Промышленные источники загрязнения окружающей среды

С начала 80-х годовXXстолетия на нашей планете добывалось около 100 млрд. т различных руд, горючих ископаемых, строительных материалов. При этом в результате хозяйственной деятельности человека в биосферу пос­тупило более 200 млн. т диоксида углерода, около 146 млн. т диоксида серы, 53 млн. т оксидов азота и другие химические соединения. Побочными продуктами деятельности промышленных предприятий явились также 32 млрд. м³ неочищенных сточных вод и 250 млн. т. пыли.

Горнодобывающая промышленность. Минеральные ресурсы, почти все виды которых относятся к практически невозобновляемым, современной горной промышленностью используются далеко не полностью. В большинстве стран остается в недрах или выбрасывается в отвалы 12-15% руд черных и цветных металлов. Так называемые плановые потери каменного угля составляют 40%, нефти – в среднем 56%. При разработке полиметаллических руд из них, как правило, извлекаются один-два металла, которые в настоящий момент особенно нужны, а остальные присутствующие металлы выбрасываются вместе с вмещающей породой. При добыче калийных солей и слюды в отвалах остается до 80% сырья.

К началу ХХI века мировой объем добычи полезных ископаемых приблизился к 600 млрд. т; для их извлечения перемещаются сотни миллиардов тонн вскрышных пород, грунта, почвы. На современном этапе геологическая деятельность человека превосходит по мощи природные процессы и приводит к резкому ухудшению экологической обстановки на землях горного отвода и прилегающих к ним территориях.

Массовые взрывы на карьерах стали периодическими и являются очень крупными источниками пыли и ядовитых газов. При этом масса взрываемых пород достигает 2 млн. т, а объем пылегазового облака – 1,5-2 млн. м³ в зависимости от прочности и обводненности пород, удельного расхода взрывчатых веществ и т. д. Как правило, при мощном взрыве пылегазовое облако рассеивает 200-250 т пыли в радиусе 2-4 км от эпицентра взрыва, вызывая загрязнение окружающей среды на прилегающих территориях. В 80-е годы в Рурском и Верхнесилезском бассейнах на каждые 100 м² площади ежедневно выпадало 2-5 кг пыли; из-за пыли интенсивность солнечного свечения в Рейн-Вестфалии (Германия) уменьшалась на 20, а в Катовицах (Польша) – на 50%.

Теплоэнергетика. В теплоэнергетике источником массированных атмосферных выбросов и крупнотоннажных твердых отходов являются теплоэлектростанции, предприятия и установки паросилового хозяйства, т. е. любые промышленные и коммунальные предприятия, работа которых связана с сжиганием топлива. В состав отходящих дымовых газов входят диоксид углерода, диоксид и триоксид серы и ряд других компонентов, поступление которых в воздушную среду наносит большой ущерб как всем основным компонентам биосферы, так и предприятиям, объектам городского хозяйства, транспорту,и, разу­меется, населению городов.

Наряду с газообразными выбросами теплоэнергетика является «производителем» огромных масс твердых отходов; к ним относятся хвосты углеобогащения, золы и шлаки.

Отходы углеобогатительных фабрик поступают в отвалы, которые пылят, «дымят» и резко ухудшают состояние атмосферы и прилегающих территорий.

В настоящее время огромные площади занимают твердые отходы тепловых электростанций (ТЭС) – золы и шлаки, близкие по составу к металлургическим. Их ежегодный выход достигает 70 млн. т, тогда как степень использования не превышает 1-2%.

Металлургическая и металлообрабатывающая промышленность. Металлургическое производство является опасным источником загрязнения атмосферы отходящими газами и твердыми выбросами. Подготовка сырья, загрузка руды и кокса в доменную печь и ряд других процессов вызывают образование огромного количества пыли, а отходящие газы доменного и конверторного производств содержат высокий процент оксида углерода и очень токсичны, хотя представ­ляют собой ценное топливо, которое следует очищать и использовать на металлургических комбинатах.

Черная и цветная металлургия занимают одно из первых мест по объему загрязнений, выбрасываемых в окружающую среду.

Производство чугуна и стали в нашей стране ежегодно сопровождается образованием более 70 млн. т металлургических шлаков (содержат тяжелые металлы, мышьяк, сурьму), из которых используется немногим более 50%. Кроме того, различные виды металлургического производства и металлообработки (доменное, сталеплавильное, горячего проката, травление металлов и т. д.) дают большие массы разнообразных по составу шламов и пылей, используемых частично или вообще не используемых.. В целом производство 1 т стали сопровождается образованием около 0,4 т твердых отходов, не считая дымовых газов и загрязненных сточных вод.

Кроме твердых отходов металлургические и металлообрабатывающие заводы сбрасы­вают в реки и другие водоприемники сточные воды, содержащие твердые взвеси, растворы и эмульсии солей, кислот и щелочей, растворимые соединения тяжелых металлов, цианиды и углеводороды. На выплавку 1 т чугуна различные предприятия расходуют от 25 до 700 м³ воды, на 1 т ферросплавов – от 40 до 800, а на 1 т алюминия – около 1500 м³ воды. Неоправданно широкие пределы удельного водопотребления зависят только от несовершенства применяемой технологии, так как на предприятиях черной металлургии возможен почти полностью замкнутый цикл оборотного водоснаб­жения, без сброса сточных вод в реки и водоемы. Еще опаснее сточные воды предприятий цветной металлургии, которые наряду с солями тяжелых металлов содержат цианиды, тиоцианаты, сульфиды, сероводород и соединения мышьяка, отравляющие водные организмы и делающие воду непригодной для питья, водопоя, орошения, а зачастую и для технического использования.

Выбросы предприятий черной металлургии имеют высокую (300-400, а иногда до 800°С) температуру и в зависимости от силы ветра распространяется на расстояние 15-25 км.

Воздушный бассейн загрязняют и многочисленные источники неорганизованных» выбросов данной отрасли: рудные дворы, бункерные эстакады, узлы агломерационного производства и переработки шлаков. Цветная металлургия является вторым после теплоэнергетики загрязнителем биосферы диоксидом серы.

В некоторых районах земного шара с мощным медеплавильным производством (Теннесси в США, о. Тасмания) выбросы отходящих газов без очистки привели к полной гибели растительности, эрозии почвы и образованию пустынных районов. Кроме диоксида серы эти газы содержат триоксид мышьяка, хлорид и фторид водорода и другие токсические соединения.

Автомобильный транспорт.Доля выхлопных газов автомобильного транспорта в загрязнении воздуха постоянно растет: в России этот показатель превышает 30%, в США – 60%. Подсчитано, что лишь один автомобиль за год выбрасывает в атмосферу 660-800 кг оксида углерода, 200 кг несгоревших углеводородов и около 40 кг оксида азота.

Химическая промышленность. Предприятия химической промышленности являются источниками менее крупнотоннажных, но значительно более разнообразных и токсичных стоков и выбросов биосферу. К ним в первую очередь следует отнести органические растворители, амины, альдегиды, хлор и его производные, оксиды азота, циановодород, фториды, сернистые соединения (диоксид серы, сероводород, сероуглерод), металлоорганические соединения, соединения фосфора, ртуть.

Контрольные вопросы

1. В чем состоит опасность "экологической близорукости" в экономическом развитии?

2. Что следует понимать под загрязнением окружающей среды?

3. Какие виды антропогенной деятельности оказывают наибольшее влияние на загрязнение окружающей среды?

4. Дайте характеристику промышленных источников загрязнения окружающей среды.