Оценка качества окружающей среды. Оценка риска воздействия канцерогенных веществ на человека

Значительное воздействие на окружающую среду оказывают золовые и шлаковые отвалы ТЭС, которые в зависимости от состава золы, типа консервации, физико-географических и климатических характеристик местности могут загрязнять прилегающие территории тяжелыми металлами и вредными соединениями.

В металлургии основными источниками загрязнения ОС являются различного типа металлургические печи (доменные печи, конверторы, медеплавильные агрегаты и т.п.). Особенно опасны для природной среды крупные печи цветной металлургии из-за большого выброса соединений тяжелых металлов.

Химическая промышленность характеризуется такими источниками загрязнения, как ректификационные колонны, аппараты производства аммиака и различных кислот и другие химические агрегаты.

Промышленность строительных материалов загрязняет ОС главным образом за счет выброса пыли из печей, применяемых при производстве цемента, стекла, кровельных материалов и керамики. Эксплуатация высокотемпературных печей приводит к загрязнению природной среды выбросами оксидов углерода, азота и серы.

В машиностроении вредные вещества выбрасываются из вагранок, печей, разливочных машин и другого оборудования, применяемого при металлообработке. Особенно опасные вещества выделяются в гальванических цехах.

В легкой и пищевой промышленности имеют место выбросы общих загрязнителей – оксидов азота и углерода.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Влияние основных отраслей промышленности на качество поверхностных и подземных вод

 

Основные отрасли промышленности влияют не только на атмосферу, но и на подземные и поверхностные воды в том числе.

По определению академика А.Е. Ферсмана, вода – самый важный минерал на Земле. Водные ресурсы – запасы подземных и наземных вод на конкретной территории за определенный промежуток времени.

В промышленности вода играет важную роль: она используется как сырье, теплоноситель, растворитель, источник получения водорода и кислорода; водный транспорт – одно из основных средств перевозки сырья и материалов и т.д.

К водным объектам, расположенным в городской черте, относятся поверхностные водные объекты: водотоки, водоемы, моря и подземные воды. Территория, сток с которой формирует водный объект, называется водосборной площадью. Водотоки подразделяются на: реки, каналы, ручьи; водоемы на: озера, водохранилища, пруды.

По функциональному назначению городские водоемы делятся в основном на природные, природно-рекреационные, рекреационные для купания, декоративные, технические (пруды – регуляторы, отстойники). Принадлежность к тому или другому виду использования водоема определяется его местоположением в городе (природные комплексы, селитебная территория), происхождением (природные, искусственные), степенью проточности, водообменном, качественным составом.

Если раньше населенные пункты «прижимались» к рекам, а водораздельные пространства оставались нетронутыми, то современный город почти полностью освоил водоразделы, превратив их в жилую застройку и промышленные зоны. С увеличением застройки, площади твердых покрытий (дороги, площади, тротуары), искусственно уплотненных почв на территории города происходит перераспределение поверхностного и подземного стока, где доля поверхностного стока с водонепроницаемых покрытий возрастает, а подземного соответственно уменьшается при общем увеличении полного речного стока.

Таким образом, возрастающая антропогенная нагрузка на водные объекты городов часто приводит к резкому ухудшению качества воды и, в  результате, они становятся непригодными для обитания, воспроизводства рыб и других водных организмов. Антропогенное воздействие на гидросферу приводит к следующим последствиям:

- снижаются запасы питьевой воды (около 40 % контролируемых водоемов имеют загрязнения, превышающие 10 ПДК);

- изменяется состояние и развитие фауны и флоры водоемов;

- нарушается круговорот  многих веществ в биосфере;

- снижается биомасса планеты  и как следствие воспроизводство  кислорода.

Существенные экологические проблемы возникают при попадании в водоемы трудноразрушаемых или устойчивых органических  загрязняющих веществ. Основными веществами (агентами), загрязняющими воду, являются:

- нефть и нефтепродукты;

- поверхностно-активные  вещества (синтетически моющие средства);

- кислоты и  щелочи;

- пестициды и  гербициды;

- загрязнители  атмосферы (за счет осаждения);

- загрязнители  почвы (за счет вымывания);

- органические  вещества;

- ядохимикаты;

- горюче-смазочные  материалы.

Также воду загрязняет и избыточный кислород. Биологическая потребность в кислороде (БПК5) – количество кислорода, которое необходимо биологическим организмам для окисления в течение пяти суток 1 л воды. Химическая потребность в кислороде (ХПК) – количество кислорода, которое требуется для окисления окислителем органических и неорганических веществ, находящихся в 1 л воды.

Основными источниками загрязнения  водных объектов служат:

- промышленные сточные воды;

- сточные воды коммунального  хозяйства городов и других  населенных пунктов;

- сельскохозяйственные сточные  воды, включающие дренажные воды  систем орошения и стоки с  полей и животноводческих объектов;

- атмосферные воды, несущие  массы вымываемых из воздуха  загрязнителей промышленного происхождения, талые воды, ливневые стоки с  городских улиц и промплощадок.

Отрасли промышленности, являющиеся источниками загрязнения для водных объектов:

1. горная промышленность. Ежегодно в мире извлекается из недр до 100 млрд. т  горных пород, при этом используется в среднем 3 % исходного сырья, а 97 % составляют различные отходы. Горная промышленность

дает 31 % всех образующихся в мире твердых отходов. При разработке карьеров основными факторами, влияющими на изменение гидрологических условий, являются обнажения массивов горных пород горными выработками, вскрытие водоносных горизонтов, предварительное осушение месторождения, карьерный водоотлив, искусственное изменение поверхностного стока, устройство гидроотвалов, шламохранилищ, сброс карьерных и технических вод. Производство открытых горных работ приводит к снижению уровня грунтовых вод.

2. Энергетика. Все стороны деятельности человечества неразрывно связаны с производством и потреблением энергии, прежде всего электрической. Современные объемы производства требуют огромного количества энергии, причем расход ее на единицу производимой продукции постоянно растет. Энергетика – основной движущий фактор всех отраслей промышленности, транспорта, коммунального и сельского хозяйства.

Энергетика является наиболее водоемкой отраслью промышленности, причем в России удельный вес водопотребления этой отраслью все более возрастает. Если в 1985 г. в энергетике использовалось 63 % общего объема потребляемой промышленностью свежей воды, то в 1997 г. – уже 73 %.          Энергетика потребляет большое количество свежей воды (~ 30 млрд. м3/год) и только 65–70 % ее экономится за счет использования водооборота.

Доля участия энергетических предприятий в загрязнении окружающей среды весьма значительна. Особенностью энергетического производства является непосредственное воздействие на природную среду в процессе извлечения топлива, его транспортировки и сжигания.

В настоящее время наиболее распространенными источниками энергии являются:

-теплоэнергетика, которая  основана на сжигании различных  видов органического топлива  – нефти, газа, угля, торфа, сланца;

-гидроэнергетика, использующая  водные ресурсы;

-атомная энергетика, использующая  внутреннюю энергию атомных ядер, выделяющуюся при некоторых ядерных  превращениях.

По мере роста потребления первичных энергоресурсов и соответственного истощения природных запасов органического топлива все большее значение приобретают альтернативные источники энергии: солнечная, геотермальная, ветровая энергия и т.д.

3. Металлургия. Металлургические предприятия относятся к числу наиболее крупных промышленных комплексов, при работе которых происходит загрязнение поверхностных вод, почв, а также атмосферы. В современном металлургическом производстве можно выделить следующие процессы:

- предварительная обработка  руд, выплавка и рафинирование  металлов;

- проведение различных  видов обработки металлов и  их сплавов для придания им  требуемых свойств.

Металлургия использует огромное количество воды, при этом цветная металлургия является значительно более водоемкой отраслью по сравнению с черной металлургией: на выплавку 1 т никеля требуется 4000 м3 воды, а чугуна – лишь 180–200 м3. Воздействие на природные ресурсы проявляется и косвенно, через большую энерго- и топливоемкость. Особенно энергоемким является производство алюминия (16–18 тыс. кВт×ч электроэнергии на 1 т), магния и титана.

Загрязнение поверхностных вод осуществляется следующими процессами:

- вывод солевых растворов  в водные бассейны;

- загрязнение водотоков  шламовыми «захоронениями»;

- вторичное загрязнение  вследствие выпадения атмосферных  осадков и возвращения содержимого  парогазовых выделений, в составе  которых преобладают диоксид  серы, окислы азота, окись углерода, газообразные фториды и хлориды, фенолы, органические углеводороды  и т.д.

Сточные воды металлургических предприятий содержат:

- примеси твердых минеральных  веществ;

- остатки флотационных  реагентов (цианиды, ксантогенаты, нефтепродукты  и др.);

- ионы тяжелых металлов (свинца, меди, цинка, никеля, марганца  и др.);

- мышьяк, ртуть, сурьму, фтор, сульфаты, хлориды и т.д.

Металлургическая промышленность в значительной степени ответственна за подкисление водоемов.

Металлургическая промышленность оказывает и тепловое загрязнение, затрагивающее в основном поверхностные воды. Около 75% воды, необходимой при производстве чугуна и стали, идет на охлаждение, и она содержит значительное количество тепла.

4. Машиностроение. Основными источниками загрязнения окружающей среды на машиностроительных предприятиях являются литейное производство, цехи механической обработки, сварочные, гальванические, травильные и покрасочные цехи. Вредное воздействие машиностроения на поверхностные воды обусловлено большим водопотреблением (около 10 % общего водопотребления в промышленности) и значительным загрязнением стоков, которые подразделяются на пять групп:

1. с механическими примесями, в том числе и гидроксидами металлов;
2. с нефтепродуктами и эмульсиями, стабилизированными ионогенными эмульгаторами;
3. с летучими нефтепродуктами;
4. с моющими растворами и эмульсиями, стабилизированными неионогенными эмульгаторами;
5. с растворенными токсичными соединениями органического и минерального происхождения.

На первую группу приходится 75 % объема сточных вод, вторую, третью и четвертую – еще 20 %, пятую группу – 5 % объема.

Наиболее распространенным технологическим процессом предприятий машиностроения является обработка металлов, включающая в себя токарные, фрезерные, шлифовальные и другие виды работ. Главным источником загрязнения поверхностных вод является сброс отработанных смазочно-охлаждающих жидкостей, электролитов и моющих средств, содержащих нефтепродукты, растворимые соединения металлов, взвеси, вредные химические элементы. Попадая в водоемы, сточные воды оказывают токсическое воздействие на растительные и водные организмы, сокращают содержание кислорода в воде, ухудшают качество воды для питьевого водоснабжения.

Данная отрасль относится к числу наиболее водоемких производств. На ее нужды расходуется от 20 до 50 % общего водопотребления предприятиями машиностроения.

Загрязнение воды вызывает следующие изменения ее качества:

- снижение pH пресных вод в результате их загрязнения серной и азотной кислотами из атмосферы (кислотные дожди), увеличение содержания в них сульфатов и нитратов;

- повышение содержания  кальция, магния, кремния в подземных