Химическое загрязнение

Химическое загрязнение окружающей среды предприятиями отрасли связано главным образом с отходами, образующимися непосредственно в технологическом цикле этих предприятий. К таким отходам принадлежат как жидкие, так и твердые и газообразные вещества.

Твердые отходы машиностроения можно подразделить на летучие и на нелетучие. Металлообрабатывающие производственные подразделения имеют даже при неполной загрузке большое количество металлической стружки и пыли. Металлическая стружка и металлическая пыль образуется при механической обработке, заготовке, при заточке, шлифовке изделий. Попадая в окружающую среду эти компоненты, в особенности пыль, может приводить к серьезным нарушениям в биохимических процессах естественных экосистем.

На окружающую среду воздействуют и различные шлаки, в большом количестве образующиеся на металлообрабатывающих производствах. Шлаки, содержащие фосфор, могут использоваться в качестве минеральных удобрений. Однако здесь следует обратить внимание на то, чтобы в таких продуктах не содержались канцерогенные вещества и особенно галоидированные отходы. При использовании шлаков всех видов необходимо знать предысторию и экогеографию добычи исходного топлива, которое служит сырьем для получения шлака. Бездумно использовать практически любой продукт, содержащий ценный компонент нельзя ни в коем случае. Особенно это касается сырьевых материалов, в составе которых могут присутствовать галогены хлор, бром. В некоторых случаях шлаки с успехом могут применяться в медицинской практике. Доменные шлаки содержат ряд химических соединений серы, кальция, магния, железа. Растворяясь в воде и используя такую воду после проведения тщательного анализа, можно излечивать ряд болезней: невралгические заболевания, различные формы костно-суставных заболеваний. Но разумеемся, перед применением для лечения такую воду следует проанализировать на содержание канцерогенов, в том числе и на супертоксиканты - галоидированные отходы.

В настоящее время очень много металла (особенно стали, отходы аккумуляторных батарей в виде сернокислого свинца) идет на создание стихийных несанкционированных свалок. Так наблюдается практически повсеместно. Такие свалки особенно опасны, так как кроме почвы они ведут к загрязнению грунтовых и поверхностных вод.

Часть твердых отходов металлообработки превращается аэрозоли. Аэрозоли – это твердые (реже 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. Значительная часть аэрозолей образуется в атмосфере при взаимодействии твердых и жидких частиц между собой или с водяным паром. Основными источниками искусственных аэрозольных загрязнений воздуха являются в настоящее время металлургические заводы. Постоянными источниками аэрозольного загрязнения являются промышленные отвалы – искусственные насыпи из переотложенного материала, преимущественно вскрышных пород.

При некоторых погодных условиях могут образовываться особо большие скопления вредных газообразных и аэрозольных примесей в приземном слое воздуха. Обычно это происходит в тех случаях, когда в слое воздуха непосредственно над источниками газопылевой эмиссии существует инверсия – расположения слоя более холодного воздуха под теплым, что препятствует воздушных масс и задерживает перенос примесей вверх. В результате вредные выбросы сосредотачиваются под слоем инверсии, содержание их у земли резко возрастает, что становится одной из причин образования ранее неизвестного в природе фотохимического тумана.

Образующийся 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. По физиологическому воздействию на организм человека они крайне опасны для дыхательной и кровеносной системы и часто бывают причиной преждевременной смерти городских жителей с ослабленным здоровьем.

В следствие загрязнения водных ресурсов происходят негативные изменения физических, химических и биологических свойств воды в водоемах в связи со сбрасыванием в них жидких, твердых и газообразных веществ, которые причиняют или могут создать неудобства, делая воду данных водоемов опасной для использования, нанося ущерб народному хозяйству, здоровью и безопасности населения

Количественный и качественный состав производственных сточных вод машиностроительных предприятий их разнообразен и зависит от специфики производства, ее технологических процессов; их делят на две основные группы: содержащие неорганические примеси, в т.ч. и токсические, и содержащие яды.

К первой группе относятся сточные воды предприятий тяжелого машиностроения, в которых содержатся кислоты, щелочи, ионы тяжелых металлов и др. Сточные воды этой группы в основном изменяют физические свойства воды.

Сточные воды второй группы сбрасывают в основном предприятия среднего и легкого машиностроения, производящие детали для электронной промышленности, электротехнические изделия, в том числе осветительные приборы, а также использующие на определенных стадиях производства опасные химические соединения. В стоках содержатся разные нефтепродукты, аммиак, альдегиды, смолы, фенолы и другие вредные вещества. Вредоносное действие сточных вод этой группы заключается главным образом в окислительных процессах, вследствие которых уменьшается содержание в воде кислорода, увеличивается биохимическая потребность в нем, ухудшаются органолептические показатели воды.

Из перечисленных выше факторов воздействия машиностроения на водные экосистемы наиболее масштабные последствия возникают при Разливах нефти и нефтепродуктов. Нефть и нефтепродукты на современном этапе являются основными загрязнителями внутренних водоемов, вод и морей, Мирового океана. Попадая в водоемы, они создают разные формы загрязнения: плавающую на воде нефтяную пленку, растворенные или эмульгированные в воде нефтепродукты, осевшие на дно тяжелые фракции и т.д. При этом изменяется запах, вкус, окраска, поверхностное натяжение, вязкость воды, уменьшается количество кислорода, появляются вредные органические вещества, вода приобретает токсические свойства и представляет угрозу не только для человека.

Весьма вредным загрязнителем промышленных вод является фенол. Он содержится в сточных водах многих объектов машиностроения. При этом резко снижаются биологические процессы водоемов, процесс их самоочищения, вода приобретает специфический запах карболки.

На жизнь населения водоемов пагубно влияют сточные воды машиностроительных заводов, использующих древесину или продукты ее переработки. Окисление древесной массы сопровождается поглощением значительного количества кислорода, что приводит к гибели икры, мальков и взрослых рыб. Волокна и другие нерастворимые вещества засоряют воду и ухудшают ее физико-химические свойства. Смола и другие экстрактивные продукты разлагаются и поглощают много кислорода, вызывая гибель рыбы, особенно молоди и икры.

Наиболее массовыми вредными газами, образующимися на предприятиях машиностроения являются следующие:

а) Сернистый ангидрид. Выделяется в процессе сгорания серосодержащего топлива или переработки сернистых руд

б) Оксид углерода. Получается при неполном сгорании углеродистых веществ. В воздух он попадает в результате сжигания твердых отходов, с выхлопными газами и выбросами промышленных предприятий.

в) Серный ангидрид. Образуется при окислении сернистого ангидрида. Конечным продуктом реакции является аэрозоль или раствор серной кислоты в дождевой воде, который подкисляет почву, обостряет заболевания дыхательных путей человека. Пирометаллургические предприятия машиностроительной отрасли ежегодно выбрасывают в атмосферу миллионы тонн серного ангидрида.

г) Окислы азота. Основными источниками выброса являются предприятия, производящие металлоконструкции с использованием электродуговой сварки.