Экология металлургии

Дзамукашвили  Л.М. 403 группа

Бобылев Н.Ю. 403 группа

Экология металлургии

 

 Виды и характеристика  антропогенного воздействия на  окружающую среду

 

К середине 20 века и особенно в последние десятилетия в  результате быстрого развития промышленности, транспорта, энергетики резко усилилась  антропогенная(влияние на природную среду деятельности человека, прямо или косвенно вызывающее ее изменение) нагрузка на природу; стала очевидной опасность истощения естественных ресурсов, необратимого загрязнения и изменения окружающей среды.

Статистические данные свидетельствуют  о том, что на планете ежегодно сжигается около 1 млрд. тонн условного  топлива(принятая при расчетах единица учёта органического топлива, то есть нефти и ее производных, природного и специально получаемого при перегонке сланцев и каменного угля газа, каменного угля, торфа – которая используется для сличения полезного действия различных видов топлива в их суммарном учёте), выбрасывается в атмосферу десятки млн. тонн окислов азота и серы (часть из них возвращается в виде т.н. кислотных дождей), более 400 млн. тонн золы, сажи и пыли. Загрязнение атмосферного воздуха, пресной воды, плодородной почвы приняло глобальный характер. При этом масштабы загрязнений столь велики, что естественные способности биосферы к нейтрализации вредных веществ и самоочищению практически исчерпаны.

В России источником интенсивного загрязнения окружающей среды являются, в ряду прочих, предприятия металлургической отрасли отечественной тяжелой  промышленности. Строительство большинства  из них пришлось на первую половину прошлого века, когда вопросы природоохранной  деятельности предприятий в лучшем случае были второстепенными. Об экологии задумались несколько позже, лишь в  последние десятилетия прошлого столетия (например, история «Норильского никеля» свидетельствует о том, что металлургическое производство в Норильске было основано в 1935 г., однако первые сероутилизирующие объекты появились только в начале 1980-х годов).

Сложившаяся ситуация требует  поиска новых путей и подходов к решению экологических проблем, связанных с промышленным производством. Очевидно, что это должен быть целый  комплекс организационных и технических  мероприятий, направленных на предотвращение или существенное снижение неблагоприятного воздействия производственной деятельности на окружающую среду и, как следствие, на здоровье человека.

Металлургия – одна из самых грязных  отраслей хозяйства. Из 44 российских городов  с самой загрязненной атмосферой – 13 являются крупными металлургическими  центрами.

Металлургические комбинаты характеризуются  гигантскими размерами, и оставляют  за собой горы отвалов и шлаков, грязные реки, смоговые облака. Крупная  доменная печь, кроме чугуна, «производит» 4,5 тонны шлаков. Выход из создавшегося положения – внедрение в металлургию  безотходных и малоотходных технологий.

Наиболее «грязным» из основных производств черной металлургии  является производство чугуна. При  прямом восстановлении железа, минуя  доменный процесс, количество отходов  резко сокращается. Из крупных предприятий  черной металлургии, Старооскольский  электрометаллургический комбинат в наименьшей степени оказывает  неблагоприятное воздействие на природную среду, так как он использует процесс прямого восстановления железа.

Металл, производимый из металлолома, оказывается дешевле выплавляемого  из руды, а, кроме того, при этом решается проблема отходов. При производстве каждой тоны металла, полученной из металлолома  экономится 3\4 электроэнергии, на 2/3 уменьшается  расход воды, в несколько раз сокращается  количество производственных отходов, и значительно уменьшается загрязнение  атмосферы. Кроме того, использование  металлолома экономит природные  ресурсы.

Напомним, что современная домна  «производит» более 4 тыс. тонн шлаков в сутки (Шлак — расплав (после затвердевания — стекловидная масса) в металлургических, плавильных процессах, покрывающий поверхность жидкого металла, состоит из всплывших продуктов пустой породы с флюсами. Шлак предохраняет металл от вредного воздействия газовой среды печи, удаляет примеси. Шлак применяется для изготовления стройматериалов (кирпич, черепица), как удобрение. Также шлаки — твёрдые отходы некоторых химических производств и спёкшаяся зола от сжигания твёрдого топлива (например, каменного угля). Основной способ переработки доменных шлаков – их использование в качестве сырья для производства стройматериалов. Большое значение имеет их использование в дорожном строительстве. Кроме того, отходы богаты известью и могут применяться для известкования почв с целью снижения их кислотности. Наконец, при использовании шлаков высвобождаются территории, пригодные для строительства, или сельского хозяйства.

Производство металла – водоемкий  процесс. Для изготовления одной  тонны чугуна требуется около  40 куб. метров воды. Традиционно, отработанные воды после очистки снова возвращались в реки. Принцип замкнутых систем состоит в том, чтобы использованная вода, после очистки, не сливалась обратно в реки, а вновь использовалась бы в производственных процессах.

 

Проблемные вопросы  экологии отечественных металлургических предприятий

Особенностью отечественного металлургического производства является негативное воздействие на все составляющие окружающей среды. Это загрязнение  почв по причине массового складирования  отходов, сброс недостаточно обработанных производственных вод в естественные водоемы, а также выбросы в  атмосферу большого количества вредных  веществ.

Так, например, для металлургических предприятий актуальна проблема переработки техногенных образований. Известно, что для выработки одной  тонны стали традиционным способом, в производство вовлекается более  трех тонн первичных природных сырьевых ресурсов. Образующиеся после выплавки стали доменные шлаки, накапливаются  в отвалах и шламохранилищах, отнимая при этом городские и  сельскохозяйственные земли и создавая дополнительную нагрузку на территорию (так, только на территории металлургических предприятий Уральского региона  скопилось свыше 6 млрд. тонн подобных отходов).

Металлургия использует 25% от всей потребляемой российской промышленностью  воды. При этом в большинстве случаев, после промышленного использования  эта вода не обрабатывается должным  образом и загрязненная попадает в поверхностные и грунтовые  воды. Тяжелые металлы, нефтеотходы, фенолы и ряд других элементов, присутствующие в сбрасываемой воде, делают ее непригодной  для дальнейшего использования, а порой становятся причиной массовой гибели биоресурсов в близлежащих  водоемах. Очевидно, что важнейшими пунктами экологических программ металлургических предприятий должно стать сокращение объема забора свежей технической воды и снижение объема сброса производственных вод.

Установлено, что предприятия  черной металлургии выбрасывают  в атмосферу до 25% металлосодержащей  пыли и окиси углерода от общего количества этих веществ, попадающих в  атмосферу в результате промышленных процессов. На металлургию приходится распространение в атмосфере  почти 50% неутилизируемых промышленностью  окислов серы (только предприятиями  Заполярного филиала «Норильского никеля» выбрасывается в атмосферу 979 тыс. тонн серы в год). Кроме того, технологический цикл подразумевает  выбросы в атмосферу целого спектра  токсичных для человеческого  организма веществ, включая бензопирен, фториды, соединения марганца, ванадия  и хрома. Подобное загрязнение воздуха  крайне негативно сказывается на здоровье населения, проживающего в  непосредственной близости от металлургических предприятий, многие из которых имеют  статус градообразующих. Так, г. Норильск с численностью жителей 214 тыс. человек находится, по сути, в треугольнике заводов, что является непосредственной причиной роста числа патологий у проживающих здесь людей.

На слайде г.Норильска представлен фрагмент территории северной части Красноярского края в районе города Норильска .Тёмно-синий цвет – водные объекты. Зелёные тона – растительность тундры и лесотундры. Розовые тона – открытые участки местности, скальные породы. Тёмно-розовые и фиолетовые тона – городская инфраструктура, карьеры , отвалы породы.

В Мурманской области, где  расположены несколько крупных  металлургических заводов, в том  числе дочернее предприятие ГМК  «Норильский никель» – Кольская ГМК, регистрируется повышенная частота  пороков развития у детей. Статистика, приведенная на сайте областной  администрации, свидетельствует о  том, что показатель детской смертности от онкологических заболеваний в  этом регионе в 1,9 раза превышает  общероссийский.

Следует отметить, что в  последние годы предприятиями металлургического  комплекса проделана большая  работа в интересах снижения вредного воздействия производства на окружающую среду. Заслуживает внимания опыт ОАО «Ижсталь», где успешной реализацией ряда природоохранных мероприятий удалось сократить на 514 000 м³/год объем сброса производственных вод в реку Иж. Однако эта цифра составляет около 10% от общего объема сброса. Более значимые результаты в этом направлении достигнуты металлургической компанией «Северсталь», где удалось на 98,2% замкнуть водооборотный цикл и закрыть 5 стоков в естественные водоемы.

В настоящее время вопросы  экологии находятся в центре внимания руководства и общественных организаций  металлургического комплекса, однако на устранение проблем, копившихся десятилетиями, потребуется определенный период времени. Так, даже действующие нормативные  документы нуждаются в уточнении, поскольку металлургам довольно часто приходится сталкиваться с  комплексом нерешенных юридических  вопросов.

Требования руководящих  документов в области экологии предприятий  металлургической промышленности

В основе существующей на сегодняшний  день законодательной базы в области  экологической безопасности металлургического  производства лежит Закон РФ «Об  охране окружающей среды». В нем  сформулированы общие требования, обязывающие  предприятия принимать необходимые  меры по соблюдению технологических  режимов и проведению мероприятий  по охране окружающей среды.

Кроме того, действующими санитарными  правилами и нормами Минздрава (СанПиН 2.2.1/2.1.1.1200 - 03) предписано создание вокруг предприятий санитарно - защитных зон (СЗЗ). Размер СЗЗ зависит от класса предприятия, который определяется исходя из оценки потенциальной опасности  его производственной деятельности для здоровья человека, результатом  которой может стать загрязнение  атмосферного воздуха.

 

Табл. 1

Санитарная классификация  предприятий	Размеры СЗЗ (м)
Предприятия первого класса	1000
Предприятия второго класса	500
Предприятия третьего класса	300
Предприятия четвертого класса	100
Предприятия пятого класса	50

 

При этом границы СЗЗ (см. табл.1) указывают величину оптимального санитарного разрыва между предприятиями и жилой застройкой и являются гарантией качества атмосферного воздуха даже в случае выброса вредных веществ без очистки.

Важнейшим документом в области  природоохранной деятельности металлургических предприятий в РФ является экологический  стандарт ГОСТ Р ИСО 14001, разработанный  на базе международной системы стандартов ISO 14000, которой, в свою очередь, руководствуются  страны Европейского Союза, Японии, США  и мн.др. Особенностью данной системы  стандартов является ее ориентирование не на конкретные технологии или количественно - качественные показатели (объем выбросов, концентрации веществ и т.п.), а  на систему экологического менеджмента (СЭМ) (или СУОС - система управления охраной окружающей среды - в редакции ГОСТ Р ИСО 14001).

Следует отметить, что экологический  менеджмент отнесен к высшему  приоритету промышленной деятельности в ХХI в., что было продекларировано на Конференции объединенных наций  по окружающей среде и развитию в  Рио-де-Жанейро (1992г.).

Кроме того, системой стандартов ISO 14000 предусматривается создание производств, которым должны быть присущи: безотходность, экологически благоприятные технологии, производимая продукция и высокая  культура персонала.

Для отечественных металлургических предприятий такая сертификация является непременным условием маркетинга продукции на международных рынках, поскольку ЕЭС объявило о своем  намерении допускать на рынок  стран Содружества только ISO- сертифицированные  компании. Целесообразность получения  предприятием сертификата соответствия также обусловлена:

-увеличением оценочной стоимости  основных фондов предприятия;

-возможностью освоения новых  рынков экологической продукции;

-повышением конкурентоспособности  продукции на внутреннем и  мировом рынках;

-совершенствованием системы управления  предприятием;

-возможностью привлечения высококвалифицированной  рабочей силы.

Кроме того, наличие авторитетного  экологического сертификата является существенным конкурентным преимуществом  предприятия при получении государственного заказа.