Техногенное воздействие машиностроительного комплекса и металлургии

     ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

     Государственное образовательное учреждение высшего  профессионального образования 

     «САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ  ГОСУДАРСТВЕННЫЙ  УНИВЕРСИТЕТ

     ЭКОНОМИКИ И ФИНАНСОВ» 
 
 

     КАФЕДРА

     РЕГИОНАЛЬНОЙ  ЭКОНОМИКИ И ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЯ 
 

     Реферат по предмету

     ОБЩАЯ ЭКОЛОГИЯ И ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЕ 

     Направление №4

     Объект  исследования отрасль 

     «Машиностроение и металлообработка» 
 
 
 
 
 
 
 
 

     Выполнил: студент 1-ого курса заочного отделения 

     Специальность «Финансы и Кредит», группа фк132 

     Преподаватель: Михайлов Л.Б. 
 
 
 
 
 
 
 

     Санкт-Петербург  2011 

     Содержание 
 

1. Введние 

2. Социально-экономическая характеристика отрасли. Место в

         хозяйственном комплексе страны. 

3. Влияние природных  факторов на размещение предприятий  отрасли. 

4. Структура  техногенного воздействия предприятий  на компоненты 

         ландшафта.  

5. Оценка устойчивости  зональных типов ландшафтов к  техногенному  

         воздействию. 

6. Заключение. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

1.Введение 

     Экономический потенциал и территориальная  организация машиностроительного  комплекса России занимает важное место в экономике страны. Машиностроительный комплекс составляют машиностроение и металлообработка, объединяющие несколько десятков отраслей и подотраслей. Машиностроение отражает уровень научно-технического прогресса и обороноспособности страны, определяет развитие других отраслей хозяйства.

     Этот  комплекс играет большую роль в жизни  общества. Вся история человечества неразрывно связана с использованием различных машин. В настоящее  время нет такой отрасли народного  хозяйства, в которой бы они не применялись. С использованием машин  и механизмов человек облегчает  свой труд, меньше тратит на него времени.

     Важность  машиностроительного комплекса  в жизни людей обуславливает  необходимость совершенствования  приборов и механизмов, инструментов и машин. Следует постоянно поддерживать состояние основных фондов. Ведь они  практически полностью изношены и нуждаются в коренном обновлении. Только с внедрением новой техники  повышается производительность труда, объем выпускаемой продукции, обеспечивается качество и эффективность выполнения работ.

В данной работе мы рассмотрим природные факторы, влияющие на территориальное размещение предприятий отрасли, а так же «оборотную сторону медали» столь полезной отрасли - структуру техногенного воздействия на компоненты ландшафта. 

2. Социально-экономическая характеристика отрасли. Место в хозяйственном комплексе страны.  

     Машиностроение  объединяет специализированные отрасли, сходные по технологии и используемому сырью. Металлообработка включает промышленность металлических конструкций и изделий, ремонт машин и оборудования.

     Машиностроение  является ведущей отраслью тяжелой  индустрии страны. Создавая наиболее активную часть основных производственных фондов – орудия труда, машиностроение в значительной степени оказывает  влияние на темпы и направления  научно-технического прогресса в  различных отраслях хозяйственного комплекса. В настоящее время нет такой отрасли народного хозяйства, в которой не использовались бы машины и механизмы самых широких масштабов. Они являются важнейшими компонентами в нашей жизни.

     Этот  комплекс также влияет на рост производительности труда и другие экономические  показатели, определяющие эффективность  развития общего производства. Только в результате насыщения всех отраслей народного хозяйства высокопроизводительными  машинами, внедрения комплексной  механизации и автоматизации  производства можно добиться повышения  производительности труда и расширения выпуска различной продукции. Благодаря машиностроительному комплексу мы экономим свое время и получаем наиболее эффективные товары, с помощью которых осуществляем различные потребности. Машиностроительный комплекс занимает важное место в экономике крупных экономических районов России. Он является ключевым фактором жизнедеятельности производительных сил и населения страны.

     Из  всей совокупности предметов и средств труда, используемых обществом в процессе материального производства, определяющая роль принадлежит механическим орудиям – костной и мускульной системе производства. Их уровень и степень развития служат важным мерилом функционирования производительных сил человечества. Неслучайно с начала новой экономической эпохи, называемой машинной цивилизацией, и по настоящее время машины остаются одним из синонимов технического прогресса, а машиностроение – материальной основой любого крупного индустриального государства. Использование машин позволяет увеличивать мышечное и интеллектуальное усилие человека, повышать производительность его труда, обеспечивать качество и стандартизацию выполнения работ, регулярно осуществлять расширенное воспроизводство и постепенно вытеснять ручной труд из всех новых сфер человеческой деятельности.

     Наиболее  сложной является структура машиностроения. Она включает такие важнейшие отрасли,  как энергетическое машиностроение. электротехническая, станкостроительная и инструментальная промышленность,  приборостроение, ряд отдельных отраслей, выпускающих   оборудование   для  добывающей  и  обрабатывающей промышленности, строительства,  транспортное машиностроение, автомобильную промышленность,  тракторное и сельскохозяйственное машиностроение и д.р. 

3. Влияние природных  факторов на размещение предприятий отрасли. 

     Размещение  предприятий машиностроения находится  в прямой зависимости от характера  выпускаемой продукции: широты номенклатуры, массы изделий, масштабов производства продукции. При этом на эффективность  размещения влияет ряд факторов: научно-технический  прогресс, специализация, кооперирование, концентрация, комбинирование производства, наличие трудовых ресурсов, близость к источникам сырья и материалов, к потребителям, объем транспортных работ, затраты на транспортировку.

     Среди перечисленных факторов важная роль принадлежит специализации и  кооперированию. Специализация —  сосредоточение на производстве отдельных  видов продукции или услуг. Она бывает предметная (выпуск определенных конечных видов продукции — машин, оборудования), подетальная (выпуск деталей, агрегатов, секций), технологическая (производство литья, заготовок) и функциональная (ремонт). Размещение специализированных заводов тесно связано с размещением предприятий, находящихся на близком расстоянии, с которыми они работают в кооперации. Кооперирование осуществляется как внутри отрасли, так и с заводами других отраслей, поставляющих металлы, изделия из пластмасс, стекла и др., интегрируя размещение взаимодействующих между собой предприятий.

     Размещение  предприятий машиностроения зависит  в значительной степени от трудоемкости изделий, уровня квалификации рабочих  и служащих. Особенно важна роль квалифицированных кадров в размещении таких отраслей, как электротехническая, радиотехническая, электронная, приборостроительная  и др.

     Отрасли машиностроения, как крупные потребители  металла (сырья), имеют широкие связи прежде всего с черной металлургией. Территориальное сближение этих отраслей дает возможность металлургическим заводам использовать отходы машиностроения и специализироваться в соответствии с его потребностями.

     Отрасли машиностроения, производящие малотранспортабельную  продукцию, размещаются в районах  потребления. К ним относятся  сельскохозяйственное машиностроение, производство машин и механизмов для лесной промышленности, горного  оборудования и др.

     Особенности размещения предприятий машиностроения обусловливают большую роль транспортного  фактора в осуществлении кооперированных  поставок и обеспечении потребителей готовой продукцией.

     Отрасли машиностроения в зависимости от особенностей производимой продукции  и факторов размещения предприятий  делят на пять групп.

     Тяжелое и энергетическое машиностроение отличается высокой металлоемкостью, электроемкостью  и малой трудоемкостью. Продукция  производится в незначительных количествах, иногда поштучно. Оно включает производство оборудования для металлургических предприятий, горно-шахтного и энергетического  оборудования, тяжелых станков и  кузнечно-прессовых машин, крупных  морских и речных судов, локомотивов  и вагонов.

     Предприятия этой группы ориентированы на металлургические базы. При этом некоторые виды металлоемких машиностроительных производств, выпускающих  крупногабаритные машины с малой  транспортабельностью или узкоотраслевым потреблением, располагаются в районах  их потребления.

     Производство  металлургического оборудования сложилось  вблизи центров развития металлургии  и потребления этой продукции: на Урале (Екатеринбург, Орск), в Центре (Электросталь), Поволжье (Сызрань), Восточной Сибири (Красноярск, Иркутск), на Дальнем Востоке (Комсомольск-на-Амуре).

     Горно-шахтное  оборудование выпускают на предприятиях, расположенных в главных угольных районах страны: Западной Сибири (Прокопьевск, Кемерово), Восточной Сибири (Черемхово, Красноярск), на Урале (Екатеринбург, Копейск).

     Производство оборудования для нефтяной и газовой промышленности находится в нефте- и газодобывающих районах: Урало-Поволжье, Северном Кавказе, Западной Сибири.

     Энергетическое  машиностроение развивается в центрах  с высокой культурой производства. Паровые и гидравлические турбины  и генераторы производятся в Санкт-Петербурге, Екатеринбурге, Новосибирске. Санкт-Петербург  и Екатеринбург специализируются на выпуске газовых турбин, а Екатеринбург — еще и теплофикационных турбин. Для атомных электростанций реакторы изготавливают на Северном Кавказе (Волгодонск) и Северо-Западе (Колпино). Производство паровых котлов организовано в Подольске, Белгороде, Таганроге  и Барнауле.

     Тяжелые станки и кузнечно-прессовое оборудование выпускаются небольшими сериями  и размещаются вне металлургических баз. Крупными производителями являются Центральный (Коломна, Иваново), Центрально-Черноземный (Воронеж), Поволжский (Ульяновск), Западно-Сибирский (Новосибирск) районы.

     Транспортное  машиностроение занимается производством  различных видов транспортных средств  — автомобилей, железнодорожного подвижного состава, судов.

     Автомобилестроение  отличается четкой специализацией предприятий  на выпуске определенного типа автомобилей. Грузовые автомобили среднего тоннажа выпускают заводы Центрального (Москва, Брянск), Волго-Вятского (Нижний Новгород), Уральского (Миасс) районов; небольшого тоннажа и большегрузные автомобили — Поволжского района (Ульяновск и Набережные Челны). Легковые автомобили высшего и среднего класса производят в Волго-Вятском (Нижний Новгород), Центральном (Москва), Уральском (Ижевск) районах; малолитражные — в Поволжье (Тольятти), микролитражные — в Серпухове, Набережных Челнах. Создана сеть автобусных заводов в Центральном (Ликино, Голицыно), Волго-Вятском (Павлово), Уральском (Курган), Северо-Кавказском (Краснодар) районах. В Энгельсе действует троллейбусный завод.

     В восточных районах России автомобилестроение представлено лишь автосборочным заводом  в Чите.

     В последние годы появились новые  предприятия по сборке автомобилей  из иностранных комплектующих. На Северном Кавказе в Ростове было осуществлено производство корейской Daewoo, в Калининграде на судостроительных заводах “Балтика” и “Янтарь” осуществляется сборка другой южно-корейской марки автомобилей Kia, в Елабуге — General Motors. Во Всеволожске (Ленинградская область) завершено строительство завода Ford.

     Автомобильная промышленность включает и выпуск моторов, подшипников, прицепов, электрооборудования  и т. д. Специализированные предприятия  по производству моторов находятся  в Ярославле, Уфе, Омске, Тюмени и  Заволжье.

     Железнодорожное машиностроение состоит из локомотивостроения и вагоностроения, которое исторически  возникло там, где начала складываться железнодорожная сеть России (Центр, Санкт-Петербург), а затем переместилось  к металлургическим базам.

     Локомотивостроение  включает производство тепловозов и  электровозов. В Центральном районе организовано производство тепловозов (Коломна) и маневровых тепловозов (Брянск, Людиново, Муром), на Северном Кавказе (Новочеркасск) — электровозов.

     Вагоностроение  формировалось в тех же районах, что и локомотивостроение, учитывая не только наличие металла, но и древесного сырья. В отрасли сложилось четкое разделение труда: грузовые вагоны производятся в Нижнем Тагиле, Алтайске, Абакане; двухярусные вагоны для перевозки легковых автомобилей — в Твери; саморазгружающиеся — в Калининграде; изотермические — в Брянске; трамвайные — в Усть-Катаве (Челябинская обл.) и Санкт-Петербурге; для метрополитена — в Мытищах, Санкт-Петербурге; электропоезда — в Демихово (Московская область).

     Судостроение  делится на морское и речное. Размещение морского судостроения отражает такие особенности отрасли, как специализацию и связанное с ней внутриотраслевое и межотраслевое кооперирование, обеспеченность трудовыми ресурсами. Основной район морского судостроения и судоремонта сложился на Балтийском побережье (Санкт-Петербург, Выборг, Калининград). Верфи морского судостроения находятся также в Архангельске, Мурманске, Северодвинске, Астрахани, Владивостоке; судоремонта — в Новороссийске, Владивостоке, Петропавловске-Камчатском.

     Размещение  речного судостроения отражает роль отдельных водных путей в грузообороте страны. Наибольшее число крупных заводов речного судостроения расположено на Волге (Нижний Новгород, Волгоград), Оби (Тюмень, Тобольск), Енисее (Красноярск), Лене (Усть-Кут Иркутской обл.), Амуре (Благовещенск). В речном судостроении видное место должно занять производство судов типа “река–море” и пассажирских теплоходов.

     Сельскохозяйственное  машиностроение занимается выпуском различных  видов техники для сельского  хозяйства. В большинстве случаев  к нему относится и производство тракторов. Продукция отличается сравнительно низкой металлоемкостью и малой транспортабельностью, поэтому главным фактором размещения является потребительский, а для тракторостроения также важна близость металлургических баз.

     Сельскохозяйственное  машиностроение тяготеет к местам потребления  готовой продукции, учитывая специфику сельского хозяйства данной территории и развито во всех экономических районах. Так, зерновые комбайны производят заводы Ростова-на-Дону, Таганрога и Красноярска, т. е. в пределах основного ареала зернового хозяйства России. В Центральном районе выпускают льноуборочные (Бежецк), картофелеуборочные (Рязань, Тула), силосоуборочные (Люберцы) машины. Различные сельскохозяйственные машины и оборудование производят заводы Воронежа, Сызрани, Кургана, Омска, Новосибирска, Рубцовска.

     Тракторостроение  ориентировано на районы потребления  и отчасти на источники сырья (металл). Первые тракторы были выпущены Кировским заводом в Санкт-Петербурге. В 1930-е гг. строятся тракторные заводы в Волгограде, Челябинске, в последующие  годы — во Владимире, Липецке, Рубцовске. Для лесной промышленности выпускаются  трелевочные тракторы в Петрозаводске, промышленные — в Чебоксарах.

     Станкостроение  и точное машиностроение занимается производством различных видов станков, приборов, аппаратов, электронной техники. Это наиболее трудоемкие в машиностроении производства, требующие к тому же высокой квалификации работников. Большое значение имеет также близость научных и конструкторских центров. Поэтому предприятия размещаются, как правило, в районах с высокой технической культурой. Станкостроение в своем размещении ориентируется на крупные города, располагающие квалифицированными кадрами, научно-исследовательскими институтами и конструкторскими бюро. Главными центрами являются Москва, Коломна, Дмитров, Егорьевск (Московская область), Нижний Новгород, Воронеж, Самара, Уфа. Электротехнику выпускают в Саранске, Чебоксарах, Новосибирске. Важным центром электронной промышленности является Зеленоград.

     Металлообработка  — особая отрасль машиностроения, которая занимается ремонтом машин  и оборудования, а также производством  металлических изделий и конструкций. Предприятия этой группы небольшие, а выполняемые операции не отличаются технической сложностью и наукоемкостью. Поэтому размещение отличается повсеместностью, так как главным фактором является потребительский.

     Для лучшей наглядности территориальную специализацию нашей страны представим в виде таблице ниже:

Территориальная специализация машиностроения Российской Федерации

Как видно из сказанного выше отрасль машиностроения и металлообработки относится к  одной из наименее зависимых от природных факторов.  

4. Структура техногенного  воздействия предприятий  на компоненты  ландшафта.  

      Рассмотрим  подробно структуру техногенного воздействия, которое происходит в процессе функционирования отрасли машиностроения и металлообработки. 

4.1 Загрязнение атмосферы.

Основные загрязнители - литейные, термические, гальванические цеха, участки покраски.

Литейные  цеха

Источники пылегазовыделения: 
1) вогранки (печи) 
2) электродуговые и индукционные печи 
3) участки складирования и переработки шихты и формовочных материалов  
4) участки выбивки и очистки литья

Количество выделений  зависит также от типа оборудования.

Удельные  выделения загрязняющих веществ

Неорганизованные  выбросы составляют до 40% от общего количества выбросов. Причины их образования: неплотность оборудования, выпуск металлов без очистки паров (разливка) - при этом образуются фенолы, формальдегиды и т.д. Количество и состав подобных загрязнений зависит от состава формовочных смесей, оборудования и способа выплавки.

Кузнечно-прессовые  цеха

Источники загрязнения  атмосферы: печи по нагреву металла, оборудование по обработке металла. 
Загрязняющие вещества: пыль, CO, SO₂, оксиды азота и другие вещества. 
Масса загрязняющих веществ зависит от типа оборудования, вида топлива, других показателей. 
Как правило, на 1 тонну мазута образуется порядка 600 гр пыли, 12 кг CO, 20 кг SO₂.

Термические цеха

Основные производственные процессы: закалка, отпуск металла. 
Источники: нагревательные печи, дробеструйные камеры, ванны масляные для закалки и отпуска металла. 
В дробеструйных камерах: пылевые выделения (7-10 г/м³ камеры).  
В ваннах: в отходящем воздухе концентрация масла составляет 1%.

Гальванические  цеха

В гальванических цехах образуются наиболее опасные  и токсичные загрязнения в  виде туманов (тонкодисперсных), паров, газов. Наиболее интенсивно образуются в процессах травления металлов (кислотного и щелочного).

В процессах  травления металла: пары и туманы кислот в концентрации до 20 г/мин*м² площади (для соляной кислоты - HCl); для серной кислоты H₂SO₄ - концентрация меньше. 

При нанесении  гальванических покрытий (воронение, фосфатирование, анодирование) - HF, кислоты, соединения Cr и других тяжелых металлов, HCN.

При подготовительных операциях (механическая очистка и  обезжиривание поверхности) - пыль, пары бензина, керосина, органических растворителей, туманы щелочей.

  Цеха механической  обработки

При механической обработке металлов образуются пыль, туманы масел. 
При обработке древесины, графита - образуется в основном пыль. 
При обработке полимерных материалов - пыль, пары различных химических веществ, входящих в состав обрабатываемых материалов (фенол, формальдегид, стирол и др.)

  Участки сварки и резки металлов

Основные загрязнения: сварочный аэрозоль, вредные газы. 
На 1 кг электродов образуются: 40г пыли, 2г HF, 1,5г оксидов азота и CO (при ручной сварке). При автоматической сварке - в 1,5-2 раза меньше.

Состав сварочной  пыли: 
99% - частицы размером 10^-3-1 мкм 
1% - частицы размером 1-5 мкм

Химический состав определяется составом сварочных материалов и типом свариваемых металлов (Cr, Mg, фториды и т.д.)

При резке металлов образуется пыль (конденсат оксидов  металла), вредные газы (CO, NO_x, при плазменной резке - озон).

  Участки пайки  и лужения

Основные выделения: CO, HF, аэрозоли (свинец). 
В процессе пайки: выделения до 0,04 мг на 100 паек. 
В процессе лужения (методом погружения в припой) - до 500 мг/ч*м² 

  Участки окраски  (окрасочные цеха)

Основные загрязнения: пары органических растворителей (бензин, толуол) - до 10 г/м³. 
Загрязнения образуются в процессе обезжиривания поверхностей, подготовки лакокрасочных материалов, нанесении лакокрасочных материалов на поверхность изделий, при сушке. 
Если окраска производится распылением - выделяется окрасочный аэрозоль (до 1г/м³).

4.2 Сточные воды.

Сточные воды - нескольких видов: 
- производственные (образуются в ходе использования воды для технологических нужд) 
- бытовые (санузлы, душевые, столовые и т.п.) 
- атмосферные (смыв загрязняющих веществ дождевыми и талыми водами) - взвеси (песок, ил), ГСМ.

Литейные  цеха

Кузнечно-прессовые  цеха

Источники зарязнения: стоки от охлаждения оборудования и поковок. 
Состав: взвешенные вещества минеральной природы (песок, глина)  - концентрация 0,1 - 0,2 кг/м³; окалина - 5 - 8 кг/м³; масла  - 10 - 15 кг/м³. Температура этих вод примерно 40 градусов.

Термические цеха