6. Забруднення навколишнього середовища важкими металами
Забруднення навколишнього середовища свинцем і його сполуками підприємствами металургійної промисловості визначається специфікою їх виробничої діяльності: безпосереднє виробництво свинцю і його сполук; попутне вилучення свинцю з інших видів сировини, що містять свинець у вигляді домішки; очищення одержуваної продукції з домішки свинцю і т.д.
99,86% викидається в атмосферу свинцю припадає на частку 11 з 30 підприємств кольорової металургії, в тому числі близько 94% цього металу викидають 5 підприємств: Среднеуральский мідеплавильний завод (291 т / рік); АТ «Святогор» - Красноуральскій мідноплавильний комбінат (170 т / рік); Кировградский мідноплавильний комбінат (114 т / рік); АТ «Дальполіметалл» (28 т / рік); завод «Електроцинк» (16 т / рік).
Аналіз джерел викиду свинцю показав:
57% свинцю викидається в атмосферу з великими обсягами запилених газів відбивної плавки мідного (свинецсодержащего) сировини, які на всіх заводах, що використовують цю технологію, направляють в димові труби без пилеочісткі;
37% свинцю вибрасиваетс з конвертними газами через відсутність або недостатності ступеня очищення їх від багатої за змістом свинцю возгонной пилу;
істотним фактором є недостатня ефективність існуючих на підприємствах кольорової металургії коштів пиловловлювання.
Забруднюючи ґрунт, цинк і фтор викликає зниження врожаю не тільки завдяки прямому токсичної дії, але і змінюючи співвідношення поживних речовин в грунті. Розчинні з'єднання переміщаються по грунтовому профілю з низхідним струмом ґрунтових розчинів і можуть потрапляти в грунтові води. Забруднення грунту руйнує ґрунтову структуру, знижує водопроникність грунтів і гнітюче діє на ріст мікроорганізмів, знижує ферментативну активність грунтів, знижує врожай рослин.
Слід зазначити посилення токсичності важких металів при їх спільному впливі на живі організми в грунті. Спільний вплив цинку і кадмію надає в кілька разів сильніше інгібірує, на мікроорганізми, ніж при такій же концентрації кожного елементу окремо. Оскільки важкі метали та в продуктах згоряння палива, і в викидах металургійної промисловості зустрічаються зазвичай в різних поєднаннях, то дія їх на природу, навколишнє джерела забруднення, буває більш сильним, ніж передбачуване на підставі концентрації окремих елементів.
Поблизу підприємств природні фітоценози підприємств стають різноманітнішими за видовим складом, так як багато видів не витримують підвищення концентрації важких металів в грунті. Кількість видів може скорочуватися до 2-3, а іноді до утворення моноценозов. В лісових фітоценозах першими реагують на забруднення лишайники і мохи. Найбільш стійкий деревний ярус. Однак тривале або високоінтенсивне вплив викликає в ньому сухостійні явища.
Для виявлення просторових закономірностей прояву забруднення грунтів використовують порівняльно-географічний метод, методи картування структурних компонентів біогеоценозів, в тому числі і грунтів. Такі карти не тільки реєструють рівень забруднення грунтів важкими металами і відповідні зміни в напочвенном покриві, але дозволяють прогнозувати зміну стану природного середовища.
Захист грунтів від забруднень важкими металами базується на вдосконаленні виробництва. Наприклад, на виробництво 1 т хлору при одній технології витрачають 45 кг ртуті, а при іншій - 14-18 кг. У перспективі вважають за можливе знизити цю величину до 0,1 кг. Нова стратегія охорони грунтів від забруднення важкими металами укладена також в створенні замкнутих технологічних систем, в організації безвідходних виробництв.
7. Класифікація твердих відходів чорної металургії, їх характеристики
Класифікація відходів виробництва можлива за різними ознаками, серед яких основними можна вважати наступні:
по галузях промисловості - чорна та кольорова металургія, рудо-і вуглевидобувна промисловість, нафтова і газова і т.д .;
по фазовим складом - тверді (пилу, шлами, шлаки), рідкі (розчини, емульсії, суспензії), газоподібні (оксиди вуглецю, азоту, з'єднання сірки і ін.);
по виробничим циклам - при видобутку сировини (розкривні і овальні породи), при збагаченні (хвости, шлами, сливи), в пирометаллургии (шлаки, шлами, пилу, гази), в гідрометалургії (розчини, опади, гази).
На металургійному комбінаті із замкнутим циклом (чавун-сталь-прокат) тверді відходи можуть бути двох видів - пилу і шлаки. Досить часто застосовується мокра газоочітска, тоді замість пилу відходом є йшла. Найбільш цінними для чорної металургії є залізовмісні відходи (пил, шлам, окалина), в той час як шлаки в основному використовуються в інших галузях промисловості.
При роботі основних металургійних агрегатів утворюється велика кількість тонкодисперсної пилу, що складається з оксидів різних елементів. Остання вловлюється газоочисними спорудами і потім або подається в шламонакопитель, або направляється на подальшу переробку.
Шлами можна розділити на:
шлами металургійних заводів;
шлами доменного виробництва:
газоочисток доменних печей;
б) підбункерних приміщень доменних печей;
шлами газоочисток електросталеплавильних печей.
За вмістом заліза їх підрозділяють наступним чином:
б) щодо багаті (40-55%) - шлами і пилу аглодоменного виробництва;
в) бідні (30-40%) - шлам і пил газоочисток електросталеплавильного виробництва.
Основними характеристиками шламів є хімічний і гранулометричний склад, проте при підготовці шламів до утилізації необхідно знати такі параметри, як щільність, вологість, питома вихід і ін. Слід зазначити, що пилу (шлами) металургійних підприємств за хімічним складом відрізняються один від одного, тому ці характеристики представлені далі в усередненому вигляді.
Шлами пилоуловлюючих пристроїв доменної печі утворюються при очищенні газів, що виходять з неї. Перед ними встановлюються радіальні або тангенціальні сухі пиловловлювачі, в яких вловлюється найбільш велика пил, яка повертається в агловиробництві як компонент шихти. Хімічний склад шламів з основних компонентів,%: Feобщ 30-50; СаО 5.0-8.5; SiO2 6.0-12%; MgО 1.5-2.0; Soбщ 0.2-0.9; Собщ 2.5-30; Al2О3 1.2-3.0; P 0.015-0.05; Zn 0.05-5.3. Щільність їх коливається в межах 2.7-3.8 г / см, питома вихід в середньому становить 2.75-3.84%. Коефіцієнт використання цих шламів змінюється (для різних підприємств) досить значно - від 0.1 до 0.8. Це досить тонкодисперсний матеріал: фракції> 0.063 мм до 10-13%, 0.016-0.032 мм від 16 до 50% і 1%), що вимагає попереднього обесцінкованія шламів.
8. Перспективи розвитку
У доступній для огляду перспективі повинні відбутися істотні зміни в технічному стані металургійного комплексу, в процесах природокористування, що дозволить в значній мірі вирішити багато екологічних проблем. Тільки в кольоровій металургії очікується зниження кількість шкідливих забруднюючих викидів на 12 - 15% і на переважній більшості підприємств будуть досягнуті норми гранично допустимих викидів. Зростання застосування систем розробки із закладкою виробленого простору в районах видобутку сировини на 20%, передбачений програмою розвитку металургії в Росії, дозволить поряд з поліпшенням технічних показників при видобутку руд забезпечити збереження земної поверхні в гірничому відводі, значно знизити витрату матеріалів на кріплення, в тому числі дуже дорогих металів.
Величезні резерви і можливості вирішення екологічних проблем укладено в комплексності переробки сировини, в повному використанні корисних компонентів в його складі і родовищах.
Список використаної літератури:
Довідковий посібник «Захист атмосфери від промислових забруднень» // Під редакцією С. Калверта і Г.М. Інглунда (переклад з англійської), Москва «Металургія», 1988 г.
Довідковий посібник з географії «Географія господарства Росії», «Фізична географія» // Пашканг К. В.
Аналіз виробничо-господарської діяльності підприємств чорної металургії // Юзов О. В. Москва «Металургія», 1980 г.