Чем вредит окружающей среде технология выплавки металлов 9 класс технология
Влияние металлургической промышленности на окружающую среду и здоровье человека. Меры по снижению воздействия
Согласно данным Росстата, металлургическая промышленность занимает второе место после энергетической отрасли по степени загрязнения окружающей среды. В самой отрасли лидирует цветная металлургия, за ней следует чёрная.
Первая отвечает за добычу и обогащение руд цветных металлов (алюминий, медь, олово, титан, свинец, магний, никель и т. д.) и производство одноимённых металлов, а также их сплавов. Вторая занимается обработкой железной руды, производством чугуна, стали и ферросплавов, а также их прокатом.
Основные источники экологических проблем металлургии
Металлургические предприятия — это сложные производственные комплексы, состоящие из различных цехов, а зачастую и более мелких заводов. Технологические процессы на металлургических предприятиях сопровождаются большим выделением газов, пыли, шлаков, сточных вод, мусора, окалины и других выбросов.
Старые рабочие технологии
Изношенность оборудования и использование устаревших технологий — главный фактор высокого загрязнения окружающей среды различными видами отходов металлургических производств. Так:
Также при планировании старых металлургических комбинатов практически не учитывались отрицательные факторы, оказываемые на людей. Поэтому жилые районы строились очень близко к предприятиям.
Вредные выбросы в атмосферу
Согласно данным, приведённым в Бюллетене Росстата «Основные показатели охраны окружающей среды» за 2019 год, в районах расположения крупных предприятий металлургической отрасли на их долю приходится до 50% загрязнения атмосферы. Например, на миллион тонн готовой продукции предприятия чёрной металлургии выделяют в сутки:
Больше всего выбросов у следующих производств:
В зависимости от ветра загрязнение территорий от деятельности металлургических предприятий распространяется от 20 до 50 км. Причём на каждый квадратный метр при этом выпадает от 5 до 15 кг пыли. Таким образом вокруг этих предприятий образуются техногенные зоны, где вредные вещества обнаруживаются в почве, воде, растениях.
Сточные воды
Металлургическая отрасль использует воду в огромных количествах. Лидером является цветная металлургия. Так, для производства тонны никеля идёт четыре тысячи кубометров воды, а чугуна — до 200 кубометров.
За загрязнение водных ресурсов ответственны:
Влияние металлургии на окружающую среду
Процесс плавки заключается в том, что предприятия черной и цветной металлургии извлекают из руд металлы. Такие металлы, как железо, медь или свинец, часто извлекаются с помощью этого процесса. Несмотря на то, что плавильные печи широко используются при производстве металла, есть много недостатков плавки, которые влияют на окружающую среду.
Горнодобывающая и металлургическая промышленность наносят серьезный ущерб как земной, так и водной среде в местном и региональном масштабе. На рудниках и металлургических заводах образуется большое количество отходов, которые необходимо размещать на суше или в водных системах. Основные последствия деятельности металлургического производства связаны с загрязнением воздуха, почвы, речной воды и грунтовых вод тяжелыми металлами. И для сокращения негативного воздействия на природу такому предприятию нужно сделать многое, начиная от разработки проекта санитарно-защитной зоны заканчивая комплексным мониторингом выбросов в атмосферу.
Токсичные загрязнители воздуха
В процессе плавки разрушается руда, содержащая не только металлы, но и другие химические вещества. В результате многие химические вещества из руды попадают в атмосферу. К некоторым химическим веществам относятся диоксид серы и фтористый водород, которые вызывают тошноту и загрязняют атмосферу.
Загрязнение воды
Отходы плавки включают в себя жидкие отходы, попадающие в систему водоснабжения. Вода, используемая для охлаждения остатков руды, обычно утилизируется и очищается. Однако может произойти случайная утечка, в результате которой эта токсичная вода снова попадет в окружающую среду. Эта вода содержит ряд опасных химических веществ, таких как свинец и хром, которые крайне опасны для растительного и животного мира.
Кислотный дождь
В результате загрязнения от металлургического завода может возникнуть кислотный дождь. Кислотный сернистый газ выбрасывается из предприятий, попадает в атмосферу и реагирует с водой в ней. Погодные явления вызывают кислотный дождь. Кислотные дожди ускоряют эрозию почвы и наносят физический вред растениям и животным при прикосновении.
Здоровье работников
Рабочие плавильных заводов ежедневно подвергаются воздействию токсичных химикатов. Хотя нанесенный экологический ущерб может быть дорогостоящим для населения, рабочие, как правило, подвергаются воздействию более высоких уровней токсинов в результате прямого воздействия на металлоперерабатывающих заводах. Вдыхание — обычный способ, которым многие работники подвергают себя воздействию токсичных химических веществ в процессе плавки, что может нанести вред здоровью и производительности работников плавильных предприятий.
Влияние металлургии на окружающую среду
Вы будете перенаправлены на Автор24
Металлургия – одна из базовых отраслей экономики
Производственный цикл металлургии включает:
Предприятия, занимающиеся переработкой руд черных и цветных металлов, являются одним из главных факторов загрязнения природной среды во многих промышленных городах России и мира в целом. Наибольший вред объектам окружающей среды в данной отрасли промышленности обеспечивают техногенные выбросы в воздушную и водную среду от работающих предприятий. Большая доля отрицательного воздействия связана также со складированием отходов металлургических производств и сбросом в естественные водоемы отработанных вод.
Постоянное поступление в природную среду металлургических выбросов способствует все большей аккумуляции в почвах прилегающих к металлургическим предприятиям территорий различных тяжелых металлов, а также некоторому закислению или защелачиванию почв в зависимости от баланса постоянного поступления из атмосферы с осадками и пылью различных кислот и карбонатов кальция и магния. Масштабы воздействия на окружающую среду в зоне экологического следа предприятий отрасли зависят как от состава и объемов техногенных металлургических выбросов, так и приуроченности предприятия к определенной природной зоне и подзоне. Металлургическое загрязнение не только оказывает существенное негативное влияние на состояние природных объектов и среды, но и способствует ухудшению здоровья населения. Для людей наиболее опасно загрязнение отходами данной отрасли атмосферного воздуха.
Готовые работы на аналогичную тему
Объем и специфика воздействия на природные территории предприятий металлургического комплекса зависят от особенностей применяемых технологий, их экологичности, качества и состава производственного сырья, объема и структурного состава продуцируемых отходов, географического расположения предприятий, связанного с особенностями циркуляции атмосферы рассеивания загрязнений и влияния отходов производства на ландшафты, природные сообщества и их отдельные компоненты.
Предприятия по переработке руд черных и цветных металлов способствуют появлениюследующих экологических проблем:
Основные загрязняющие вещества – отходы и побочные продукты на предприятиях
На различных стадиях металлургического цикла среди вредных веществ образуются газы, шламы, шлаки, пыль.
Используемые в металлургии руды включают в свой состав некоторое количество тяжелых металлов, которые впоследствии накапливаются обнаруживаются в зонах рассеивания. Выбросы и сбросы от предприятий металлургии в основном содержат вещества 2-го класса опасности.
К 1 классу (наиболее опасному) относятся:
Ко 2 классу опасности относятся некоторые тяжелые металлы:
К 3-му классу опасности относятся:
При обработке железных руд в атмосферу выбрасываются вредные для окружающей среды и здоровья человека газы (SO2, NO2, NO и др.), вызывающие вместе с углекислым газом парниковый эффект и выпадение кислотных дождей. Но, в отличие от выбросов предприятий цветной металлургии, к подкислению почв эти выбросы не приводят, поскольку с выбросами пыли в почвы поступают в значительном количестве карбонаты кальция и магния, которые нейтрализуют кислотность и подщелачивают ночву. Многие города со специализацией промышленности на черной металлургии оказываются в списке городов с наиболее загрязненным атмосферным воздухом.
В структуре жидких и газообразных выбросов металлургических предприятий абсолютно преобладают оксиды углерода, составляющие около 78% всех выбросов. На втором месте по значимости находятся оксиды серы, на третьем – оксиды азота. Их объемы соизмеримы (несколько меньше) с масштабами выбросов пылевых частиц, загрязненных тяжелыми металлами.
Среди тяжелых металлов основными загрязнителями, продуцируемыми данной отраслью, являются свинец, кадмий и ртуть.
Экологические проблемы металлургии в России
Экологические проблемы металлургического комплекса – это загрязнение воздуха, воды и земли из-за образования большого количества опасных отходов. Объемы извлечения металла увеличиваются с каждым днем, что приводит к образованию отходов и загрязняющих веществ. Расширяются производственные площади, близлежащие районы и земли страдают и не пригодны для ведения сельского хозяйства.
Основные угрозы и экологические проблемы металлургического комплекса
Экологические проблемы металлургической промышленности характеризуются, исходя из их воздействия. К ним относятся:
Например, газы, производимые металлургическими предприятиями, отрицательно влияют на здоровье человека. Что касается процесса добычи полезных ископаемых, то он приводит к накоплению пустой породы на поверхности земли, которая охватывает большие площади земли. А сильный ветер вызывает пылевые бури в здешних краях. В результате этого процесса образуются вредные газы, такие как NO и NO2.
И это не все экологические проблемы цветной металлургии, а также черной металлургии. Сточные воды, образующиеся в процессе добычи полезных ископаемых, содержат ионы аммония, которые восстанавливаются микроорганизмами до NH3 и являются токсичными по своей природе.
Вдыхание токсичных газов:
Взрывопожарная угроза
Хотя безопасно заливать расплавленный шлак или расплавленный металл в воду для охлаждения, но обратное неверно. Расплавленные металлы опасны при контакте с водой из-за образования H2S, который является взрывоопасным.
Загрязнение воздуха пылью и дымом
Химические реакции, происходящие в металлургическом процессе, приводят к образованию паров и дыма. Пыль образуется в результате механического истирания. Вдыхание пыли вызывает проблемы с легкими. Пыль, подобная асбесту, вызывает рак, поскольку она повреждает легкие, а также другие части тела. Пары и дым более опасны, чем пыль, из-за их небольшого размера и легкости, с которой они могут проникать в дыхательную систему организма.
Загрязнение земель, вызванное процессом добычи полезных ископаемых
Добыча полезных ископаемых — это процесс, посредством которого происходит извлечение ценного материала из земли. Она включает в себя в основном добычу тех полезных ископаемых, которые не могут быть сделаны искусственно или являются невозобновляемыми ресурсами. Но этот процесс может быть причиной многих экологических проблем, включая эрозию почвы, образование провалов, потерю биоразнообразия и загрязнение грунтовых и поверхностных вод.
Проблемы утилизации или переработки отходов в металлургии
Руды, полученные в процессе добычи, очищаются путем удаления нежелательных компонентов. Это причина больших проблем утилизации. Компоненты содержат пириты, которые подвергаются окислению и выделяют серную кислоту при воздействии воздуха или влаги.
Утилизация различных металлургических шлаков, образующихся в процессе извлечения, рафинирования и легирования металлов, является экологической проблемой. Потому что, если с ними не обращаться должным образом, они становятся огромным источником отходов. Поскольку рост индустриализации идет очень быстро, земля для заполнения этих земель шлаками сокращаются во всем мире.
Кроме того, отходы вызывают загрязнение воздуха, земли и воды. По мере того как шлаки производятся в большом количестве в пирометаллургическом процессе, соответствующие затраты на утилизацию становятся все более высокими. Это влияет на здоровье человека, так как растительность на загрязненных землях и зараженная вода потребляются людьми.
В основном токсичными элементами, присутствующими в шлаке, являются мышьяк, свинец, кадмий, кобальт, хром и никель. При экологическом испытании шлака делается вывод о том, что плавильные шлаки содержат 23,5% мышьяка. Отходы мусоросжигательных заводов содержат опасные вещества, такие как тяжелая вода и диоксины. Утилизация этих опасных веществ требует долгосрочной безопасности для будущих перспектив.
Пути решения экологических проблем металлургии
Металлургическая промышленность несет ответственность за проблемы загрязнения. Негативное воздействие должно быть уменьшено, и именно металлурги несут ответственность за защиту окружающей среды и здоровья человека от токсических опасностей, связанных с производством высококачественных металлических изделий. Охрана окружающей среды может быть обеспечена за счет повышения качества побочных продуктов промышленности и утилизации металлургических отходов.
Переработка отходов является наиболее эффективным вариантом, чтобы решить природоохранные и экологические проблемы металлургии. Переработка шлака успешно применяется в различных отраслях промышленности, например, в черной металлургии. Другой метод – совершенствование технологии.
Отрасли промышленности участвуют в продвижении металлургической технологии, обращая внимание на процесс кавитации. Внедряется технология получения стойких сплавов в результате усовершенствование конструкции насоса и расширение спектра сложных применений.
Это можно сделать с помощью нержавеющего сплава, который аналогичен работе с кобальтовыми базовыми материалами. Улучшенный кавитационно-стойкий сплав устойчив к длительной потребности в насосной промышленности. Новый материал способствует совершенствованию технологии и снижению затрат на техническое обслуживание.
Металлургия – это метод извлечения металлов из руд путем удаления нежелательных минералов. В металлургии участвуют три процесса: обогащение руд, превращение руд в оксиды и рафинирование руд. Металлургия используется для того, чтобы изменить форму извлекаемых металлов и сформировать некоторую их комбинацию. Металлургический процесс оказывает большое воздействие на окружающую среду. Основные экологические проблемы черной металлургии (а также цветной) – загрязнение воздуха, воды и земли из-за образования огромного количества отходов.
Охрана окружающей среды может быть обеспечена за счет повышения качества побочных продуктов промышленности и утилизации металлургических шлаков. Осуществляется путем переработки отходов и совершенствования технологий в металлургической промышленности.
Экологические проблемы металлургии
Металлургия является крупнейшей сферой промышленности, но, как и другие направления экономики, имеет негативное влияние на окружающую среду. С годами это влияние приводит к загрязнению воды, воздуха, почвы, что влечет за собой изменения климата.
Выбросы в атмосферу
Ключевой проблемой металлургии считается то, что в воздух попадают вредные химические элементы и соединения. Они освобождаются во время сжигания топлива и переработки сырья. В зависимости от специфики производства в атмосферу попадают такие загрязнители:
Эксперты отмечают, что каждый год из-за работы металлургических заводов в воздух поступает не менее 100 млн. тонн сернистого газа. Когда он попадает в атмосферу, то в последующем выпадает на землю в виде кислотных дождей, которые загрязняют все вокруг: деревья, дома, улицы, почву, поля, реки, моря и озера.
Промышленные стоки
Актуальная проблема металлургии – это загрязнение водоемов промышленными стоками. Дело в том, что водные ресурсы используются на различных этапах металлургического производства. В ходе этих процессов вода насыщается фенолами и кислотами, грубодисперсными примесями и цианидами, мышьяком и крезолом. Перед тем, как сбрасывать такие стоки в водоемы, редко когда их очищают, поэтому весь этот «коктейль» химических осадков металлургии смывается в акватории городов. После этого воду, насыщенную этими соединениями, не то что пить нельзя, но и использовать для бытовых целей.
Последствия загрязнения биосферы
Загрязнение окружающей среды металлургической промышленностью, прежде всего, приводит к ухудшению здоровья населения. Хуже всего состояние тех людей, которые работают на таких предприятиях. У них развиваются хронические заболевания, которые нередко приводят к инвалидности и летальному исходу. Также все люди, проживающие поблизости с заводами, со временем получают тяжкие недуги, так как вынуждены дышать грязным воздухом и пить воду плохого качества, и в организм попадают ядохимикаты, тяжелые металлы и нитраты.
Чтобы снизить уровень негативного влияния металлургии на окружающую среду, необходимо разрабатывать и использовать новые технологии, безопасные для экологии. К сожалению, далеко не на всех предприятиях используются очистительные фильтры и сооружения, хотя это обязательно в деятельности каждого металлургического предприятия.