Крупнейшая сфера российской промышленности негативно влияет на окружающую среду, загрязняя воздух, воду и почву. Речь идет о цветной и черной металлургии. Экологическая проблема с утилизацией отходов в этой сфере до сих пор не решена.
Общие тенденции
В России имеются огромные запасы черных и цветных металлов. В структуре экономики эта отрасль занимает третье место. В любом крупном городе имеется свое металлургическое производство. Оно вливает в бюджет крупные суммы денег, но вместе с тем активно изменяет экологическую обстановку. И изменение это идет далеко не в лучшую сторону.
Радиус выброса вредных отходов даже от небольшого завода составляет примерно 30 км. Действие этих веществ охватывает весь город и прилежащие к нему территории. К самым загрязненным в экологическом плане городам относят Липецк, Магнитогорск, Кемерово, Челябинск.
Экологическая проблема черной металлургии заключается и в отсутствии современного оборудования. Более 70% заводов работают по старым технологиям, которые приносят больше убытков, чем доходов. Имеет значение расположение металлургических комплексов. 80% строений находятся в городской черте.
Экологическая проблема заключается не только в отходах. Добыча полезных ископаемых приводит к изменению рельефа земной поверхности. Образуются котлованы, карьеры, искусственные холмы. Из-за этого воздушные потоки меняют свое направление, климат становится другим.
Использование воды, почвы, лесов приводит к истощению этих ресурсов. Они возобновляемы, но скорость их восстановления в 10 раз меньше скорости потребления промышленными производствами.
Влияние на воздух
Атмосферный воздух загрязняется от металлургических комплексов оксидом серы и диоксидом углерода. Эти вещества затем возвращаются на землю в виде серного дождя. Из труб доменных печей выделяется оксид азота, сероводород.
Заводы используют для производства руду. Чтобы добыть из нее металл, нужно удалить посторонние вещества.
На это требуются большие затраты энергии, воды.
Выделяется значительный объем газов, которые уходят в атмосферу.
Наиболее опасными в экологическом плане являются:
- коксохимическое производство — уголь;
- доменные печи — чугун;
- ферросплавовое производство — железо;
- сталелитейная промышленность.
Суммарный выброс вредных веществ достигает 100 тонн в сутки.
Загрязнение воды
Потребление воды металлургическими комплексами — 15-20% от всего промышленного производства. Это самая затратная отрасль. На крупных предприятиях в сутки используется 3 млн кубометров. 40% этой воды — отходы.
Сточные воды, которые производства сливают в реки, содержат в себе соли тяжелых металлов. Для организма человека и животных это яд, поражающий почки и печень. Особенность тяжелых металлов — накопление их на дне рек, в водной растительности. Рыбы, живущие в таких водоемах, накапливают в своем теле вредные вещества. Затем они попадают к животным и людям. Это экологическая проблема биосферы.
При производстве угля загрязнение воды обусловлено работой химических цехов. За час образуется 6 кубометров стока, загрязненного аммиаком, цианидами, смолами, бензолом. Все эти вещества являются канцерогенами — способствуют развитию злокачественных опухолей у человека. Рост онкологической заболеваемости напрямую связан с экологическими проблемами в стране.
Отходы в почве
Почву загрязняют твердые отходы металлургической промышленности. Они накапливаются на площадях земли размерами в сотни гектаров. Наибольшее количество твердых отходов образуется при производстве чугуна. На одну тонну металла приходится 400 кг шлаков.
Отходы содержат:
- железо;
- фосфор;
- оксид кальция.
Эти вещества проникают в почву под действием осадков, она становится непригодна для сельского хозяйства. Экологическая проблема несет миллионные убытки экономике.
Возможные пути решения проблемы
Проблема влияния черной и цветной металлургии на экологию решается. Для этого разрабатываются и внедряются новые технологии.
- Система многократного использования сточных вод. Отработанная в ходе выплавления металла вода очищается от примесей, проходит многоэтапную обработку. Это позволяет использовать ее снова без вреда для производства.
- Применение газоочистных установок. Они блокируют выделяемую пыль, задерживают частички минералов в воздухе. Это сокращает загрязнение атмосферы на 90%.
- Повторная переработка отходов. Из использованной руды получают минералы, необходимые для других отраслей промышленности.
Эффективный вариант если не полного решения проблемы, то ее сокращения — внедрение экологически чистого производства. Оно отвечает следующим критериям:
- сокращение затрат воды и электроэнергии;
- снижение уровня токсичности выбросов;
- уменьшение количества отходов;
- соблюдение экологических норм при проектировании производства;
- вторичная переработка своих и чужих побочных продуктов.
Экологически чистая металлургия требует меньших финансовых затрат, чем утилизация отходов и борьба с их последствиями.
К современным и безопасным способам очистки сточной воды относят:
- электрохимический;
- ионизирование;
- озонирование.
Вода очищается на 95%, ее используют повторно.
Для снижения количества газовых выбросов рекомендуется использовать для выплавления металла электроэнергию, а не дровяное и нефтяное топливо.
Аппаратуру оснащают пылесборниками. Уменьшить количество газовых отходов позволяет увлажнение сыпучих материалов, применение поверхностно-активных веществ.
Несмотря на спад современного металлургического производства, отрасль занимает второе место по загрязнению окружающей среды. Отходы делают непригодной для использования человеком воду и почву, вызывают опасные заболевания. Решение проблемы — во внедрении экологически чистого производства, повторной переработке отходов.
