Реферат: Оценка воздействия или влияние на окружающую среду отходов металлургической промышленности

Содержание:

1. Введение. 3

2. Воздействие промышленности на окружающую среду.. 3

3. Металлургический комплекс. 5

4. Загрязнение окружающей среды тяжелыми металлами.. 14

5. Перспективы развития. 16

6. Список литературы.. 17

1. Введение

На всех стадиях своего развития человек был тесно связан с окружающим миром. Но с тех пор как появилось высокоиндустриальное общество, опасное вмешательство человека в природу резко усилилось, расширился объем этого вмешательства, оно стало многообразнее и сейчас грозит стать глобальной опасностью для человечества. Расход не возобновляемых видов сырья повышается, все больше на пахотных землях строятся города и заводы. Человеку приходится все больше вмешиваться в хозяйство биосферы – той части нашей планеты, в которой существует жизнь. Биосфера Земли в настоящее время подвергается нарастающему антропогенному воздействию. При этом можно выделить несколько наиболее существенных процессов, любой из которых не улучшает экологическую ситуацию на планете. Наиболее масштабным и значительным является загрязнение окружающей среды несвойственными ей веществами химической природы. Среди них – газообразные и аэрозольные загрязнители промышленно-бытового происхождения. Прогрессирует и накопление углекислого газа в атмосфере. Дальнейшее развитие этого процесса будет усиливать нежелательную тенденцию в сторону повышения среднегодовой температуры на планете. Вызывает тревогу у экологов и продолжающееся загрязнение Мирового океана нефтью и нефтепродуктами, достигшее уже половину его общей поверхности. Нефтяное загрязнение таких размеров может вызвать существенные нарушения газо - и водообмена между гидросферой и атмосферой. Не вызывает сомнений и значение химического загрязнения почвы пестицидами и ее повышенная кислотность, ведущая к распаду экосистемы. В целом все рассмотренные факторы, которым можно приписать загрязняющий эффект, оказывают заметное влияние на процессы, происходящие в биосфере. Развиваясь, человечество начинает использовать все новые виды ресурсов (атомную и солнечную энергию, гидроэнергию приливов и отливов, ветряную и другие нетрадиционные источники).

2. Воздействие промышленности на окружающую среду

Загрязнение окружающей среды отраслями промышленности, вызывающее деградацию среды обитания и наносящее ущерб здоровью населения, остается наиболее острой экологической проблемой, имеющей приоритетное социальное и экономическое значение. На долю выбросов приходится более 80% выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух от учтенных стационарных источников. Две трети этих выбросов поступает от предприятий электроэнергетики, цветной и черной металлургии, нефтедобывающей промышленности.

Динамика выбросов вредных веществ от промышленности в атмосферу от стационарных источников за период 1995 – 2000 г. снижались в результате спада производства, затем начался постепенный рост выбросов в промышленности в среднем на 2% в год.

В 2002 г. прирост промышленных выбросов в атмосферу составил 2,3% по сравнению с 2001 г. Увеличились выбросы оксида углерода (на 16,8%), углеводородов (на 4,5%), летучих органических соединений (на 2,1%). Сократились выбросы диоксида серы (на 5,4%), твердых веществ (на 4,9%), оксидов азота (на 2,7%). В промышленности установлено 78,0% веществ, отличающихся от стационарных источников. Это наименьший показатель за последние три года, сохраняется тенденция к его снижению. По-прежнему одна из серьезных проблем – низкие показатели обезвреживания жидких и газообразных веществ (27,7%), в том числе оксидов азота (12,2%), диоксида серы (19,6), углеводородов (20,3%).

По данным Госкомстата России, в 2002 г. на всех промышленных объектах выполнено 3,2 тыс. мероприятий, направленных на уменьшение выбросов в атмосферу, включая совершенствование технологических процессов, ввод в эксплуатацию новых очистных сооружений, повышение эффективности действующих установок, ликвидацию источников загрязнения, перепрофилирование цехов и участков. На проведение этих мероприятий за счет всех источников финансирования использовано (освоено) 4,9 млрд. руб. (в 2001 г. – 3,3 млрд. руб.).

Росгидрометом в 2002 г. зарегистрирован 91 случай экстремально высокого загрязнения атмосферного воздуха на уровне 10 ПДК и более (на 35% больше, чем в 2001 г.), а также 8 случаев аварийного загрязнения атмосферного воздуха – в республиках Дагестан и Мордовия, Ставропольском и Хабаровском краях, Санкт-Петербурге, Ярославской, Самарской и Омской областях. Высокий уровень загрязнения атмосферного воздуха в 2002 г. зафиксирован во многих крупных промышленных центрах.

По сравнению с 2001 г. объем использования свежей воды в промышленности снизился на 1,3 (на 3,2%), при этом эффективность работы систем оборотного и повторно-последовательного водоснабжения практически не меняется в последние годы. На 1,4 (на 4%) сократился сброс сточных вод в поверхностные водоемы, в первую очередь, вследствие уменьшения сброса нормативно чистых сточных вод (на 1,2 или на 4,4%).

В 2002 г. объем сброса загрязненных сточных вод в водные объекты снизился на 175,9 млн. (на 2,8%) по сравнению с 2001 г. Вклад предприятий ЖКХ и промышленности в общий объем сброса загрязненных сточных вод в поверхностные водные объекты по стране составил в 2002 г. соответственно 62 и 31%. Следует отметить, что в начале 1990-х годов их вклад был практически одинаковый (43 и 44%). Динамика сброса загрязненных сточных вод в водные объекты в промышленности с 1995 г. устойчиво снижается (с небольшим увеличением в 2000 г.).

В 2002 г. Росгидрометом зафиксировано 2,5 тыс. случаев экстремально высокого и высокого уровней загрязнения водных объектов (на 6% больше, чем в 2001 г.). Они обусловлены, в первую очередь, деятельностью промышленных предприятий и несовершенством технологий очистки сточных вод на очистных сооружениях, многие из которых физически и морально устарели. За год отмечен 21 случай аварийного загрязнения водных ресурсов, в том числе 4 случая в Нижегородской области, по 3 в Свердловской и Кемеровской областях, Краснодарском крае, 2 случая в Ростовской области.

Продолжается увеличение количества токсичных отходов в промышленности. Практически все образующиеся в стране отходы (более 90%) имеют промышленное происхождение. Наибольшие объемы образования таких отходов – в металлургии, химической и нефтехимической промышленности.

Одной из острейших проблем на современном этапе развития металлургического комплекса России являются рациональное природопользование и охрана окружающей среды. По уровню выбросов вредных веществ в атмосферу и водоемы, образованию твердых отходов металлургия превосходит все сырьевые отрасли промышленности, создавая высокую экологическую опасность ее производства и повышенную социальную напряженность в районах действия металлургических предприятий. В производственном цикле предприятий металлургического комплекса образуются следующие группы отходов: металлургические шлаки, шламы от систем мокрой газоочистки, прокатного производства, травильных отделений, пылевые отходы от систем сухой газоочистки и др.

Защита окружающей среды в отраслях металлургического комплекса требует больших затрат. Иногда более целесообразным оказывается применение технологического процесса, менее загрязняющего окружающую среду, чем контроль (с огромными затратами) уровня загрязненности при использовании традиционных технологий.

В настоящее время снижение социальной напряженности в районах действия металлургических предприятий может быть обеспечено, прежде всего, снижением экологической опасности, внедрением экологически чистых технологий и созданием безотходных производств. Безотходная технологическая система – это сочетание организационно-технических мероприятий, технологических процессов и способов подготовки сырья и энергии. Переход к малоотходной и безотходной технологии, совершенствование способов утилизации вредных веществ, комплексное использование природных ресурсов – основные направления ликвидации вредного влияния металлургического производства на состояние окружающей среды.

3. Металлургический комплекс

В металлургический комплекс входят черная и цветная металлургия, охватывающие все стадии технологических процессов: от добычи и обогащения сырья до получения готовой продукции в виде черных и цветных металлов и их сплавов. Металлургический комплекс – это взаимообусловленное сочетание следующих технологических процессов:

- добыча и подготовка сырья к переработке (добыча, обогащение, получение необходимых концентратов и др.);

- металлургический передел – основной технологический процесс с получением чугуна, стали, проката черных и цветных металлов, труб и др.;

- производство сплавов;

- утилизация отходов основного производства и получение из них различных видов продукции.

В зависимости от сочетания этих технологических процессов выделяются следующие типы производств в металлургическом комплексе.

Производство полного цикла, которые представлены, как правило, комбинатами, в которых одновременно действуют все названные стадии технологического процесса.

Производство неполного цикла – это предприятия, в которых осуществляются не все стадии технологического процесса, например, в черной металлургии производится только сталь и прокат, но отсутствует выпуск чугуна, или производится только прокат. К неполному циклу относятся также электротермия ферросплавов, электрометаллургия и др. Предприятия неполного цикла, или «малой металлургии» называются передельными, представлены в виде отдельных подразделений по производству литейного чугуна, стали или проката в составе крупных машиностроительных предприятий страны.

Металлургический комплекс – это основа индустрии. Он является фундаментом машиностроения, обеспечивающего вместе с электроэнергетикой и химической промышленностью развитие научно-технического прогресса во всех звеньях народного хозяйства страны. Металлургия относится к числу базовых отраслей народного хозяйства и отличается высокой материалоемкостью и капиталоемкостью производства. На долю черных и цветных металлов приходится более90% всего объема конструкционных материалов, применяемых в машиностроении России. В общем объеме транспортных перевозок Российской Федерации на металлургические грузы приходится свыше 35% всего грузооборота. На нужды металлургии расходуется 14% топлива и 16% электроэнергии, т.е. 25% этих ресурсов, расходуемых в промышленности.

Состояние и развитие металлургической промышленности в конечном итоге определяют уровень научно-технического прогресса во всех отраслях народного хозяйства.

Черная металлургия

Предприятия отрасли в основном сконцентрированы в трех важнейших металлургических базах страны, расположенных в Уральском и Центральном регионах, в Сибири. В Северном регионе, в г. Череповец находится ОАО «Северсталь» - предприятие, работающее на рудах Кольского п-ова и коксующихся на углях Печорского бассейна.

Основные производственные показатели отрасли за последнее время выглядят следующим образом: добыча железной руды – 84,2 млн. т., производство стали – 59,8 млн.т., готового проката черных металлов – 48,7 млн. т., стальных труб – 5,1 млн. т., кокса – 30,9 млн. т.

Наибольшее воздействие черная металлургия оказывает на атмосферный воздух. По суммарным выбросам загрязняющих веществ отрасль занимает в промышленности четвертое место (14%). Металлургические комбинаты являются крупнейшими загрязнителями атмосферного воздуха в районах их расположения. Так, на ОАО «Новолипецкий металлургический комбинат» приходится 88% объема выбросов загрязняющих веществ в Липецкой области; ОАО «Северсталь» - 71% в Вологодской области; концерн «Тулачермет» - 47% в Тульской области; ОАО «Оскольский электрометаллургический комбинат» - 35% в Челябинской области. Крупные металлургические центры – Кемерово, Липецк, Магнитогорск и Новокузнецк – включены в список городов с наибольшим уровнем загрязнения воздуха.

В связи со спадом производства в отрасли на протяжении 1990-х годов сохранялась устойчивая тенденция к сокращению выбросов загрязняющих веществ в атмосферу. В 2002 году было выброшено в атмосферу 2223,4 тыс. т (почти на 20% меньше, чем в 1995 г.). Для отрасли характерны выбросы таких вредных веществ (табл. 1), как оксид углерода (67% объема выбросов), диоксид серы (11%). В 2002 г. отмечено существенное снижение выбросов оксида углерода (на 30,3 тыс. т), твердых веществ (на 20,1 тыс. т). Увеличились выбросы диоксида серы (на 7,2 тыс. т) и сажи (почти на 1 тыс. т).

Табл. 1. Показатели выбросов загрязняющих веществ в атмосферу черной металлургией, тыс. т

К крупнейшим загрязнителям атмосферного воздуха относятся следующие предприятия:

На долю выделенных предприятий приходится 68% суммарных выбросов отрасли.

Объем использования воды (табл. 2) предприятиями черной металлургии в 2002 г. составил 1081,6 млн.. На долю выделенных предприятий приходится 68% суммарных выбросов отрасли. Объем использования воды (табл. 2) предприятиями черной металлургии в 2002 г. составил 1081,6 млн. (на 59 млн. меньше, чем в 2001 г.).

Показатель экономии воды в результате использования оборотных систем водоснабжения в последние годы остается стабильным и довольно высоким – 95%.

В структуре водоотведения загрязненные сточные воды составляют 85%, нормативно чистые – 12,5% и нормативно очищенные – 2,5%. Объем сброса загрязненных сточных вод в 2002 г. составил 686,3 млн. , что на 10% меньше, чем в 2001 г.

Табл. 2.Показатели водопользования в черной металлургии, млн.

В поверхностные водные объекты со сточными водами поступили: хлориды (213 тыс. т), сульфаты (94 тыс. т), взвешенные вещества (9,8 тыс. т), нитраты (3,5 тыс. т), аммонийный азот (1,1 тыс. т), магний (5,1 тыс. т), фтор (463 т), железо (350 т), кремний (239 т).

Ниже приведен список крупнейших в отрасли источников загрязнения водных объектов:

Крупнейшие источники сброса загрязнений сточных вод в водные объекты	Сброшено, млн.			Вклад в отраслевой объем сброса, %
	2000 г .	2001 г .	2003 г .	2000 г .	2002 г .	2003 г .
ОАО «Новолипецкий металлургический комбинат», г. Липецк, Липецкая область	117,55	115,27	107,79	15,6	15,3	15,7
ОАО «Магнитогорский металлургический комбинат», г. Магнитогорск, Челябинская область	45,73	40,00	65,00	6,1	5,3	9,5
ОАО «Нижнетагильский металлургический комбинат», г. Нижний Тагил, Свердловская область	25,84	20,99	65,00	3,4	2,8	9,5
ОАО «Ковдорский ГОК», Мурманская обл.	53,31	50,40	36,00	7,1	6,7	5,2
ОАО «Кузнецкий металлургический комбинат», г. Новокузнецк, Кемеровская обл.	35,85	35,35	34,01	4,7	4,7	5,0
ОАО «Северсталь», г. Череповец, Вологодская обл.	32,49	32,99	29,83	4,3	4,4	4,4
ОАО «Златоустовский металлургический комбинат», г. Златоуст, Челябинская обл.	23,29	26,56	22,79	3,1	3,5	3,3
ОАО «Металлургический завод», г. Чусовой, Пермская обл.	26,31	31,98	19,83	3,5	4,3	2,9
ОАО «Саткинский металлургический завод», г. Сатка, Челябинская обл.	20,81	18,57	9,9	2,8	2,5	1,4
Всего	381,18	372,11	390,2	50,5	49,5	56,9

За 2002 г. в отрасли образовалось 398,43 млн. т отходов, в том числе: IV класса опасности – 46, 94 млн. т, V – 350,07 млн. т.

Инвестиции в основной капитал, направленные на охрану окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов, в целом по черной металлургии за 2002 г. составили 1,1 млрд. руб., из которых 98,2% - собственные средства предприятий. Текущие затраты на охрану окружающей среды, по данным Госкомитета России, составили 11,3 млрд. руб., из которых 60,1% - на охрану и рациональное использование водных ресурсов, 28,4% - на охрану атмосферного воздуха, 11,1% - на охрану окружающей среды от отходов производства и потребления, 0,4% - на рекультивацию земель.

Цветная металлургия

Крупные предприятия цветной металлургии расположены в Красноярском крае, Мурманской, Оренбургской, Челябинской, Свердловской и Новосибирской областях, Республике Башкортостан, Приморском крае.

Показатели производственной деятельности подотраслей цветной металлургии в 2002 г. по сравнению с 2001 г. составили: алюминиевая промышленность – 101,2%, медная – 99,7%, свинцово-цинковая – 102,2%, никель-кобальтовая – 95,3%, вольфрамомолибденовая – 95,5%, оловянная промышленность – 72,5%.

Компания ОАО «ГМК Норильский никель» является крупнейшим производителем палладия и металлов платиновой группы. На предприятия компании приходится более 20% мирового производства никеля, кобальта, меди. Основным районом хозяйственной деятельности компании является территория Крайнего Севера России, природные условия которой характеризуются низким температурным режимом и вечной мерзлотой. В этой связи к компании предъявляются особо жесткие требования к соблюдению мер экологической безопасности. В состав компании входят две дочерние компании: Заполярный филиал ОАО «Горнометаллургическая компания «Норильский никель» (ЗФ ОАО «ГМК «Норильский никель»), расположенный на Таймырском полуострове, и ОАО «Кольская горнометаллургическая компания» (ОАО «Кольская ГМК»), расположенная на Кольском полуострове. В составе ОАО «Кольская ГМК» - комбинаты «Североникель», «Печенганикель» и ОАО «Оленегорский механический завод».

Крупнейшие в России предприятия по производству алюминия – ОАО «Русский алюминий» (ОАО «Братский алюминиевый завод», ОАО «Красноярский алюминиевый завод», ОАО «Новокузнецкий алюминиевый завод», ОАО «Качинский глиноземный комбинат», и ряд других предприятий).

Выбросы вредных веществ в атмосферу в цветной металлургии в 1991 – 1994 гг. имели устойчивую тенденцию к снижению, однако в 1995 г. объем выбросов возрос, что было в основном связано с увеличением выбросов на ОАО «Норильский комбинат», г. Норильск. По объему выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух в 2002 г. (3,3 млн. т) цветная металлургия занимает в промышленности второе место после электроэнергетики (вклад – 20,8%). В составе выбросов в атмосферу (табл. 3) 79% диоксида серы, около 10% оксида углерода и 7% твердых веществ.

В 2002 г. в отрасли снизились выбросы диоксида серы (на 98,4 тыс. т), твердых веществ (на 6,7 тыс. т), оксида углерода (на 4,2 тыс. т), серной кислоты (на 1,6 тыс. т), никеля (на 0,6 тыс. т), оксида меди (на 350 т), увеличились выбросы оксида азота (на 3,2 тыс. т).

Табл. 3.

Показатели выбросов загрязняющих веществ в атмосферу цветной металлургией, тыс. т

ЗФ ОАО «ГМК «Норильск – крупнейшее в России и в отрасли предприятие по объему выбросов загрязняющих веществ в атмосферу, составляющих 2,0 млн. т, или 61,4% отраслевых и 12,8% общепромышленных выбросов от стационарных источников.

До 85% отраслевого объема выбросов приходится на следующие предприятия:

В результате широкого внедрения безотходных и ресурсосберегающих технологий, а также других технологических мероприятий, позволяющих снижать производственную нагрузку на окружающую среду, вклад ряда предприятий в отраслевые выбросы имеет тенденцию к снижению. Среди таких предприятий – ОАО «Братский алюминиевый завод», ОАО «Ачинский глиноземный комбинат», ОАО «Среднеуральский медеплавильный завод», ОАО «Красноярский алюминиевый завод», Комбинат «Печенганикель» и др.

На предприятиях ОАО «Русский алюминий» валовые выбросы загрязняющих веществ в 2002 г. снизились по сравнению с 2001 г. на 11 тыс. т (на 4,6%), в том числе: ОАО «Красноярский алюминиевый завод» - на 422 т (на 0,7%), ОАО «Братский алюминиевый завод» - на 4878 т (на 7%), ОАО «Саянский алюминиевый завод» - на 3556 т (на 15,3%), ОАО «Ачинский глиноземный комбинат» - на 3006 т (на 6%). На перерабатывающих предприятиях этой компании выбросы снижены на 260 т. В 2003г. на ОАО «Новокузнецкий алюминиевый завод» разработал новые предельно допустимые выбросы и получил новое разрешение на выбросы.

С 1991 г. цветная металлургия постепенно сокращала объемы водопотребления и сброса сточных вод в поверхностные водные объекты. В 1998 г. предприятиями использовано в 1,5 раза меньше воды по сравнению с 1991 г. В 2002 г. объем использования воды (табл. 4.) увеличился соответственно на 6 и 13% к уровню 2001 г. и 2000 г. Сохраняется достаточно высокий уровень экономии свежей воды – в пределах 90%.

Табл. 4. Показатели водопользования в цветной металлургии, млн.

В 1995 г., несмотря на сокращение общего объема поступления сточных вод в водоемы, сброс загрязненных сточных вод увеличился, что связано в основном с переводом нормативно очищенных сточных вод в категорию недостаточно очищенных. К 1999 г. снова зафиксировано снижение сброса загрязненных сточных вод – до 363,6 млн. (в 1,7 раза меньше уровня 1991 г. и в 1,3 раза – уровня 1996 г.). К 2002 г. объем сброса загрязненных сточных вод составил 421,2 млн. ( на 4% меньше, чем в 2001 г.).

Если в 1996 г. в структуре сброса сточных вод в поверхностные водные объекты превалировали загрязненные сточные воды (55%), то в 2002 г. 41,5% сброса приходится на нормативно чистые сточные воды, а доля загрязненных сточных вод снизились до 44%.

Со сточными водами предприятий цветной металлургии в поверхностные водные объекты поступили: хлориды (78 тыс. т), сульфаты (144 тыс. т), взвешенные вещества (25 тыс. т), магний (3,6 тыс. т), нитраты (1 тыс. т), аммонийный азот (588 т), железо (151 т), цинк (41 т), алюминий (39 т), никель (29 т), фтор (184 т).

Наибольшие объемы загрязненных сточных вод приходятся на предприятия ОАО «ГМК «Норильский никель»:

Крупнейшие в отрасли источники сброса загрязненных сточных вод в водные объекты	Сброшено, млн.			Вклад в отраслевой объем сброса, %
	2000 г .	2001 г .	2002 г .	2000 г .	2001 г .	2002 г .
ЗФ ОАО « ГМК «Норильский никель», г. Норильск	85,73	86,20	87,30	21,8	19,6	20,7
ОАО «Кольская ГМК», Мурманская область	47,02	39,47	40,34	12,0	9,0	9,6
Всего	132,75	125,67	127,64	33,8	28,6	30,3

На ОАО «Новокузнецкий алюминиевый завод» в 2002 г. по сравнению с предыдущим годом объем сбрасываемых загрязненных стоков снизился на 260 тыс. . Разрешенный объем сброса сточных вод не превышен. С целью дальнейшего снижения сброса загрязненных сточных вод на ОАО «Красноярский алюминиевый завод» предусматривается строительство первой очереди системы промливневого водооборота. Утвержден проект нормативов предельно допустимых сбросов в водные объекты.

На ОАО «Ачинский глиноземный комбинат» планируется строительство пруда отстойника сброса сточных вод, а также ряд проектных работ, направленных на снижение сброса загрязненных сточных вод.

По данным МПР России, за отчетный год в отрасли образовалось 250,81 млн. т отходов, в том числе: III класса опасности – 13, 03 млн. т, IV – 57,00 млн. т, V – 179,71 млн. т.

На всех предприятиях, входящих в ОАО «Русский алюминий», разработаны проекты нормативов образования и лимитов на размещение отходов.

Инвестиции в основной капитал, направленные на охрану окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов, в целом по цветной металлургии за 2002 г. составили 2,86 млрд. руб., из которых 99% - собственные средства предприятий. Текущие затраты на охрану окружающей среды, по данным Госкомстата России, составили 12,7 млрд. руб., из которых 45,6% - на охрану и рациональное использование водных ресурсов, 28,8% - на охрану атмосферного воздуха, 24,3% - на охрану окружающей среды от отходов производства и потребления, 1,3% - на рекультивацию земель.

По ОАО «Русский алюминий» общая величина платежей за загрязнение окружающей среды (выбросы, сбросы, размещение отходов) составила почти 110,7 млн. руб., а на реализацию мероприятий бизнес-плана, имеющих экологическую направленность, предприятиями компании израсходовано 378,6 млн. руб.

4. Загрязнение окружающей среды тяжелыми металлами

Тяжелые металлы (ртуть, свинец, кадмий, цинк, медь, мышьяк) относятся к числу распространенных и весьма токсичных загрязняющих веществ. Они широко применяются в различных промышленных производствах, поэтому, не смотря на очистные мероприятия содержание соединения тяжелых металлов в промышленных сточных водах довольно высокое. Большие массы этих соединений поступают в океан через атмосферу. Для морских биоценозов наиболее опасны ртуть, свинец и кадмий. Ртуть переносится в океан с материковым стоком и через атмосферу. В составе атмосферной пыли содержится около 12 тыс. т ртути, причем значительная часть – антропогенного происхождения. Около половины годового промышленного производства этого металла (910 тыс. т/год) различными путями попадает в океан. В районах, загрязняемых промышленными водами, концентрация ртути в растворе и взвесях сильно повышается. При этом некоторые бактерии переводят хлориды в высокотоксичную метилртуть. Заражение морепродуктов неоднократно приводило к ртутному отравлению прибрежного населения. Свинец – типичный рассеянный элемент, содержащийся во всех компонентах окружающей среды: в горных породах, почвах, природных водах, атмосфере, живых организмах.

Загрязнение окружающей среды свинцом и его соединениями предприятиями металлургической промышленности определяется спецификой их производственной деятельности: непосредственное производство свинца и его соединений; попутное извлечение свинца из других видов сырья, содержащих свинец в виде примеси; очистка получаемой продукции от примеси свинца и т.д.

В 1995 г. из общего выброса свинца металлургической промышленностью в атмосферу (671 т) около 98,4% приходилось на предприятия цветной металлургии. Из 640 кг в год свинца, сбрасываемого в водные объекты со сточными водами, 570 кг (89%) принадлежало предприятиям, производящим цветные металлы. Сравнительно небольшие выбросы свинца предприятиями черной металлургии Российской Федерации определяются отсутствием в сырье сколько-либо значительного содержания свинца, хотя в ряде развитых стран мира наличие в рудном сырье и скрапе свинца создает серьезные экологические проблемы в доменном, мартеновском и электроплавильном пределах.

99,86% выбрасываемого в атмосферу свинца приходится на долю 11 из 30 предприятий цветной металлургии, в том числе около 94% этого металла выбрасывают 5 предприятий: Среднеуральский медеплавильный завод (291 т/год); АО «Святогор» - Красноуральский медеплавильный комбинат (170 т/год); Кировградский медеплавильный комбинат (114 т/год); АО «Дальполиметалл» (28 т/год); завод «Электроцинк» (16 т/год).

Анализ источников выброса свинца показал:

· 57% свинца выбрасывается в атмосферу с большими объемами запыленных газов отражательной плавки медного (содержащего свинец) сырья, которые на всех заводах, использующих эту технологию, направляют в дымовые трубы без пылеочистки;

· 37% свинца выбрасывается с конвертными газами из-за отсутствия или недостаточности степени очистки их от богатой по содержанию свинца возгонной пыли;

· существенным фактором является недостаточная эффективность существующих на предприятиях цветной металлургии средств пылеулавливания.

Загрязняя почву, цинк и фтор вызывает снижение урожая не только благодаря прямому токсическому действию, но и изменяя соотношение питательных веществ в почве. Растворимые соединения перемещаются по почвенному профилю с нисходящим током почвенных растворов и могут попадать в грунтовые воды. Загрязнение почвы разрушает почвенную структуру, снижает водопроницаемость почв и угнетающе действует на рост микроорганизмов, понижает ферментативную активность почв, снижает урожай растений.

Следует отметить усиление токсичности тяжелых металлов при их совместном воздействии на живые организмы в почве. Совместное воздействие цинка и кадмия оказывает в несколько раз более сильное ингибирующее действие на микроорганизмы, чем при такой же концентрации каждого элемента в отдельности. Поскольку тяжелые металлы и в продуктах сгорания топлива, и в выбросах металлургической промышленности встречаются обычно в различных сочетаниях, то действие их на природу, окружающую источники загрязнения, бывает более сильным, чем предполагаемое на основании концентрации отдельных элементов.

Вблизи предприятий естественные фитоценозы предприятий становятся более разнообразными по видовому составу, так как многие виды не выдерживают повышения концентрации тяжелых металлов в почве. Количество видов может сокращаться до 2-3, а иногда до образования моноценозов. В лесных фитоценозах первыми реагируют на загрязнения лишайники и мхи. Наиболее устойчив древесный ярус. Однако длительное или высокоинтенсивное воздействие вызывает в нем сухостойкие явления.

Выявление загрязнения почв тяжелыми металлами производят прямыми методами отбора почвенных проб на изучаемых территориях и их химического анализа на содержание тяжелых металлов. Эффективно также использование для этих целей ряд косвенных методов: визуальная оценка состояния фитогенезов, анализ распространения и поведения видов – индикаторов среди растений, беспозвоночных и микроорганизмов.

Для выявления пространственных закономерностей проявления загрязнения почв используют сравнительно-географический метод, методы картирования структурных компонентов биогеоценозов, в том числе и почв. Такие карты не только регистрируют уровень загрязнения почв тяжелыми металлами и соответствующие изменения в напочвенном покрове, но позволяют прогнозировать изменение состояния природной среды.

Выявление уровня токсичности тяжелых металлов непросто. Для почв с разными механическими составами и содержанием органического вещества этот уровень будет неодинаков. В настоящее время сотрудниками институтов гигиены предприняты попытки определить ПДК металлов в почве. В качестве тест-растений рекомендованы ячмень, овес и картофель. Токсичным уровень считался тогда, когда происходит снижение урожайности на 5-10%. Предложены ПДК для ртути – 25 мг/кг, мышьяка – 12-15, кадмия – 20 мг/кг. Установлены некоторые губительные концентрации ряда тяжелых металлов в растениях (г/млн.).: свинец – 10, ртуть – 0,04, хром – 2, кадмий – 3, цинк и марганец – 300, медь – 150, кобальт – 5, молибден и никель – 3, ванадий – 2.

Защита почв от загрязнений тяжелыми металлами базируется на совершенствовании производства. Например, на производство 1 т хлора при одной технологии расходуют 45 кг ртути, а при другой – 14-18 кг. В перспективе считают возможным снизить эту величину до 0,1 кг. Новая стратегия охраны почв от загрязнения тяжелыми металлами заключена также в создании замкнутых технологических систем, в организации безотходных производств.

5. Перспективы развития

В обозримой перспективе должны произойти существенные изменения в техническом состоянии металлургического комплекса, в процессах природопользования, что позволит в значительной степени решить многие экологические проблемы. Только в цветной металлургии ожидается снижение количество вредных загрязняющих выбросов на 12 – 15% и на подавляющем большинстве предприятий будут достигнуты нормы предельно допустимых выбросов. Рост применения систем разработки с закладкой выработанного пространства в районах добычи сырья на 20%, предусмотренный программой развития металлургии в России, позволит наряду с улучшением технических показателей при добыче руд обеспечить сохранность земной поверхности в горном отводе, значительно снизить расход материалов на крепление, в том числе очень дорогостоящих металлов.

Огромнейшие резервы и возможности решения экологических проблем заключены в комплексности переработки сырья, в полном использовании полезных компонентов в его составе и месторождениях.

6. Список литературы

1. Государственный доклад «О состоянии и об охране окружающей среды Российской Федерации в 2002 году» // Министерство природных ресурсов РФ, Москва, 2003 г.

2. Справочное пособие «Защита атмосферы от промышленных загрязнений» // Под редакцией С. Калверта и Г.М. Инглунда (перевод с английского), Москва «Металлургия», 1988 г.

3. Справочное пособие по географии «География хозяйства России», «Физическая география» // Пашканг К. В.

4. Анализ производственно-хозяйственной деятельности предприятий черной металлургии // Юзов О. В., Москва «Металлургия», 1980 г.