Понятие о загрязнении окружающей среды

 

 

10. Экологические аспекты подготовки к производству газообразных и жидких видов сырья.

 

Любое производство должно соответствовать требованиям экологической безопасности. Экологическим нормативами качества являются:

1. Санитарно-гигиенические  требования;

2. Производственно хозяйственные  нормативы сброса вредных веществ,  технические, технологические, строительные  и другие правила содержания, экологические требования к источнику вредного воздействия, огранивающие его вредное воздействие пороговой величины.

3. Комплексные нормативы  сочетающие признаки обоих групп.

Основные направления  природоохранных мероприятий:

1) очистка отходящих газов и сточных вод на действующих предприятиях;

2) создание   предприятий,    на   которых   выбросы    газов и слив сточных  вод в атмосферу и природные водные источники отсутствуют (новые  безотходные технологии с замкнутыми циклами и комплексным использованием сырья).

 

 

 

 

 

11. Экологические аспекты получения тепловой энергии на тепловых и атомных электростанциях.

 

Большая доля электроэнергии (63,2%) в мире вырабатывается на ТЭС. Кроме  основных компонентов, образующихся в  результате сжигания органического  топлива (углекислого газа и воды), выбросы ТЭС содержат пылевые частицы различного состава, оксиды серы, оксиды азота, фтористые соединения, оксиды металлов, газообразные продукты неполного сгорания топлива. Их поступление в воздушную среду наносит большой ущерб, как всем основным компонентам биосферы, так и предприятиям, объектам городского хозяйства, транспорту и населению городов. Наличие пылевых частиц, оксидов серы обусловлено содержанием в топливе минеральных примесей, а наличие оксидов азота – частичным окислением азота воздуха в высокотемпературном пламени. До 50% вредных веществ приходится на диоксид серы, примерно 30% – на оксида азота, до 25% - на летучую золу.

Газообразные выбросы  главным образом включают соединения углерода, серы, азота, а также аэрозоли и канцерогенные вещества.

Окислы углерода (CO и CO2) практически не взаимодействуют  с другими веществами в атмосфере  и время их существования практически  не ограничено.

Одним из наиболее токсичных  газообразных выбросов энергоустановок  является сернистый ангидрид – SO2 . Он составляет примерно 99% выбросов сернистых соединений. Продолжительность пребывания SO2 в атмосфере сравнительно невелика. Он принимает участие в каталитических, фотохимических и других реакциях, в результате которых окисляется и выпадает в сульфаты. В присутствии кислорода SO2 окисляется до SO3 и вступает в реакцию с водой, образуя серную кислоту.

В процессах горения  азот образует с кислородом ряд соединений: N2O, NO, N2O3, NO2, N2O4 и N2O5, свойства которых  существенно различаются.

Азотный ангидрид N2O3 – сильный окислитель. Взаимодействуя с водой, образует серную кислоту. Ввиду скоротечности реакций образования окислов азота и их взаимодействий друг с другом и компонентами атмосферы, а также из-за излучения учесть точное количество каждого из окислов невозможно. Поэтому суммарное количество NOx приводят к NO2. Но для оценок токсического воздействия необходимо учитывать, что соединения азота, выбрасываемые в атмосферу, имеют различную активность и продолжительность существования: NO2 – около 100 часов, N2O – 4,5 года.

Аэрозоли подразделяются на первичные – непосредственно  выбрасываемые, и вторичные –  образующиеся при превращениях в  атмосфере. Время существования  аэрозолей в атмосфере колеблется в широких пределах – от минут  до месяцев, в зависимости от многих факторов.

Одним из факторов взаимодействия ТЭС с водной средой является потребление  воды системами технического водоснабжения, в т.ч. безвозвратное потребление  воды. Основная часть расхода воды в этих системах идёт на охлаждение конденсаторов паровых турбин. Кроме того, сточные воды ТЭС содержат ванадий, никель, фтор, фенолы и нефтепродукты. При сбросе их в водоёмы они оказывают пагубное влияние на качество воды, водные организмы.

Представляет опасность  и так называемое тепловое загрязнение водоёмов, вызывающее многообразные нарушения их состояния. ТЭС производят энергию при помощи турбин, приводимых в движение нагретым паром, а отработанный пар охлаждается водой. Поэтому от электростанций в водоёмы непрерывно поступает поток воды с температурой на 8-12ºC превышающей температуру воды в водоёме. Наиболее «чистое» топливо для тепловых электростанций – газ, как природный, так и получаемый при переработке нефти или в процессе метанового брожения органических веществ. Наиболее «грязное» топливо – горючие сланцы, торф, бурый уголь. При их сжигании образуется больше всего пылевых частиц и оксидов серы.

Опасность атомной энергетики лежит не только в сфере аварий и катастроф. Даже когда АЭС работает нормально, она обязательно выбрасывает  изрядное количество радиоактивных изотопов (углерод-14, криптон-85, стронций-90, йод-129 и 131). Нужно отметить, что состав радиоактивных отходов и их активность зависят от типа и конструкции реактора, от вида ядерного горючего и теплоносителя. Важной особенностью возможного воздействия АЭС на окружающую среду является необходимость демонтажа и захоронения элементов оборудования, обладающих радиоактивностью, по окончании срока службы или по другим причинам. До настоящего времени такие операции производились лишь на нескольких экспериментальных установках. При нормальной работе в окружающую среду попадают лишь немногие ядра газообразных и летучих элементов типа криптона, ксенона, йода. На АЭС предусматриваются меры для полного исключения сброса сточных вод, загрязнённых радиоактивными веществами. В водоёмы разрешается отводить строго определённое количество очищенной воды с концентрацией радионуклидов, не превышающей уровень для питьевой воды. Действительно, систематические наблюдения за воздействием АЭС на водную среду при нормальной эксплуатации не обнаруживают существенных изменений естественного радиоактивного фона. Прочие отходы хранятся в ёмкостях в жидком виде или предварительно переводятся в твёрдое состояние, что повышает безопасность хранения. 

 

 

12. Экологические проблемы черной металлургии.

 

Наиболее сильное воздействие  черная металлургия оказывает на атмосферный воздух и поверхностные воды, а также на уровень загрязнения подземных вод и почв. Черная металлургия занимает второе место по общему количеству выбросов в атмосферу среди отраслей промышленности. В основном поступают оксид углерода (67,5% суммарного выброса в атмосферу); твердые вещества (15,5%), диоксид серы (10,8%); оксид азота (5,4%).

Основными источниками  выбросов в атмосферу в черной металлургии являются: в агломерационном производстве — агломерационные машины, машины для обжига окатышей; дробильно-размольное оборудование, места разгрузки, погрузки и пересыпку материалов, при производстве чугуна и ехали — доменные, мартеновские и сталеплавильные печи, установки непрерывной разливки стали, травильные отделения, ваграночные печи чугунолитейных цехов.

В настоящее время  общее водопотребление в черной металлургии составляет 1689,6 млн.  /год. Воды на предприятиях используют, как правило, на вспомогательные цели. При этом основное количество воды (около 75% общего ее потребления) расходуется на охлаждение конструктивных элементов металлургических печей и машин, при котором вода только нагревается и практически не загрязняется. До 20% воды используется на охлаждение оборудования, например прокатных станов, путем непосредственного с ним соприкосновения, а также на транспортирование механических примесей (шлама, окалины) и т. п., при этом вода и нагревается, и загрязняется металлическими и растворенными примесями.

Ежегодно в поверхностные  водные объекты сбрасывается около 1,0 млн.   сточных вод, из них 85% загрязненных. Вместе со сточными водами сбрасывается значительное количество загрязняющих веществ, в том числе взвешенные вещества, сульфаты, хлориды, соединения железа, тяжелых металлов и т. д.

Черная металлургия  вносит заметный вклад в загрязнение  атмосферного воздуха России (всех выбросов в России от промышленных стационарных источников). Особенно существенна доля отрасли по выбросам шестивалентного хрома (промышленного объёма его выброса). На долю черной металлургии приходится всего 3% объема используемой промышленностью РФ свежей воды и сброса сточных вод в поверхностные водоемы. По объему сброса загрязненных сточных вод вклад черной металлургии оценивается на уровне   общего объема сброса сточных вод этой категории в целом по промышленности Российской Федерации

 

 

13. Экологические проблемы цветной металлургии.

 

Степень воздействия  цветной металлургии на состояние  природной среды аналогична нагрузке на окружающую среду предприятий черной металлургии.

Ежегодно предприятиями  цветной металлургии выбрасывается  в атмосферу около 3000 тыс. т вредных  веществ. Загрязнения атмосферы  предприятиями цветной металлургии  характеризуются в основном выбросом диоксида серы.

Источниками образования  вредных выбросов при производстве глинозема, алюминия, меди, свинца, олова, цинка, никеля и драгоценных металлов являются различные виды печей (для  спекания, выплавки, обжига, индукционные и др.), дробильно-размольное оборудование, конверторы, места погрузки, выгрузки и пересыпки материалов, сушильные агрегаты, открытые склады.

Следует отметить, что  при переработке сульфидных руд  и концентратов в печах образуется большое количество отходящих серосодержащих газов. Содержание серы в них определяется используемым оборудованием и технологией. Для утилизации этих газов отсутствуют экономически оправданные технологии горнодобывающих предприятиях отрасли продолжает преобладать открытый способ добычи минерального сырья.

Вследствие этого степень улова диоксида серы SC>2 на предприятиях цветной металлургии остается на низком уровне (22,6 %). Учитывая то, что на долю SO2 приходится 75 % всех выбросов, общая степень улавливания загрязняющих веществ в отрасли снижается.

Ежегодно в цветной  металлургии потребляется около 1200 млн. м3 свежей воды. Сточные воды предприятий цветной металлургии загрязнены минеральными веществами, флотореагентами (цианиды, ксантогенаны, нефтепродукты и др.), солями тяжелых металлов (медь, свинец, цинк, никель и т.д.), мышьяком, фтором, ртутью, сурьмой, сульфатами, хлоридами и т.д.

Крупные комбинаты цветной  металлургии являются самыми мощными  источниками загрязнения почвенных  покровов, как по интенсивности, так  и разнообразию загрязняющих веществ. Это является следствием того, что на

 

 

14. Экологические проблемы химической и нефтехимической промышленности.

 

Предприятия химической и нефтехимической промышленности расположены в большинстве регионов Российской Федерации и выпускают большой спектр продукции для удовлетворения нужд всех отраслей промышленности, сельского хозяйства и населения.

Из-за разнообразия технологических  процессов химическая промышленность является одной из самых трудных для подавления выбросов.

Основными источниками  вредных выбросов в атмосферу  в промышленности являются производство кислот (серной, соляной, азотной, фосфорной и др.), производство резинотехнических изделий, фосфора, пластических масс, красителей и моющих средств, искусственного каучука, минеральных удобрений, растворителей (толуола, ацетона, фенола, бензола), крекинг нефти.

Решение экологических  проблем в отрасли осложнено  эксплуатацией значительного числа  морально и физически устаревшего  оборудования, из которого 60% эксплуатируется  более 10 лет, до 20% — свыше 20 лет, 10% —  более 30 лет.

Следует отметить, что в данной промышленности сохраняется высокий уровень очистки выбросов вредных веществ (более 90%). Структура выбросов характеризуется следующими данными: твердые вещества (зола мазутная, угольная, белок пыли БВК, пыль неорганическая) — 13,4% общего количества выбросов, жидкие и газообразные вещества — 86,6%, в том числе оксид углерода — 32,6%, летучие органические соединения — 24,4; диоксид серы — 19,3, оксиды азота

— 8,8, углеводороды — 4,8%. Выбросы диоксидов серы, оксидов  азота, оксидов углерода в большей степени связаны с работой ТЭЦ и котельных, входящих в состав предприятий комплекса.

Основное количество оксидов азота и диоксидов  серы выбрасывается предприятиями  агрохимической промышленности, оксида углерода — содовой промышленностью, мазутной золы — микробиологической промышленностью, сероуглерода и сероводорода — промышленностью химических волокон, аммиака — агрохимической промышленностью, хлорорганики — хлорной промышленностью, олефинов— промышленностью синтетического каучука, бензина — шинной промышленностью.

Кроме того, для производств  химии и нефтехимии характерными являются выбросы металлической ртути, которые составляют около половины общего объема выброса этого вещества промышленностью России, а также оксида ванадия (V) и шестивалентного хрома, относящихся к веществам I класса опасности.

Из общего объема использования  предприятиями химического комплекса воды 62% приходится на химическую промышленность, 29,2% на нефтехимическую и 9,8% на микробиологическую. Экономия свежей воды за счет

использования оборотных  систем составила 90% (от 96% в промышленности синтетического каучука до 64% в микробиологической).

сточными водами сбрасываются нефтепродукты, взвешенные сульфаты, фосфор общий, цианиды, роданиды, кадмий, кобальт, марганец, медь, никель, ртуть, свинец, хром, цинк, сероводород, сероуглерод, спирты, бензол, формальдегид, фурфурол, фенол, ПАВ, пестициды.

В химической и нефтехимической  промышленности ежегодно образуется 125 млн. т отходов, из которых используется около 30%. Ежегодно на предприятиях отрасли не используется более 90 млн. т отходов, из которых уничтожается (сжигается и вывозится на свалки) более 30 млн. т (серная и соляная кислоты, растворители, кубовые остатки) и более 50 млн. т (шлам дистиллированной суспензии, фосфогипс, известковые и гипсовые отходы) складируются в специально отведенных местах.

На долю отрасли приходится менее 5% объема используемой свежей воды в РФ и 6% объема сброса сточных вод  в поверхностные водоемы.

 

 

 

 

 

15. Экологические проблемы легкой промышленности.

 

Экологические проблемы лёгкой промышленности в большинстве  случаев имеют отношение к  решению задач, связанных с утилизацией  и регенерацией отходов производства: очистки сточных вод; созданию системы  оборотного водоснабжения; очистки  от пыли воздуха рабочей зоны, использование отходов.