Каким образом предприятия машиностроительной промышленности воздействуют на окружающую среду
Машиностроение — это отрасль, которая производит различные машины, приборы, товары оборонного и гражданского назначений. Это самая многочисленная по составу отрасль промышленного производства. Машиностроение делится:
- на общее;
- на тяжёлое,
- на среднее;
- на точное;
- на производство металлических изделий и заготовок.
Машиностроительная отрасль «поставляет» до 32% загрязняющих окружающую среду выбросов.
Производства, загрязняющие окружающую среду
Все предприятия отрасли загрязняют окружающую среду в большей или меньшей степени. Но самыми «грязными» являются:
- Литейное производство. Это одно из самых опасных производств. При производстве чугуна выделяются и попадают в атмосферу через трубы оксиды азота и углерода, оксид и двуокись серы, а также пыль, аммиак, фенол, формальдегид, цианид, а в водоёмы — твёрдые вещества, входящие в состав формовочных смесей.
- Цеха металлообработки. Основные загрязнители — масла и металлическая пыль, которые попадают в атмосферу, воду и почву. На одну тонну обработанного металла приходится около 260 кг отходов, а на некоторых предприятиях отрасли они достигают 50%. Также при работе станков воздух загрязняется испарениями от смазочно-охлаждающих жидкостей.
- Гальваническое производство. В гальванических цехах используется больше всего воды по сравнению с другими производствами машиностроения. И, как следствие, образуется наибольшее количество сточных вод. Здесь проводят никелирование, хромирование, меднение, цинкование и т. д. Вследствие этих процессов в водоёмы попадает множество вредных веществ, в основном металлов и их солей.
- Лакокрасочное производство. Экологическую опасность представляют составляющие лаков и красок, использующиеся на производстве (около 40 вредных веществ, в том числе свинец, эпихлоргидрин, гексаметилендиамин и др.). Их летучие соединения попадают в атмосферу.
- Сварочное производство. Воздух загрязняется сварочной пылью и парами аэрозоля, в состав которого входят оксиды кремния и хрома, фториды, соединения марганца и т. д. Больше всего выделений образуется при электродуговой сварке, а меньше — под флюсом.
Основные экологические проблемы машиностроения
Загрязнение биосферы отходами машиностроительных предприятий наносит вред как растительному и животному миру, так и непосредственно человеку.
Выбросы вредных веществ в атмосферу
В промышленных районах сильнее всего ощущается загрязнение воздуха. Здесь в воздухе постоянно присутствуют:
- сернистый, угарный и углекислый газы;
- оксиды азота;
- соединения фтора и хлора;
- тяжёлые металлы.
Насыщенный этими веществами воздух, в свою очередь, становится причиной многих заболеваний, прежде всего лёгочных.
Сброс сточных вод
Сточные воды от машиностроительной отрасли загрязняют поверхностные и подземные воды. Можно выделить четыре основные вида опасности:
- Со стоками в водоёмы попадает много биоразлагаемых органических соединений. Этот процесс приводит в лучшем случае к снижению активности водных организмов, а в худшем — к их гибели.
- Макропитательные вещества (азот, фосфор) провоцируют рост биологической продуктивности — разрастание водорослей с последующим отмиранием и минерализацией. Этот процесс приводит к снижению содержания кислорода и, как следствие, к гибели животного мира водоёмов из-за гипоксии.
- Сточные воды приносят в водоёмы, например, неионизированный аммиак, танины, хромсодержащие соединения. Эти вещества непосредственно вызывают гибель и отравление растений и животных.
- Тепловое загрязнение, вызванное сбросами нагретой воды, тормозит или делает невозможным размножение рыб. У большинства ценных видов нерест проходит при температуре ниже 16 оС. Даже небольшое повышение на пару градусов резко снижает способность рыб к размножению. Снижение рыбных запасов и животного мира водоёмов в целом уменьшает количество животных и птиц, кормящихся у реки.
Загрязнение почвы
Свалки отработанных отходов и вторичное загрязнение через атмосферные осадки загрязняют почву. Предприятия машиностроительной области вносят свой вклад и в этот процесс. Так, горячие и сжигаемые отходы могут погубить почву безвозвратно, так как в ней погибают все микроорганизмы.
Токсичные вещества, тяжёлые металлы, свинец, оксид азота, ртуть и т. д. сначала попадают в почву, затем — в растения и дальше — в организм человека (или сначала — в животных, а уже потом — человека), вследствие чего увеличивается количество заболеваний и развиваются аллергические реакции.
Загрязняющие вещества, попадающие в биосферу
Наиболее опасными загрязняющими веществами являются:
- шестивалентный хром;
- диоксид серы;
- оксиды азота и углерода;
- сульфаты;
- хлориды;
- фосфор;
- цианиды;
- соли тяжёлых металлов;
- свинец;
- эфироальдегидные фракции;
- щёлочи и кислоты;
- коллоидные частицы;
- нитраты и нитриты;
- фосфаты;
- ПАВ;
- ртуть и т. д.
Как минимизировать экологический ущерб
В общем проблемы экологической безопасности можно решить за счёт:
- переработки твёрдых отходов;
- введения оборотного водоснабжения;
- повышения эффективности очистки выбросов (как в атмосферу, так и в водные источники);
- внедрения экологических и безотходных технологий.
Очистке газов и сточных вод способствуют следующие методы:
- отстаивание. При этом твёрдые частицы в жидкостях или газах оседают под действием силы тяжести;
- фильтрование. Используется для очистки сточных вод и газов. При помощи разных фильтров твёрдые частицы отделяются от газовой или жидкой форм;
- коагуляция. При этом процессе мелкие частицы слипаются и таким образом укрупняются, после чего их можно отделить и удалить;
- магнитный. Газ или вода пропускаются через аппарат, в котором создано магнитное поле. Под его воздействием металлические частицы меняют траекторию, вследствие чего создаются условия для их отделения;
- ультразвуковой. Звуковые колебания определённой частоты воздействуют на дисперсные системы, в результате образуются осадки, подлежащие удалению;
- адсорбция. Загрязняющие примеси поглощаются адсорбентом, в качестве которого чаще всего выступают активированные угли;
- абсорбция. Метод только для очистки газов. Основан на поглощении газов. Жидкие поглотители очищают их от побочных и кислых продуктов;
- нейтрализация. Кислые газы промываются водными нейтрализующими растворителями;
- восстановление. Для очистки сточных вод от нитросоединений, а также воздушной среды от окислов азота, в результате чего получаются азот, вода и углекислота;
- флотация. Для очистки сточных вод от нефти, нефтепродуктов и жиров. В результате реакции на поверхности жидкости образуется пенный слой, который легко удаляется.
Эти и другие методы помогают делать сточные воды и выбросы в атмосферу чище и безвреднее.
Также важна вторичная переработка отходов. Например, металлические пускаются на переплавку, а гальванический шлам используется для производства кирпича, черепицы, облицовочных плит и других строительных материалов.
Современная реальность такова, что без предприятий машиностроительной отрасли не обойтись. Но надо добиваться, чтобы они наносили минимальный ущерб окружающей среде.