Тема 8. Оценка отходности отраслей промышленности, их экологической опасности для человека и ландшафта.

Во взаимодействии общества и природы промышленность играет, как правило, двоякую роль. С одной стороны, с ее помощью человек удовлетворяет многие свои потребности, но с другой – она оказывается главной причиной изменений, происходящих в природе (антропогенные изменения), которые являются нежелательными для всех обитателей биосферы.

Промышленные предприятия преобразуют почти все компоненты природы (воздух, воду, почву, растительный и животный мир и т.д.). В биосферу (атмосфера, водоемы и почва) выбрасываются твердые промышленные отходы, опасные сточные воды, газы, разные по размерам и химическому составу аэрозоли.

Атмосферные загрязнения ускоряют разрушение строительных материалов, резиновых, металлических, тканевых и других изделий. При соответствующем составе и концентрации они могут явиться причиной гибели растений и животных. Самый же большой ущерб эти сложные по химическому составу вещества наносят здоровью населения.

В общем виде техногенные загрязнения классифицируются по двум группам: 1) материальные – запыление атмосферы, твердые частицы в воде и почве, газообразные, жидкие и твердые химические соединения и элементы; 2) энергетические – теплота, шум, вибрация, ультразвук, свет, электромагнитное поле, ионизирующие излучения.

Радиоактивные отходы могут рассматриваться как материальные и как энергетические.

В основу классификации материальных загрязнений принята среда их распространения (атмосфера, гидросфера и литосфера), их агрегатное состояние (газообразные, жидкие, твердые), применяемые методы обезвреживания и степень токсичности загрязнений.

Материальные загрязнения подразделяются на выбросы в атмосферу, сточные воды и твердые отходы. Классификация выбросов вредных веществ в атмосферу устанавливается государственными стандартами, согласно которым выбросы подразделяются по агрегатному состоянию и массе веществ, выбрасываемых в единицу времени (обычно тонны в сутки).

Основными физико-химическими характеристиками газообразных загрязнений воздуха являются химический состав и плотность, для парообразных – химический состав, плотность, летучесть, упругость и температура. Массовая концентрация всех выбросов выражается в мг/м³ или г/м³.

Производственные сточные воды характеризуются рядом параметров – количеством и физико-химическими свойствами растворенных, эмульгированных и взвешенных примесных веществ, степенью их токсичности, щелочностью или кислотностью, органолептическими характеристиками (запах, вкус, цвет).

Производственные сточные воды подразделяются на условно чистые и грязные. Условно чистыми являются воды от охлаждения технологического оборудования и аппаратуры. Эти воды охлаждаются в заводских прудах или градирнях, очищаются от масел и взвешенных частиц и затем возвращаются в производство при ограниченном добавлении чистой воды. Грязные сточные воды отличаются не только на различных предприятиях, но и на одном предприятии от разных цехов и участков.

Промышленные твердые отходы кроме классификации по токсичности подразделяются на металлические, неметаллические и комбинированные. К неметаллическим отходам относят химически инертные (отвалы пустой породы, зола и т.д.) и химически активные (пластмассы, резина и т.д.), к комбинированным - промышленный и строительный мусор.

Энергетические загрязнения окружающей среды включают промышленные тепловые выбросы, а также все виды излучений и полей.

Тепловое загрязнение биосферы присуще в большей или меньшей степени всем видам производств и проявляется в виде конвективного или радиационного теплообмена между нагретыми выбросами или нагретыми технологическими установками и окружающей средой, что приводит к локальному повышению температуры атмосферы, воды или почвы. Особенно нежелательно воздействие тепловых выбросов на водоемы, поскольку это нарушает водный экологический режим.

По токсичности вредные вещества разбиты на четыре класса опасности. К самым токсичным относятся вещества I класса опасности.

В производстве, как правило, наблюдается одновременное выделение химических веществ различных классов опасности, как например, при производстве сварочных работ выделяются вредные химические вещества в виде газа: оксиды азота (II класс опасности), оксид углерода (IV класс опасности), фторид водорода (I класс опасности). Кроме того, при сварочных работах в атмосферу выделяются аэрозоли: оксиды марганца, оксиды хрома, соединения кремния и оксиды железа, которые относятся к I классу опасности.

При холодной обработке металла в арматурном цехе выделяются металлическая и абразивная пыль, которая относится к IV классу опасности.

При рассмотрении комплекса вопросов, связанных с защитой окружающей среды, часто забывают о неблагоприятном влиянии шума, инфразвука и вибрации на жизнедеятельность человека. В городах промышленные и транспортные шумы, бытовые приборы и т.д. создают сильную звуковую атаку на организм человека. «Шумовые загрязнения» окружающей среды являются серьезной проблемой. Уровни городских шумов возрастают в среднем за каждые 5-10 лет на 5-10 дБ. Большую опасность представляют ультразвук и инфразвук. Даже при относительно низких уровнях энергии инфразвука он может привести к довольно серьезным заболеваниям. Многие нервные болезни городских жителей вызываются именно инфразвуками, проникающими сквозь самые толстые стены.

В отдельных случаях возможно «загрязнение» окружающей среды тепловыми выбросами, электромагнитными полями, ультрафиолетовыми, инфракрасными, световыми и ионизирующими.

Проблема охраны окружающей среды от промышленных отходов имеет глобальный характер и поэтому должна решаться не только применительно к конкретному предприятию или производственному циклу, но и в масштабах отдельных городов и промышленных центров, регионов, всей территории страны, группы стран, отдельных континентов и всего земного шара.

Промышленность Российской Федерации играет заметную роль как в загрязнении природы, так и в решении природоохранных проблем.

Практически для всех отраслей характерна низкая обеспеченность очистки сточных вод, сбрасываемых в водоемы.

Все более определяющую роль в состоянии воздушного бассейна крупных городов играет дорожно-транспортный комплекс, в котором выброс от передвижных и стационарных источников составляет более 60% от общего объема всех выбросов по РФ.

Оборудование и технологии, применяемые для улавливания и обезвреживания выбросов вредных веществ в атмосферу, совершенствуются крайне медленно, в связи с чем продолжает оставаться низким уровень утилизации уловленных вредных веществ (лишь половина из них используется в производстве повторно), а основная доля улова приходится на менее опасные для здоровья населения твердые вещества, в то время как газообразные и жидкие улавливаются лишь на 25 %.

Серьезной проблемой остается очистка сточных вод, сбрасываемых в водные объекты. Процент нормативно-очищенных сточных вод к объему вод, требующих очистки, в России составляет лишь 9,5 %, в промышленности – 14,9; в жилищно-коммунальном хозяйстве – 7,8, а в сельском хозяйстве – 0,6%.

Промышленность и сельское хозяйство страны продолжают оставаться источником развития процессов, оказывающих отрицательное влияние на состояние подземных вод.

Многие виды современных производств характеризуются образованием токсичных жидких отходов, для которых отсутствуют удовлетворительные технологии очистки или обезвреживания и, следовательно, требуется весьма длительная изоляция отходов от биосферы. Обеспечить такую изоляцию на поверхности земли практически невозможно, особенно для больших объемов отходов, измеряемых миллионами кубометров и размещаемых в различного рода прудах-накопителях, испарителях и других подобных сооружениях. Такие сооружения неизбежно становятся источниками постоянного или эпизодического поступления отходов в подземные и поверхностные воды прилегающих участков.

Серьезную проблему составляет специфика многих отраслей промышленности в виду чего требуются индивидуальные подходы к решению природоохранных задач. Это характерно, например, для предприятия оборонного комплекса, которые оказывают специфические воздействия на окружающую среду – загрязнение почв остатками компонентов использованного ракетного топлива, накопление токсичных ракетных топлив старых систем, запасов химического оружия, опасность воздействия на население и окружающую среду радиохимических и химических производств, а также предприятий, выпускающих взрывчатые вещества.