ДО ПИТАННЯ ЗАБРУДНЕННЯ НАВКОЛИШНЬОГО СЕРЕДОВИЩА
ТЯЖКИМИ МЕТАЛАМИ
Донецький національний технічний університет
За останнє сторіччя потенціал людства розвинувся настільки, що його діяльність, перетворилася в геологічну силу, яку можна зіставити з Природою. Система заходів і способів, спрямованих на ліквідацію або суттєве зменшення рівня забруднення навколишнього середовища при одночасному забезпеченні можливості стабільного економічного зростання країни дуже складна.
Підприємства металургійної, хімічної та енергетичної промисловості є основними стаціонарними джерелами забруднення навколишнього середовища важкими металами. Потрапляючи в повітря, грунт і водне середовище вони набувають певні властивості, які завдають великої шкоди навколишньому середовищу і негативно впливають на здоров'я людини. На сьогоднішній день найбільш поширеним забруднювачами серед важких металів є хром, цинк, ванадій, мідь і свинець (таблиця).
Таблиця - Забруднення навколишнього середовища важкими металами
ванадій (тис. т / рік)
Хром - один із самих твердих металів, має високу хімічну стійкість. Хром використовується в чорній металургії як легуючий елемент. Основними антропогенними джерелами забруднення навколишнього середовища хромом є підприємства, пов'язані з видобутком і переробкою хромітових руд (шлаки і шлами виробництв хромсодержащих сплавів і з'єднань). Також, значні кількості хрому і його сполук надходять в навколишнє середовище з золою при виробництві енергії на ТЕС і з побутовими стічними водами.
Загальна щорічне антропогенний надходження хрому в навколишнє середовище становить 0,54-1,48 млн. Т і порівняти з природним рухом хрому. Слід зазначити, що техногенна складова потоку хрому становить близько 70%, тобто, така кількість хрому переміщається в результаті діяльності людини (30 років тому ця частка становила 50%). При цьому кількість хрому, що переноситься в результаті природних процесів, за той же час, не змінилося. Щорічно в техносферу приходить близько 4,5 млн. Т. Хрому, а з техносфери - лише близько 1,7 млн. Т. Тобто близько 2,8 млн. Т. Хрому накопичується в техногенних родовищах (1,2 млн. Т. з урахуванням золи спалювання вугілля) і в металлофонда.
Ванадій - один з головних легуючих елементів в чорній металургії. Він надає стали такі якості, як міцність, легкість, стійкість до впливу високих температур, гнучкість. Ряд оксидів ванадію є токсичними (відносяться до 1-2- класів небезпеки) і чинять негативний вплив на навколишнє середовище і на організм людини (кровоносну і нервову систему, органи дихання і ін.). Токсичні сполуки ванадію містяться в твердих відходах (пил, зола, шлами, каталізатори) і рідких стоках.
Щорічно з природного середовища витягується понад 280 тис. Т. Ванадію, з них близько 120 тис. Т. Направляється на виробництво металевого ванадію і його з'єднань. Виробництво ванадію гідромелларургіческімі, а особливо пирометаллургическими способами супроводжується суттєвими втратами на кожній стадії, що зумовлює низький коефіцієнт його вилучення. В результаті в кінцеву продукцію переходить всього лише 30 тис. Т. Ванадію. Таким чином, в техногенному середовищі від моменту видобутку в складі руди і до потрапляння в кінцеву продукцію в процесі виробництва і споживання втрачається майже 75% ванадію. Близько 90 тис. Т. Ванадію накопичується в якості техногенних родовищ (шламів, шлаків та інших відходів) на металургійних підприємствах. Частина шлаків використовується в будівництві і з ними ванадій диссипирует в навколишнє середовище.
Щорічно в складі металлофонда акумулюється близько 24 тис. Т. Ванадію. Однак згодом він майже повністю переходить в навколишнє середовище, оскільки при переробці вторинних металів основна частина ванадію окислюється і переходить в шлак. Так само в техногенних матеріалах накопичується понад 200 тис. Т. Ванадію, що можна порівняти з обсягом його видобутку в складі титаномагнієвий руд.
Зараз в світі існує 129 заводів з виробництва цинку. З них 79 виробляють, в основному первинний цинк, 50 - тільки «вторинний» цинк. Основна частка виробленого цинку (близько 90%) - це первинний цинк, що отримується з невідновлюваних природних ресурсів. Видобуток цинкових руд ведеться, в основному, підземним способом (видобувається 3,1 млн. Т.) Або змішаним (1,1 млн. Т.). Споживання цинку в світі виросло ніж в 2,5 рази, за цей період річне зростання склало 7%. Зростання потреби цинку не залежить від стану світової економіки. При об'ємних виробництва
8 млн. Т / рік розвіданих запасів цинкових руд вистачить на 35-40 років. Тому важливим питанням є збільшення частки «вторинного» цинку, тобто переробка цінксодержащіх вторинних матеріалів.
Структура заходів щодо захисту навколишнього середовища від токсичних сполук в Україні, визначається необхідністю забезпечити покращення якості повітря, води і ґрунту, не зупиняючи економічного розвитку країни. Прагнення мінімізувати витрати по зниженню обсягу викидів існуючих підприємств вимагає прив'язки цих заходів із загальнонаціональними, регіональними та місцевими програмами в галузі енергетики, металургії, хімічного виробництва і землекористування.