«Химическое загрязнение среды промышленностью»

«Экибастузкий медицинский колледж»

Научная работа

Тема: «Химическое загрязнение среды промышленностью»

Автор: Ахметова Диана Серикхановна

Студентка: 1 «б» группы

Специальность: «Сестринское дело»

Руководитель: Сакенова Рахат Баткуловна

Химическое загрязнение среды промышленностью

План

Вступление.

1.Химическое загрязнение атмосферы:

а) основные загрязняющие вещества;

б) аэрозольное загрязнение;

в) фотохимический туман (смог);

2.Результаты исследований.

а) загрязнение воздуха золой;

б) электрофильтры;

в) посадка черенков;

3. Заключение.

Цель работы

Целью данной работы является оценка экологического состояния Экибастузского угольного бассейна, ТОО "AES Экибастуз", ОАО "Станция Экибастузская ГРЭС-2", ТЭЦ, ТОО "Богатырь Аксес Комир" и разреза «Восточный» и его влияние на приближенные к нему районы, в том числе и г.Экибастуз.

Основные решаемые задачи:

Изучение основной характеристики Экибастузского угольного бассейна и его составляющих предприятий;

Оценка воздействия Экибастузского угольного бассейна на окружающую среду;

Выявление основных экологических проблем в районе Экибастузского угольного бассейна.

Вступление

На всех стадиях своего развития человек был тесно связан с окружающим миром. Но с тех пор как появилась 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 невозобновимых видов сырья повышается, все больше пахотных земель выбывает из экономики, так на них 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. Хочу выделить несколько наиболее существенных процессов, любой из которых не улучшает экологическую ситуацию на планете.

Наиболее масштабным и значительным является химическое загрязнения среды несвойственными ей веществами химической природы. Среди них - газообразные и аэрозольные загрязнители промышленно-бытового происхождения . Прогрессирует и накопления углекислого газа в атмосфере. Дальнейшее развитие этого процесса будет усиливать нежелательную тенденцию в сторону повышения среднегодовой температуры на планете. В целом все рассмотренные факторы, которым можно приписать загрязняющий эффект, оказывают заметное влияние на процессы, происходящие в биосфере.

Химическое загрязнение биосферы.

Свою научную работу я начну с обзора тех факторов, которые приводят к ухудшению состояния одной из важнейших составляющих биосферы - атмосферы. Человек загрязнает атмосферу уже тысячелетиями, однако последствия употребления огня, которым он пользовался весь этот период, были незначительны. Приходилось мириться с тем, что дым мешал дыханию и что сажа ложилась черным покровом на потолке и стенах жилища. Получаемое тепло было для человека важнее, чем чистый воздух и незаконченные стены пещеры. Это начальное загрязнения воздуха не представляло проблемы, ибо люди обитали тогда небольшими группами, занимая неизмерно обширную нетронутую природную среду. И даже значительное сосредоточение людей на сравнительно небольшой территории, как это было в классической древности, не сопровождалось еще серьезными последствиями.

Так было вплоть до начала девятнадцатого века. Лишь за последние сто лет развитие промышленности «одарило» нас такими производственными процессами, последствия которых вначале человек еще не мог себе представить. Возникли города - миллионера, рост которого остановить нельзя. Все это результат великих изобретений и завоеваний человека.

В основном существуют 3 основных источника загрязнения атмосферы: промышленность, бытовые котельные, транспорт. Доля каждого из этих источников в общем загрязнений воздуха сильно различается в зависимости от места. Сейчас общепризнанно, что наиболее сильно загрязняет воздух промышленное производство. Источники загрязнении - тепло электростанции, которые вместе с дымом выбрасывают в воздух сернистый и углекислый газ: металлургические предприятия, особенно цветной металлургии, которые выбрасывают в воздух оксиды азота, сероводород, хлор, фтор, аммиак, соединения фосфора, частицы соединения ртути и мышьяка: химические и цементные заводы. Вредные газы попадают в воздух в результате сжигания топлива для нужд промышленности, отопления жилищ, работы транспорта, сжигание и переработки бытовых и промышленных отходов. Атмосферные загрязнители разделяют на первичные, поступающие непосредственно в атмосферу, и вторичные, являющиеся результатом превращения последних. Так, поступающий в атмосферу сернистый газ окисляется до серного ангидрида, который взаимодействует с парами воды и образует капельки серной кислоты. При взаимодействии серного ангидрида с аммиаком образуется кристаллы сульфата аммония. Подобным образом, в результате химических, фотохимических, физико-химических реакций между загрязняющими веществами и компонентами атмосферы, образуется другие вторичные признаки. Основным источником пирогенного загрязнения на планете являются тепловые электростанции, металлургические и химические предприятия, котельные установки, потребляющие более 70% ежегодно добываемого твердого и жидкого топлива. Основными вредными примесями пирогенного происхождения являются следующие.

Оксид углерода. Получается при неполном сгорании углеродистых веществ. В воздух он попадает в результате сжигания твердых отходов, с выхлопными газами и выбросами промышленных предприятий. Ежегодно этого газа поступает в атмосферу не менее 1250 млн. т. Оксид углерода является соединения, активно реагирующим с составными частями атмосферы и способствует повышению температуры на планете и созданию парникового эффекта.

Серный ангидрид. Образуется при окисление сернистого ангидрида. Конечным продуктом реакции является аэрозоль или раствор серной кислоты в дождевой воде, который подкисляет почву, обостряет заболевания дыхательных путей человека. Выпадение аэрозоля серной кислоты из дымовых факелов химических предприятий отмечается при низкой облачности и высокой влажности воздуха. Листовые пластинки растений, произрастающих на расстоянии менее 11км от таких предприятий, обычно бывают густо усеяны мелкими некротическими пятнами, образовавшихся в местах оседания капель серной кислоты. Пирометаллургические предприятия цветной и черной металлургии, а также ТЭС ежегодно выбрасывают в атмосферу десятки миллионов тонн серного ангидрида.

Аэрозольное загрязнение атмосферы. Аэрозоли- это твердые или жидкие частицы, находящиеся во взвешенном состоянии в воздухе. Твердые компоненты аэрозолей в ряде случаев особенно опасны для организмов, а у людей вызывают специфические заболевания. В атмосфере аэрозольные загрязнения воспринимаются в виде дыма, тумана, мглы или дымки.

Говоря об Экибастузском угольном бассейне, важным будет затронуть и состояние города Экибастуз. Что касается нашего города, то он практически весь окружен объектами негативного влияния на его окружающую среду. Производственная деятельность основных промышленных предприятий Экибастуза, таких как ТОО "AES Экибастуз", ОАО "Станция Экибастузская ГРЭС-2", ТЭЦ, ТОО "Богатырь Аксес Комир" и разреза «Восточный» обеспечивает материальную базу и является жизненно важной для социальной инфраструктуры города, но в то же время оказывает неизбежное отрицательное воздействие на окружающую среду. То есть промышленное развитие этих основных источников загрязнения в регионе сопряжено с повышением экологического и медицинского риска.

Атмосферный воздух. Его загрязнение является одной из наиболее острых проблем, ибо воздух является основной средой обитания человека и служит транспортирующей средой, обусловливающей загрязнение почвенного покрова, водных источников, растительности и продуктов питания человека.

Доля выбросов предприятий г. Экибастуза в общем объеме выбросов по области составляет более 40 процентов. На одного экибастузца выбрасывается в год около 1 тонны вредных веществ. Это недопустимо много. По данным Казгидромета, на протяжении последнего десятилетия по каждому из анализируемых веществ (пыль, двуокись серы, окислы азота, окись углерода) наблюдалось превышение предельно-допустимой концентрации (ПДК). И это при том, что половина этого десятилетия пришлась на существенный спад производства в промышленности Экибастуза.

Наиболее сложная ситуация складывается по окислам азота, а также по пыли. В выбросах угольных разрезов Экибастузского угольного бассейна наряду с распространенными ингредиентами предприятий энергетики и транспорта наблюдаются сероводород, окислы марганца, соединения кремния, фториды, пятиокись ванадия.

Необходимо особо отметить, что специфической экологической проблемой Экибастузского угольного бассейна является загрязнение атмосферы выбросами газа метана. Содержание газа метана в угольных пластах Экибастузского бассейна составляет около одного триллиона куб. метров. Ежегодно в атмосферу выбрасывается около 1 миллиарда кубометров.

Для угольной промышленности характерным является также большой объем выбросов пыли. Источниками выбросов пыли являются взрывные работы, сдувание пыли с отвалов и при погрузке угля. Так, пылегазовое облако от взрывных работ распространяется на расстояние свыше 10 км, а сдуваемая с отвалов горных пород и на погрузочных пунктах пыль - до 2,5 км. С 1 гектара рабочей части насыпного золоотвала за год сносится 14,5-55 тонн пыли. Запыленность превышает нормы в 11,9 раза. В связи с этим примыкающие к источникам загрязнения территории испытывают пылевую техногенную нагрузку - от «умеренно опасной» до «высокоопасной».

Природные свойства угля определяют его склонность к самовозгоранию под воздействием кислорода. Эндогенные пожары являются постоянной проблемой разрезов ЭУБ. При горении отвалов в воздух поступают оксид углерода, диоксиды азота и серы, кроме того, горящие горные отвалы выделяют от 5,3 до 22,6 кг/год оксида углерода на 1 тонну породы.

По данным замеров лаборатории, на запожаренной территории превышение ПДК по газам составляет от 3 до 5 раз. Несмотря на проводимые работы по ликвидации эндогенных пожаров, они остаются существенным фактором, обусловливающим риск увеличения соматических заболеваний (астма, ОРЗ, катары верхних дыхательных путей) и ухудшение здоровья населения Экибастузского региона, особенно работников угольных предприятий.

Фотохимический туман (смог). Фотохимический туман представляет собой многокомпонентную смесь газов и аэрозольных частиц первичного и вторичного происхождения. В состав основных компонентов смога входят озон, оксиды азота и серы, многочисленные органические соединения перекисной природы, называемые в совокупности фотооксидантами. Фотохимический смог возникает в результате фотохимических реакций при определенных условиях: наличии в атмосфере высокой концентрации оксидов азота, углеводородов и других загрязнителей, интенсивной солнечной радиации и безветрия или очень слабого обмена воздуха в приземном слое при мощной и в течение не менее суток повышенной инверсии. Устойчивая безветренная погода, обычно сопровождающая инверсиями,необходима для создания высокой концентрации реагирующих веществ.

Если в крупном городе размещены предприятия нескольких отраслей промышленности, то создается очень высокий уровень загрязнения воздуха, однако проблема снижения выбросов многих спецефических веществ до сих пор остается нерешенной.

Результаты исследований

По данным пятилетней давности, ежегодно с полей складирования ветры выдували около 400 тонн золы. За последние годы на улучшение экологии энергетики затратили немало, выстроили систему природоохранных мероприятий. Но до победы над зольными пляжами еще далеко, в чем убедились депутаты и журналисты местных и областных СМИ.

По данным экологов, основными загрязняющими веществами от деятельности наших электростанций, разрезов, ТЭЦ и автотранспорта являются зола, сернистый ангидрид, окись азота, пыль, окись углерода. В начале нулевых специалисты Алматинского центра здоровья и экопроектирования выборочно брали на анализ почвы в ряде районов города. Делался упор на земли вокруг детских садов и школ, дачных обществ. Нашли в почве свинец, молибден, ртуть, стронций, фосфор в повышенных концентрациях. Отсюда бесконечные пневмонии у детей, желудочно-кишечные и сердечно-сосудистые заболевания у взрослых и подростков.

Сейчас положение меняется. На электростанциях установлены и готовятся к установке электрофильтры нового поколения, КПД золоулавливания которых составляет 99,6 процента. За год в среднем ГРЭС-1 выбрасывала в атмосферу 31886 тонн вредных веществ. Теперь выбросы золы снизились на 17500 тонн в год. Над ГРЭС-2 дымок почти не курится: работает один блок, второй на ремонте.

Золоотвалы - чисто советское ноу-хау. Почему-то в Японии и европейских странах золу не складируют. В начале девяностых годов Совет Министров СССР дал установку: с вводом каждого очередного энергоблока вводить и завод по переработке золы в строительные материалы. Научные проекты по утилизации золы были созданы, но до практического их осуществления дело не дошло. Выходы из сложившегося положения на обеих электростанциях ищут разные.

Золоотвал ГРЭС-1 расположен в 22 километрах от электростанции, на восточной, низинной, стороне котловины горько-соленого озера Карасор. С западной, возвышающейся, стороны озера золу сбрасывает ГРЭС-2.

- На станции разработана программа пылеподавления, - рассказывает генеральный директор ГРЭС-1 Рыскан Свамбаев, - начиная с 2005 года, мы заключили договор с крестьянским хозяйством «Флора», которое ежегодно высаживает черенки на 20 гектарах и еще на 80 гектарах - многолетние травы. В год - 40 тысяч саженцев, из которых приживается около 70 процентов. Хозяйству платим по акту приживаемости кустарников. На границе санитарно-защитной зоны, промплощадке высажено 6000 деревьев. На благоустройство и посев газонных трав территории станции мы затратили в 2012 году 51 миллион тенге. На подавляющие пыль посадки золоотвалов потрачено 36,5 миллиона тенге. В этом году намечено израсходовать средств вдвое больше.

По деньгам - масштабная и грандиозная деятельность. Корреспонденты и депутаты, как водится, «пребывают в пессимизме». Даже не зная, что и почем, все бывшие либо настоящие дачники легко прикинут, сколько за такие деньжищи можно вырастить. Многолетние травы каждый год сеять не нужно. Вот и руководитель рабочей депутатской группы Гульнара Досжанова усомнилась: давно должен быть оазис, а на зольном поле не видно разнотравья. Обычный степной камыш и мхи.

Экологи станции уверяют: здесь сеяли - трава должна зацепиться, развить корневую систему, а что ковра нет, так вездесущий камыш глушит. Вообще-то, сеялось или нет легко проверить по счетам за семена. Ведь на определенную площадь требуется определенное количество семян. Депутаты могли бы устроить ревизию, но, видимо, такой цели не ставили. Да и понятно, посадили, но кто там поливать и пропалывать сорняки будет?

Но есть и рекультивированный участок золоотвала. Показывали посадки с края, где зелень давняя и густая. Откровенно говоря, эти посадки впечатляют. Хорошо прижились на золе облепиха, ива каспийская, лох серебристый, тамарикс, тополь, ясень, желтая акация. Сосна с карандаш, высаженная на пробу, еще борется за жизнь. Верный знак улучшения экосистемы - птицы свили на деревцах гнезда.

Однако, на места насаждений этого года нас не повезли. Что посадки движутся к центру золоотвала, заверил озеленитель Александр Степурский. Он показал приготовленные и ждущие своего часа в компостной куче черенки чингиля. На новых зольных пляжах сильно сыро. К осени зола как следует впитает воду. Остается надеяться, что постепенно закроют посадками весь золоотвал.

По дороге наблюдали над зольными пляжами за парой небольших серебристо-сизых воронкообразных бурунчиков. Легко представить, что тут творится при сильных степных ветрах. Вокруг пасется скот, интересно, скрипит ли трава у животины на зубах? Что-то не слышала, чтобы проверяли качество мяса на содержание вредных элементов...

Окружной дорогой мы добрались до золосброса ГРЭС-2. Энергетики второй станции пошли другим путем:

- В год мы сбрасываем золу на 20 гектаров и ежегодно засыпаем 32 гектара земли, - сказал главный инженер станции Александр Канавец. - Пытались сажать травы и деревья. Нереально. Все сдувается, наша сторона золоотвала располагается на возвышенном берегу озера.

Депутатская комиссия осмотрела новую автоматизированную станцию контроля атмосферного воздуха, смонтированную в феврале нынешнего года в 31 микрорайоне на средства из областного бюджета. Инженер экопоста Павел Кривцун показал на датчики и компьютер: содержание в воздухе вредных веществ не превышает предельно допустимых норм. И так было с момента установки пункта контроля.

Специалисты санэпидемиологической службы утверждают, что 150 автомашин при включении и выключении двигателей выбрасывают в атмосферу 7 тонн окиси углерода и углеводорода. В Экибастузе более 15000 частных автомобилей, и в ближайшие годы прогнозируется увеличение автопарка. Что ж, зайдем на сайт гидромета в летний безветреный штиль, когда смог висит плотной завесой...

- Нам повезло, что город построен на ровном месте, спасают, пусть и частично, западные ветры, - добавляет Гульнара Досжанова. - Всего по области установлено четыре такие станции, все интересующие данные можно получить в он-лайн режиме, зайдя на сайт метеослужбы Казгидромета. Наша депутатская комиссия по экологии старается сделать прозрачной любую информацию по охране окружающей среды.

- В 2012 году Павлодарская область собрала 7 миллиардов тенге эмиссии за пользование землей, воздухом и водой, - продолжает Гульнара Хайлановна. - Из этих денег 750 миллионов тенге ушло на чисто экологические мероприятия в области. Из экологических налогов содержатся парки, проводится озеленение городов, строятся детские сады, дороги, школы. Может, в Экибастуз уходило бы больше денег, но нужны проекты, предложения.

Писатель Валентин Распутин факторами повреждения жизни называл экологические катаклизмы: «Нам говорят: строительство природовредных предприятий вызвано необходимостью, и мы со вздохом соглашаемся - что же делать, коли так. Считается, что другого выхода нет. Но в том-то и штука, однако, что самая-то крайняя необходимость - сохранение жизнедающих воды, воздуха, земли». Ни добавить, ни убавить.

Заключение

В настоящее время определилось несколько основных направлений охраны биосферы, которые в конечном счете ведут к созданию безотходных технологий:

1) разработка и внедрение принципиально новых технологических процессов и систем, работающих по замкнутому циклу, позволяющих исключить образование основного количества отходов;

2) создание бессточных технологических систем и водооборотных циклов на базе наиболее эффективных методов очистки сточных вод;

3) переработка отходов производства и потребления в качестве вторичного сырья;

4) создание территориального - промышленных комплексов с замкнутой структурой материальных потоков сырья и отходов внутри комплекса.

Использованная литература:

1) П. Реввель, Ч. Реввель. Среда нашего обитания.

2) Г.А. Богдановский. Химическая Экология.

3) Основы химической технологии: Учебник для студентов хим. - технол. спец. Вузов/ И. П. Мухленов, А. Е. Горштейн, Е.С.Тумаркина; Под ред. И. П. Мухленова. - 4 - е изд., перераб. и доп. М.: Высш. Школа, 1991. 463 С.: ил.

4) Бергман Я. В., Бергман А. О., Аксенова Г. Г. «Экибастузкий каменноугольный бассейн» в кн.: Геология месторождений угля и горючих сланцев СССР, т. 5, кН. 1, м., 1973