Химическое загрязнение окружающей среды

ВВЕДЕНИЕ

Среди других загрязнителей биосферы доля окислов азота и свинца увеличивается постоянно. Ежегодно выброс этих соединений в атмосферу Земли достиг 50 млн.т.

30% из них вносят теплоэнергетические установки, 38%-автомобильный транспорт (в выхлопных газах автомобиля содержится примерно 0,6% окислов азота) Приблизительно 20% поступает от предприятий по производству азотных удобреий, анилиновых красителей, вискозы, целлулойда, фотоплёнки. Остальное производится самой биосферой, в частности многими микроорганизмами.

Предотвращение и снижение уровня свинцового загрязнения рассматривается во всех развитых странах в качестве важнейших задач экологической политики. Этот вопрос рассматривается на многих Международных конференциях, симпозиумах (“Тяжелые металлы в окружающей среде”-Россия, Пущино, октябрь 1996г.;”Воздействие тяж. металлов на детей”-Москва, сентябрь1995г.).[4]

Основным источником загрязнения атмосферного воздуха в РФ является авто-

транспорт использующий свинецсодержащий бензин. Если не предпринять срочных мер по сокращению и производству данного бензина в масштабах всей страны, то при существующем и прогнозируемом росте автомобильного парка выбросы свинца и азота в РФ могут возрастать. Правительство РФ утвердило федеральную целевую программу “Топливо и энергия”, которая содержит программу “Реконструкция и модернизация предприятий нефтеперерабатывающей промышленности”. Также автомобили загрязняют атмосферу окислами азота, углерода, озоном.[3]

Огромную роль в загрязнении свинцом нашей экологии играют предприятия цветной металургии (660 т\год, или около 87%), стекольной промышленности (100 - 200 т\год).На 50-60 т\год загрязняют нашу атмосферу обезжиревание и переработка твердых бытовых отходов.

В настоящее время большая часть территории России испытывает нагрузку от выпадений свинца, превышающую критическую для нормального функционирования экосистем. Наиболее высокий уровень загрязнения воздуха свинцом, превышающий в России нормы (ПДК-0,3 мкг\м ), отмечался в 1994-1995гг. В Комсомольске-на-Амуре, Тобольске, Тюмени, Карабаше, Владимере, Владивостоке (до 0,5мкг\м ).

Важно отметить, что предотвращение свинцового и азотового загрязнений в стране возможно при наличии:

·   общей концепции экологической безопастности населения на национальном уровне с учетом условий устойчивого развития;

·   системы комплексного мониторинга состояния природной среды и скрининга здоровья населения России;

·   действенной системы природоохранного законодательства;

эффективных экономических мер по стимулированию внедрения природоохранных технологий.[5]

 1. Характеристика проблемы загрязнения окружающей cреды в России окислами азота и свинцом.

1.1. Источники загрязнения.

1.1.1. Стационарные источники.

Загрязнение окружающей Среды свинцом и его соединениями предприятиями металлургической промышленности определяется спецификой их производственной деятельности: непосредственное производство свинца и его соединений; попутное извлечение свинца из других видов сырья, содержащих свинец в виде примеси; очистка получаемой продукции от примеси свинца и т.д.

В 1995г. Из общего выброса свинца металлургической промышленностью в атмосферу (671т.) около 98,4% (660т.) приходилось на предприятия цветной металлургии. Из 640кг. в год свинца, сбрасываемого в водные объекты со сточными водами, 570кг. (89%) принадлежало предприятиям , производящим цветные металлы.

99,86%выбрасываемого в атмосферу свинца приходится на долю 11 из 39 предприятий цветной металлургии, в том числе около 94% этого металла выбрасывают 5 предприятий: Среднеуральский медеплавильный завод (291т/год);

АО “Святогор” - Красноуральский медеплавильный комбинат (170т/год); Кировоградский медеплавильный комбинат (114т/год); АО “Дальполиметалл” (28т/год); завод “Электроцинк” (16т/год).

Анализ источников выброса свинца показал:

·   57% свинца выбрасывается в атмосферу с большими объемами запыленных газов отражательной плавки медного (свинецсодержащего) сырья, которые на всех заводах, использующих эту технологию, направляют в дымовые трубы без пылеочистки;

·   свинца выбрасывается с конвертерными газами из-за отсутствия или недостаточной степени очистки их от богатой по содержанию свинца возгонной пыли;

·   существенным фактором является недостаточная эффективность существующих на предприятиях цветной металлургии средств пылеулавливания. [4]

Производство аккамуляторов в машиностроении использует половину потребляемого в стране свинца. Суммарные выбросы в атмосферу 7 аккамуляторных заводов России, объединенных в АО “Электрозаряд”, составили 1995г. ориентировочно 38,2т. в пересчете на свинец; суммарные сбросы в водные объекты (через канализацию)-35,3т.

С переходом на применение в производстве кабалей пластмассовых материалов для оболочек произошло снижение потребления свинца и его сплавов кабельными заводами. К настоящему времени потребление свинца на заводах этой подотрасли снизилось до 5тыс.т. Особенности применяемой технологии таковы, что выбросы свинца незначительны.

В топливно-энергетическом комплексе загрязнение окружающей cреды свинцом обусловлено производством этилированных бензинов и сжиганием топлива (прежде всего угля).

В1995г. Было произведено 27,4млн.т. автомобильных бензинов, в том числе 14,5млн.т. этилированных. Содержание свинца в этилированных бензинах колеблется от 0,15 до 0,37г/л. Следует отметить, что неэтилированные бензины из-за технологии производства и транспортировки могут содержать свинец в концентрации до 0,01г/л.

В настоящее время 9 из 25 нефтеперерабатывающих заводов выпускают только неэтилированные бензины,в то время как в 1990г. таких заводов было только 6.

В первом полугодии 1996г. доля производства неэтилированных бензинов составила 51,2% (в 1995г.-46,9%, в 1992г.-26,8%).[4]

Расчеты, сделанные на основании официальных статистических данных о потреблении топлива субъектами Российской Федерации в 1993г., показали, что при сжигании органического топлива (уголь, мазут, природный газ) в атмосферу России поступает примерно 400т. свинца.

Выбросы и сбросы соединений свинца в химическом комплексе связаны с производством пигментов, сиккативов, специальных стекол, смазок, антидетонационных присадок к автомобильным бензинам, полимеризацией пластмасс и др.

В России этиловая жидкость ( на основе тетраэтилсвинца -ТЭС ) вырабатывается только одним предприятием - АО “Синтез”(г.Дзержинск, Нижегородская область). Производство этиловой жидкости на этом предприятий сократилось по сравнению с концом 80-х годов в 2 раза и составило в 1995 г. 8,9 тыс.т.

В лакокрасочном производстве по-прежнему (в последнее время во все меньших кол-вах) используют свинцовые пигменты. Пигменты, содержащие свинец, входят и в состав антикоррозийных покрытий, имеющих главным образом защитное, а не декоративное значение.На предприятиях России в 1994 г. Было произведено всго 800 т. свинцового сурика, содержавшего собственно свинца 725т. В отличие от хрустальных изделий, в процессе бытового использования которых вероятность выщелачивания свинца и воздействия его на человека практически исключена, свинцовые краски представляют собой значительную опастность. В целом выбросы в атмосферу соединений свинца предприятиями лакокрасочной промышленности составляют около 20 т. Эта цифра является оценочной, но сам порядок величины заслуживает того, чтобы провести детальную инвентаризацию использования и потерь соединений свинца в этой подотрасли.

Выбросы свинца стекольными предприятиями в целом по России оцениваются величиной порядка 100-200 т\год. Производство хрустальной посуды, оптического стекла типа “тяжелый флинт”, деталей кинескопов, специальных свинцовых стекол для спайки с металлами и другими стеклами следует рассматривать как источники загрязнения окружающей среды, в первую очередь атмосферного воздуха, соединениями свинца. Потери свинца на таких предприятиях составляют 2-8% от массы вовлеченного в технологический процесс элемента. Концентрация свинца в отходящих газах при варке малосвинцового стекла составляет до 600мг/м.

В производство консервов (использование свинецсодержащих припоев при изготовлении жестяных банок) по приближенным оценкам на 1988 г. вовлечено от 100 до 200 т. свинца. Не смотря на сокращение производства консервированных продуктов в 90-е гг., масса ежегодно поступающего в твердые бытовые отходы свинца в настоящее время может составлять десятки тонн. Еще большую опасность представляет возможность попадания свинца, содержащегося в припое, в продукты питания при хранении консервов.

Существенными источниками загрязнения окружающей среды свинцом и его соединениями являются предприятия оборонной промышленности. Так монтажно-паечные работы обуславливают эмиссию свинца и его неорганических соединений в пеземный слой атмосферы в целом по России в объеме 1 т/год. Лакокрасочные пропиточные эмалировочные работы и работы с применением компаундов обусловливают эмиссию свинца и его неорганических соединений 150 т/год без учета составов с высоким удельным содержанием свинца, но имеющих ограниченное применение. Поступление свинца в окружающую среду происходит также при производстве свинецсодержащих боеприпасов, нанесении свинцовых покрытий и других специальных работах.

Полигоны твердых бытовых отходов (ТБО) представляют собой мощные площадные источники загрязнения окружающей среды тяжелыми металлами, в том числе свинцом.[5]

К собственно бытовым источникам поступления свинца в ТБО следует отнести отработанные свинцовые аккамуляторные батареи, потерявшие потребительские свойства провода и кабели, лакокрасочные покрытия (особенно выпущенные в прошлые десятилетия), изделия из хрусталя, свинцовых стекол, глазированную керамику, паяные изделия, в том числе и консервные жестяные банки, некоторые резиновые изделия. В продуктах мусоропереработки содержание свинца превышает таковое в земной коре от сотен до тысяч раз, т.е. достигает 0,16-1,6% весовых.

По экспертным оценкам, на свалках, транспортных площадках и в других местах по всей территории России в настоящее время находится до 1 млн.т свинца в отработанных аrrумуляторах. При существующем положении с их переработкой эта величина возрастает на 50-60 тыс. т ежегодно.

По данным Госкомстата России, в стране в последние годы в связи с падением уровня производства динамика выбросов свинца и его соединений в атмосферный воздух от стационарных источников имеет устойчивую тенденцию к снижению. Так , в 1992г свинца и его соединений было выброшено 1404 тонны, что на 6,9% меньше уровня 1991г. В 1993г. снижение выбросов составило 13,8% по сравнению с1992г при общем выбросе в1070т.; в 1994г.-18,1% (876 т,) к уровню 1993г и в1995г - 29,8% (616т.) к уровню 1994г.(рис.1)

Вклад различных отраслей промышленности в загрязнение атмосферного воздуха свинцом стационарными источниками оценивается, по данным Госкомстата России, следующим образом :

·   цветная металлургия - 86,7% ;

·   машиностроение и металлообработка - 8,8% ;

·   черная металлургия - 8,8% ;

·   химическая и нефтехимическая промышленность - 0,5% ;

·   деревообрабатывающая и целлюлозно - бумажная промышленность - 0,3% ;

·   транспортные предприятия, пищевая промышленность, промышленность строительных материалов, электроэнергетика и топливная промышленность - по 0,1% ;

·   другие отрасли промышленности - около 1,8% ;

Поступление свинца в поверхносные водные объекты со сточными водами имеет также тенденцию к снижению. В 1995 г., по данным Госкомстата России, свинца было сброшено в 3,1 раза меньше, чем чем в 1991 г.-50,47 т. (в пересчете на свинец). В 1995 г. не зафиксированы имевшие место в 1991 г. сбросы свинца в республиках Карелия, Мордовия, Карачаево-Черкесская и Удмуртия; в Тверской, Нижегородской,Саратовской, Ульяновской и Читинской областях.[4]

По РФ в 1995 г. на предприятиях образовалось 1,9 млн. т. свинецсодержащих отходов, из которых:

- использовано на предприятиях -8,00 тыс. т (0,24%);

- полностью обезврежено - 0,96 тыс.т (0,05%);

- отправлено в места организованного захоронения - 52 тыс. т (0,02%);

Прочие отходы остались на промплощадках предприятий, свезены на несанкционированные свалки, полигоны ТБО и т. п.