Оценка воздействия или влияние на окружающую среду отходов металлургической промышленности

Содержание:

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:

    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