Вред , наносимый промышленными предприятиями ОС.

Cовременное машиностроение развивается на базе крупных производственных об'единений ,включающие заготовительные и кузнечно-процессовые цехи, цехи термической и механической обработки металлов, цехи покрытий и крупное литейное производство.В состав предприятия также входят испытательные станции, ТЭЦ и вспомогательные подразделения. В процессе производства ма- шин и оборудования широко используют сварочные работы, механическую обра- ботку металлов, переработку неметаллических материалов, лакокрасочные операции и т.п. Литейные цехи. Наиболее крупными источниками пыле- и газовыделение в атмосферу в литейных цехах являются : вагранки, электродуговые и индукци- онные печи, участки складирования и переработки шихты и формовочных мате- риалов; участки выбивки и очистки литья. При плавке 1 т металла в открытых чугунолитейных вагранках выделяется 900-1200 м колошникового газа, содержащего оксиды углерода, серы и азота, пары масел, полидисперсную пыль и др. Термические цехи. Вентиляционный воздух, выбрасываемый из термических цехов, обычно загрязнен парами и продуктами горения масла, аммиаком, циа- нистым водородом и другими веществами, поступающими в систему местной вытяжной вентиляции от ванн и агрегатов для термической обработки. Источ- никами загрязнения в термических цехах является также нагревательные печи работающие на жидком и газообразном топливе, а также дробеструйные и дробеметные камеры. Концентрация пыли в воздухе, удаляемом из дробеструй- ных и дробеметных камер, где металл очищается после термической обработки достигает 2-7 г/м . При закалке и отпуске деталей в масляных ваннах в отводимом от ванн воздухе содержится до 1% паров масла от массы металла.При цианировании выделяется до 6 г/ч цианистого водорода на один агрегат цианирования. Гальванические цехи. В воздухе , удаляемом из гальванических цехов, вред ные вещества находятся в виде пыли, тонкодисперсного тумана,паров и газов.Наиболее интенсивно вредные вещества выделяются в процессах кислот- ного и щелочного травления. При нанесении гальванических покрытий (воронение, фосфатирование , ано- дирование и т.п.) образуются различные вредные вещества.Концентрации HCl, H SO , HCN, Cr O ,NO , NaOH и др. в удаляемом от гальванических ванн воз- духе колеблются в значительных пределах, что требует специальной очистки воздуха перед выбросом в атмосферу.При проведении подготовительных опера- ций в гальванических цехах (механическая очистка и обезжиривание поверх- ностей) выделяются пыль, пары бензина , керосина , трихлорэтилена , тума- ны щелочей. Анализ дисперсного состава туманов показал, что размер частиц находится в пределах 5-6 мкм при травлении, 8-10 мкм при хромировании и 5-8 мкм при цианистом цинковании. Цехи механической обработки. Механическая обработка металлов на станках сопровождается выделением пыли, стружки, туманов масел и эмульсий, кото- рые через вентиляционную систему выбрасываются из помещений. Цехи производства неметаллических материалов. В машиностроении широкое применение находят стеклопластики, которые содержат стекловолокнистый на- полнитель и связующие смолы (ненасыщенные полиэфирные, фенолоформальде- гидные, эпоксидные). При производстве эбонитовых изделий вентиляционную систему попадают SO, CO,H S, пары бензина, толуола, глицерина, пыль. Особенно много вред- ных выбросов происходит в процессе производства пластмасс,синтетических волокон и т.п. Окрасочные цехи. Токсичные вещества в процессах обезжирования поверх- ностей органическими растворителями перед окраской, при подготовке лакок- расочных материалов , при их нанесении на поверхность изделий и сушке покрытия.Воздух, удаляемый вентиляционными отсосами от окрасочных камер, напольных решеток, сушильных установок и других устройств, всегда загряз- нен парами растворителей, а при окраске распылением,кроме того, - окра- сочным аэрозолем.При окраске изделий порошковыми полимерными материалами в вентиляционном воздухе содержится пыль. При обезжировании изделий перед окраской в вентиляциоееые выбросы за счет испарения с поверхности зеркала ванны поступают пары углеводородов с интенсивностью, г/(м*мин): бензин 67-83, керосин 17-34, уайт-спирит 83-100. На территории промышленных предприятий образуются сточные воды (СВ) трех видов: бытовые, поверхностные и производственные. Бытовые СВ предприятия образуются при эксплуатации на его территории душевых ,туалетов , прачечных и столовых.Предприятие не отвечает за ка- чество данных СВ и направляет их на городские (районные) станции очистки. Поверхностные СВ образуются в результате смывания дождевой , талой по- ливочной водой примесей, скапливающихся на территории , крышах и стенах производственных зданий.Основными примесями этих вод являются твердые частицы (песок,камень,стружки и опилки,пыль,сажа,остатки растений,деревь- ев и т.п.); нефтепродукты (масла,бензин и керосин), используемые в двига- телях транспортных средств, а также органические и минеральные удобрения, используемые в заводских скверах и цветниках. Производственные СВ образуются в результате использования воды в техно- логических процессах.Их количество, состав и концентрацию примесей опре- деляют типом предприятия, его мощностью,видами используемых технологичес- ких процессов. Типовой состав примесей СВ для цехов и участков представлен в табл.3. Следует отметить,что в сварочных , монтажных , сборочных , испытательных цехах машиностроительных предприятий СВ содержат механические примеси , маслопродукты , кислоты и т.п. в значительно меньших концентрациях, чем в рассмотренных цехах. ТАБЛ.3. Состав примесей СВ для отдельных цехов предприятия. ┌─────────────┬───────────┬───────────────────┬──────────────┬─────────┐ │ Тип цехов │ Виды СВ │ Основные примеси │ Концентрация │ Темпера│ │ и участков │ │ │ примесей,кг/м│ тура,С │ ├─────────────┼───────────┼───────────────────┼──────────────┼─────────┤ │Металлургичес│От охлажде-│Взвешенные вещества│ 0.01...0.05│ 40-45 │ │кие │ния печей │ Масла │ 0.01 │ │ │Литейные │От влажной │ │ │ │ │ │газоочистки│Мелкодисперсная мин│ 2...4 │ 65 │ │ │ │еральная пыль │ │ │ │ │От грануля-│Песок,частицы шлака│ 20...40 │ 50 │ │ │торов стер-│ │ │ │ │ │жневых сме-│ │ │ │ │ │сей │ │ │ │ │ │Гидровыбив-│Песок,окалина,глина│ 0.5...15│ │ │ │ки литья и │Органические вещест│ │ 15...30│ │ │регенерации│ ва │ 0.05 │ │ │ │земель │ │ │ │ │Кузнечно-прес│Охлаждение │Взвешенные вещества│ 0.1...0.2│ │ │совые │поковок и │минерального проис-│ │ │ │ │оборудов. │хождения │ │ │ │ │ │Окалина │ 5...8 │ 30...40 │ │ │ │Масла │ 10...15 │ │ │Механические │Отработан- │Взвешенные вещества│ 0.2...1 │ │ │ │ные смазоч-│Сода │ 5...10 │ 15...20 │ │ │ные охлаж- │Масла │ 0.5...2 │ │ │ │дающие жид-│ │ │ │ │ │ кости │ │ │ │ │ │Из гидрока-│Органические раст- │ │ │ │ │мер окрас. │ворители │ 0.1...0.2 │15...25 │ │ │отделений │Масла,краска │ 0.1...0.3 │ │ │ │Отделение │Взвешенные вещества│ 0.1...0.2 │ │ │ │гидровличес│Масла │ 0.03-0.05 │15...20 │ │ │ких испыт. │ │ │ │ │Термические │Промывные │Окалина │ 0.02-0.03 │ │ │ │растворы │Щелочи │ 0.02-0.03 │50...60 │ │ │ │Масла │ 0.01-0.02 │ │ │ │Из закалоч-│Взвешенные вещества│ │ │ │ │ных ванн │минерального проис-│ │ │ │ │ │хождения │ 0.05-0.25 │ │ │ │ │Тяжелые металлы │ 0.03-0.15 │ 30...40 │ │ │ │Масла │ 0.001-0.01│ │ │ │ │Цианиды │ 0.002-0.05│ │ │Гальваничес- │Промывные │Хром │ 0.005-0.2 │ 20...30 │ │кие │воды │Циан │ 0.005-0.15 │ │ │ │Отработан- │Тяжелые металлы │ 0...10 │ │ │ │ные элект- │Кислоты │ 0.04...20│ │ │ │ролиты │Щелочи │ 0.02...30│ │ │ │ │Масла │ 0.02-0.05│ 20...20 │ │ │ │Хром │ 5...200│ │ │ │ │Циан │ 10...100│ │ └─────────────┴───────────┴───────────────────┴──────────────┴─────────┘ Твердые отходы машиностроительного производства содержат амортизацион- ный лом (модернизация оборудования,оснастки,инструмента), стружки и опил- ки металлов, древисины ,пластмасс и т.п.,шлаки, золы ,шламы, осадки и пы- ли (отходы систем очистки воздуха). В небольших количествах промышленные отходы могут содержать ртуть , вы- литую из вышедших из эксплуатации приборов и установок.Отходы,образующие- ся на предприятиях машиностроения в результате использования радиоактив- ных веществ, обычно содержат небольшое количество изотопов с коротким пе- риодом полураспада до 15 сут.Отходы производства, технология переработки которых еще не разработана, складируют и хранят до появления новой (раци- ональной) технологии переработки отходов. Обычно твердые отходы предприятия составляют,т/год: Шлак,окалина,зола........................ 40000 Горелая формовочная земля................ 3800 Шламы,флюсы.............................. 600 Абразивы.................................0.5-48 Древесные отходы.........................100-1500 Пластмассы............................... 780 Бумага,картон............................2.6-12 Мусор....................................150-20000 Наибольшие загрязнения атмосферного воздуха поступают от энергетических установок, работающих на углеводородном топливе (бензин,керосин,дизельное топливо,мазут,уголь,природный газ и др.).Количество загрязнений определя- ется составом,об'емом сжигаемого топлива и организацией процесса сгора- ния. Основными источниками загрязнения атмосферы являются транспортные средства с двигателями внутреннего сгорания (ДВС) и тепловые электричес- кие станции (ТЭС). Основные компоненты выбрасываеме в атмосферу при сжигания различных ви- дов топлива в энергоустановках,нетоксичные диоксид углерода и водяной пар.Однако кроме них в атмосферу выбрасываются и вредные вещества,та- кие,как оксид углерода,оксиды серы, азота,соединения свинца, сажа, угле- водороды,в том числе канцерогенный бенз(а)пирен,несгоревшие частицы твер- дого топлива и т.п. Токсическими выбросами ДВС являются отработавшие и картерные газы,пары топлива из карбюратора и топливного бака.Основная доля токсических приме- сей поступает в атмосферу с отработавшими газами ДВС. Исследование состава отработавших газов ДВС показывают, что в них со- держится несколько десятков компонентов,основные из которых приведены в табл.4.Диосид серы образуется в отработавших газах в том случае,когда се- ра содержится в исходном топливе (дизельное топливо). ТАБЛ.4. Состав отработавших газов ДВС. ┌───────────────┬──────────────────────────────────────┬───────────────┐ │ Компоненты │ Содержание компонента,об.доли% │ Примечание │ │ ├─────────────────────┬────────────────┤ │ │ │ карбюраторные │ дизельные │ │ │ │ ДВС │ ДВС │ │ ├───────────────┼─────────────────────┼────────────────┼───────────────┤ │ N │ 74-77 │ 76-78 │──┐ │ │ O │ 0.3-8 │ 2-18 │ │ │ │ H O(пары) │ 3.0-5.5 │ 0.5-4 │ Нетоксичен │ │ CO │ 5.0-12.0 │ 1.0-10.0 │ │ │ │ H │ 0-5.0 │ - │──┘ │ │ CO │ 0.5-12.0 │ 0.01-0.50 │──┐ │ │ NOx(в перес- │ до 0.8 │ 0.0002-0.5 │ │ │ │ чете на N O ) │ │ │ │ │ │ CnHm │ 0.2-3.0 │ 0.009-0.5 │ Токсичен │ │ Альдегиды │ до 0.2 мг/л │ 0.001-0.09мг/л│ │ │ │ Сажа │ 0-0.04г/м │ 0.01-1.1г/м │ │ │ │ Бенз(а)пирен │ 10-20мкг/м │ до 10мкг/м │──┘ │ └───────────────┴─────────────────────┴────────────────┴───────────────┘ Анализ данных,приведенных в табл.4,показывает,что наибольшей токсич- ностью оюладает выхлоп карбюраторных ДВС за счет большого выброса СО,NOx, CnHm и др.Дизельные ДВС выбрасывают в больших количествах сажу,которая в чистом виде не токсична.Одпако частицы сажи,обладая высокой адсорбционной способностью,несут на своей поверхности частицы токсичных веществ,в том числе и канцерогенных.Сажа может длительное время находится во взвешенном состоянии в воздухе,увеличивая тем самым время воздействия токсических веществ на человека. Неуклонный рост поступлений токсичных веществ в ОС прежде всего отража- ется на здоровье населения,ухудшается качество продукции с/х,снижает уро- жайность,преждевременно разрушает жилища,оказывает влияние на климат отдельных регионов и состояние озонового слоя Земли,приводит к гибели флоры и фауны.Приведем свойства некоторых примесей. Оксид углерода СО. Бесцветный и не имеющий запаха газ. Воздейст- вует на нервную и сердечно-сосудистую системы, вызывает удушье. Оксиды азота NOx. В атмосферу выбрасывается в основном диоксид азота NO - бесцветный не имеющий запаха ядовитый газ, раздражающе действующий на органы дыхания.Особенно опасны оксиды азота в городах, где они, взаимо- действуя с углеводородами выхлопных газов, образуют фотохимический туман - смог.При контакте с влажной поверхностью слизистой оболочки оксиды азо- та оьразуют кислоты, которые и приводят к отеку легких. Диоксиды серы. Бесцветный газ с острым запахом, создает неприятный вкус во рту, раздражает слизистые оболочки глаз и дыхательные пути. Углеводороды (пары бензина, пентан, гексан и др.). Обладают наркотичес- ким действием. Альдегиды. При длительном воздействии на человека альдегиды вызывают раздражение слизистых оболочек глаз и дыхательных путей. Соединение свинца. Под действием свинца нарушается синтез гемоглобина, возникают заболевания дыхательных путей,мочеполовых органов, нервной сис- темы.Особенно опасны соединения свинца для детей дошкольного возраста. ТАБЛ.5. Влияние среднесуточных концентраций загрязнителей на токсичес- кое состояние атмосферы. ┌────────────────────┬───────┬─────┬────────────────────────────────────┐ │ Основные вещества, │ Класс │ ПДК │ Состояние воздушного басейна при │ │загрязняющие воздуш │ опас- │ │ концентрации свыше,мг/м │ │ ную среду │ ности │ ├──────────┬──────────┬──────────────┤ │ │ │ │ вызывает │ опасное │ черезвычайно│ │ │ │ │ опасения │ │ опасное │ ├────────────────────┼───────┼─────┼──────────┼──────────┼──────────────┤ │ Пыль неорганическая│ 4 │ │ 0.15 │ 0.75 │ 3.75 │ │ Сернистый газ │ 3 │ │ 0.05 │ 0.2 │ 0.38 │ │ Оксид азота │ 2 │ │ 0.085 │ 0.255 │ 0.765 │ │ Оксид углерода │ 4 │ │ 3.0 │ 5.0 │ 25.0 │ │ Углеводороды │ 4 │ │ 1.5 │ 7.5 │ 37.5 │ │ Сажа │ 3 │ │ 0.05 │ 0.25 │ 1.25 │ │ Фенол │ 3 │ │ 0.01 │ 0.04 │ 0.16 │ │ Свинец │ 1 │ │ 0.0007 │ 0.00126 │ 0.00224 │ │ Сероводород │ 2 │ │ 0.008 │ 0.024 │ 0.072 │ │ Сероуглерод │ 2 │ │ 0.005 │ 0.015 │ 0.45 │ │ Аммиак │ 4 │ │ 0.2 │ 1.0 │ 5.0 │ │ Серная кислота │ 2 │ │ 0.1 │ 0.3 │ 0.9 │ │ Соляная кислота │ 2 │ │ 0.2 │ 0.6 │ 1.8 │ │ Формальдегид │ 2 │ │ 0.012 │ 0.036 │ 0.108 │ │ Ртуть │ 1 │ │ 0.0003 │ 0.00054 │ 0.00096 │ │Фтористые соединения│ 2 │ │ 0.005 │ 0.015 │ 0.045 │ └────────────────────┴───────┴─────┴──────────┴──────────┴──────────────┘ Интегральная оценка влияния токсичных примесей атмосферного воздуха на здоровье людей весьма сложна. ТАБЛ.6. ЗАВИСИМОСТЬ МЕЖДУ СНИЖЕНИЕМ УРОВНЯ ЗАГРЯЗНЕНИЯ АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА И УМЕНЬШЕНИЕМ ЗАБОЛЕВАЕМОСТИ. ┌───────────────────────┬───────────────────────────────────────────────┐ │ Заболевание │ Уменьшение числа заболеваний на │ │ │ 1000 чел. │ │ ├────────────────────────┬──────────────────────┤ │ │ с опасного уровня │ с уровня,вызывающего│ │ │ до допустимого │ опасения,до допусти-│ │ │ │ мого │ ├───────────────────────┼────────────────────────┼──────────────────────┤ │ Грипп и катар верхних │ │ │ │дыхательных путей │ 292 │ 90 │ │ Пневмония │ 12.1 │ 5.6 │ │ Бронхиты │ 13.6 │ 3.2 │ │ Туберкулез органов │ │ │ │ дыхания │ 3 │ 1.7 │ │ Болезни сердца │ 2.4 │ 0.5 │ │ Гипертоническая бол │ 3.2 │ 2.0 │ └───────────────────────┴────────────────────────┴──────────────────────┘ К наиболее вредным органическим загрязнителям гидросферы относятся нефть и нефтепродукты.Ежегодно в Мировой океан поступает 5-10 млн.т нефти и нефтепродуктов, из которых на долю промышленных предприятий и транспор- та приходится примерно 30-35%. Основные неорганические (минеральные) загрязнители пресных и морских вод - соединения свинца, мышьяка, ртути, хрома, меди и др. Отходы ,содержащие минеральные загрязнения, в основном, локализуются около берегов, лишь некоторая их часть выноситтся далеко за пределы тер- риториальных вод. Значительно обострилась проблема ликвидации твердых промышленных отхо- дов и бытовых отходов, которые существенно влияют на изменение химическо- го состава почвы,вызывая ухудшение её качества.Сильное загрязнение почвы тяжелыми металлами в совокупности с очагами сернистых загрязнений, обра- зующихся при сжигании каменного угля, приводит к возникновению техноген- ных пустынь.В почвах подзолистого типа с высоким содержанием железа при взаимодействии с серой образуется сернистое железо, являющееся сильным ядом.В результате в почве уничтожается микрофлора (водоросли,бактерии), что приводит к потере плодородия.Наиболее чуствительны к этим загрязнени- ем хвойные породы, более устойчивы ива и осина. Почва становится мертвой при содержании в ней 2-3 г свинца на 1 кг грунта (вокруг некоторых предприятий содержание свинца в почве достигает 10-15 г/кг). В тех случаях когда промышленные и бытовые отходя вывозятся на свалки, создаются реальные угрозы значительных загрязнений атмосферы, поверхност- ных и грунтовых вод,это ведет к загрязнению и нерациональному использова- нию земельных угодий,неизбежно растут транспортные расходы и безвозвратно теряются ценные материалы и вещества.