Экологические проблемы отрасли. Экологические проблемы развития промышленного производства
Промышленный комплекс по интенсивности воздействия на окружающую среду занимает ведущее место. Главными причинами этого первенства являются: несовершенные технологии производства, чрезмерная концентрация - как территориальная, так и в пределах одного предприятия, отсутствие надежных природоохранных сооружений. Несовершенство современных технологий не позволяет полностью перерабатывать сырье. Большая часть ее возвращается в природу в виде отходов. По данным некоторых ученых, готовая продукция составляет 1 - 2% от используемого сырья, а остальные возвращаются в виде отходов до биосферы, загрязняя ее компоненты.
По степени и характеру воздействия (по объемам промышленных отходов) выделяют топливно-энергетический, металлургический, химико-лесной и строительный комплексы. Привлекает внимание большое поступление в атмосферу выбросов газообразного диоксида серы - одного из вредных загрязняющих веществ промышленного происхождения, в условиях атмосферы превращается в серную кислоту и служит причиной возникновения кислотных дождей.
Основные источники загрязнения атмосферного воздуха территории нашей страны - машины и установки, использующие серосодержащие угли, нефть, газ.
Значительно загрязняют атмосферу автомобильный транспорт, ТЭЦ, предприятия черной и цветной металлургии, нефтегазоперерабатывающей, химической и лесной промышленности. Большое количество вредных веществ в атмосферу поступает с выхлопными газами автомобилей, причем их доля в загрязнении воздуха постоянно растет; по некоторым оценкам в России - более 30%, а в США - более 60% от общего выброса загрязняющих веществ в атмосферу.
С ростом промышленного производства, его индустриализации, средозащитные мероприятия, базирующиеся на нормативах ПДК и их производных, становятся недостаточными для снижения уже образовавшихся загрязнений. Поэтому естественно обращение к поиску укрупненных характеристик, которые, отражая реальное состояние сред, помогли бы выбору экологически и экономически оптимального варианта, а в загрязненных (нарушенных) условиях – определили очередность восстановительно-оздоровительных мероприятий.
С переходом на путь интенсивного развития экономики важная роль отводится системе экономических показателей, наделенных важнейшими функциями хозяйственной деятельности: плановой, учетной, оценочной, контрольной и стимулирующей. Как всякое системное образование, представляющее собой не произвольную совокупность, а взаимосвязанные элементы в определенной целостности, экономические показатели призваны выражать конечный результат с учетом всех фаз воспроизводственного процесса.
Одной из важных причин увеличения природоемкости экономики стал превышающий все допустимые нормативы износ оборудования. В базовых отраслях промышленности, транспорта износ оборудования, в том числе очистного, достигает 70-80%. В условиях продолжающейся эксплуатации такого оборудования резко увеличивается вероятность экологических катастроф. Типичной в этом отношении стала авария нефтепровода в арктическом районе Коми около Усинска. В результате на хрупкие экосистемы Севера вылилось - по различным оценкам - до 100 тыс. т нефти. Эта экологическая катастрофа стала одной из крупнейших в мире в 90-х гг., и она была вызвана крайней изношенностью трубопровода. Авария получила мировую огласку, хотя по оценкам некоторых российских специалистов она является одной из многих - просто другие удалось скрыть. Например, в том же регионе Коми, по данным межведомственной комиссии по экологической безопасности, произошло 890 аварий.
Колоссален экономический ущерб экологических катастроф. На сэкономленные в результате предотвращения аварий средства в течение нескольких лет можно было бы реконструировать топливно-энергетический комплекс, существенно снизить энергоемкость всей экономики. Ущерб, наносимый природе при производстве и потреблении продукции, - результат нерационального природопользования. Возникла объективная необходимость установления взаимосвязей между результатами хозяйственной деятельности и показателями экологичности выпускаемой продукции, технологией ее производства. Это в соответствии с законодательством требует от трудовых коллективов дополнительных затрат, которые необходимо учитывать при планировании. На предприятии целесообразно разграничивать затраты на охрану окружающей среды, связанные с производством продукции и с доведением продукта до определенного уровня экологического качества, либо с заменой его другим, более экологичным.
Основным источником углеводородного сырья и основным энергоносителем в России является нефть. Предприятия топливно-энергетического комплекса России, в том числе по добыче и транспортировке нефти, несмотря на снижение объемов производства остаются крупнейшим в промышленности источником загрязнения окружающей среды. Экологические проблемы начинаются уже на стадии добычи нефтяного сырья и его транспортировки к потребителю
Промышленность – ведущая отрасль материального производства. В ней занято 370 млн. человек, а её доля в мировом ВВП составляет 34%. На данной диаграмме показаны лидеры мирового промышленного производства. Если все промышленные товары мира (телевизоры, автомобили, ме- бель, обувь, посуду и т.д.) поместить в один гигантский супермаркет, то из 100 товаров – 19 будут из США, 15 - из Китая, 5 - из Индии, и только 2 - из России.
Промышленность подразделяют: ДОБЫВАЮЩАЯ ОБРАБАТЫВАЮЩАЯ Добывающая промышленность Добывающая промышленность включает в себя добычу минерального сырья и топлива. Обрабатывающая Обрабатывающая включает в себя тяжелую (машиностроение, металлургия и др.), легкую (текстильная, обувная и др.) и пищевую промышленность. Отраслевая структура промышленности в развитых (ЭРС) и развивающихся странах (РС) ПРОМЫШЛЕННОСТЬ ЭРС ПРОМЫШЛЕННОСТЬ РС 8% (ДОБЫВАЮЩАЯ) 56% (ДОБЫВАЮЩАЯ) 92% (ОБРАБАТЫВАЮЩАЯ) 44% (ОБРАБАТЫВАЮЩАЯ) 26 % ЛЕГКАЯ 66 % ТЯЖЕЛАЯ 8 % ПИЩЕВАЯ 35 % ЛЕГКАЯ 40 % ТЯЖЕЛАЯ 25 % ПИЩЕВАЯ
По времени возникновения все отрасли промышленности делят на три группы: СТАРЫЕ ОТРАСЛИ - каменноугольная - железорудная - металлургия - текстильная и др. Эти отрасли растут замедленными темпами. НОВЫЕ ОТРАСЛИ - автомобилестроение - выплавка алюминия - производство пластмасс Эти отрасли растут более быстрыми темпами. НОВЕЙШИЕ ОТРАСЛИ - микроэлектроника - роботостроение - аэрокосмическое пр-во - микробиология и др. Эти отрасли растут наиболее быстрыми темпами. Старые отрасли возникли во времена промышленных переворотов. Новые отрасли определили научно-технический прогресс в первой половине ХХ века. Новейшие отрасли порождены научно-технической революцией (НТР) второй половины ХХ века. Перечисленные группы отраслей имеют различные темпы роста. Основные сдвиги в отраслевой структуре связаны с уменьшением доли старых и увеличение доли новейших отраслей.
В процессе освоения нефтяных месторождений наиболее активное воздействие на природную среду осуществляется в пределах территорий самих месторождений, трасс линейных сооружений (в первую очередь магистральных трубопроводов), в ближайших населенных пунктах. При этом происходит нарушение растительного, почвенного и снежного покровов, поверхностного стока и микрорельефа территории. Неравномерное протекающее оседание земной поверхности часто приводит к разрушению водопроводов, кабелей, железных и шоссейных дорог, линий электропередач, мостов и других сооружений. Оседания могут вызывать оползневые явления и затопление пониженных участков территорий. В отдельных случаях, при наличии в недрах пустот, могут происходить внезапные глубокие оседания, которые по характеру протекания и вызываемому эффекту могут быть сравнимы с землетрясениями. Большую опасность для окружающей среды представляют выбросы нефтяных углеводородов и разливы нефти.
УГОЛЬНАЯ ПРОМЫШЛЕННОСТЬ Добыча угля в год составляет 5 млрд. т, а известные запасы составляют 1 трлн. 250 млн. тонн. Уголь потребляется в тех странах в которых его добывают, только 10% добываемого угля идет на мировой рынок (на экспорт), это связано с тем, что перевозка угля достаточно дорогая. На экспорте угля специализируются: Австралия.
Сущность экологических проблем угольной промышленности в первую очередь характеризуется негативным воздействием горных работ на природу, особенно при открытой добыче угля. Более половины угольных шахт России считаются взрывоопасными (за счет газа и угольной пыли), в них также присутствует риск самовозгорания угля. При подземных горных работах существует опасность оседания земной поверхности, которую возможно предотвратить. При проведении выемки угля, следует заполнять выработки пустой горной породой или другими материалами. Многие страны уже работают по такой технологии, где действуют законы и программы по рекультивации территории после горных работ.
ГАЗОВАЯ ПРОМЫШЛЕННОСТЬ Добыча в год составляет 2 трлн. м 3, а запасы трлн. м % добычи газа приходится на страны СНГ (Россия, Узбекистан, Туркменистан) и США. - 20% добываемого газа идет на мировой рынок.
Есть типичные экологические проблемы газовой промышленности, присущие практически любой производственной деятельности человека. Это загрязнение атмосферного воздуха отработанными выхлопными газами и отравляющими веществами вод неочищенными стоками и химическими веществами, почв отходами производства и бытовыми отходами. Есть проблемы, возникающие с охраной окружающей среды, у газовой, как одного из видов добывающей промышленности. Это повреждение почвы и грунтов тяжелой гусеничной техникой, особенно в регионах, где плодородный слой почвы тонкий и трудно восстановимый. Уничтожение растительности и животного мира, связанные с авариями на скважинах и при транспортировке. Деформация земных пластов после выкачивания полезных ископаемых, что иногда приводило даже к землетрясениям.
Причины воздействия на окружающую среду
По интенсивности воздействия на окружающую среду промышленное производство оказывает одно из самых сильных воздействий. Основной причиной являются устаревшие технологии на производстве и чрезмерная концентрация производств на одной территории или в пределах одного предприятия. На большинстве крупных предприятий отсутствует система экологической защиты или она достаточно простая.
Замечание 1
Большая часть отходов промышленного производства возвращается в окружающую среду в виде отходов. В готовой продукции в основном используется 1-2% сырья, остальное выбрасывается в биосферу, загрязняя ее компоненты.
Основные источники загрязнения
В зависимости от характера воздействия промышленности на окружающую среду комплексы промышленного производства делят на:
- топливно-энергетический,
- металлургический,
- химико-лесной
- строительный
Основное загрязнение атмосферы приходится на газообразный диоксид серы. [Замечание]
Газообразный диоксид серы –это соединение серы с кислородом.
Данный вид загрязнения носит разрушающий характер. В процессе выброса в атмосфере накапливается серная кислота, которая в дальнейшим является результатом возникновения кислотных дождей. Основными источниками загрязнения являются изделия автомобильной промышленности, использующие в своей эксплуатации серосодержащие угли, нефть и газ.
Помимо этого, на окружающую среду огромное воздействие оказывает черная и цветная металлургия, воздействие химической промышленности. В результате выхлопных газов концентрация вредных веществ с каждым годом растет.
По результатам статистических данных доля вредных веществ в США составляет 60% от общего объема всех вредных веществ.
Рост производства достаточно серьезный. С каждым годом индустриализация преподносит человечеству все новые технологии, которые разгоняют промышленные мощности. К сожалению, защитных мероприятий становится недостаточно, чтобы снизить образовывающийся уровень загрязнения.
Меры по предотвращению экологических катастроф
В основном экологические катастрофы происходят либо в результате человеческой халатности, либо в результате износа оборудования. Средства, которые можно было сэкономить от предотвращенных в свое время аварий можно было бы направить на реконструированние топливно-энергетического комплекса. Это в свою очередь существенно снизило бы уровень энергоемкости экономики.
В результате нерационального природопользования наносится непоправимы ущерб природе. Для того, чтобы разобрать ключевые меры предотвращения загрязнений, необходимо в-первую очередь провести взаимосвязь результатов хозяйственной деятельности и показателями экологичности выпускаемой продукции, технологией ее производства.
От производств данное мероприятие требует значительных затрат, которые необходимо закладывать в планируемое производство. На предприятие необходимо разграничить затраты на три составляющие:
- затраты на производство,
- затраты на окружающую среду,
- затраты на производство продукта до экологического качества или замена продукта на более экологичный.
В России основной промышленности является производство нефти и газа. Несмотря на то, что объемы производство на современном этапе имеют тенденцию к снижению, топливно-энергетический комплекс является крупнейшим источником промышленного загрязнения. Проблемы с экологией начинаются уже на стадии добычи сырья и транспортировки.
Каждый год случается больше 20тыс аварий, связанных с разливом нефти, которая попадает в водоемы и сопровождается гибелью флоры и фауны. Помимо этого аварии несут значительные экономические потери.
Для того, чтобы максимально предотвратить распространение экологической катастрофы - транспортировку нефти экологичнее всего распространять по трубопроводам.
Данный вид транспортировки включает в себя не только систему труб, но и насосные станции, компрессоры и много другое.
Замечание 2
Несмотря на экологичность и надежность данной системы не проходит дело без аварий. Так как около 40% системы трубопроводного транспорта изношено и срок эксплуатации давно истек. С годами на трубах проявляются дефекты, происходит коррозия металла.
Так одной из самых серьезных аварий за последнее время является прорыв нефтепровода. В результате данной аварии в реке Белая оказалось около 1000т нефти. По подсчетам статистики ежегодно экология России терпит ущерб от 700 инцидентов, связанных с разливом нефти. Данные аварии приводят к необратимым процессам в окружающей среде.
Производство нефти и буровое оборудование функционирует в достаточно сложных условиях. Перегрузки, статическое, динамическое напряжение, высокое давление приводит к износу оборудования.
Особое внимание стоит уделить устаревшим станкам-качалкам. При использовании многофазных насосов повышается экологическая безопасность и экономическая эффективность. Помимо этого, появляется возможность утилизировать полученный газ более экономичным и экологичным способ. На сегодняшний день газ из скважины сжигают, хотя для химической промышленности данный газ является достаточно ценным сырьем.
По данным ученых за несколько лет нагрузка на окружающую среду выросла в 2-3 раза. Растет потребление чистой воды, которое беспощадно тратят в промышленном производстве и в сельском хозяйстве.
Проблема чистой воды стала настолько острой на современном этапе человеческого развития, что часто уровень обеспеченности водой устанавливает уровень промышленности и рост городов.
Несмотря на неутешительные прогнозы, государства, развивающихся стран стали уделять большое внимание очистке и контролю за экологической безопасностью. Новые производства не получаю допуск без установки и пуска очистительных сооружений.
В вопросах экологии необходим серьезный вопрос государственного регулирования.
В апреле 1993 года на Сибирском химическом заводе произошел взрыв, в результате которого был серьезно поврежден аппарат экстракции плутония и урана. Большая часть плутония и прочих химических и радиоактивных веществ попала в атмосферу. Радиоактивному загрязнению подверглись близь лежащие территории: хвойные леса, сельскохозяйственные угодья, соседние промышленные площади. Около 2000 человек подверглись облучению, в первую очередь участники тушения пожара и ликвидации последствий.
Химическая промышленность представляет серьезную потенциальную опасность для окружающей природной среды, здоровья и жизни людей. Наиболее опасны аварийные ситуации на химических предприятиях и объектах, а также их последствия. Чаще всего они случаются по вине человека. Это может быть несоблюдение техники безопасности, нарушение технологического процесса, неисправное оборудование и/или его превышенный срок эксплуатации, ошибки при проектировании или установки, халатность работников. Кроме того причиной могут быть природные явления и стихийные бедствия, но все же основная часть аварий случается по вине человека.
Частыми случаями являются аварии при транспортировке, нейтрализации, переработки и захоронении опасных химических веществ и отходов. Известно, что переработка и нейтрализация химикатов довольно не простой процесс, требующий больших материальных вложений, поэтому несанкционированные выбросы в атмосферу, сбросы со сточными водами и вывоз на обычные полигоны ТБО - обходятся предприятиям, гораздо дешевле и имеют место быть. Экологический урон из-за таких нарушений наносится колоссальный. Атмосферный воздух становится ядовитым, в водоемах происходит массовая гибель рыбы, почва теряет свои основные свойства. Проблемы данного характера существуют не только в химической промышленности.
27 апреля 2011 года на заводе «Химпром» в городе Новочебоксарск случилась авария с выбросом электрохлоргаза в цехе электролиза и последующем поступлении в производственные помещения. В результате 5 человек получили отравление.
29 сентября 1957 года в закрытом городке «Челябинск-40» на химическом предприятии «Маяк» произошел взрыв резервуара с 80 кубометрами высокорадиоактивных отходов, сила которого исчислялась десятками тонн тротилового эквивалента. На высоту 2 км выбросило примерно 20 млн кюри радиоактивных компонентов. В загрязненной зоне оказалось 270 000 человек в Свердловской, Тюменской и Челябинской области.
26 апреля 1986 года на территории Украинской ССР произошла известная во всем мире, крупнейшая в масштабах атомной энергетики (по количеству нанесенного ущерба, а также числу погибших и пострадавших в результате самой аварии и ее последствий) - Чернобыльская авария (катастрофа). Несколько сотен тысяч человек участвовали в мероприятиях по устранению последствий катастрофы. Из-за взрыва в 4-ом энергоблоке атомной электростанции в окружающую среду попало огромное количество радиоактивных веществ: изотопы урана, плутония, стронция-90, цезия-137, йода-131. Кроме ликвидаторов аварии пострадало большое количество людей в радиусе загрязнения, однако точных данных ни у кого нет. Известно, что в Европе зафиксированы тысячи случаев уродств у новорожденных, а также онкологические заболевания щитовидной железы.
Основными особенностями загрязнения окружающей среды нефтяной промышленностью являются неравномерность загрязненных территорий, загрязнение верхнего слоя земли и грунтовых вод, существование нефтепродуктов в различных химических формах. Данную особенность характеризуют аварийные и периодические или пассивные утечки нефти и нефтепродуктов. Важную экологическую роль играет попадание продуктов нефтяной промышленности в грунтовые воды, что обуславливает дальнейшее распространение загрязнения от очага.
Проблемы угольной промышленности - это большие объемы неочищенных сточных вод, разрушение геологической среды, изменение гидрологического режима, загрязнение поверхностных и грунтовых вод, выбросы метана в атмосферу, разрушение естественного ландшафта, растительности и почвенного покрова. Особенностью горнодобывающей и угольной промышленности является то, что после закрытия предприятия экологические проблемы не исчезают, а наоборот существуют еще десяток лет и более.
Для деревоперерабатывающей, легкой и пищевой промышленности характерны образования большого количества отходов, загрязняющих окружающую природную среду. Главной проблемой в лесной промышленности остается вырубка лесов - природных поставщиков кислорода, в частности уничтожение редких пород деревьев в связке с дешевой рабочей силой, делают эту отрасль довольно прибыльной. Из-за вырубки лесов страдает давно сложившаяся экосистема, изменяется растительность и животный состав.
- Вперед >
22. Экологические проблемы промышленности и пути их решения.
Деятельность промышленности весьма разнообразна - от добычи и переработки сырья до выпуска сложнейших механизмов и машин. Геоэкологические последствия промышленного производства складываются в форме своеобразной пирамиды, которая в общем виде напоминает экологическую пирамиду. В основании пирамиды покоятся добыча и обогащение сырья, основу которого составляет минеральное сырье. Известно, что в зависимости от содержания полезного компонента часть добываемой руды идет в отвалы в виде пустой породы, грунта, нестандартной древесины, руды с низкими концентрациями полезного минерала. Это составляет иногда около 95 % добываемого сырья. Однако, как известно, с развитием технологий некоторая часть пустой породы вновь становится объектом добычи и соответствующей переработки.
Часть добываемого сырья проходит стадию обогащения, так как промышленные предприятия в состоянии принять на переработку только сырье определенного качества. Менее 10 % сырья достигает следующей стадии - стадии переработки. На ранних стадиях металлургического производства получают промежуточную продукцию.
В машиностроении и на предприятиях легкой промышленности из переработанного сырья производят разнообразные механизмы, машины и предметы потребления. На этой стадии доля полезного продукта от исходного количества сырья еще более сокращается.
На самом верху производственно-экономической пирамиды находится высшая стадия промышленного производства - высокоточная индустрия нанотехнологии. На этой завершающей стадии произ-водства объем используемых материалов сокращается до минимума, но возрастают капиталовложения в высокую квалификацию персонала, передовые (новейшие) технологии и дорогостоящие комплектующие. Стадия высокой технологии является результатом современной научно-технической революции. Ее развитие невозможно без существования других вышеперечисленных стадий, которые подготавливают сырье к этой стадии: невозможно без металла, а значит, без существования добывающих и металлургических предприятий.
Геоэкологические воздействия промышленности охватывают всю технологическую цепочку, начиная от добычи сырья и первичной его обработки через процессы производства и заканчивая выпуском конечного продукта, причем на каждой стадии необходима организация размещения и переработки отходов.
Промышленность - весьма важный, если не основной потребитель природных ресурсов, в число которых входят металлические и неметаллические, а также горючие полезные ископаемые, продуктов сельскохозяйственного производства, энергии различных видов. В результате работы промышленности возникает необходимость в запланированных и неожиданных (залповых) сбросах вредных газов, твердых отходов и разнообразных жидких стоков. Это может произойти на любой стадии и в процессе любого вида производства. При этом надо учитывать, что некоторые отходы и даже сами продукты производства промышленности являются токсичными и наносят значительный ущерб здоровью человека и окружающей среде.
Для борьбы с неблагоприятными геоэкологическими последствиями промышленного производства существуют два принципиальных подхода: управление загрязнениями на конечной стадии производства; системная перестройка производственного цикла.
Переработка загрязнений на конечной стадии производства не сокращает массу загрязнителей. При этом отходы после их обработки смещаются из одной среды в другую, более удобную для данного технологического цикла, например из воздуха в воду или почву. Такой подход, хотя и приемлемый как временная мера, в долгосрочном плане нежелателен, поскольку не решает возникающих геоэкологических проблем.
Второй принципиальный подход в качестве долгосрочной меры предусматривает разработку полностью замкнутой системы производства. В большинстве случаев использование замкнутых циклов при современном уровне развития технологии и капиталовложений не может дать 100%-го эффекта. Для этого существует три подхода: экономия сырья, материалов и энергии; увеличение степени использования промышленного продукта; полное извлечение полезных продуктов из промышленных отходов.
