Реферат: Химия и экология

Большую часть отходов по области составляют вскрыш­ные и вмещающие породы — 129,1 млн. т (1995). И в целом по миру самое большое количество отходов поступает от добывающей промышленности (в основном добычи угля). Старые шахты, работающие на тонких пластах угля, могут производить больше отходов, чем угля. Со­временные шахты производят примерно половину угля и половину отходов. Отходы угледобычи и обогащения в нашей области в 1993 г. составили 16 млн. м³ вскрышных пород и 0,6 млн. м отходов обогащения.

По данным обследования, в 1995 году на 1505 промыш­ленных предприятиях области образовалось 19,38 млн. т токсичных промышленных отходов. Значительный удель­ный вес в общем объеме отходов занимает черная метал­лургия — 37,6% (7,2 млн. т), цветная металлургия — 18,4% (3,6 млн. т) и электроэнергетика 26,9%

(5,2 млн. т).

Из предприятий черной и цветной металлургии самое значительное количество отходов вырабатывают НТМК (2,5 млн.т) и «Уралэлектромедь» (2,46 млн.т). В химической промышленности основное количество токсичных отходов приходится на «Хромпик» (57,3 тыс.т), в стройиндустрии — на «Невьянский цементник» (373,5 тыс.т отходов).

ПРОБЛЕМЫ, СВЯЗАННЫЕ С ТВЕРДЫМИ ПРОМЫШЛЕННЫМИ ОТХОДАМИ

Основная часть промышленных отходов области разме­щается в хранилищах, не соответствующих нормативным требованиям. Отсутствие свалок по захоронению высокотоксичных отходов усугубляет экологическую обстановку в области. Предприятия вынуждены либо временно хранить образовавшиеся токсичные отходы на своей территории, либо размещать их в хранилищах, не предназначенных для захоронения данных отходов. Эти хранилища занима­ют огромные территории и являются загрязнителями почв, поверхностных и подземных вод. Недопустимо большое количество высокотоксичных отходов находится на вре­менном хранении на территории предприятий (нефтеотходы — 92 тыс. т и фенолсодержащие отходы — 3627 т).

Кроме того, значительные площади земель заняты шламонакопителями, осадками сточных вод и другими на­копителями промышленных и бытовых отходов.

Особенно неблагоприятная обстановка сложилась с хра­нением отходов гальванических производств (образовалось 339 т за 1994 год) и отходами, содержащими полихлордифинилы (ПХД) (на предприятиях находится 439 трансфор­маторов и свыше 45 тыс. конденсаторов с суммарным со­держанием совтола, совола и гексола 2153 т). Нет действу­ющих установок по переработке этих высокотоксичных отходов, не соблюдаются условия их хранения.

Около 50% отходов поступает в места организованного складирования отходов. В организованных хранилищах накапливаются в основном крупнотоннажные отходы: шла­ки металлургического передела, шламы и пылегазоочистных сооружений черной металлургии.

Токсичные промышленные отходы содержат вещества, оказывающие негативное воздействие на состояние окру­жающей среды и здоровье человека. Так, например, в молоке, производимом в хозяйствах, расположенных око­ло крупных промышленных центров, выявлено накопле­ние тяжелых металлов и мышьяка. Особенно неблагопри­ятная экологическая обстановка складывается в Красно-уфимском, Туринском, Нижне-Сергинском и Пригородном районах.

Отсутствие в области специализированных комплексов по переработке и обезвреживанию токсичных промышлен­ных отходов привело к тому, что часть не утилизированных отходов вывозится в места неорганизованного склади­рования — свалки, карьеры. В 1994 году на несанкциони­рованные свалки отправлено 32,2 тыс. т отходов. На поли­гон ТБО «Северный» 311 промышленных предприятий Екатеринбурга и Верхней Пышмы вывозят отходы в коли­честве до 20 тыс. тонн в год.

КЛАССИФИКАЦИЯ ПРОМЫШЛЕННЫХ ОТХОДОВ

Самыми перспективными и прогрессивными методами обезвреживания твердых промышленных отходов следует считать те, которые могут быть включены в наименее опас­ные для здоровья людей и окружающей среды, высокоэф­фективные, замкнутые, мало- или безотходные техноло­гические процессы данного вида производства. Не менее прогрессивным методом обезвреживания промышленных отходов является их широкое использование в народном хозяйстве, с учетом определенных гигиенических требова­ний, гарантирующих полную безопасность такого исполь­зования для здоровья людей, отдаленных последствий, а также для охраны окружающей среды.

Все промышленные отходы делят на утилизируемые и не утилизируемые. Утилизируемые промышленные отходы не подлежат уничтожению или захоронению, а должны быть использованы в народном хозяйстве как топ­ливо, стройматериалы, удобрения, исходное сырье для повторной переработки или регенерации отходов с целью получения вторичного сырья. Захоронение не утилизируемых отходов определяется их потенциальной опасностью для здоровья населения. Отходы обычно относят к тому же классу токсичности, что и содержащееся в них хими­ческое вещество. Однако в промышленных отходах может содержаться сразу несколько веществ с различным клас­сом токсичности, и не меньшую опасность для окружаю­щей среды и для организмов представляют такие свой­ства, как летучесть, растворимость этих химических ве­ществ. Эти показатели учитываются в классификации про­мышленных отходов. В настоящее время не утилизируемые промышленные отходы в стране делятся на пять классов опасности с учетом их токсичности, влияния на окружаю­щую среду и технологии обезвреживания промышленных отходов на полигонах.

К I классу относятся не утилизируемые нефте-маслоотходы, которые содержат до 80% воды и до 10% грунта и механических включений. Обезвреживаются эти отходы сжиганием. Их количество стабильно и составляет по об­ласти примерно 5000 т в год.

Ко II классу относятся жидкие отходы, содержащие органические загрязнения с ХПК около 25000 мг/л. Эти отходы частично выпариваются в процессе сжигания орга­нических загрязнений.

К III классу относятся жидкие отходы с минеральными загрязнениями (кислоты, щелочи, соли, гидроокиси тяже­лых металлов). Нейтрализуются в котлованах за счет вза­имного смешения и добавления реагентов.

К IV классу относятся условно-твердые отходы, в том числе пастообразные, которые смешиваются с опилками. Сгущенные таким образом отходы помещают в котлован и изолируют сверху слоем грунта. На эту почву высевают травы, высаживают деревья и декоративные кустарники.

К V классу относятся особо токсичные сильнодейству­ющие ядовитые соединения. Их прием и захоронение про­изводят в металлических контейнерах. Предприятие-постав­щик, кроме паспорта, характеризующего состав отходов, представляет акт о герметичности контейнера. Количество подобных отходов составляет примерно 0,5—1,0% от всей перерабатываемой на полигоне массы.

ТЕХНОГЕННОЕ ИЗМЕНЕНИЕ ЛАНДШАФТА

Интенсивная хозяйственная деятельность в Свердловс­кой области резко активизировала развитие природных геологических процессов. Вследствие этого состояние сре­ды обитания человека на этой территории определяется в большей степени именно техногенной нагрузкой.

Из всех видов хозяйственного освоения территорий раз­работка месторождений полезных ископаемых вызывает наиболее значительные изменения геологической среды, приводя в конечном счете к ухудшению среды обитания человека. Для Свердловской области это особенно харак­терно, так как исторически городские поселения возника­ли и развивались вблизи разрабатываемых месторожде­ний. В результате в пределах зоны городской застройки многих городов, таких как Нижний Тагил, Кушва, Асбест, Красноуральск, Карпинск, Краснотурьинск и др., распо­ложены карьеры, шахты, отвалы пород, являющиеся на­ряду с вредными выбросами промышленных предприятий основными факторами, создающими неблагополучную эко­логическую обстановку. Огромные массы вынутого и пере­мещенного грунта приводят к существенным изменениям природного ландшафта.

О темпах изменения ландшафтной обстановки можно судить на примере Нижне-Тагильского горнодобывающе­го комплекса, где процессы трансформации ландшафта ежегодно захватывают территорию до 15 га. В пределах шахтных полей происходит оседание земной поверхности и образуются провалы. Радиус развития деформации сдвига на Высокогорском и Лебяжинском месторождениях, рас­положенных в городской черте г. Нижнего Тагила, состав­ляет от 800 до 1200 м. Провальные воронки над бывшими горными выработками достигают глубины 60—70 м. Из тер­ритории застройки уже изъяты многие сотни гектаров пло­щадей, рекультивация которых практически невозможна. Эти площади неуклонно продолжают расти. Скорость дви­жения фронта зон обрушения составляет 3—7, иногда бо­лее 20 м/год. На площади нескольких сотен гектаров высо­кие незадернованные откосы отвалов и мощные зоны об­рушений создают своеобразный «лунный» ландшафт.

В городе Краснотурьинске оседание земной поверхнос­ти над горными выработками отработанного Васильевского месторождения вызвало деформацию нескольких пятиэтажных жилых домов, что потребовало закачки цемент­ного раствора через скважины по периметру зданий.

В результате размещения отходов горнодобывающего производства (отвалы, хвостохранилища) значительные земельные ресурсы выводятся из хозяйственного оборота. Так, площадь хвостохранилища Качканарского горнообогатительного комбината составляет 1132 га. Отвалы и хво­стохранилища являются активными источниками загряз­нения окружающей среды тяжелыми металлами. В основа­нии различных отвалов наблюдаются прорывы подотвальных кислых вод, обогащенных тяжелыми металлами, и растекание этих токсичных вод по рельефу (гг. Кушва, Красноуральск, Кировград).

Снижение уровня подземных вод при углублении карь­еров и шахт достигает больших глубин (до 400 м), захва­тывает значительные площади (Североуральский боксито­вый рудник — около 500 км² ). Понижение уровня подзем­ных вод в закарстованных породах сопровождается резкой активизацией карстово-суффозионных процессов (районы гг. Карпинска, Североуральска, п. Билимбай и др.).

При ликвидации отработанных месторождений и пре­кращении водоотлива происходит процесс подтопления освоенных территорий. Так, в г. Верхняя Пышма при пре­кращении водоотлива из Пышминско-Ключевского рудни­ка уровень подземных вод восстановился до своих есте­ственных отметок, что привело к подтоплению части го­родской территории. При замачивании грунтов их несущая способность ухудшилась, и отдельные здания испытали деформации.

Большое влияние отработка месторождений оказывает на гидросферу. На горнорудных объектах Свердловской области извлекается свыше 660 тыс. м³ /сут. подземных вод, 85% которых сбрасывается, загрязняя как поверхностные, так и подземные воды. В результате отдельные малые реки области превратились в сточные канавы (pp. Дегтярка, Левиха и др.).

При ликвидации отработанных медно-колчеданных ме­сторождений отмечены случаи загрязнения геологической среды на значительных площадях. Так, карьерная выемка Кабанского месторождения заполнена кислыми вода­ми (рН = 2). В период снеготаяния и ливневых дождей происходит растекание кислых вод до 5 км от карьера, где полностью или частично уничтожена растительность.

Специфической формой открытой добычи полезного ископаемого являются дражные разработки россыпных месторождений, достаточно широко распространенные в северной части области. Их следствием являются перефор­мирование речных отложений, существенное изменение гидрогеологических условий в пределах речных долин. Многие реки, такие как Тура, Ис, Волчанка и др., за­грязнены взвешенным материалом. Возможно также по­падание в речные воды металлической ртути, которую ис­пользовали ранее для извлечения мелкодисперсного золо­та. Дражные полигоны, остающиеся после разработки, многие годы не зарастают, уродуя природный ландшафт.

ОТРАВЛЕННАЯ ЗЕМЛЯ

Одна из основных проблем, с которой сталкиваются разработчики при строительстве жилых домов и масси­вов, та, что некоторые из заброшенных земель отравле­ны. Загрязняющие вещества, содержащие свинец и медь, можно часто найти на пустырях, где прежде были фаб­рики, мастерские.

В 1983 году в Екатеринбурге, на неорганизованной свал­ке Верх-Исетского металлургического завода, содержа­ще