Источники загрязнений территорий ж/д предприятий

Характер технологических процессов определяет качественный и количественный состав загрязнителей. Распространены: нефтепродукты, мазут, дизельное топливо, масла, смазочные материалы, остатки перевозимых грузов, антисептики, фенолы и отходы производства.

1. Загрязнение ж/д пути
Причина: утечка на путях нефтепродуктов из цистерн, неисправных котлов, сливных приборов во время перевозки. Смазочные масла попадают во время периодических и сезонных заправок букс, с колесных пар, из закрытых букс при движении состава. Загрязнение бытовыми отходами от пассажирских поездов.

2. Локомотивные вагонные и рефрижераторные депо (территория)
S=4-5 Га
Sзагрязнения:
20% - нефтепродуктами(в процессе производственной деятельности), маслами, дизельным топливом (во время заправки локомотивов), мазутом (при использовании в котельных).
Концентрация загрязнения: 5-20г/кг грунта.

3. Территория ППС – 15 Га, из которых 25% загрязнено остатками нефтяных грузов.

4. Территория ШПЗ – 10 Га, 20-25 % загрязненной территории. Грязь расположена вокруг пропиточных цилиндров и на складе готовой продукции каменноугольными и сланцевыми маслами + высокая концентрация фенолов (50-100 г/кг)

5. Ж/Д станции и пункты технического обслуживания вагонов. От 2 до 100. Загрязнено нефтепродуктами и сыпучими грузами.

6. Поверхностный сток. Содержит пыль, мусор, нефтепродукты, специфические загрязнители.
Характерно: Непостоянство объема стоков, состава загрязнителей. Максимальное количество стоков за год отмечается на станциях и пунктах тех.обслуживания вагонов, (26 млн. м³) меньше всего на пунктах подготовки пассажирских вагонов.

7. Отходы ж.д. предприятий. По физическому (агрегатному) состоянию: твердые, полутвердые, жидкие, газообразные. По химическому составу: органические и неорганические. Могут возникать в результате производственной деятельности и при потреблении – отходы производства и потребления.

Отходы производства – остатки сырья, материалов или полуфабрикатов, образовавшиеся при изготовлении продукции и полностью или частично утратившие свои потребительские свойства. К ним относятся продукты физико-химической/механической переработки сырья, получение которых не являлось целью производственного процесса, но которые могут быть использованы как готовая продукция после соответствующей переработки/в качестве сырья для другого технологического процесса.

Отходы потребления – различного рода изделия, комплектующие детали, материалы, которые по каким-то причинам не могут быть использованы в дальнейшем. К отходам потребления относят отходы промышленного (металлолом, оборудование, вышедшее из строя, производственные сточные воды) и бытового(одежда, обувь, пищевые отходы, тара, упаковка, бытовые сточные воды) потребления.

Все виды отходов производства и потребления подразделяются на вторичные материальные ресурсы – ВМР и отходы (образует безвозвратные потери), переработка которых на данном этапе развития экономики неэффективна/нецелесообразна/экономически невыгодна.

Наименование отхода	Технологический процесс	Количество отходов за год
Нефтешламы	Очистка сточных вод	до 200 тыс.т
Шламы из моечных машин	Обмывка подшипников, букс, тележек и кузовов ПС, деталей перед ремонтом	до 2 тыс. м3
Гальваношламы	Очистка промывных вод гальванических участков	до 20 т.
Осадки из машин хим. чистки	Очистка одежды	500-1600 м3
Отработанные смазки	Очистка букс перед ремонтом, замена смазок	5-7 тыс. т.
Отработанные дизельные масла	Замена отработанного масла при тех. осмотре ПС и его ремонте	более 1 тыс. т.
Загрязненный грунт	Очистка пром. Площадок ППС, ШПЗ, прирельсовых территорий депо и заводов	до 1 млн. т.
Шпалы	Замена старогодних шпал при ремонте	1-1,5 млн. шт.
Лампы люминесцентные	Замена старых ламп в административных и рабочих помещениях	40 – 50 тыс. шт.
Резинотехнические отходы	Замена тормозных колодок при ремонте, аккумуляторных банок и др.	до 700 т.

Отходы производств ж.д. предприятий.
Виды и сферы воздействия черной металлургии на ОС

Характеризуется:
-Высокая землеемкостью (20-30 км²)
-Высокая энергоемкость.
-Самая «грязная» отрасль

Основные техногенные потоки по массе:
-Шлаки, шламы
-Выбросы в атмосферу
-Сбросы в водоемы

Завод полного цикла включает производства:
-Доменное
-Мартеновское (конвертерное, электросталеплавильное)
-Коксо-химическое
-Агломерационное
-Прокатное
-ТЭЦ

Такой завод ежесуточно выбрасывает в ОС:
-до 300 т золы
-до 500 т шлаков
-до 300 т шламов
-до 3000 м³ теплых очищенных сточных вод
-до 50 т пыли
-до 10 т окислов азота
-10-100 т сернистого ангидрида

Черная металлургия - очень водоемкая отрасль!
Имеет высокий уровень оборотного водоиспользования.
Удельный объем сточных вод составляет до 12 м³ на 1 т стали.
Крупный металлургический завод в год производит 5-6 млн. т стали.
Чтобы производить в год 1 млн. т стали, нужно ежесуточно сбрасывать до 18 тысяч кубометров сточных вод.

Качественные характеристики стоков:
-Повышенная температура (в зимнее время, температура вод на 15 градусов выше естественной)
-Высокое содержание взвешенных веществ (превышает фоновые значения)
-В местах сброса вод рН=8-9, но есть и 12-13 с высоким содержанием эфирорастворимых веществ, фенолов и радонидов (превышение ПДК в 2-3 раза).

Особенно опасны залповые сбросы сточных вод, связанные с недоучетом ливневых осадков, в результате чего происходит переполнение очистных сооружений и шламонакопителей.

Уровень загрязнения атмосферы

Наиболее массовые загрязняющие вещества – пыль, сернистый ангидрид, окислы азота, окиси углерода.
К менее массовым, но более токсичным относятся выбросы хлора, фтора, мышьяка, фенолов, ряда канцерогенных веществ.
Концентрации этих веществ превышаю ПДК ТОЛЬКО в районе промплощадок.
Очень незначительны в выбросах – марганец, медь, никель, цинк, хром, свинец (их повышенная концентрация содержится при производстве легированных сталей приближаясь по уровню выбросов к цветной металлургии).

Выбросы подразделяются на организованные и неорганизованные.

Организованные
Выбросы в атмосферу через трубы и аспирационные установки
Неорганизованные
Выбросы, не попавшие в систему пылегазоулавливания и выделяющиеся вспомогательными технологическими переделами – участки измельчения, транспортировки, складирования материалов, технологические проемы агрегатов.
В металлургической области организованные выбросы относятся к горячим (до 200 градусов) и выбрасываются из труб высотой 100-250 м.
Пылевые выбросы доминируют над газообразными в соотношении 3:1.
Дисперсионный состав пыли определяется производством.
Крупнодисперсная характерна для коксо-химического, доменного и прокатного производств – осаждается вблизи источника воздействия.
Мелкодисперсная характерна для мартеновского и сталеплавильного производств и распространяется на десятки километров от источника.
Для агломерационного и конвертерного производств, доли крупной и мелкой пыли равны (гадят и близко, и далеко).

Неорганизованные выбросы в черной металлургии политемпературны и полидисперсны. Поступают в атмосферу с небольшой высоты и слабо рассеиваются.
Крупные заводы имеют около 200 высоких и низких труб, десятки неорганизованных источников выбросов.
Разбавление неорганизованных выбросов может быть в 50 и более раз и они не могут быть подвергнуты очистке.

Химический состав пыли:
-50-70% - железо и его соединения
-1-20% - соединения кальция и магния
-Соединения алюминия, калия, окислы титана, сульфиды, карбонаты, фосфаты, силикаты.
Пыль мартеновского производства содержит соединения марганца, окислы хрома и цинка.

Сферы воздействия металлургических производств

Ограничивается территориями с интенсивным поступлением техногенных выбросов в ОС.
Интегральный показатель интенсивности воздействия – это поступление выбросов (количество) в единицу времени на единицу площади (т/км²,год).
При выявлении сферы воздействия используют биотестирование, биоиндекацию, приемы ландшафтной индикации загрязнения природной среды (проводится по одному или нескольким элементам ландшафта – снег, почва, торф, мох, лишайник, растительность).

Структура сферы техногенного воздействия

Определяется количеством, выраженностью, геометрией зон входящих в эту сферу.

Все это зависит от:
- совместимости техногенных и природных потоков веществ
- продолжительности воздействия
- величины воздействия техногенных потоков
- устойчивости ландшафта к данному типу техногенеза

В пределах сферы выделяют зоны, обусловленные ареалом действия каналом воздействия ПОДВИЖНОГО КОМПОНЕНТА и ареалом ПРЕОБРАЗОВАННОГО КОМПОНЕНТА или ЭЛЕМЕНТА ЛАНДШАФТА.

Для сферы воздействия металлургических центров (черная и цветная металлургия) с преобладанием воздушного канала связи характерны полные (состоят из трех зон) и неполные сферы.

Зоны:

- геохимического воздействия – несколько тысяч км². Интенсивность поступления выбросов вызывает превышение фоновых концентраций в компонентах и элементов ландшафта

- зона биотического воздействия. Выявляется при фиксировании изменений в биотических элементах ландшафта, вызванных геохимическим воздействием.

- зона геоматического воздействия – зона, на которую длительное время воздействуют выбросы, что приводит к структурной перестройке ландшафтов. Геохимическое и биотическое воздействие вызывает изменение литогенной основы – геома. Происходит формирование и трансформация «техногеом», в которых отсутствует биота.

На производства заводов полного цикла характерны полные сферы.

Воздействие черной металлургии на природную среду определяется структурой газообразных и пылевых выбросов, способствующих подщелачиванию почв и природных вод. При преобладании пылевых выбросов выделяют щелочной и кислый тип воздействия. При преобладании газообразных выбросов отмечается нейтральный тип воздействия. Для щелочного типа воздействия характерны: высокие значения рН воды и почвы и повышенным содержанием железа и кальция. К кислому типу воздействия относятся заводы перерабатывающие сырьё с высоким содержанием серы. Для черной металлургии характерно щелочное воздействие с преобладанием макроэлементов в техногенных потоках.

Источники загрязнения цветной металлургии:

- печи

- дробильно-размольное оборудование

- конвертеры

- сушильные агрегаты

- открытые склады

- места погрузки и выгрузки материала

Причина: низкий уровень технологий с точки зрения экологической безопасности, устаревшее оборудование и низкая скорость обновления оборудования.
Для отрасли характерна:
-Высокая отходность производства
-Высокая токсичность выбросов и сбросов

Воздействие на ландшафт определяется сложными сочетаниями технологических переделов (горно-металлургические комбинаты, включающие: добычу, обогащение, выплавку цветных металлов)

Характер загрязнения воздуха и природных вод зависит от специфики производства (заводы медной, никелевой и др. подотраслей цветной металлургии выбрасывают в атмосферу, помимо редких тяжелых и легких металлов, сернистый газ, фтор и фтористый водород, хлор и хлористый водород).

При обогащении и добыче руд цветных металлов из земной коры извлекаются на поверхность доступные для миграции редкие химические соединения. При производстве никеля используется половина компонентов медно-никелевых руд. При переработке медно-колчеданных руд на земную поверхность поступает и рассеивается по ландшафту более 15% меди, около 50% цинка, 45% серы и 15% благородных металлов.

Характеристика сточных вод

Сточная вода – вода, использованная на бытовые или производственные нужды, получившая при этом загрязнение, изменившее ее состав и подлежащая удалению с территории НП или предприятия.

Категории сточных вод:
-Производственные
-Хозяйственно-бытовые
-Атмосферные

По природе загрязнения хозяйственные воды:
-фекальная
-хозяйственная
Органические соединения составляют основную часть – 45 - 58 %
Соли: фосфаты, соли аммония.

Особенность - относительное постоянство химического состава и расхода

Для очистки такой воды используются биологические методы.

С территории пром.предприятий в сток поступают специфические вещества.

Производственные сточные воды.
Образуются при проведении технологических процессов, при добыче полезных ископаемых.
Эта вода непригодная для повторного использования.

Загрязненные сточные воды. Три группы:
-Загрязненные неорганическими соединениями
а)Неорганические загрязнители без специфического токсического действия (минеральные взвеси, соли натрия, калия, магния, неорганические кислоты и щелочи, минеральные удобрения). Отрицательное действие – донные отложения, замутнение, засоления, повышение жесткости воды.
б) Неорганические загрязнители со специфическими токсическими свойствами (аммиак, соли аммония, сероводород, сернистые соединения, тяжелые металлы и соли, цианиды и хлор).
- Загрязненные органикой
а) Загрязнители без специфических токсических свойств (много нестойких органических веществ, подвергающихся брожению или гниению с выделением аммиака, метана, индола и т.д.) При сбросе в водоем, приводят к резкому дефициту кислорода.
б) Загрязнители со специфическими токсическими свойствами (нефть и нефтепродукты, смолы, различные карбоциклические соединения, органические кислоты, спирты, кетоны, органические красители, ПАВ, пестициды). Происходит активизация процессов окисления органики, ухудшение органолептических показателей воды.
-Загрязненные смесью

Дальнейшая классификация основана на степени токсичности компонентов в смеси.

Качественный и количественный состав сточных вод зависит от технологического процесса, режима его проведения, состава сырья, типа промежуточных изделий и продуктов.

Условия сброса в городскую систему водоотведения сточных вод

При совместной очистке сточных вод от промпредприятий и жилой зоны вблизи, сточные воды должны соответствовать требованиям:
-Не должны нарушать работу сетей и сооружений
-Содержать не более 500 мг/л взвешенных и всплывающих веществ
-Не должны содержать вещества, способные засорять трубы канализационных сетей или отлагаться на стенах труб
-Не должны оказывать разрушающее действие на материал труб и элементы сооружений канализации
-Не должны содержать горючих примесей и растворенных газообразных веществ, способных образовывать взрывоопасные смеси
-Не должны содержать вещества, препятствующие очистке вод или сбросу их в водоем
-Температура стоков не более 40 градусов
-Нельзя объединять сточные воды, способные вступать в химические реакции
-Запрещены залповые сбросы сильно концентрированных сточных вод