трусы женские хлопок купить
Grāmatas ārsti
Головна → 
Екологічні дисципліни → 
Експертиза, аудит, сертифікація → 
« Попередня Наступна »

10.8.Тіпи та сфери впливу кольорової металургії на природне середовище

Кольорова металургія Росії виробляє щорічно до 5 млн т сплавів кольорових і рідкісних металів. Незважаючи на різкий спад валового виробництва в 1991-1994 рр.., Обсяги валового викиду в атмосферу в 1995 р. склали 3 млн 588 тис. т, у тому числі сірчистого ангідриду - 2 млн т, токсичних відходів - 15 млн 400 тис. т ( речовини 1-го класу небезпеки - 6 млн 500 тис. т). З застосовуваних в галузі технологій тільки | 10% відповідають світовому рівню. Застаріле і яка потребує модернізації обладнання, низький технічний рівень виробництва, «брудні» технології, відсутність коштів на вдосконалення систем уловлювання та утилізації відходів - все це робить неможливим нормалізацію екологічної обстановки і сприяє формуванню в металургійних центрах катастрофічну екологічну ситуацію. Сфери впливу на природне середовище великих центрів кольорової металургії досягають величезних площ.
Кольоровий металургії як галузі промисловості властиві висока отходность виробництва і особливо висока токсичність викидів в атмосферу і скидів у воду, які становлять велику екологічну небезпеку для людини і для ландшафту в цілому. Воз дію кольорової металургії на ландшафти здійснюється складними сполученнями технологічних переділів - гірничо-металургійними комбінатами, що включають в себе видобуток, збагачення руд і їм плавку кольорових металів виробництвами неповного циклу.
Заводи і комбінати з виплавки кольорових металів поставляють в атмосферу і воду багато метали і гази (рис. 17). Наприклад, крім важких, рідкісних і легких металів заводи мідної, нікелевої та ін-ших підгалузей кольорової металургії викидають в атмосферу сірчистий газ; алюмінієві виробництва - фтористий водень; рідкометалева і магнієві - хлор і хлористий водень.
При видобутку та збагаченні руд кольорових металів із земної кори витягуються на поверхню доступні для міграції багато рідкісні хімічні сполуки. Так, при виробництві нікелю використовується лише близько половини компонентів мідно-нікелевих руд, при переробці мідно-колчеданних руд надходить на земну поверхню і розсіюється в ландшафтах більше 15% міді, близько 50% цинку, 45% сірки, 15% благородних металів і т. д.
Екологічна небезпека впливу виробництв кольорових металів на ландшафт посилюється, якщо руди кольорових металів переробляються в місці їх видобутку, так як в цьому випадку відбувається надходження техногенних викидів в ландшафти, що сформувалися в I креоли розсіювання рудних родовищ, в яких води, грунту I і рослини, і без того збагачені важкими і рідкісними металами, швидко досягають критичних меж для нормальної життєдіяльності людини і біоти ландшафту.
Висока комплексність виробництва, поєднання виробництв кольорових металів з хімічними та нафтохімічними формують вкрай несприятливу екологічну обстановку і становлять загрозу для людини і ландшафту, тому при екологічній оцінці технологій та кольорової металургії насамперед має бути вказана допустима екологічність способу виробництва та технологічного циклу, який необхідно приборкувати, якщо вплив при експлуатації кожного переділу технології вже перевищує екологічний потенціал певного регіону або ландшафту. За відсутності технологічних методів очищення можна домогтися зниження екологічної небезпеки територіальним роз'єднанням технологічних ланок виробництв.
Зміст екологічних оцінок у значній мірі залежить від природних особливостей території і типу технологій. Облік особливостей технології повинен вестися з позицій вимог, що пред'являються виробництвами до природного середовища, та з урахуванням вимог природного середовища і людини до технологій. Ступінь екологічності зв'язків між технікою і природою оцінюється матеріальним потоком техногенних речовин та їх міграцією і перерозподілом у природному середовищі.
Екологічність технологій оцінюється з позицій певного природного регіону в межах геотехнічних систем або в рамках сфер впливу і тяжіння до промислових вузлів. Потенційної екологічної небезпекою мають потужні і надпотужні гірничо-металургійні комбінати з високою комплексністю виробництва, що не мають, як правило, технологічних аналогів. Слід звернути також увагу на розміщення металургійних про ізводств з унікальними технологіями.
Ступінь екологічної небезпеки при контролі за розмірами витягнутих з природи речовин для технологічних цілей (мінеральних, органічних, води, повітря і т.д.) може бути оцінена перевищенням абсолютних показників ресурсоспоживання над нормативними. Для екологічного контролю за витрачанням ресурсом необхідно встановлення екологічно безпечних пропорцій для різних видів ресурсів на ландшафтній, зональної та регіональної основах. Особливо строго повинен контролюватися матеріальний потік техногенного речовини в природу на основі зональних норм викиду різних виробництв та їх поєднань, причому «працювати» ці норми повинні на тлі вже існуючого забруднення регіону.
Таким чином, аналіз технічних і технологічних параметрів повинен виходити з нормативних і реальних потреб виробництва. Дотримання існуючих нормативів і обмежень (ГДК у воді, повітрі, грунті, гранично допустимі викиди та ін) дозволяє значно знизити негативний ефект техногенного віз дії шляхом прийняття альтернативних технологічних рішень. При екологічній оцінці технологій великого виробництва кольорових металів у рамках проектованих або вже діючих видобувних, збагачувальних і що виплавляють природно-техногенних систем балансовим методом оцінюються екологічні зв'язку розповсюдження і перерозподілу потоків техногенних речовин, що дозволяє оконтурити сферу впливу виробництв кольорових металів на природу. Характеристика «виходу» технологічного ланцюга необхідна для кількісної та якісної оцінок потоку в природу. Важливо розглянути всі зовнішні канали зв'язку металургійного комбінату з природним середовищем (див. рис. 14, 17).

Процеси механічної, термічної і хімічної обробки сировини в кольоровій металургії супроводжуються викидами газів, а також пилу важких металів. На всіх етапах технологічного ланцюга необхідний екологічний контроль за об'ємом і формою викидів. Як приклад можна привести структуру впливу технології виробництв кольорових металів на природне середовище (див. рис. 17). Причому в довкілля надходять не тільки елементи основного виробництва, а й багато супутні. Оцінка небезпеки надходження техногенних речовин виявляється при зіставленні абсолютних значень викидів із санітарно-гігієнічними та іншими нормативами, в тому числі з гранично допустимими викидами для певного зонального типу ландшафтів. Повинні також опрацьовуватися різні варіанти уловлювання, складування та використання відходів виробництва в якості майбутнього сировини основного і допоміжних виробництв. Необхідно вести пошуки технологічних рішень вилучення металів і рідкісних земель з відвалів багатокомпонентного складу. Доцільна інвентаризація відвалів, визначення можливості їх подальшого використання та екологічної небезпеки складування, особливо в безпосередній близькості від житла.
Встановлення геохімічного ареалу розсіювання техногенних речовин - це виявлення сфери впливу діючих технологій і оцінка потенційної можливості міграції та акумуляції техногенних викидів в ландшафті. Інтенсивність впливу оцінюється рівнем надходження викидів в сферу впливу виробництва (т/км2) і співвіднесення цих показників з фоновими значеннями для зонального типу ландшафту. Важливі також характеристика умов міграції техногенних речовин, виявлення їх рухливості, наявність геохімічного бар'єру, можливості зміни геохімічної обстановки м результаті надходження кислих або лужних викидів і т.д.
Встановлюється рівень накопичення інгредієнтів викидів елементами і компонентами ландшафту, визначається перевищення їх вмісту в повітрі, воді, снігу, грунті, рослинах над фоновими значеннями (регіональний фон і т.д.). Екологічний контроль за цими показниками полягає в порівнянні їх з критичними значеннями для людини, тварин, рослин і для зонального типу ландшафту і цілому, при різкому (у десятки разів) перевищенні необхідно планувати додаткове очищення викидів та спеціальні заходи.
Контролюється вміст інгредієнтів скидів не тільки в стічних водах, а й у фільтраційних із хвостосховищ і в так званих «умовно чистих водах» дощових і промзливових з територій. Основні значення інгредієнтів скидів не повинні перевищувати гідрохімічний фон для ландшафтів, сформованих на рудних родовищах, а в деяких випадках гранично допустимих значень для питних і рибогосподарських водойм. Кожен елемент скидання у воду повинен оцінюватися абсолютним значенням, кратністю розбавлення і перевищенням над фоновими змістами і ГДК Тут же повинна даватися загальна оцінка екологічної небезпеки забруднення водойм для гідробіонтів в сфері впливу.
Екологічний контроль за загальним викидом комплексу кольорової металургії повинен здійснюватися на основі граничних норм зонального типу ландшафту, які встановлюються по критичному надходженню в ландшафт важких металів і газів. Використання методів ландшафтної та біологічної індикації сприяє фіксуванню порушень в біотичних та абіотичних елементах ландшафту, виявлення їх техногенних трансформацій і модифікацій при тому чи іншому надходженні важких металів.
Критичним вважається таке надходження, яке не викликає накопичення техногенних речовинах в концентраціях, токсичних для рослин, тварин, людини, і не викликає структурних техногенних трансформацій ландшафту.
По відношенню до критичного і має оцінюватися загальне надходження викидів в природу. Просторово-часові ряди техногенних модифікацій ландшафтів і тривалість їх існування встановлюють на основі вивчених промислових об'єктів-аналогів. Накопичення токсичних техногенних речовин в техногенно модифікованих і трансформованих елементах і компонентах ландшафту призводить до зламу і перебудові структури ландшафту і про деградацію на великих просторах. Таким чином, виробництво кольорових металів становить велику екологічну небезпеку для ландшафту і людини.
При вивченні техногенних модифікацій ландшафтів в сферах впливу виробництв кольорових металів в північній і південній тайзі, напівпустель і пустель зонах і гірських субтропіках Вірменії вдалося встановити функціонально-динамічні ряди порушень ландшафтів, які можуть бути використані при прогнозуванні впливу ідентичного виробництва в заданих природних умовах.
Загальна схема порушення ландшафтів під впливом техногенних викидів екологічно небезпечних виробництв кольорових металів наступна: обмеження видової різноманітності в елементах ландшафту-gt; випадання елемента-gt; ломка структури компонента ландшафту по шляху його спрощення-gt; випадання компонента ландшафту-gt; ломка вертикальної і горизонтальної структур ландшафту, спрощення його морфоструктури за рахунок випадіння та освіти техногенно трансформованих морфологічних частин-gt; порушення массоенергообмена в найближчому оточенні ландшафту (порушення водного режиму, посилення масопереносу - ерозія)-gt; зменшення запасу життя - gt; зниження або повна втрата біогеогорізонтов і т.д., перехід на менш стійкий рівень (в зональні і азональні планах). Порушення структури ландшафту відбуваються під впливом механічних, термічних і хімічних впливів. Про стійкість морфологічної структури ландшафтів можна судити по можливості існування їх змінних станів, чисельності ряду техногенних модифікацій, тривалості існування тих чи інших модифікацій, глибині ломок структури ландшафту. При впливі виробництв кольорових металів трансформації ландшафтів настільки сильні, що їх подальший розвиток йде по азонального типу зі зміщенням в бік більш просто організованою біоти.



Використання методів і принципів ландшафтної індикації забруднення природного середовища на прикладі комбінату «Североникель»
У 1970-1990 рр.. при вивченні впливу комбінату «Североникель» на северотаежние і тундрові ландшафти Пріімандровой рівнини і Мончетундра були розроблені принципи ландшафтному індикації забруднення природного середовища та визначено екологічні нормативи для ландшафтів у вигляді критичного надходженні викидів в ландшафт.
Екологічний моніторинг в 1973-1976 рр.. складався з напівстаціонарних спостережень за режимом викидів важких металів і сірчистих сполук, за умовами розповсюдження і перерозподілу забруднюючих речовин і надходженням їх в природний комплекс.
Ландшафтний моніторинг включав в себе вивчення змін геометрії зон впливу за індикаторами, перш за все по сніжному покрову, а також динаміки техногенних модифікацій ландшафтів та їх геохімічних характеристик. Біологічний моніторинг состояліз спостережень за станом фітоценозів, динамікою чисельності та біомаси комах, грунтових безхребетних і мікроорганізмом.
Для багаторічних спостережень за динамікою природних комплексом використовувався ділянку ландшафтної зйомки площею 80 км2 і складена ландшафтно-екологічна карта. Через 10-15 років (у 1983-1990 п.) спостереження були повторені; визначено зміст викидів комбінату в сніговому покриві, обмежений геохімічний ареал впливу, виміряна вміст важких металів і рН в грунтах і рослинах, У 1986-1987 рр.. проведена ще раз ландшафтна зйомка території; ви явлена ??динаміка техногенних модифікацій ландшафтів за 13-річним період і тенденції їх подальшої техногенної трансформації.
Розраховані ряди інтенсивності накопичення інгредієнтів викидів по відношенню до природного фону, встановленому в 1973 р. (ККфgt; Проведено дисперсійний аналіз впливу забруднення снігу та забруднення грунтів на стан модифікованих ПТК у сфері впливу. Дисперсійним аналізом встановлено вплив типу елементарної ландшафту (положення його в геохімічному сполученні ) на його стійкість. Розрахована ентропія рослинного покриву і природного комплексу в цілому, побудовані інформаційні моделі техногенних модифікацій ландшафтів, на підставі яких зроблено висновки про ступінь стійкості северотаежних ландшафтів до впливу комбінату.
При оцінці стійкості рослинності до викидів комбінату використаний такий показник різноманітності, як ентропійна міра. Найбільш інформативним виявився коефіцієнт відношення ентропії сучасного порушеного фітоценозу до ентропії умовно не порушення фітоценозу, який існував до впливу комбінату. Аналіз ентропійної заходи в техногенних модифікаціях дозволив зробити цікаві висновки (рис. 18).

Чим більше надходить техногенної інформації в ландшафт, / позов менше значення ентропійної заходи, тобто природне розмаїття складу ляющих ландшафт компонентів і елементів. Чим інтенсивніше розвинена процеси матеріально-енергетичного обміну в ландшафтах, тим вище ентропія.
Мінімальна ентропія простежується в автономних (елювіальний) природно-територіальних комплексах. Надходження речовини в них відбувається тільки аеротехногенного способом, тому будь-яке порушення сформованої ланцюжка матеріально-енергетичного обміну призводить до структурних, найчастіше незворотних змін
Першою ознакою перебудови системи є перебудова її біологічної складової. Саме в автономних ландшафтах найбільш виражена залежність природної різноманітності складових компонентів і елементів від кількості надходить техногенної інформації.
Підлеглі ландшафти (пониження, днища, долини, западини) характеризуються менш вираженою зв'язком між показником різноманітності (ентропією) і надходженням техногенного речовини. При максимальних концентраціях забруднювачів у грунті рослинність зберігає здатність до біопродуцірованію.
У міру віддалення від джерела забруднення немає яскраво вираженої тенденції у розподілі показника ентропії. Різке збільшення різноманітності рослинного покриву виявлено на видаленні 18-20 км від комбінату в заплаві заболоченого струмка.
Аналіз розподілу ентропії підтвердив велику здатність підлеглих комплексів (і насамперед заплавного і болотно-западинами типу) до перебудови і більшу їх стійкість. Така структурна перебудова виражається в зміні каналів матеріально-енергетичного обміну. До каналів матеріально-енергетичного обміну можна віднести, наприклад, ланцюжки надходження речовини і ландшафт і виносу речовини з нього. Шляхи надходження (винесення) речовини в підлеглих ландшафтах різні - повітряний, поверхневий, міграції через грунт і т.д., а привніс техногенного речовини йде тільки повітряним шляхом.
 Чим більше видалені природно-територіальні комплекси від комбінату, тим менш контрастно розподіл ентропії в ландшафтах підлеглого і автономного типів. Відбувається своєрідне «вирівнювання» природного різноманіття і в сполучених природно-територіальних системах.
Розглянемо техногенну трансформацію ландшафтів в північній і південній тайзі, пустельній зоні і гірських субтропіках під впливом мідно-нікелевого, мідно-молібденового та мідно-хімічного виробництв.
Низькогірний северотаежной ландшафт цокольних рівнин Кольського півострова під впливом комбінату «Североникель» (інтенсивного надходження важких металів і підкислення протягом 35 років) зазнає складні техногенні модифікації і трансформації (модифікації перераховані від непорушеного до сильно порушеному стану). Обмежується видове різноманіття в мохово-лишайникова і кустарничковом ярусах в соснових, ялинових і березових мохово-лишайникових і трав'яний-чагарничкових лісах, потім випадає мохово-лишайниковий ярус і пошкоджуються древостой.
У наступній модифікації порушуються підзолисті іллювіально-залізисті грунту, знищується рослинність, відбувається змив грунтових горизонтів. І нарешті, ландшафт трансформується в техногенний комплекс, причому зазнає перебудову навіть його літогенні основа за рахунок змиву пухкого матеріалу і формування токсичною кори вивітрювання. Відбувається ломка структури ландшафту, так як техногенні модифікації існують тривалий час. Ряд модифікацій нечисленний, що свідчить про відносну нестійкості ландшафту до даного типу техногенеза.
В межах зони структурної перебудови ландшафтів, що обмежується меридіональним радіусом 15-20 км і широтним радіусом 4-5 км, на площі 240 км2 домінують средненарушенние природні комплекси. У техногенних модифікаціях з менш зміненої геохімічної середовищем щорічне надходження Ni - 0,5-1,2 т/км2, Сu -1 т/км2, Со - 0,006-0,24 т/км2; підвищується вміст металів у грунтах, водах на порядок порівняно з їх утриманням у корінних урочищах. У сильно порушених рослинних співтовариствах зберігається пригноблений і сухостійний деревний і трав'яний-кустарнічковий ярус. Помітно збіднена грунтова мезофауна.
Більш тривалий вплив (від 40 до 50 років) сприяло збільшенню вдвічі площі зони структурної перебудови комплексів (від 17,4 до 34 км2) і меридіональних радіусів впливу. Зареєстровано значне збільшення розміру зони випадання елементів і компонентів ландшафтів; меридіональний радіус збільшився від 15-20 до 25-30 км; широтний радіус від 4-5 км на півночі поступово розширюється до 8-10 км на півдні.
Аналіз динаміки ареалу впливу, встановленого за вмістом важких металів у сніговому покриві, показав, що різко підвищився рівень вмісту таких інгредієнтів викидів, як нікель, мідь, кобальт; високі значення притаманні кадмію, свинцю, цинку.
Сфера впливу комбінату «Североникель», зареєстрована по забрудненню снігового покриву з космосу, становить приблизно 900 км2. Виявлені закономірності порушення північно-тайгових ландшафтів можна використовувати при оцінці впливу аналогічних технологій в тайговій зоні.
Інший приклад. У середньогірських, нізкогорних і гірничо-долинних ландшафтах сухих субтропіків Вірменії під впливом Алавердського меднохіміческого комбінату (200 років впливу, інтенсивна виплавка протягом 40 років) первинні широколисті формації в нижніх ярусах рельєфу замінюються вторинними редколесьями з кизилу, плодових дерев, чагарників, в яких збільшується частка ксерофітних видів.
Ця техногенна модифікація трансформується в злакові курей твані, і нарешті, в ландшафті починають переважати урочища сильно еродованих гірських схилів і долин, позбавлених грунтово-рослинного покриву з горизонтами відмерлого органічної речовини. В екстремальних гірських умовах при сильному розчленування поверхні і значних перепадах висот повітряний рознос обмежений, що створює передумови для сильних порушень долинних і схилових ландшафтів. Структурна перебудова ландшафтів настільки глибокі що відновлення ландшафту до зонального нереально. Техногенно-модифікації швидко змінюють один одного за часом, найбільш тривало існування останніх стадій трансформованої природи. Ландшафт вкрай нестійкий до дії виробництв кольорових металом
Цікаві дослідження впливу на пустельні ландшафти Північного Прибалхашья мідно-молібденового Балхашского комбінату (час інтенсивного впливу 40 років). Тут происходи! накопичення важких металів у пустельних грунтах в умовах слабо лужної реакції середовища та сульфатно-кальцієвого і хлоридно-сульфатно-натрієвого засолення. Найбільш сильною трансформації підлогу Верже ландшафти замкнутих улоговин. Модифікування ландшафту йде по шляху його опустелювання і соленакопленія, освіти техногенних бар'єрів.
У різних зонах впливу Балхашского гірничо-металургійному, комбінату в радіусі до 4,5-5 км сумарний показник забруднювачів gt; 500; інтенсивного впливу від 5 до 10 км, а в СВ напрямку до 20 км сумарний показник gt; 100, а також у зоні слабкого впливу від 20 до 45 км сумарний показник gt; 2. У верхніх горизонтах сіро бурих пустинних грунтів і грунтів солончаків інтенсивно накопичуються мідь, свинець, срібло, хром і т.д. Формування техногенних аномалій у верхніх горизонтах грунтів і різке зниження їх утриманні на порядок з глибиною пояснюються значним повітряним надходженням викидів і їх концентрацією на випарному та біогеохімічному бар'єрах і підтверджують слабку рухливість катионо генних елементів у лужному середовищі сіро-бурих пустинних грунтів. Менш інтенсивно у верхніх горизонтах грунтів накопичуються молібден і миш'як, які мають сильну рухливістю в лужному середовищі.
Вплив Балхашского мідно-молібденового комбінату на пустельні ландшафти индицируется насамперед підвищенням вмісту міді у всіх трьох формах міграції. Щоб окреслити сферу впливу, досить визначити вміст міді в двох верхніх горизонтах сіро-бурих грунтів потужністю Ад (0-2), А (2-10) і в верхніх горизонту солончаків потужністю до 10-20 см. Для оцінки екологічної опастности забруднення грунтів для рослин і тварин необхідно вивчать: форми міграції важких металів у різних формах. Виявлено такі закономірності: у сіро-бурих пустинних грунтах полуторні окисли становлять від 5 до 30% сумарного вало Вого вмісту важких металів (міді - від 10 до 30%, свинцю-до 20%, цинку - від 10 до 20%); на два порядки нижче вміст розчинних форм металів у грунтах; так, водорозчинна мідь становить від 0,15 до 0,3% від валового вмісту. Відзначається загальна тенденція збільшення вмісту водорозчинних форм металів від автономних до підлеглих ландшафтам. З наростанням засолення - бурих пустинних грунтів збільшується вміст рухомих формтяжелих металів, максимальна кількість їх спостерігається в сіро - бурих солончакових грунтах і солончаках.
У цілому для пустельних ландшафтів характерні інтенсивна механічекая денудація і Золов перенесення мікроелементів, слабка водна міграція і слабке перерозподіл в системі автономний підлеглий ландшафти. Проте ландшафти низьких терас і і. знижених рівнин в набагато більшою мірою схильні потенційної небезпеки забруднення внаслідок домінування солончаків і солонців, що володіють великими поверхнями випарних і біогеохімічних бар'єрів, а також через знову сформованих тут техногенних бар'єрів, за рахунок різкого підкислення середовища (зміна pH від 8-9 до 3 - 4).
Гакім чином, при впливі виробництв кольорових металів відбуваються сильні трансформації ландшафтів у всіх природних зонах. Зональна стійкість ландшафтів до впливу виробництв кольорових металів визначається порівнянням площ різно порушених територій за умови однакової інтенсивності та тривалості впливу.
Розглянуті приклади ілюструють зональну стійкість ландшафтів до техногенного впливу, яку враховують у числі інших факторів при оцінці впливу технологічних аналогів на природне середовище в різних природних зонах.
 
 « Попередня  Наступна »
 = Перейти до змісту підручника =

енциклопедія  Баранина  по-мисливськи  Котлети  сардина