Видобувна та обробна промисловості та їх негативний вплив на довкілля

1. Вплив видобувної промисловості на довкілля на прикладі вугільної

Процес видобування вугілля супроводжується пиловими й газовими викидами. У разі підземного видобування вугілля основними джерелами забруднення атмосферного повітря є газопилові ви­киди з шахт і газопилові виділення з породних відвалів. Видобуток 2млрд т вугілля супроводжується виділенням 27 млрд м³ метану і 16 млрд м³ чадного газу. З підземних гірських шахт до атмосфери Землі щорічно надходить близько 0,2 млн т пилу.

Істотним фактором забруднення атмосферного повітря є також виділення значної кількості пилу, газоподібних, у тому числі отруйних, продуктів і диму з поверхні відвалів порід (териконів), що зумовлено ерозією, окисненням і горінням у териконах породи, ка містить значну кількість вугілля.

Відкрита розробка вугілля супроводжується ще більш інтенсивним забрудненням навколишнього середовища в результаті машинного руйнування порід під час буріння свердловин, транспортування вугілля, ерозії поверхні відвалів. Так, буріння вибухових свердловин призводить до викиду пилу від 30 до 120 мг/с разі пиловловлення й до 2 200 мг/с без пиловловлення: унаслідок технологічного вибуху в повітря на значну висоту викидається до 100-200 т пилу. Для запобігання зазначеним явищам у кар'єрах яа автомобільних дорогах застосовують спеціальні методи боротьбиз пилом.

Під час роботи екскаваторів, бульдозерів, скреперів, навантажувальних машин на різних пересипах основним способом боротьби з пилом у кар'єрах є зрошення. Під час роботи бурового обладнання, де широко використовуються пиловловлювальні уста­новки, застосовують повітряні суміші. Узимку (за температури по­вітря до -20 °С) використовують розчини солей хлоридів Магнію, Кальцію або Натрію. На автомобільних дорогах розрізів і кар'єрів використовують зрошення водою або розчинами гігроскопічних солей, покриття порошкоподібними, гранульованими гігроскопічними солями та іншими речовинами, що зв'язують пил. Усі ці прийоми боротьби з пилом призводять до скидання у водойми шкідливих речовин. Досить значною є площа землі, відчуженої від сільськогоспо­дарського виробництва під терикони й відкриту розробку вугілля. Це вимагає значних витрат на подальшу рекультивацію цих земель з метою повернення її в господарський обіг.

2. Вплив енергетичного підприємства на навколишнє середовище

Взаємодія енергетичного підприємства з навколишнім середо­вищем відбувається на всіх стадіях видобування й використання палива, перетворення й передачі енергії. Тепловою електростанцією активно споживається повітря. Продукти згоряння, що при цьому утворюються, передають основну частину теплоти робочому тілу енергетичної установки, частина теплоти розсіюється в навко­лишнє середовище, а частина виноситься з продуктами згоряння через димар до атмосфери. Продукти згоряння, що викидаються в атмосферу, містять оксиди Нітрогену, Карбону, Сульфуру, вугле­водні, водяну пару та інші речовини у твердому, рідкому й газопо­дібному станах.

Попіл і шлаки, які видаляються з топки, утворюють попелошлаковідвали на поверхні літосфери. У паропроводах від парогенератора до турбогенератора, у самому турбогенераторі відбувається

втрата тепла в навколишнє середовище. У конденсаторі, а також у системі регенеративного підігріву води теплота конденсації й переохолодження конденсату передається охолодженій воді зовнішньої водойми. Крім конденсаторів турбогенераторів, споживачами охолодженої води є маслоохолоджувачі, системи змиву золи й шлаків та інші допоміжні системи, що видаляють зливи на поверхню води або в гідросферу.

Одним з факторів впливу вугільних станцій на навколишнє середовище є викиди систем складування палива, його транспортування, пилеприготування й золовидалення. Під час транспортування і складування можливі не лише пилове забруднення, але й виділення продуктів окиснення палива на складах.

Поширення перелічених викидів в атмосферу залежить від рельєфу місцевості, швидкості вітру, перегріву їх відносно температури навколишнього середовища, висоти хмарності, фазового стану опадів та їх інтенсивності. Так, великі градирні в системі охолодження конденсаторів електростанцій істотно зволожують мі­кроклімат у районі станцій, сприяють утворенню низької хмарнос­ті, туманів, зниженню сонячного освітлення, спричиняють мрячні дощі, а взимку — іній та ожеледь. Взаємодія викидів з туманом призводить до утворення стійкої дуже забрудненої дрібнодисперсної хмари — смогу, найбільш щільного біля поверхні землі. Одним з видів впливу станцій на атмосферу є зростання споживання пові­тря, необхідного для спалювання палива.

Взаємодія теплової станції з гідросферою характеризується в основному споживанням води системами водопостачання, у тому числі безповоротним споживанням води.

Основними споживачами води на ТЕС і АЕС є конденсатори турбін. Витрати води залежать від початкових і кінцевих параметрів пари, а також від системи технічного водопостачання. Під час

промивання поверхонь нагрівання котлоагрегатів утворюються розведені розчини хлоридної кислоти, їдкого натру, амоніаку, солей амонію й Феруму та інших речовин.

Основними факторами впливу ТЕС на гідросферу є викиди те­плоти, наслідками яких можуть бути: локальне стійке підвищен­ня температури поблизу водойми; тимчасове загальне підвищення температури; зміна умов льодоставу, зимового гідрологічного ре­жиму; зміна умов паводків; зміна розподілу опадів, випару, тума­нів. Крім змін клімату теплові викиди призводять до заростання водойм водоростями, порушення кисневого балансу, що створює загрозу для життя мешканців річок і озер. Основними факторами впливу ТЕС на літосферу є осадження на її поверхні твердих часток і рідких розчинів — продуктів викидів в атмосферу, споживання ресурсів літосфери, у тому числі вирубування лісів, видобування палива, вилучення із сільськогосподарського обігу орних земель і лук під будівництво ТЕС і для влаштування попеловідвалів. Наслідком цих перетворень є зміна ландшафту.

У разі нормальної експлуатації АЕС дають значно менше шкідливих викидів в атмосферу, ніж ТЕС, які працюють на органічному паливі. Так, робота АЕС не впливає на вміст кисню й вуглекислого

газу в атмосфері, не змінює її хімічного стану. Основними факторами забруднення навколишнього середовища тут є радіаційні по­казники. Радіоактивність контуру ядерного реактора зумовлене

активізацією продуктів корозії та проникненням продуктів розпаду в теплоносій, а також наявністю Тритію. Наведеної активності зазнають практично всі речовини, що взаємодіють з радіоактивними

випромінюваннями. Прямому виходу радіоактивних відходів ядерних реакцій у навколишнє середовище запобігає багатоступінчаста система радіаційного захисту. Найбільшу небезпеку становлять аварії на АЕС і неконтрольоване поширення радіації.

Друга проблема експлуатації АЕС — теплове забруднення. Основне тепловиділення АЕС у навколишнє середовище, як і на ТЕС, відбувається в конденсаторах паротурбінних установок. Однак більші питомі витрати пари в АЕС зумовлюють і більші питомі витрати води. Скидання охолодної води ядерних енергетичних установок не виключають їхнього радіаційного впливу на водне середовище, зокрема надходження радіонуклідів у гідросферу.

Важливими особливостями можливого впливу АЕС на навколишнє середовище є переробка радіоактивних відходів, що утворюються не лише на АЕС, але й на всіх підприємствах паливного циклу, а також необхідність демонтажу й поховання радіоактивних елементів устаткування.

ГЕС також впливають на природне середовище, що проявляється як у період будівництва, так і під час експлуатації. Спорудження водоймищ перед греблями ГЕС призводить до затоплення територій. Зміна гідрологічного режиму й затоплення територій спричиняють зміни гідрохімічного, гідробіологічного й гідрогеологічного режимів водних мас. Унаслідок інтенсивного випару вологи з поверхні водоймищ можливі локальні зміни клімату: підвищення вологості повітря, утворення туманів, посилення вітрів тощо.Спорудження ГЕС істотно впливають на льодовий режим водних мас: на терміни льодоставу, товщину крижаного покриву та ін. Унаслідок спорудження великих водоймищ ГЕС створюються умови для розвитку сейсмічної активності, що зумовлено виникненням додаткового навантаження на земну кору та інтенсифікацією тектонічних процесів.

3 Металургія та вплив на довкілля

Металургійна промисловість, що включає чорну та кольорову алургію, коксове і прокатне виробництво, а також суміжні допоміж­ні об'єкти й процеси, є однією з найбільш забруднюючих галузей мисловості, викиди якої від стаціонарних джерел забруднення досягають 38 % від загальної кількості забруднюючих речовин. Концентрації шкідливих речовин в атмосфері й водному середовищі великих металургійних центрів значно перевищують норми.

Усі металургійні переділи є джерелами забруднення пилом, окси­дами Карбону й Сульфуру. У доменному виробництві, крім цього, додатково виділяються сірководень й оксиди Нітрогену, у прокат­ному — аерозолі травильних розчинів, пари емульсій та оксиди Нітрогену. Найбільша кількість викидів — у коксохімічному ви­робництві. Тут, крім перелічених забруднювачів, можна відзна­чити піридинові основи, ароматичні вуглеводні, феноли, амоніак, бензопірен, синильну кислоту та ін.

Чорна металургія є одним з великих споживачів води. Водо­споживання її становить 12-15 % від загального споживання води промисловими підприємствами країни. На охолодження устатку­вання використовується 49 % води; на очищення газів і повітря — 26; на гідротранспорт — 11; на обробку металу — 12; на решту про­цесів — 2 % води. Безповоротні втрати пов'язані з випаром і втра­тами води в системах оборотного водопостачання, приготуванням хімічно очищеної води, втратами в технологічних процесах, що становить 6-8 %. Решта води у вигляді стоків повертається у водо­йми. Близько 60-70 % стічних вод належать до «умовно чистих» стоків, тобто характеризуються лише підвищеною температурою. Решта стічних вод (30-40 %) забруднені різними домішками та шкідливими сполуками. Найбільша кількість води потрібна в прокатному, доменному і сталеплавильному виробництвах. Усі стічні води насичені зваже­ними частками, що утворюються в результаті очищення від пилу, золи та інших твердих матеріалів. Прокатне виробництво, крім того, є джерелом забруднення маслами, емульсією і травильними розчинами.

Металургійні підприємства з великою кількістю цехів і допо­міжних служб займають до 1000 га. Площі земельних угідь, зруй­нованих гірськими роботами, зайнятих відвалами, попело- і шлаконакопичувачами, — величезні.

На металургійних підприємствах утворюються величезні маси відходів, а утилізуються й знешкоджуються лише 34 % їх. Утво­рені відходи— це доменний газ і коксовий газ. Для ливарного виробництва застосування лома становить: мартенівської сталі — до 500 кг/т; киснево-конверторної — до 250; електросталі — до 940; чавуну передільного — до 120; чавуну ливарного — до 20; чавунного лиття— до 700 кг/т.

Коксовий газ після очищення від пилу, смол і твердих летких речовин використовують як паливо.

До значних забруднювачів навколишнього середовища зара­ховують також підприємства нафтохімічного комплексу. Вплив підприємств нафтохімічного комплексу на стан навколишнього природного середовища характеризується викидами в атмосферу вуглеводнів, сульфатної кислоти, сірковуглецю, ртуті, флуористих та інших шкідливих сполук.

Таблиця 5 – Вплив підприємств нафтохімічного комплексу

У деяких регіонах України висока концентрація хімічних та нафтохімічних виробництв призвела до занадто високого рівня за­бруднення джерел водопостачання. У відкриті водойми хімічні під­приємства щорічно скидають 70 млн м³ неочищених або недостатньо очищених стоків. Хімічна промисловість — одна з основних галузей, де в чималих об'ємах утворюються відходи, значна кількість яких — токсичні.