Солнечная электростанция 30кВт - бизнес под ключ за 27000$

15.08.2018 Солнце в сеть




Производство оборудования и технологии
Рубрики

ВОДНОЕ ХОЗЯЙСТВО ПРЕДПРИЯТИЙ ЦВЕТНОЙ МЕТАЛЛУРГИИ

6.1. ВОДОПОТРЕБЛЕНИЕ ОТРАСЛИ

Динамику использования воды предприятиями цветной металлургии за пос­ледние годы мы вынуждены рассматривать по официальным данным статот — четности 2ТП-водхоз, поскольку в настоящее время других источников нет. Эти данные существенно отличаются от ранее приведенных, но в каком-то смысле пригодны для сравнения. Первоначально рассмотрим статистику за период 1985-1990 гг. табл. 6.1. Далее, видимо, следует привести результаты, опубликованные за период 1991-2002 гг. которые даны в более удобной (рас­ширенной) форме табл. б.2-6.7.

Имеет смысл рассмотреть динамику «воскрешения» отрасли в последние годы, например в 1996-1998 гг., по которым есть интересные данные. Наи­большее влияние производственная деятельность предприятий отрасли ока­зывает на состояние воздушного бассейна. Доля отрасли в суммарном сбросе загрязненных сточных вод промышленностью Российской Федерации состав­ляет 6,5 %. Предприятия отрасли — источники поступления в окружающую водную и воздушную среду различных канцерогенных веществ, в том числе тяжелых металлов.

В 1996 г. объем промышленного производства в отрасли составил 95 % по отношению к уровню 1995 г. (в 1995 г. к уровню 1994 г. 102 %). Суммарный расход воды на цели водоснабжения равнялся 8494 млн. м3, или 94 % к уровню 1995 г., в том числе в системах оборотного водоснабжения — 7415 млн. м3 (уровень водооборота 90 %). Относительно предыдущего года величины забо­ра свежей воды, объемы ее использования, суммарного водоотведения в по-

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ВОДЫ В ЦВЕТНОЙ МЕТАЛЛУРГИИ РСФСР, млн. м3/год

§ ё

Использовано воды

3 «

S. % ’£ Я

Л S

II

О =

в том числе на нужды

ь Р І

с О!

Год

всего

хозяйственно-

питьевые

производст­

венные

орошения и обводнения

сельско­

хозяйственного

водоснабжения

прочие

5 £.1

a g а

и ш 5

І І § 8 8 еь

К»

1985

1986

1987

1988

1989

1990

5578

10329

10402

10122

9513

9451

1021

1519

1464

1361

1186

1171

259,7

342,3

355,6

352.0

285.0

303.0

760

1156

1093

998

874

832

3,9

3,4

4.0

4.0

5.0

0,95

1,5

1,0

1,0

2,0

2,0

Н. Д.

15,2

11,0

6,0

21,0

29,0

4557

8810

8938

8761

8327

8280

0,86

0,88

0,89

0,90

0,91

0,91

ОСНОВНЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ВОДНЫХ РЕСУРСОВ ЦВЕТНОЙ МЕТАЛЛУРГИЕЙ, млн. м3/год

Показатели

1991г.

1992 г.

Забрано воды из водных объектов

1713

1737

В том числе из подземных источников

533

518

Использовано свежей воды, всего:

1266

J304

в т. ч. морской

2

2

пресной

1264

1302

Использовано пресной воды иа нужды;

364

367

хозяйственно-питьевые

867

901

Орошения

4

4

сельскохозяйственного

водоснабжения

[

2

Сброшено сточных, шахтно-руп личных и коллекторно-

дреиажных иод в поверхностные водные объекты, всего:

1083

1175

в т. ч. нормативно-чистых

262

422

требующих ОЧИСГКЦ

821

753

из иих:

сброшено без ОЧИСТКИ

142

150

недостаточно очищенных

475

432

нормативно-очищенных

204

171

Расход в системах оборотного и повторно-последовательного

водоснабжения

9535

8426

Суммарный расход на цели водоснабжения

10801

9730

Мощность очистных сооружений

1200

1076

в т. ч. перед сбросом в водные объекты

1134

1030

Таблица 6.3

ОСНОВНЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ВОДНЫХ РЕСУРСОВ

Показатели

Забрано воды из водных объектов всего: в т. ч, из подземных источников Использовано свежей води, всего: в т. ч. морской пресной

Использовано пресной воды иа нужды: хозяйствелио-питьесые производственные орошения

Сельскохозяйственпого-водоснабжеиия

в т. ч. нормативно-чистых іребуюших очистки из них: сброшено без очистки недостаточно очищеінгьіх иормативно*очнщеиных Расход в системах оборотного и повторно* последовательного водоснабжения Суммарный расход на цели водоснабжения Мопшость очистных сооружений в т. ч. перед сбросом в водные объекты

1993 г.

1994 г.

Прирост за 1994 г.

млн ы^год

»члн. м*/год

%

1713

1535

-178

-10

498

503

5

1

1264

1196

-68

-5

0,4

0,36

-0,04

-10

1263

1196

-67

-5

338

322

-16

-5

877

825

-52

-6

6

7

1

17

2

2

0

0

оллекторио- ъекты, всего;

1І16

1066

-50

411

381

-30

-7

852

768

-84

-10

155

186

31

20

383

328

-55

-14

167

170

3

2

8680

7884

-796

-9

9944

9080

-864

-9

1075

1047

-28

-3

1034

1004

-30

-3

Показатели

1993 г.

1994 г.

Прирост за 1994 г.

млн м7год

млн. м’/год

%

Забрано воды из водных объектов, всего:

1466

1388

-78

-5

в т. ч. из подеєшіьіх источников

492

411

-81

-17

Использовано свежей воды, всего:

1156

1079

-77

-7

в т. ч. морской

0

0

пресной

1156

1079

-77

-7

Использовано пресной воды на нужды:

хозяйствен но-п итьевме

282

258

-24

-9

производственные

828

789

-39

-5

орошения

3,3

2*2

-1,1

-33

сельскохозяйственного водоснабжения

1,6

1,4

-0,2

-13

Сброшено сточных, шахтно-рудничных н коллекторно-

дренажных вод в поверхностные водные объекты, всего:

937

874

-63

-7

в т. ч. нормативно-чистых

298

291

-7

-2

требующих очистки

639

583

-56

-9

из них:

сброшено без очистки

190

200

10

5

недостаточно очищенных

339

283

-56

-17

нормативно-очищенных

110

100

-10

-9

Расход в системах оборотного и повторно-

последовательного водоснабжения

7872

7415

-457

-6

Суммарный расход на цели водоснабжения

9028

8494

-534

-6

Мощность очистных сооружений, всего

1534

935

-599

-39

в т. ч. перед сбросом в водные объекты

1503

909

-594

-40

Таблица 6,4

ОСНОВНЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ВОДНЫХ РЕСУРСОВ ЦВЕТНОЙ МЕТАЛЛУРГИЕЙ, млн, м3/год

Показатели

1996 г. | 1997 г.

Прирост

за 1997 г.

млн м’Угод

млн. м’Угод

%

Забрано воды из водных объектов, всего:

1388

1286

-120

-9

В т. ч. нз подземных источников

411

372

-39

-9

Использовалосвежей воды, всего:

1079

983

-96

-9

в т. ч. морской

0

0

0

0

пресной

1079

983

-96

-9

Использовано пресной воды на нужды;

хозяйственно-питьевые

258

225

-33

-13

производственные

789

724

-65

-8

орошения

2,2

4,9

2,7

123

сельскохозяйственного водоснабжения

1,4

1,1

-0,3

Сброшено сточных, шахтно-рудничных н коллекторно­

дренажных вод в поверхностные водные объекты, всего:

874

841

-33

-4

в т. ч. норматнвно-чистых

291

312

21

7

требующих очистки

583

529

-54

-9

из ннх:

сброшено без очистки

200

174

-26

-13

недостаточно очищенных

283

251

-32

-11

иорматиано-очшценных

100

104

4

4

Расход в системах оборотного и повторно-

послеловательнол? водоснабжения

7415

6492

-923

-12

Суммарный расход на пели водоснабжения

8494

7475

-1019

-12

Мощность очистных сооружений

935

886

-49

-5

в т. ч, перед сбросом в водные объекты

909

864

-45

-5

ОСНОВНЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ВОДНЫХ РЕСУРСОВ 4 * ^ ____________ ЦВЕТНОЙ МЕТАЛЛУРГИЕЙ, млн. м3/год

Показатели

1997 г.

J1998 г

Прирост fvCn п. mVtoj

за 1998 г.

Забрано воды из водных объектов, всего:

1286

1168

-100

%

-8

в т. ч, из подземных источников

372

366

-6

-1 6

Использовано свежей воды, всего:

983

868

-115

-12

в т. ч. морской

0

0,9

0,9

-116

пресной

983

867

-12

Использовано пресной воды на нужда:

хозяйствеино-питьевые

225

194

-31

-14

производственные

724

646

-rs

орошения

4,9

8,3

3,4

69,4

сельскохозяйственного водоснабжения

1.1

0,7

-0,4

-36

Сброшено сточных, шахтно-рудничные и коллекторно-

дренажных вод в поверхностные водное объекты» всего:

841

769

-72

-9

в т. ч. норштивпо-чистх

312

279

-33

-11

требующих очистки

529

490

-39

-7

из них:

сброшено без очистки

174

176

2

1

недостаточно очищенных

251

201

-SO

-20

нормативно-очищенных

104

113

9

8,3

Расход в системах оборотного и повторно-

последсвательного водоснабжения

6492

5924

-568

-9

Суммарный расход на цели водоснабжения

7475

6792

-683

-9

Мощность очистных сооружений, всего

886

803

-83

-9

в т. ч. перед сбросом в водные объекты

864

782

-82

-9

Таблица 6.6

ОСНОВНЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ВОДНЫХ РЕСУРСОВ ЦВЕТНОЙ МЕТАЛЛУРГИЕЙ, млн. м3/год

Показатели

1999 г.

2000 г.

Забрано воды из водных объектов, всего:

1601

1489

в т. ч, из подземных источников

387

524

Использовано свежей воды, всего:

1274

882

в т. ч. морской

0,9

0

пресной

1273

882

Использовано пресной воды на нужды.

хозяйственно-питьевые

169

155

производственные

1075

722

орошения

8,2

0,07

сельскохозяйственного водоснабжения

0,97

0,93

Сброшено сточных, шахтно-рудиичных и коллекторно-

1193

856

дренажных вод в поверхностные водные объекты, всего:

в т. ч. нормативно-чистых

713

347

требующих очистки

480

509

из них:

169

сброшено без очистки

152

недостаточно очнщениых

211

224

нормативно-очищенных

117

116

Расход в системах оборотного и повторно-

7737

6881

последовательного водоснабжения

Суммарный расход иа цели водоснабжеаия

9011

7763

Мощность очистных сооружений, всего:

850

1154

в т. ч. перед сбросом в водные объекты

826

1087

Табл ица 6.7

ОСНОВНЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ВОДНЫХ РЕСУРСОВ ЦВЕТНОЙ МЕТАЛЛУРГИЕЙ, млн. м3/год

Показатели

2001 г.

2002 г.

Прирост

за 2002 г.

МЛН. М ‘/год

%

Забрано воды из водных объектов, всего:

1536

1625

89

5,8

В т. ч. из подземных источников

475

440

-35

-7,2

Использовано свежей воды, всего:

951

1015

64

6,7

в т. ч. морской

0,9

0,9

0

0

пресной

950

1014

63

6*6

Использовано пресной воды на нужды:

хозяйственно-питьевые

159

149

-10

-6,3

производственные

784

860

76

9,7

орошения

0,25

0,25

0

0

сельскохозяйственного водоснабжения

1,4

0,71

-0,69

-49,3

Сброшено сточных, шахтао-рудничных н коллекторно­

дренажных вод в поверхностные водные объекты, всего:

930

955

25

2,7

в т. ч, норматнвно-чистых

350

396

46

13

требующих очистки

580

559

“21

-3,6

из них:

сброшено без очистки

220

209

И

-5

недостаточно очищенных

219

212

-7

-3,2

нормативно-очищенных

141

137

-4

-3

Расход в системах оборотного и повторно-

последовательного водоснабжения

7265

6945

-320

-4,4

Мощность очистных сооружений, всего

1009

1060

51

5,1

в т. ч. перед сбросом в водные объекты

927

915

-12

-1,3

Таблица 6.8

ОСНОВНЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ВОДНЫХ РЕСУРСОВ ____________ ЦВЕТНОЙ МЕТАЛЛУРГИЕЙ, млн. м!/год

Показатели

Прирост

за 2003 г.

г"

2003 г.

млн. м7гол

%

Забрано воды из водных объектов, всего:

1625

1520

-105

-6,5

в т. ч. из подземных источников

440

404

-36

-8,2

Использовано свежей воды, всего:

1015

984

-31

-3

Использовано пресной воды иа иужды;

хозяйственно-питьевые

149

137

-12

-8

производственные

860

841

-19

-2,2

орошения

0,25

0,03

-0,22

-88

сельскохозяйственного водоснабжения

0,71

0,80

-0,09

-12,7

Сброшено сточных, шахтно-рудничных н коллекторно­

дренажных вод в поверхностные водные объекты, всего:

955

894

-61

-6,4

в т. ч. нормативно-чистых

396

341

-55

-14

требующих очистки

559

553

-6

-1,1

нз них:

сброшеио без очнетки и недостаточно очищенных

421

420

-1

-0,2

нормативно-очищенных

137

133

-4

-3

Расход в системах оборотного и повторно-

последовательного водоснабжения

6945

7059

114

1,6

верхностные водные объекты сократились на 5; 7 и 7 % соответственно. В структуре отводимых в открытые водоемы сточных вод нормативно-чистые составляют 33,3 % (1991 г. — 24 %, 1995 г. — 32 %), недостаточно очищенные — 32,4 (1991 г. — 44,1995 г. — 36), сброшенные сточные воды без очистки —• 22,9 (1991 г.—13,1,1995 г. — 20,8), нормативно-очищенные —11,4(1991 г. — 18,8, 1995 г. — 11,7 %). Структурный анализ позволяет сделать вывод, что, как и в предыдущем году, при снижении объема отводимых сточных вод предпри­ятиями отрасли их качественный состав не улучшился, а сброс без предвари­тельной очистки нарастает.

Одним из крупнейших источников загрязнения водных объектов в отрасли в 1996 г., как и в прошлые годы, были АО «Норильский комбинат», АО «Комби­нат «Североникель» (г. Мончегорск), АО «ГМК «Печенганикель» (г. Никель). Доля этих предприятий в общем сбросе загрязненных сточных вод в отрасли составила 31,3 %, в общем промышленном заірязненном сбросе по Российс­кой Федерации —2 %.

В 1997 г. отмечался значительный рост производства в медной и никель — кобалыговой подотрасли, который был обеспечен в основном за счет резкого увеличения производства металлов предприятиями АО «Норильский комби­нат» и АО «Комбинат «Североникель». Объем использования воды предприя­тиями отрасли в 1997 г. составил 91,15 от уровня 1996 г. (982,9 млн. м5). На высоком уровне остается экономия свежей воды за счет применения оборот­ных систем — 90 %. Сброс загрязненных сточных вод в 1997 г. снизился до

88,1 % от уровня 1996 г. за счет уменьшения объема сточных вод, сбрасывае­мых без очистки — с 200 млн. м3 в 1996 г. до 174 в 1997 г.

В 1998 г. продолжался начавшийся в предыдущем году рост производства в алюминиевой (103,4 % к 1997 г.) и медной (102,1 %) подотраслях. На никель — кобальтовой подотрасли после резкого в 1997 г. увеличения (на 20,9 %) произ­водства металлов (за счет АО «Норильский комбинат» и АО «Комбинат «Се­вероникель») вновь отмечался спад до 96,2 % к 1997 г. Такая же тенденция характерна и для свинцово-цинковой подотрасли (111,6 и 96,4 %).

К числу крупнейших заірязнителей поверхностных водных объектов отно­сятся АО «Норильский комбинат» (в 1998 г. — 25,6 % общего отраслевого сброса загрязненных сточных вся, в 1997 г.— 22,1 %).

Основные предприятия АО «Норильский никель» расположены в экологи­чески неблагополучных районах Приполярья — на Кольском полуострове (Мурманская область) и на Таймыре (Красноярский край). За счет осуществ­ления на предприятиях комплекса водоохранных мероприятий в сточных во­дах постепенно снижается содержание никеля, меди и кобальта. В 1998 г. от­носительно 1997 г. удельный сброс загрязненных сточных вод уменьшился иа 12 %. Но, несмотря на принимаемые меры, существенного улучшения каче­ства воды в реках не отмечается. Водоохранные мероприятия не могут дать быстрого результата, нормализация качественного состояния рек в районах расположения комбината потребует длительного времени. Согласно отчетным данным, на АО «Норильский комбинат» через очистные сооружения проходит 43,3 % сточных вод.

В 1997 году сброс загрязненных сточных вод АО «Комбината «Северони — келъ» составил 4,5 % от общего отраслевого, в 1998 г. — 4,4 %, в 2000 г. — 18,34 млн. м3. По опытным данным через очистные сооружения проходит 100 % сточных вод данного предприятия.

Сброс загрязненных сточных вод АО «ГМК «Печенганикель» в 1997 г. со­ставил — 3 %, в 2000 г. •— 28,68 млн. м А через очистные сооружения прохо­дит 68,3 % сточных вод предприятия.

В 2000 г. на предприятии РАО «Норильский никель» приходится треть сбро­са загрязненных сточных вод в цветной металлургии (132,75 млн. м3).

Предприятия РАО «Норильский никель» проводили большую работу по очи­стке сточных вод, в результате чего содержание никеля в них значительно сни­зилось. Однако водоохранные мероприятия не могут дать быстрого результа­та, нормализация качественного состояния рек в районах расположения ком­бината, несмотря на принимаемые меры, неудовлетворительна. Значительную часть в сбросах загрязненных сточных вод предприятий РАО «Норильский никель» составляют сбросы жилищно-коммунального хозяйства, поскольку эти предприятия являются градообразующими и данные о них включаются в ста­тистическую отчетность.

В цветной металлургии суммарный расход воды на цели водоснабжения за 1998 год снизился на 683 млн. м3 (9 %), в том числе свежей воды — на 115 млн. м3, оборотной — на 568 млн. м3. Экономия воды за счет оборотных систем водоснабжения осталась на достаточно высоком уровне — 90,2 %. Использо­вание свежей воды непосредственно на производственные нужды уменьши­лось на 11 %, что значительно ниже, чем в 1997 г. (4.5 %). Суммарный объем водоотведения сократился на 9,2 %. По отношению к 1997 г. сброс в поверхно­стные водные объекты составил 91,4 %, в накопители — 69,3 %, в подземные горизонты —125,7 %. Количество загрязненных сточных вод ежегодно снижа­лось н в 1998 г. составило 88,8 % от уровня 1997 г. (в 1997 г. — 88,1 % от 1996 г.) в основном за счет уменьшения сброса недостаточно очищенных, сточ­ных вод.

По статистике за период с 1991 по 1998 гг. главный показатель потребление свежей воды — постоянно снижался, а оборотное водоснабжение возрастало и превысило 90 %, хотя мощность очистных сооружений, составлявшая в 1995 г. 1534 млн. м3/год к 1998 г. упала до 803 млн. м3/год.

По данным государственного водного кадастра, в 2000 г. объем сточных вод, сброшенных предприятиями отрасли в поверхностные водоемы, составил 921,41 млн. м 103,1 % к уровню 1999 г.). В структуре сброса сточных вод в

поверхностные водные объекты превалируют загрязненные сточные воды (82%), далее по объему сброса следуют нормативно чистые (16 %) и нормативно очи — щенные (2 %) сточные воды. Объем сброса загрязненных сточных вод в целом по отрасли вырос за 2000 г. на 8 % в сравнении с уровнем 1999 г. и составил

755,1 мн. м3 (четвертый показатель среди отраслей промышленности).

Ввиду того, что предприятия цветной металлургии по сравнению е другими промышленными предприятиями наиболее интенсивно загрязняют окружаю­щую среду и, прежде всего воду, имеет смысл остановиться на этом подробнее.

Общая минерализация и химический состав пресных вод зависят от конк­ретных условий, однако существуют усредненные оценки применительно к таким системам в пюбальном масштабе. В соответствии с ними средняя мине­рализация речной воды составляет 120 мг/дм3. а средние концентрации таких элементов, как железо, цинк, медь, мышьяк, свинец, кадмий, ртуть, соответ­ственно 90; 26; 7; 2; 1; 0,2 и 0,07 мкг/дм3. Эти оценки относятся к растворен­ным формам элементов, тогда как значительно большие количества различ­ных элементов присутствуют в поверхностных пресных водах в виде взвесей. В таком состоянии в водах рек содержится более 98 % титана, скандия, нио­бия, ванадия, галлия, хрома; 90-98 % кобальта, никеля, циркония, тория; 70- 80 % всей массы меди, цинка, молибдена. Это способствует накоплению в дон­ных отложениях взвешенных частиц и малорастворимых соединений, следо­вательно, концентрация токсичных веществ в донных осадках становится выше, чем в воде. Активная жизнедеятельность бентоса часто способствует преобра­зованию загрязнителей, а именно концентрированию в различных организ­мах, переводу из менее токсичной формы в более токсичную и т. п., что позво­ляет оценивать влияние заірязншелей в этой среде гораздо эффективнее, чем в вышележащих слоях.

Формы нахождения металлов в воде в значительной мере определяют их поведение. Важную роль играют процессы образования трудно растворимых соединений с различными компонентами водной среды и их седиментация, участие в реакциях образования комплексов с разными лигандами, сорбции взвешенным веществами и ионного обмена.

Цветные металлы в водных средах могут участвовать в реакциях образова­ния малорастворимых соединений, что переводит основное их количество в коллоидную взвешенную фракцию и донные ошожения. Примером могут слу­жить реакции образования сульфидов. При определенных условиях (отсут­ствие кислорода) в верной среде появляется H2S, диссоциирующий с образо­ванием HS~ и S2" -— ионов, что приводит к выпадению в донные о шожения осадка малорастворимых сульфидов, например цинка и кадмия. После пре­кращения загрязнения осадки с высоким содержанием металлов могут слу­жить их поставщиками в водную среду.

Если в чистых веяных растворах равновесная концентрация металла может быть определена исходя нз величины произведения растворимости (ПР), то в реальных водных системах использовать эту константу некорректно, посколь­ку растворимость осадка будет зависеть от ионной силы раствора, его темпе­ратуры, наличия примесей, химических реакций, величины pH и т. д. Чаще всего величина ПР может служить для оценки нижней границы содержания металла. Однако определение реальных концентраций металлов в водной сре­де показывает, что они, как правило, значительно выше значений, полученных исходя из про изведения растворимости. Такая картина характерна для кад­мия, кобальта, меди, цинка; она обусловлена процессами комплексообразова — ния с лигандами, находящимися в водной среде. В качестве лигандов, способ­ных образовывать достаточно прочные комплексные соединения, можно от­метить, например, аминокислоты, гуминовые вещества и другие соединения.

Участие металлов в процессах комплексообразования важно еще и потому, что зачастую оно обусловливает снижение их токсичности по отношению к гидробионтам, поскольку токсической формой являются, как правило, свобод­ные ионы металлов. Следовательно, суммарная концентрация металла может превышать предельно допустимую, но концентрация собственно токсической формы будег на субтоксическом уровне. Комплексообразование мсисет также существенно влиять на окислительно-восстановительные процессы, меняя растворимость и биологическую доступность мегаллов.

Таким образом, в водной среде металлы участвуют в многостороннем рав­новесии, что часто снижает их токсичность по отношению к гидробионтам, поскольку свободные ионы металлов обычно более токсичны. Поглощение же загрязняющих веществ гидробионтами определяется усвоением с пищей и абсорбцией из водной среды. Поэтому скорость биологического накопления зависит от общей скорости дыхания (т. е. потребления с водой) и скорости по­требления с пищей. В то же время выведение токсичных веществ из орга­низмов гидробионтов определяется природой токсиканта. При рассмотрении особенностей водных экосистем не следует забывать об их открытости и чрез­вычайно важной роли воды для экосистем суши, поскольку именно она явля­ется веществом, необходимым для существования всех форм жизни на Земле. В силу этого качество водной среды будет оказывать влияние не только на водные биоценозы, но и на ее потребителей в экосистемах суши, в том числе на человека при удовлетворении им физиологической потребности в воде.

Значительная часть технологических процессов предприятий цветной ме­таллургии в силу различных причин (традиционности технологий, крупно — тоннажное™ ряда производств, снижения содержания ценных компонентов в перерабатываемом сырье, изменения состава сырья и т. я.) характеризуется сравнительно малой степенью замкнутости и достаточно высоким выходом отходов на единицу получаемой продукции. Образующиеся при этом потоки загрязняющих веществ чрезвычайно разнообразны по своей природе, что обус­ловливает широкий спектр их воздействия на природные системы. Многооб­разие эффектов обусловлено еще и тем, что все компоненты окружающей сре­ды связаиы между собой потоками вещества и энергии, обеспечивающими цикличность процессов, а это способствует распространению материальных загрязнителей.

Действительно, загрязняющие вещества первоначально выбрасываются в атмосферу, воду, почву, поверхностные мои литосферы и в результате про­цессов пере носа распространяются по всем звеньям природных систем. По­этому эффекты, вызываемые их воздействием, делятся иа две группы. К пер­вичным относят те, которые возникают в биоценозе в результате влияния на него загрязнителя из среды, в которую осуществляется техногенный выброс, а к вторичным — влияние из других косных сред, в которые загрязнитель попал в результате процессов переноса. Иногда вторичные эффекты могут оказаться определяющими в итоговой картине.

При сбросе стоков, поступающих с предприятий цветной металлургии, кон­центрация тяжелых металлов в воде становится выше их природного (фоно­вого) содержания. Основная масса тяжелых металлов (Zn, Си, И, Со, Pb, Cd) находится, как сказано выше, в виде мелкодисперсной взвеси. Для таких ме­таллов, как Zn и Си, наблюдаются одинаковые концентрации в планктоне и донных отложениях из-за хорошей их растворимости. Отличия характерны для донной фауны, что обусловлено в значительной мере особенностями об­раза жизни (малоподвижный), типа питания (фильтрационный механизм) и процессами обмена веществ в организмах. Коэффициенты накопления Ки (от­ношение концентрации загрязнителя в организме гидробионта к концентра­ции его в водной среде) тяжелых металлов гидробионтами могут достигать значительных величин (от сотен до десятков тысяч), ио для всех типов водных систем они уменьшаются при переходе от планктона к рыбе (за исключением такого металла, как Hg, о чем будет сказано ниже). Коэффициенты накопления некоторых тяжелых металлов различными видами пресноводных гидробион — тов находятся в следующих пределах: кадмий — 10-200, медь — 60-120, же­лезо — 190, никель — 85-235, цинк — 22-780. Особое место среди тяжелых металлов занимает ртуть.

В настоящее время в нашей практике вновь обратились к проблеме ртутного загрязнения, хотя она далеко не нова. В 50-60-е годы в Японии была открыта болезнь, названная минаматой (по имени поселка на восточном побережье о — ва Кюсю), связанная с ртутным отравлением. Симптомы болезни — отмира­ние мышц рук и ног, поражение головного мозга, потеря речи. Причина воз­никновения болезни — сброс неочищенных ртутъеодержащих стоков хими­ческого концерна «Тиссо». Этот пример стал классическим уроком пагубного влияния на здоровье людей сбросов сточных вод, содержащих ИТМ и особен­

но ртуть. Вообще же биохимический круговорот ртути осуществляется между лито-, гидро — и атмосферой. Поведение ртути в гидросфере обусловлено жиз­недеятельностью бактерий. Накапливая ртуть, некоторые бактерии переводят ее из неорганической формы в органическую (моно — и диметилртуть), которая выводится из организмов благодаря высокой летучести. Ион монометилртути остается в водной среде, включается в пищевые цепочки, довольно длинные вводных экосистемах, и накапливается там. Так, коэффициенты накопления метилртути для морских рыб достигают 5-Ю5, а в речных системах для фито­планктона 1-Ю5 и хищных рыб — 4-Ю5. Таим образом, защитная реакция одних гидробионтов на заражение ріутью вызывает повышенное накопление ее в пищевых цепочках, причем в особо токсической форме, и создает опас­ность для человека при употреблении в пищу рыбопродуктов. Схожую реак­цию (метилирование) микробные сообщества водных экосистем проявляют и по отношению к таким элементам, как Se, Те, As, что также необходимо учи­тывать при оценке поведения этих загрязнителей в экосистемах.

Вероятно, следует остановиться на воздействии еще двух металлов (или их соединений): свинца и кадмия. К числу наиболее опасных ядовитых металлов — загрязнителей окружающей среды относится свинец. В качестве антидетона — ционной добавки к моторному топливу тетраэтилсвинец (ТЭС) постепенно утрачивает свое значение, а значит, главный (в прошлом) источник загрязне­ния свинцом окружающей среды теперь все больше отхсдит на задний план. Свинец может попадать в природную среду и при металлургических процес­сах, когда перерабатываются руды, содержащие сульфиды, он содержится в красках, служащих антикоррозийными покрытиями (РЬ204), может выделять­ся и из оцинкованной посуды (в цинке возможны примеси свинца), из глазури в керамической посуде (где также возможна примесь свинца), свинцового стек­ла, особенно при потреблении кислых блюд и напитков. Загрязнение окружа­ющей среды свинцом также может осуществляться при использовании сви — нецсодержащих соединений, например умягчителей и пластмасс, при пользо­вании свинцовыми аккумуляторами и в целом ряде областей техники и произ­водственных процессов, где применяются продукты, содержащие свинец.

На тех производственных участках, где высвобождается свободный свинец, действует норматив, устанавливающий предельно допустимую концентрацию на уровне 0,1 мкг свинца на 1 дм3 воздуха. При этом в крови возникает концен­трация свинца 0,6 мкг/мл, что примерно соответствует его концентрации в моче 0,06 мкг/мл. Признаки заболевания наблюдаются при содержании свин­ца в крови, 1 мкг/мл или соответственно 0,1 мкг/мл в моче. Признаки отравле­ния выражаются в действии на ткани гладких мышц, в нарушениях гемосин — теза в костях и в воздействии на моторную (управляющую двигательной ак­тивностью) нервную систему; у детей отмечается заметное замедление ум­ственного развития.

Нельзя недооценивать действие на организм человека накапливающегося вблизи земной поверхности аэрозоля кадмия. Металлический кадмий входит в состав различных сплавов, идет на изготовление никель-кадмиевых аккуму­ляторов, встречается в иле сточных вод ив мусоре больших городов, вместе с фосфорными удобрениями (особенно производства африканских стран) попа­дает в почву, содержится во многих люминесцентных составах, высвобожда­ется в следовых количествах при всех процессах горения. Но, как правило, в окружающую среду попадают только следы кадмия. Этот металл обладает спо­собностью накапливаться в организме, и через несколько лет его концентра­ция при систематическом поглощении тканями организма будет во много раз превышать исходную. Связываясь со специфическим белком-переносчиком, так называемым металлопюнином, существование которого установлено по поглощению организмом тяжелых металлов, кадмий особенно накапливается в коре надпочечников. Наряду с этим видом поглощения кадмий, подобно каль­цию, откладывается в костях, образуя трехзамещенный фосфат кадмия. Одно­временно ионы Са2+вымываются из костей, что сопровождается болезненным усыханием скелета. Это заболевание впервые было открыто в Японии, полу­чив название итаи-итаи. Наряду с воздействием на костную систему в результа­те систематического отравления кадмием га зубах появляется желтоватый на­лет CdS, происходит патологическое изменение слизистой оболочки носоглот­ки, сопровождающееся снижением числа эритроцитов и почечной недостаточ­ностью. Опыты с крысами показали возможность возникновения рака легких под действием аэрозолей CdCl2, следовательно, существует опасность канцеро­генного воздействия биологически активных ионов кадмия на человека.

Таблица 6.9

ПОТРЕБЛЕНИЕ КАДМИЯ В МИРЕ ЗА 1968-1978 гг., т

1978 г

1976 г.

1074 г.

1972 г.

1970г.

1968 г.

Страна

6753

2100

1735

958

360

80

6

1414

7296

1181

1377

12

5381

5617

178

3200

J805J

6247 1S36 1464 1085 450 50 8 1354 6712 ПЗІ 1321 13 4545 4695 113 250О 16784

7100

2016

1682

1454

430

77

0

1441

7613

968

1158

12

5488

5749

165

2100

18015

4512

1964

1086

1018

350

94

8

1354

6299

1886

2092

10

4110

4227

220

1725

17474

4012

1801

781

988

370

72

24

1313

5815

1495

1545

Ї0

4110

4227

220

1725

14599

Европейское сообщество 3533 ФРГ 1702

Бельгия и Люксембург 608

Франция 874

Италия 300

Нидерланды 49

Дадия 24

Великобритания 1439

Европа* 5305

Япония 1504

А:шя 1591

Африка 10

США 6045

Америка 6175

Австралия 188

Советский Союз 1735

Весь мир 15974

* За исключением страк-членов СЭВ.

РАСПРОСТРАНЕНИЕ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ В НЕКОТОРЫХ ПРОДУКТАХ ПИТАНИЯ, мг/кг или мг/дм3

Продукты питания

Ртуть

Свинец

Кадмий

Пределы содержания/ Норма

Пределы содержания/ Норма

Пределы содержпгшя/ Норма

Яйца

Свинина

Свиная печень

Пресноводная рыба

Морская рыба

Зелень

Корнеплоды

Зерно

Картофель

Вино

Питьевая вода Молоко

* В числителе — предель

0,0008-0,24/0,03*

0,001-0,18/0,05

0,001-1,434/0,1

0,0005-2,74/1,0

0,0035-1,78/1,0

0,00025-0,033/-

0,00025-0,0125/-

0,0005-0,642/0,03

0,0005-0,0154/0,02

0,00002-0,002/0,004 содержания, в зиамепател

0,0002-0,8689/0,2

0,01-0,6/0,3

0,007-1,488/0,8

0,0005-1,08/0,5

0,0025-9,136/1,2 0,0005-1,54/0,5 0,01-0,61/0,5 0,0015-0,391/0,2 0,005-3,08/0,3 0,0021-0,0225/0,04 0,001-0,0835/0,05 е — норма.

0,0005-0,0871/0,05

0,001-0,099/0,1

0,0025-1,61/0,8

0,0005-0,8035/0,05

0,001-0,3875/0,1

0,0005-0,116/0,05

0,004-0,8/0,1

0,001-0,202/0,1

0,0005-0,03/0,1

0,0004-0,0044/0,006

0,001-0,007/0,0025

Вследствие высокой токсичности и необычайно большого периода полувы — ведения кадмия его ПДК составляет 0,05 мг/м3 воздуха. Принимаемая с пищей доза не должна превышать 0,5 мг в неделю. Благодаря повышенной способно­сти кадмия связываться с металлоионином между сывороткой крови и мочой не устанавливается состояние равновесия, и определяемая концентрация кад­мия в моче не может дать истинного представления о его содержании в орга­низме человека.

Интересно проследить потребление кадмия в мире табл. 6.9, хотя в после­днее время это потребление немного сократилось. Представляют также инте­рес данные ртути, свинца и кадмия в некоторых продуктах распространеннос­ти табл. 6.10.

Оставить комментарий