Высоковольтные линии
Линии электропередач (ЛЭП), по которым передаётся энергия, тоже воздействует на окружающую среду. Известно, что сильное электромагнитное поле, образующееся около ЛЭП-750 тыс. В оказывает значительное воздействие на насекомых – они не могут находиться в зоне влияния ЛЭП. ЛЭП-1150тыс. В, проходящие через реки, сильно изменяют традиционные пути рыб на нерест. Медицинские исследования показывают, что имеется зависимость риска заболевания раком и лейкемией у детей, проживающих вблизи высоковольтных ЛЭП.
Таких образом, энергетика является одним из самых значимых источников антропогенного воздействия на территории большинства городов. Эта отрасль загрязняет атмосферу, водные источники, почвы, а также являются одним из самых крупных потребителей топливных и водных ресурсов.
Воздействие промышленных предприятий
В последние годы масса выбросов в атмосферу загрязняющих веществ от промышленных объектов – предприятий металлургии, химической промышленности, автомобилестроения – продолжала сохраняться на довольно низком уровне. В 2000 году предприятия этих отраслей выбросили в атмосферу лишь на 7 % больше загрязняющих веществ, чем в 1999 году, а в 2004 году масса выбросов снова сократилась на 5 % и составила около 55 тыс. т.
Перерабатывающая промышленность.
К перерабатывающей промышленности относят предприятия по выпуску чёрных и цветных металлов, нефтеперерабатывающие предприятия, предприятия химии органического синтеза, целлюлозно-бумажные предприятия. Из общего объёма промышленных выбросов в атмосферу на перерабатывающую промышленность приходится около 80 %, а их доля в объёме сбрасываемых сточных вод составляет почти 90 %. Предприятия данной отрасли производят особо опасные вещества, представляющие угрозу как природе, так и здоровью населения. Среди них особое значение занимают хлорорганические пестициды, полихлорбифенилы, диоксины, хлорфторуглероды, тяжёлые металлы и их соединения и т.д.
Чёрная металлургия.
Мощности современного металлургического цикла рассчитаны на выпуск от 10 до 14 т металла. По экспертным оценкам удельный выход твёрдых, газообразных и жидких отходов на 1 т проката в целом по черной металлургии составляет: шлаки – 500-1000 кг, шламы – 80-120 кг, сухая пыль – 80-120 кг, окалина – 30-40 кг, сточные воды – 250-300 м³, технологические газы – 8000-10000 м³. Суммарно отходы предприятия чёрной металлургии превышают объём выпуска чёрных металлов в 2-4 раза.
Особенностью металлургических предприятий полного цикла является то, что они дают большую часть загрязнения на территории города. К примеру, Нижнетагильский металлургический завод, Череповецкий, Новолипецкий металлургические комбинаты дают свыше 90 % общегородских выбросов в атмосферу.
Основной вклад в загрязнение дают производства, связанные с подготовкой сырья – агломерационная фабрика, коксовые батареи, а также доменные печи, выпускающие чугун.
Агломерационная фабрика является основных поставщиком в атмосферу пыли, более 30 % всех пылевых выбросов от общих выбросов пыли по комбинату. В состав агломерационной пыли входят фтор (F), пентоксид (F2O5), диоксид кремния (SiO2), триоксид алюминия (Al2O3), оксид кальция (CaO), оксид магния (MgO), оксид марганца (MnO) и др. Агломерационное производство даёт наибольшую долю выбросов сернистого газа (более 60 %). Отходящие газы некоторых агломерационных фабрик содержат окислы мышьяка (As) и цинка (Zn).
Размеры выбросов коксового производства зависят от способа тушения кокса. Особую опасность представляет мокрое тушение, для которого применяются техническая или сточная вода. При этом способе тушения в атмосферу поступают вредные вещества, состав которых зависит от содержания вредных веществ в сточной воде. Здесь можно обнаружить компоненты смолы, 3, 4 бензапирен, сероводород (H2S) и др.
Основным элементом, содержащимся в сточных водах коксового производства, являются фенол (до 2000 мг/л), кроме этого могут присутствовать роданиды, цианиды, смолы, масла, аммиак (NH3).
Доменное производство является крупным загрязнителем атмосферы, выбрасываемая пыль, сернистый газ, окись углерода, окислы азота, сероводород. Особенно значительны выбросы сточных вод, образующихся в процессе производства чугуна. Они содержат частички руды, кокса, известняка, а также химические соединения – сульфаты, хлориды и др. Доменный процесс сопровождается выходом доменных шлаков и шламов. На 1 т чугуна приходится от 0,4 до 0,65 доменных шлаков. Состав их сложен, в них встречается до 30 химических элементов. Основные из них – SiO2, Al2O3, CaO и MgO.
Масштабы и специфика воздействия сталеплавильного производства зависят от применяемого метода плавки стали. Наибольшую опасность представляют мартеновские печи, дающие до 30% окислов азота. Велики и выбросы плавильной пыли, состоящей в основном из окиси железа. На 1т мартеновской стали приходится до 15кг пыли.
В прокатном производстве опасны сточные воды, образующиеся при горячей прокатке. Сточные воды имеют температуру до 80°С и содержат серную кислоту (Н2SО4), сернокислую закись железа, железо (Fe), хлориды, сульфаты, взвешенные вещества.
Влияние металлургического завода на экологическое состояние города является определяющим. Вокруг крупный комбинатов уничтожается растительный покров, загрязняются почвы и поверхностные воды.
Цветная металлургия.
Электролиз Al2О3 в алюминий при температуре 950°С сопровождается выбросами газов, содержащих многие соединения фтора (F). Гидрофторид и твердые фториды представляют собой наиболее опасные вещества в этом процессе. Удельный выброс соединений фтора может достигать 15-20кг на 1т выпущенного алюминия. Известно, что фториды обладают ярко выраженными эффектами вымывания кальция (Са) и снижения содержания его в крови. При вдыхании фториды сильно поражают дыхательные пути.
При производстве свинца (Sn) из сульфидных руд или рудных концентратов могут образовываться оксиды мышьяка (As), попадающие в отходящие газы. Оксиды мышьяка могут также сопровождать выплавку меди (Cu) и сурьмы (Sb).
Многие города, где расположены предприятия цветной металлургии, являются городами экологического бедствия в силу особой опасности находящихся здесь производств – Карабаш, Каменск-Уральский, Орск.
Нефтеперерабатывающая промышленность.
Основными загрязняющими веществами, выбрасываемыми в атмосферу предприятиями нефтепереработки, являются углеводороды, диоксид серы (SO2), оксид углерода (CO), оксиды азота. Из специфических элементов можно выделить пентоксид ванадия (V2O5), фтористые соединения, метилмеркаптаны.
Вещества, выделяемые при переработке нефти:
| Технологический процесс | Состав выбросов |
| Каталитический крекинг | окислы серы, углеводороды, окислы серы, диоксид азота (NO2). |
| Каталитический реформинг | выбросы незначительны, могут выбрасываться углеводороды, аммиак (NH3), сероводород (H2S). |
| Каталитический гидрокрекинг | оксид углерода (CO), аммиак (NH3), сероводород (H2S). |
| Обессеривание | сероводород (H2S), меркаптаны. |
| Высоковакуумная перегонка | фенолы |
Со сточными водами нефтеперерабатывающих заводов в поверхностные воды поступает значительное количество нефтепродуктов, сульфатов, хлоридов, соединений азота, фенолов, солей тяжёлых металлов. Большой проблемой нефтеперерабатывающих заводов являются токсичные отходы, состоящие из химически активных газов, образующихся при эксплуатации очистных сооружений.
Предприятия нефтепереработки, также как и металлургические, являются наиболее мощными загрязнителями в пределах городов, где они размещаются. Среди нефтеперерабатывающих предприятий наибольшими масштабами воздействия отличаются Новокуйбышевский, Ангарский, Омский заводы. В городах, где сконцентрировано несколько нефтеперерабатывающих заводов – Ярославль, Уфа – именно эти предприятия создают острую экологическую ситуацию.
Химическая промышленность.
Предприятия химической промышленности являются источниками разнообразных токсических стоков и выбросов в биосферу. К ним в первую очередь следует отнести органические растворители, амины, альдегиды, хлор (Cl) и его производные, оксиды азота, циановодород, фториды, сернистые соединения (диоксид серы (SO2), сероводород (H2S)), металлорганические соединения, соединения фосфора (P), ртуть (Hg).
Характерные выбросы в атмосферу основных производств химической промышленности:
| Производство | Вредные выбросы в атмосферу |
| азотной кислоты | оксид азота NO, диоксид азота NO2, аммиак NH3. |
| серной кислоты: нитрозной контактной | оксид азота NO, диоксид азота NO2, диоксид серы SO2, оксид серы (III) SO3, серная кислота H2SO4, оксид железа (III) Fe2O3 (пыль).диоксид серы SO3, оксид серы (III) SO3, серная кислота H2SO4, оксид железа (III) Fe2O3(пыль). |
| соляной кислоты HCl | соляная кислота HCl, хлор Cl2 |
| щавелевой кислоты C2H2O4 | оксид азота NO, диоксид азота NO2, щавелевая кислота C2H2O4 (пыль) |
| сульфаминовой кислоты NH(SO3NH4)2 | аммиак NH3, сульфаминовая кислота NH(SO3NH4)2, серная кислота H2SO4. |
| фосфора Pи фосфорной кислоты H3PO4 | пентоксид фосфора P2O5, фосфорная кислота H3PO4, фтороводород HF, фосфогипс (пыль). |
| уксусной кислоты CH3COOH | уксусный альдегид CH3CHO, уксусная кислота CH3COOH. |
| сложных удобрений | оксид азота NO, диоксид азота NO2, аммиак NH3, фтороводород HF, серная кислота H2SO4, пентоксид фосфора P2O5, азотная кислота HNO3, пыль удобрений. |
| карбамида CO(NH2)2 | аммиак NH3, карбамид CO(NH2)2, оксид углерода CO (пыль). |
| аммиачной селитры NH4NO3 | оксид углерода CO, аммиак NH3, азотная кислота HNO3, аммиачная селитра NH4NO3 (пыль). |
| суперфосфата | фосфорная кислота H3PO4, фтороводород HF, суперфосфат (пыль). |
| аммиачной воды | аммиак NH3. |
| хлорида кальция CaCl2 | соляная кислота HCl, серная кислота H2SO4, хлорид кальция CaCl2. |
| хлорной извести | хлор Cl2, хлорид кальция CaCl2 (пыль). |
| полихлорвиниловой смолы | ртуть Hg, хлорид ртути HgCl2, аммиак NH3. |
| электролиз поваренной соли NaCl | Хлор Cl2, гидроксид натрия NaOH. |
| тетрахлорэтилена | соляная кислота HCl, хлор Cl2. |
| ацетона (CH3)CO | уксусный альдегид CH3CHO, ацетон (CH3)CO. |
| аммиака NH3 | аммиак NH3, оксид углерода CO. |
| метанола CH3OH | метанол CH3OH, оксид углерода CO. |
| капролактама | оксид азота NO, диоксид азота NO2, диоксид серы SO2, сероводород H2S, оксид углерода CO. |
| диоксида титана TiO2 | диоксида титана TiO2, оксид железа FeO, оксид железа (II) Fe2O3. |
| ацетилена C2H2 | ацетилена C2H2, сажа. |
| карбофоса | диоксид серы SO2, пентоксид фосфора P2O5, сероводород H2S, карбофос (пыль). |
| водорода методом конверсии оксида углерода COи метана CH4 | оксид углерода CO. |
| катализаторов | оксид азота NO, диоксид азота NO2, катализаторы (пыль). |
| минеральных пигментов | оксид железа (II) Fe2O3, сульфат железа FeSO4, фосфогипс. |
| искусственных волокон | сероводород H2S, дисульфид углерода CS2. |
Содержание вредных веществ в воздушном бассейне повышается из-за размещения технологического оборудования на открытых площадках, нарушении его герметичности, большого количества наружных технологических коммуникаций. При сернокислотном производстве происходит выброс диоксида серы (SО2) и других соединений серы большими объемами. Заводы азотных удобрений выбрасывают в сутки 2-5т оксидов азота, азотной и азотистой кислот, их концентрация в воздухе на расстоянии 0,5 км от предприятий достигает 1,3 мг· м-³ (Кузнецов и др.,1979г). Загрязняют воздух оксидами азота предприятия по производству анилиновых красителей, вискозы, фотопленки и целлулоида. Поставщиками хлора в атмосферу являются предприятия по производству пестицидов, органический красителей, соды, соляной и уксусной кислот, а фтор и его соединения поступают в атмосферу в выбросах заводов по производству фосфорных удобрений, эмалей и т.п. Заводы синтетического каучука выбрасывают в воздушный бассейн стирол, толуол, ацетон, изопрен, а содовые заводы – аммиак NH3, оксид фосфора (V) (P2O5), диоксид серы (SO2). Температура многих отходящих газов заводов химической промышленности практически не отличается от температуры окружающей среды, в результате чего происходит скопление токсических веществ вблизи источников выбросов. Так же насыщены разнообразными токсинами сточные воды химических предприятий. Наряду с перечисленными соединениями они содержат многие весьма опасные органические вещества, минеральные кислоты различных концентраций вплоть до концентрированных, растворимые соли, щелочи и т.д.