Воздействие строительной индустрии на природную среду (на примере ОАО «СТРОИТЕЛЬ-43», Г. Находка)

МИНИСТЕРСТВО  ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Дальневосточный  федеральный университет»

Оглавление

Введение 3

1 Предмет, задачи и основные направления строительной экологии 5

1.1 Влияние строительной отрасли на экосистему 6

1.2 Пути и методы экологизации строительства 14

1.3 Рекультивация (восстановление) нарушенных территорий 16

2 Историко-географическая характеристика района исследования и организации 20

2.1 Физико-географическое положение города Находка 20

2.2 История предприятия 24

2.3 Состав и размещение предприятия 25

2.4 Назначение предприятия 28

3 Особенности воздействия на компоненты природной среды ОАО «Строитель-43» и меры по их предотвращению 30

3.1 Характеристика предприятия как источника загрязнения 30

3.2 Меры по предотвращению вредных воздействий 46

Заключение 57

Список использованной литературы 60

Введение

В соответствии со статьями 19-21 ФЗ РФ «Об охране окружающей  природной среды» в стране осуществляется нормирование ее качества, гарантирующее экологическую безопасность населения, рациональное использование и воспроизводство природных ресурсов в условиях развития хозяйственной деятельности.

Главной задачей строительной деятельности, в последнее время, является анализ и прогноз риска антропогенных опасностей, связанных со строительной деятельностью, и информационное обеспечение управляющих решений для предупреждения или минимизации негативных воздействий.

Строительная  индустрия –  один из мощнейших факторов воздействия на окружающую среду и происходит на всех этапах строительной деятельности – начиная от добычи строительного сырья и заканчивая эксплуатацией готовых объектов строительства.

Большое значение имеет как, в какие  сроки и какими средствами осуществляется строительство здания или сооружения, т.е. технология возведения, организация работ, производства, используемые материалы и конструкции, машины и механизмы, сроки возведения — все это отражается на взаимоотношениях объекта и среды.

Непродуманные технология, организация  и само производство работ определяют большие затраты энергии и материалов, высокую степень загрязнения среды, невосполнимые иногда потери в природной окружающей среде.

Для Приморского края этот вопрос наиболее актуален, т.к.  за последние годы строительная индустрия развивается наиболее динамично в связи с оживлением жилищного строительства и  подготовки к саммиту АТЭC.

Во время производственной и предквалификационной практик провели исследование  деятельности ОАО «Строитель-43». Исследование базировалось на изучении проекта норм ПДВ предприятия, статистических форм отчетности 2ТП-воздух, 2ТП-водхоз и визуальном наблюдении за основными этапами производственной деятельности.

Исследования  проводились в течение 2010-2012 годов.

Цель нашего исследования – изучить воздействие на природную среду г. Находка крупнейшего строительного предприятия Приморкого края                 ОАО «Строитель-43» и предложить мероприятия по уменьшению выбросов и сбросов загрязняющих веществ.

Задачи исследования:

1. проанализировать научную литературу о воздействии строительной индустрии на компоненты природной среды;
2. определить источники и объемы поступления загрязняющих веществ от предприятия ОАО «Строитель-43» в природную среду;
3. разработать мероприятия по снижению выбросов и сбросов.

Основные  методы, которые использовались в  нашей работе:

1. библиографический метод;
2. математический метод;
3. статистический метод;
4. метод экологического картирования.

Дипломная работа состоит из введения, трех глав, заключения, списка использованной литературы. Во введении определяются предмет, цели и задачи данного исследования, раскрывается актуальность данной темы. В первой главе рассматриваются различные точки зрения в отношении влияния строительной индустрии на окружающую природную среду. Во второй главе рассматриваются физико-географические особенности города Находка, а так же состав и основные виды деятельности изучаемого предприятия. В третей главе изучаемое нами предприятие рассматривается как крупный источник загрязнения окружающей среды, а так же возможные меры по уменьшению вредного воздействия на природные комплексы. В конце работы представлены краткие выводы по результатам исследования, прилагается список использованной литературы. Дипломная работа содержит 61 печатную страницу.

1 Предмет, задачи и основные направления строительной экологии

Экология до недавнего  времени рассматривалась как  составная часть биологической науки, изучающая условия существования живых организмов и взаимосвязи между организмами и средой, в которой они обитают. В настоящее время экологию все чаще определяют как комплекс научных дисциплин, имеющих в качестве объекта исследования природную среду в ее взаимосвязи с деятельностью человека.

Современный период развития естественнонаучных знаний характеризуется  экологизацией всех наук, как бы ни противились этому сторонники так называемой истинной экологии. Экологическая наука перестает быть сугубо биологической наукой и превращается в науку о воздействиях человека на окружающую природную среду и способах смягчения этого антропогенного пресса.

На стыке экологии с  такими науками, как геология, химия, медицина, физика, строительные науки  и др., рождаются новые виды знания — геоэкология, урбоэкология, инженерная экология, сельскохозяйственная экология и т.д.

Поэтому, такие дисциплины, как инженерная экология, геоэкология, градостроительная экология и др., имеют право на существование [19, с. 125].

В настоящее время на стыке  экологии и строительных наук происходит становление еще одного нового научного направления — строительной экологии.

Возникновение строительной экологии как новой ветви экологической  науки обусловлено, с одной стороны, тем, что строительная деятельность продолжает оставаться крупнейшим источником загрязнения окружающей среды и значительным потребителем невозобновляемых ресурсов планеты, а с другой — острой необходимостью выхода из экологического кризиса и перехода строительной отрасли, как и других отраслей экономики, на пути устойчивого развития [9, с. 21].

Важнейшей задачей строительной экологии является исследование негативного  воздействия строительных технологий на человека и природные экосистемы и разработка принципов устойчивого экологически безопасного строительства.

Предметом строительной экологии служит всестороннее изучение процессов взаимодействия в системе «строительство — окружающая природная среда».

Методической основой  строительной экологии является анализ и прогноз риска антропогенных опасностей, связанных со строительной деятельностью, и информационное обеспечение управляющих решений для предупреждения или минимизации негативных воздействий.

Строительная экология базируется на системном подходе — знаниях  из общей и прикладной экологии, строительных наук, химии, физики, инженерной геологии, медицины, социально-экономических  и других наук [9, с. 23].

По своему статусу строительная экология является одной из ветвей прикладной экологии и одной из подсистем  инженерной экологии.

Авторы считают целесообразным выделение в ее структуре следующих  основных направлений: строительный техногенез, экологическая безопасность жилых и общественных зданий, экологический мониторинг и др.

1.1 Влияние строительной отрасли на экосистемы

Строительство –  один из мощнейших факторов воздействия на окружающую среду и происходит на всех этапах строительной деятельности – начиная от добычи строительного сырья и заканчивая эксплуатацией готовых объектов строительства [9, с. 45]:

1. Строительная отрасль потребляет огромное количество природных ресурсов (материально-сырьевые, топливно-энергетические, водные, лесные), в том числе ископаемые ресурсы – песок, известь, гранит, камень и др.  Ископаемое сырье добывают открытым способом – 90% карьеров приходится на строительные, что приводит к уничтожению почвенного и растительного покрова, изменению водного режима, загрязнению природных сред (при буровзрывных работах), исключаются площади из с/х оборота.
2. Предприятия строительной индустрии – мощные загрязнители природных сред. Строительная площадка влияет на состояние окружающей природной среды: выхлопы и шум двигателей строительных машин и механизмов; захламленность отходами; сжигание отходов на территории; распыление материалов при открытом хранении и т.д.

Таблица 1 – Некоторые негативные воздействия на окружающую среду при различных видах строительных работ и мероприятия по их минимизации и предотвращению

3. Для размещения вновь возводимых объектов отводятся большие площади земли, нарушаются коренные биоценозы.
4. Строительство приводит к образованию большого объема отходов.

Отходы – это продукты, которые образуются в процессе преобразования вещества и энергии при производственной и бытовой деятельности людей, но не являющиеся ее целью и не обладающие полноценными потребительскими свойствами [14].

Все отходы подразделяют на:

1. отходы потребления (или бытовые),
2. отходы производства (или промышленные отходы).

Под опасными отходами понимают отходы, содержащие в своем составе вещества, которые обладают одним из опасных свойств (токсичность, взрывчатость, инфекционность, пожароопасность и т. д.) и присутствуют в количестве, опасном для здоровья людей и окружающей природной среды.

В России к опасным отходам  относят около 10% от всей массы твердых  отходов (обломки бетона и железобетона, сколы асфальта, керамзитобетон, древесина, лом черных металлов, рубероид, битум (мастика), линолеум, стеклобой, кирпич (бой), отработанный раствор цементно-известковый, лакокрасочные (разные), отработанный шлак, зола, асбест, керамическая плитка (бой), использованная тара (Временный классификатор отходов Минздрава СССР, 1989). Так, применяемые в строительстве асбест, а также смеси, включающие деготь являются сильными канцерогенами. Наиболее распространенный вид строительных отходов в городах – кирпич, бетон и железобетон, замусоренный грунт, асфальт, древесина, каменные материалы, керамическая плитка.

Класс токсичности отходов (4 класса) определяют согласно Классификатору токсичных промышленных отходов (1987). Наибольшую угрозу для человека и  всей биоты представляют опасные отходы, содержащие химические вещества I и II класса токсичности (в их составе присутствуют радиоактивные изотопы, диоксины, пестициды, бенз(а)пирен и некоторые другие вещества) [14].

Огромное  количество отходов образуется и  при новом строительстве:

1. бытовой мусор (условно не токсичен),
2. отходы черных и цветных металлов (4 класс),
3. строительные отходы (4 класс),
4. грунт, выбранный при проведении земляных работ (условно не токсичен).

В бывшем СССР в 80-е гг. ежегодно терялось и  переходило в разряд отходов свыше 1 млн. т металла, почти треть стекла, до 15% цемента и значительное количество природных стройматериалов. Главная  причина потерь материальных ресурсов в строительстве и как следствие образование огромного количества отходов — низкая организация строительного производства.

Основной  формой обезвреживания отходов является их складирование на свалках (полигонах), хранилищах промышленных отходов, отвалах  строительного мусора и грунта.

Строительные отходы, которые  не могут быть использованы как вторичный строительный материал, вывозят на полигоны для захоронения. В основном вывозят малогабаритный и мелкообломочный строительный мусор, относящийся к IV классу опасности.

В таблице приведен пример экологической оценки возможных  вариантов использования наиболее распространенных строительных отходов. Дана соответствующая оценка нагрузок на окружающую среду в баллах по различным вариантам переработки (чем выше балл, тем выше нагрузка). Вариантов с высокими баллами необходимо избегать [13, с. 98].

Таблица 2 – Экологическая оценка наиболее распространенных строительных отходов

Современный полигон — это природоохранное сооружение для централизованного сбора, изоляции и обезвреживания отходов, обеспечивающее защиту природных экосистем от загрязнения [16].

В наше время строительные отходы чаще всего размещаются не на полигонах, а на свалках.

Санкционированной свалкой называют территорию, временно разрешенную для размещения отходов. Такая свалка имеет санитарно-защитную зону (СЗЗ) не менее 2 км, в пределах которой не допускается жилая застройка.

Наиболее серьезным источником загрязнения атмосферного воздуха, почв, поверхностных и подземных  вод являются повсеместно возникающие  в городах и вокруг них несанкционированные свалки. Многие из этих «стихийных» свалок наносят непоправимый ущерб наземным и водным экосистемам, здоровью человека. Все несанкционированные свалки подлежат санированию и рекультивации [4].

Значительная часть строительных отходов сжигается. В Европе повторно используются лишь 28 % строительных отходов, а основная их часть (72 %) свозится в отвалы или сжигается, в основном на мусоросжигательных заводах. В мире насчитывается их более 1000 (в России — 8). Метод сжигания на заводах по устаревшей технологии наносит существенный вред всем компонентам экосистем и здоровью человека, в первую очередь из-за образования диоксинов и других супертоксикантов [16].

Основное направление  в решении проблемы утилизации строительных отходов принципиально иное. Деятельность всех специалистов строительного профиля  должна быть нацелена на сокращение объемов  образующихся отходов, создание малоотходных (безотходных) технологий, всемерное преобразование строительных отходов во вторичное сырье и повторное их использование (рециклинг). Выполнение этих условий позволит смягчить экологическую ситуацию и сэкономить природные ресурсы.

Механизмы реализации современной  концепции обращения с отходами отражены в Федеральной целевой  программе «Отходы».

5. Продукция строительства – здания, сооружения и их комплексы – урбанизированные территории, неустойчивые, практически лишенные свойств гомеостаза, сильно отличающиеся от своего природного окружения.

Здания  и сооружения оказывают большое  влияние на окружающую среду, вызывают изменения в состоянии грунтов  участка строительства:

1. Изменяется рельеф участка, а значит характер стока поверхностных вод. Отрывка котлованов под здание и траншей под инженерные сети, устройство фундаментов перекрывают сложившиеся подземные стоки. Нарушение режима поверхностного стока и испарение влаги с поверхности прилегающего участка в результате появления здания и сопутствующих ему асфальто- и цементобетонных улиц и площадок, прокладка инженерных сетей приводят к резкому, иногда до самой поверхности земли, подъему уровня грунтовых вод.
2. На смену уничтожаемому растительному покрову приходят искусственные посадки.
3. Изменяются условия инсоляции, так как здание создает затенение части территории.
4. Изменяются аэродинамические характеристики участка: при строительстве зданий повышенной этажности возникает вихреобразование, дискомфортные условия для пешеходов на прилегающих к зданию территориях, изменяется картина снегозаносимости, условия промерзания грунтов, сроки снеготаяния, а в целом – влажный режим участка. 
5. Строительство зданий и сооружений ведет к изменению гидрогеологических условий. Своей массой и объемом здание меняет условия равновесия, сложившиеся в грунтах основания, влияет на режим грунтовых вод. При неблагоприятных условиях возможны подвижки грунтов, оползневые явления, проседание основания, изменение направления и увеличения скорости движения текущих подземных вод, изменение их уровня. Это особенно опасно в районах с просадочными грунтами, где всякое изменение водного режима может привести к серьезным осложнениям [6, с. 97].

Под действием  массы больших зданий и сооружений происходят сжимание верхних пород на глубину примерно 50 м. В результате образуется так называемая зона сжатия. Под зданием возникает осадочный прогиб глубиной от 10 до 30 см. Просадки могут быть значительнее, если вблизи ведется добыча полезных ископаемых [14].

1.2 Пути и методы экологизации строительства

Большое значение имеет как, в какие  сроки и какими средствами осуществляется строительство здания или сооружения, т.е. технология возведения, организация работ, производства, используемые материалы и конструкции, машины и механизмы, сроки возведения — все это отражается на взаимоотношениях объекта и среды.

Непродуманные технология, организация и само производство работ определяют большие затраты энергии и материалов, высокую степень загрязнения среды, невосполнимые иногда потери в природной окружающей среде. Обязательными должны быть восстановительные (рекультивационные) работы по окончанию строительных работ, максимальное восполнение нанесенного окружающей среде ущерба [12, с. 59].

Экологический подход должен характеризовать:

• проектирование;
• строительство;
• эксплуатацию зданий.

В процессе проектирования необходим  тщательный учет экологических последствий принимаемых решений, а экологический подход должен быть выдержан при решении:

• как объемно-планировочных, так и конструктивных задач;
• при выборе материалов для зданий и сооружений;
• при определении технологии возведения;
• при решении вопросов организации и производства строительных работ.

Процесс строительства является относительно непродолжительным.  Поэтому взаимодействие здания или сооружения с окружающей средой, его характер и последствия определяются в период длительной эксплуатации.

Мероприятия по предотвращению отрицательного воздействия предприятий, зданий и сооружений на окружающую природную среду могут быть подразделены на:

• технологические, касающиеся функциональных производственных процессов и возникающих в связи с ними загрязнений природных сред;
• архитектурно-строительные, касающиеся самих зданий и людей и возникающие в процессе эксплуатации предприятий, зданий и сооружений.

Технологические природоохранные мероприятия, зависящие  от характера и масштабов производства, являются предметом особого рассмотрения и проектирования  специалистами-технологами в каждом конкретном случае [8, с. 121].

Архитектурно-строительные  природоохранные мероприятия:

• используемые строительные материалы должны соответствовать критериям: возобновляемость, малые затраты энергии при их добыче, переработке и применении, а также минимальное загрязнение природных сред;
• рациональный выбор конструктивных схем и систем, что влияет на форму и размеры здания, в т.ч. фундаментов, а значит, определяет характер воздействия на окружающую среду: изменение характера  воздушных потоков, режима испарения влаги, поведение грунтов основания, изменение режима грунтовых вод;
• при разработке отдельных элементов зданий и сооружений (фундаментов, покрытий, ограждающих конструкций) учитывать требования охраны окружающей среды;
• проектирование и строительство шумозащищенных зданий с нормальным акустическим режимом;
• восстановление (рекультивация) нарушенных в ходе строительства территорий;
• сохранение и использование почвы растительного покрова;

осуществление благоустройства, озеленения и обводнения прилегающего к зданию участка [12, с. 124].

1.3 Рекультивация (восстановление) нарушенных территорий

В процессе строительства как промышленных объектов, так и других любых зданий и сооружений, в том числе при прокладке туннелей, дорог, коммуникаций и других всевозможных сооружений нарушается почвенный и растительный покров. Все нарушенные земли можно разделить на две группы:

• земли с насыпными грунтами — промышленные отходы, отвалы горных пород при открытых и подземных разработках полезных ископаемых (плоские, хребтовые и другие по форме, терриконы);
• территории, поврежденные в результате выемки горных пород, полезных ископаемых, грунтов и почв — карьеры, разрезы, деформированные вследствие просадок, площади горных отводов на подземных работах, прибортовые земли карьеров, поверхности техногенных загрязнений вокруг горнодобывающих, металлургических и других предприятий — загрязнителей природной среды.

Для восстановления плодородия почвы и растительного покрова  применяют рекультивацию, которая  включает в себя комплекс мероприятий, направленных на восстановление продуктивности нарушенных земель, а также на улучшение  условий окружающей среды [5, с. 91-93].

Работы  по рекультивации нарушенных территорий обеспечиваются нормативно-инструктивными материалами и ГОСТ. Например, действует ГОСТ 17.5.3.04-83. «Охрана природы. Земли. Общие требования к рекультивации земель».

 На  действующих предприятиях, связанных  с нарушением земель, рекультивация  должна быть неотъемлемой частью  технологических процессов. Как  правило, рекультивация земель  является составной частью сохранения  ландшафтов в районах добычи  и переработки минерального сырья.  Нередко процессу рекультивации  предшествуют специальные геоботанические,  эколого-геохимические и биогеохимические  исследования в целях подбора  наиболее оптимальных видов древесных  и кустарниковых пород, способствующих  решению конкретных, специфических  задач, обусловленных местными  условиями и конечными целями  рекультивационных работ.

Рекультивация подразделяется на два этапа: горно-технический и биологический. Горно-технический этап начинается со снятия и буртования плодородного слоя (если он не нарушен). Мощность такого слоя определяется по почвенной карте, а при ее отсутствии — специалистами-почвоведами путем проведения специальных исследований. Почвенный слой, как правило, снимается бульдозером или грейдером и укладывается в бурты (кавальеры), которые хранятся до окончания строительных работ на площадке. Чтобы почва в буртах не размывалась водой или не раздувалась ветром в период хранения, рекомендуется бурты засевать травами, либо клевером, либо люцерной. Если снятая земля используется на площадке, то после окончания строительства она расходуется на планировку территории в соответствии с проектом. В некоторых случаях снятый грунт идет на выравнивание пониженных мест, засыпку ям, котлованов. Затем на выровненную поверхность как бы наносится почвенный слой, богатый органическими веществами. Если же территория используется для добычи строительных материалов, например, известняка, камня, гранита, то после снятия и складирования почвенного слоя приступают к производству вскрышных пород, из которых тоже формируют отвалы. При этом токсичные породы складируют отдельно от хорошей земли. Порядок работ определяется проектом рекультивации.

Биологический этап состоит в восстановлении плодородия нарушенных земель, создании и наращивании гумусового слоя почв путем посева трав, кустарниковых и древесных насаждений; допускается выращивание сельскохозяйственных культур. В последнем случае нужно соблюдать определенную последовательность: сначала культивировать малотребовательные культуры с большой растительной массой, а по восстановлении плодородия почвы — переходить к другим культурам на основе принятой агротехники их возделывания. На первых стадиях рекультивационных работ биологического этапа, как правило, преобладает лесоразведение, причем древесные породы подбираются в соответствии с кислотно-щелочными свойствами, механическим составом и другими особенностями грунтов и почвообразующих горных пород.