Экологические проблемы развития промышленного производства (на примере Пинского ТЭЦ филиал РУП «Брестэнерго»)

П р и м е ч а н и е – Источник: [10, с. 157, табл. 8]

При нормальной работе АЭС выбросы радиоактив­ных элементов в окружающую среду крайне незначи­тельны. В среднем, они в 2-4 раза меньше, чем от ТЭС одинаковой мощности.

1.2.2 Химическое производство

Химическая промышленность — это отрасль народ­ного хозяйства, производящая различные виды хими­ческой продукции для всех отраслей промышленнос­ти, сельского хозяйства, сферы потребления.

Она производит продукты основной химии — амми­ак, неорганические кислоты, щелочи, минеральные удобрения, соду, хлор и хлоропродукты, сжиженные газы, продукты органического синтеза — кислоты, спирты, эфиры, элементоорганические соединения, углеводороды, органические полупродукты, красители; синтетические материалы — смолы, пластмассы, химические и синтетические волокна, химические ре­активы, товары бытовой химии и др. Важное место в отрасли занимают нефтеперерабатывающие и нефте­химические производства.

Влияние химических предприятий на окружающую среду зависит от применяемого сырья, технологии, используемой аппаратуры и оборудования, планировочных решений внутри предприятий, устройства тер­ритории.

Основными выбросами химических предприятий являются газы, пары и пыль химических соединений.

В зависимости от агрегатного состояния содержа­щихся в них примесей, выбросы химических пред­приятий подразделяются на классы [4, с. 87]:

-1-й класс — газообразные и парообразные (SО2, СО, N0, Н2S, СS2, NH3, углеводороды, фенолы и т. д.);

-2-й класс — жидкие (кислоты, щелочи, растворы солей, растворы жидких металлов и их солей, орга­нические соединения);

-3-й класс — твердые (органические и неоргани­ческие пыли, сажа, смолистые вещества, свинец и его соединения и т. д.);

-4-й класс — смешанные (различные комбинации классов).

Выбросы химических предприятий содержат чаще всего одновременно несколько групп веществ, основ­ная масса которых обладает неблагоприятными воз­действиями на компоненты биосферы (таблица 1.2).

Таблица 1.2 – Показатели удельных выбросов вредных веществ некоторых производств химической промышленности

П р и м е ч а н и е – Источник: [10, с. 190, табл. 13]

Условно эти вещества можно разделить:

- на вещества, применяемые в технологическом про­цессе и сохраняющие свои химические свойства при выделении в окружающую среду;

- продукты побочных реакций или примеси;

- продукты превращения с изменением первона­чальных свойств и появлением новых;

- вещества, представляющие собой смеси однород­ных веществ.

Повышенное выделение вредных веществ имеет место при использовании высоких температур, термоокислительных реакций (пиролиз), процессах фильтрации, транспортировке и затаривании сыпу­чих материалов, очистке аппаратуры от остатков сырья и т. д.

Химическая промышленность по количеству и ток­сичности выбрасываемых соединений занимает веду­щее место.

В химической промышленности получают и исполь­зуют огромное количество сырьевых материалов с са­мыми разнообразными химическими и физическими свойствами, поэтому выбросы в окружающую среду также разнообразны.

Многие авторы, опираясь на многочисленные иссле­дования, единодушны в том, что из всех выбросов в био­сферу, по степени негативного воздействия на все се компоненты, следует выделить такие вещества, как сернистый газ, оксиды азота, окислы углерода, фено­лы, нефтяные газы, образующиеся и процессах перера­ботки нефти и нефтепродуктов, ароматические углеводороды, спирты, эфиры, галогенопроизводные уг­леводородов, кетоны и др., сероводород, сероуглерод, фториды, аммиак, сажа и др.

Нефтехимическая промышленность — это отрасль нефтяной промышленности, основной задачей кото­рой является производство разнообразных химичес­ких веществ из нефти и продуктов ее переработки. Нефтехимическая промышленность поставляет боль­шое количество полупродуктов, служащих основой для синтеза многих полимерных материалов (каучуков, полиэтилена, нейтрила акриловой кислоты, эти-ленпропилена), товарных химических продуктов (ла­ков, красок, кислот, альдегидов, волокон, моющих средств, растворителей, ядохимикатов).

Нефтехимический синтез — основной технологичес­кий процесс нефтехимической промышленности, вклю­чающий такие процессы, как пиролиз (расщепление молекул углеводородов нефти и газа при температуре 630-700 и повышенном атмосферном давлении), гид­ратация (присоединение к молекуле олефинового углеводорода молекулы воды происходит с подогревом исходного сырья под давлением 70 атм), дегидриро­вание (отщепление водорода от углеводородов при тем­пературе до 600 С), алкилирование, полимеризация и т. д.; многие процессы протекают в присутствии ка­тализаторов (окислов хрома, никеля, кобальтов и др.).

Сведения о воздействии перечисленных веществ на объекты окружающей среды можно получить в спра­вочной литературе.

Загрязнение различными химическими веществами окружающей среды -                главный неблагоприятный фак­тор переработки нефти (таблица 1.3). Примерами могут служить:

- производство синтетического этилового спирта методом прямой гидратации этилена - источник не­предельных углеводородов, паров аммиака, этилового спирта;

- производство ацетилена - источник углеводоро­дов, синильной кислоты, диметиламина и муравьиной кислоты, диметилформамида;

- производство синтетического фенола и ацето­на - источник фенола, ацетона, бензола, углеводоро­дов олефинового ряда, ацетонфенола, диметилфенил-карбинола, изопропилбензола и др.

Таблица 1.3 - Основные источники загрязнения при нефтепереработке и примерные выбросы

вредных веществ

П р и м е ч а н и е – Источник: [10, с.198, табл. 14]

Основными причинами загрязнения окружающей среды нефтехимическими производствами являются: недостаточная герметичность коммуникаций, сальни­кового уплотнения насосов, неплотности во фланцевых соединениях, периодичность процессов и ручных опе­раций, аппараты, работающие под избыточным давле­нием с подогревом используемого исходного сырья, не­удовлетворительная планировка зданий, малая эффек­тивность средств очистки и в результате выброс в окру-кающую среду неочищенных паров, газов, пыли [4, с. 96].

Методы переработки нефти делятся на первичные и пторичные. Первичные представляют собой физичес­кие методы разделения нефти, основанные на разных температурных интервалах кипения отдельных фрак­ции нефти, т. е. это прямая перегонка нефти. Вторич­ные — это химические методы, предусматривающие полное преобразование нефтяного сырья в результате глубоких структурных превращений углеводородов под воздействием повышенных температур и давления с использованием катализаторов. Это различные виды крекинга и риформинга нефтепродуктов.

Современные нефтеперерабатывающие заводы отли­чаются большой единичной мощностью установок, углублением процессов отбора нефтепродуктов и их ката­литической переработкой. Переработка нефти ведется по двум основным направлениям - на установках топ­ливного и масляного блоков, где получают различные виды моторного топлива и масел, а также парафина, церезина, битумов. Кроме того, современные заводы включают производства химического блока, предназна­ченные для получения синтетических жирных кислот, синтетических масел, присадок, диэмульгаторов, сер­ной кислоты, серы, различных углеводородов и др.

Существующие нефтеперерабатывающие заводы рас­считаны на переработку миллионов тонн нефти и по­этому являются интенсивными источниками загрязне­ния окружающей среды. Зона загрязнения воздуха мощных нефтеперерабатывающих заводов простирает­ся на расстояние 20 и более километров. Количество выделяющихся вредных веществ определяется мощно­стью НПЗ и составляет (процент от мощности предпри­ятия): углеводороды — 1,5-2,8; сероводород 0,0025-0,0035 на 1% серы в нефти; оксид углерода 30-40% от массы сжигаемого топлива; сернистый ангидрид — 200% от массы серы в сжигаемом топливе. Потери уг­леводородов поступают в атмосферу (75%), в воду (20%) и в почву (5%).

1.3 Основные проблемы охраны окружающей среды Республики Беларусь

В настоящее время для Беларуси наиболее актуальна экологическая проблема, связанная с использованием энергии (загрязнение окружающей среды радионуклидами в результате аварии на Чернобыльской АЭС). Другие важные аспекты экологических проблем республики можно свести к следующим [9,с.359]:

- негативное влияние на природную среду хозяйственной деятельности человека (промышленные выбросы, загрязняющие воздух и водную среду; вырубка лесов, ведущая к понижению уровня грунтовых вод, разрушению природных ландшафтов; мелиорация, провоцирующая эрозию почв; чрезмерное использование органических и минеральных удобрений в сельском хозяйстве и как следствие – заражение почв и воды);

- ограниченность и истощаемость природных ресурсов;

- отсутствие средств для финансирования природоохранных мероприятий;

- отсутствие утилизации бытового мусора;

-стремительный рост парка автомобилей, сопровождающийся увеличением количества вредных выбросов в атмосферу;

- увеличение объемов горных работ, которые разрушительно действуют на верхнюю часть земной коры и на земную поверхность – ландшафты, на подземные водоносные горизонты, химическое загрязнение среды (глобальная экологическая проблема);

- расширение инженерных мероприятий, которые приводят к многочисленным геологическим явлениям, подчас катастрофическим, а иногда нарушают динамическое равновесие блоков земной коры, вызывая движение земной поверхности и сейсмическую активность (глобальная экологическая проблема).

С учетом последовательного роста численности городского населения все большую значимость приобретает проблема загрязнения атмосферного воздуха в городах. Хотя по сравнению с зарубежными промышленными странами воздух в городах республики можно считать относительно чистым, все же в центрах, где сосредоточено много крупных предприятий химической индустрии, дышать с каждым годом становиться все труднее. Особенно актуальна эта проблема для Могилева, Витебска, Гомеля, Новополоцка, Мозыря, Бобруйска, Полоцка, Гродно, Солигорска, Светлогорска и др. Могилев включен в число городов страны с высоким уровнем загрязнения атмосферы, особенно токсичными веществами. В Гомеле и Гродно уровень загрязнения воздуха сернистыми газами значительно выше среднего уровня по городам страны. Основной «вклад» в загрязнение воздуха этой примесью вносит автомобильный транспорт. Средняя за год концентрация формальдегида в воздухе городов республики почти в 3 раза превышала установленный в 1996 году норматив. При неблагоприятных метеоусловиях концентрации пыли, оксида углерода, аммиака превышали ПДК в 1,5-3 раза, а диоксида углерода и формальдегида – в 5-7 раз.

В основе большинства отечественных технологий заложены затратные принципы развития энергетики, промышленности и сельского хозяйства. Тем самым на протяжении десятилетий практически не решались многие проблемы охраны природы: очистка высокотоксичных промышленных стоков, дымовых выбросов и т.д. В результате населенные пункты, промышленные и крупные животноводческие комплексы либо вовсе не имеют очистных сооружений, либо качество их неудовлетворительное.