Поэтому дампинг рассматривается как нежелательное явление. В шлаках промышленных производств присутствуют разнообразные органические вещества и соединения тяжёлых металлов. Во время прохождения сбрасываемого материала сквозь столб воды, часть загрязняющих веществ переходит в раствор, изменяя качество воды, другая сорбируется частицами взвеси и переходит в донные отложения. Одновременно повышается мутность воды. Наличие органических веществ часто приводит к быстрому расходованию кислорода в воде, накоплению ионов металлов, появлению сероводорода.

Присутствие большого количества органических веществ создаёт в грунтах устойчивую восстановительную среду, в которой возникает особый тип иловых вод, содержащих сероводород, аммиак, ионы металлов. Воздействию сбрасываемых материалов в разной степени подвергаются организмы бентоса. В случае образования поверхностных плёнок, содержащих нефтяные углеводороды и СПАВ, нарушается газообмен на границе воздух – вода. Загрязняющие вещества, поступающие в раствор, могут аккумулироваться в тканях и органах гидробионтов и оказывать токсическое воздействие на них. Сброс материалов дампинга на дно и длительная повышенная мутность придонной воды приводит к гибели малоподвижные формы бентоса. У выживших рыб, моллюсков и ракообразных сокращается скорость роста за счёт ухудшения условий питания и дыхания. Нередко изменяется видовой состав донного сообщества.

• Тепловое загрязнение. Тепловое загрязнение поверхности водоёмов и прибрежных морских акваторий возникает в результате сброса нагретых сточных вод электростанциями и некоторыми промышленными производствами. Сброс нагретых вод во многих случаях обуславливает повышение температуры воды в водоёмах на 6 – 8 С. Площадь пятен нагретых вод в прибрежных районах может достигать 30 км². Более устойчивая температурная стратификация препятствует водообмену между поверхностным и донным слоям. Растворимость кислорода уменьшается, а потребление его возрастает, поскольку с ростом температуры усиливается активность аэробных бактерий, разлагающих органическое вещество.

На основании обобщения материала можно сделать вывод, что эффекты антропогенного воздействия на водную среду проявляются на организменном, популяционно-видовом и биоценотическом уровнях, и длительное действие загрязняющих веществ приводит к упрощению экосистемы.

Загрязнение почвы

Почвенный покров Земли представляет собой важнейший компонент биосферы. Именно почвенная оболочка определяет многие процессы, происходящие в биосфере.

Важнейшее значение почв состоит в аккумулировании органического вещества, различных химических элементов, а также энергии. Почвенный покров выполняет функции биологического поглотителя, разрушителя и нейтрализатора различных загрязнений. Поэтому очень важно изучать современное состояние почвенного покрова и его изменения под влиянием антропогенной деятельности. Одним из видов антропогенного воздействия является загрязнение пестицидами.

• Пестициды как загрязняющий фактор. В результате длительного применения пестицидов в сельском хозяйстве и медицине (борьба с переносчиками болезней) почти повсеместно отмечается снижение их эффективности вследствие развития резистентных рас вредителей и распространения «новых» вредных организмов, естественные враги и конкуренты которых были уничтожены пестицидами. С общебиологических позиций резистентность можно рассматривать как смену популяций в результате перехода от чувствительного штамма к устойчивому штамму того же вида вследствие отбора, вызванного пестицидами. Это явление связано с генетическими, физиологическими и биохимическими перестройками организмов. Неумеренное применение пестицидов (гербицидов, инсектицидов, дефолиантов) негативно влияет на качество почвы. В связи с этим усиленно изучается судьба пестицидов в почвах и возможности их обезвреживания химическими и биологическими способами. Очень важно создавать и применять только препараты с небольшой продолжительностью жизни, измеряемой неделями или месяцами. В этом деле уже достигнуты определённые успехи и внедряются препараты с большой скоростью деструкции, однако проблема в целом ещё не решена.

• Выпадение кислых атмосферных осадков на сушу. Одна из острейших глобальных проблем современности и обозримого будущего – это проблема возрастающей кислотности атмосферных осадков и почвенного покрова. Районы кислых почв не подвергаются засухам, но их естественное плодородие понижено и неустойчиво; они быстро истощаются и урожаи на них низкие. Кислотные дожди вызывают не только подкисление поверхностных вод и верхних горизонтов почв. Кислотность с нисходящими потоками воды распространяется на весь почвенный профиль и вызывает значительное подкисление грунтовых вод. Кислотные дожди возникают в результате хозяйственной деятельности человека, сопровождающейся эмиссией колоссальных количеств оксидов серы и азота. Эти оксиды, поступая в атмосферу, переносятся на большие расстояния, взаимодействуют с водой и превращаются в растворы смеси сернистой, серной, азотистой, азотной кислот, которые выпадают в виде «кислотных дождей» на сушу, взаимодействуя с растениями, почвами, водами. Главными источниками образования кислотных осадков в атмосфере является сжигание сланцев, нефти, углей, газа. Хозяйственная деятельность человека почти вдвое увеличила поступление в атмосферу оксидов серы, азота, сероводорода. Естественно, что это сказалось на повышении кислотности атмосферных осадков, наземных и грунтовых вод. Для решения этой проблемы необходимо увеличить объём систематических измерений концентраций соединений, загрязняющих атмосферу на больших территориях.

Лекция 13. Влияние на экологическую ситуацию лёгкой и пищевой промышленности

Лёгкая промышленность включает в себя текстильную, швейную, меховую, трикотажную и кожевенно-обувную промышленности. Главная отрасль – текстильная. В её состав входят первичная обработка сырья (хлопка, шёлка, шерсти, льна), прядильное производство, а также ткачество и отделка тканей (окраска, нанесение рисунка).

Основное назначение пищевой промышленности – производство продуктов питания. Поэтому предприятия пищевой промышленности встречаются практически повсюду, где постоянно проживают люди.

По характеру используемого сырья, входящие в её состав отрасли, можно разделить на две группы:

– отрасли, использующие необработанное сырьё, – это рыбная, маслодельная, крупяная, консервная, сахарная;

– отрасли, использующие сырьё, прошедшее переработку, – это макаронная, хлебопекарная, кондитерская и т. д.

В лёгкой промышленности существует ряд экологических проблем:

− загрязнение водного бассейна: сточные воды текстильной промышленности характеризуются наличием в них взвешенных веществ, сульфатов, хлоридов, соединений фосфора и азота, нитратов, СПАВ, железа, цинка, никеля, хрома и других веществ; а в сточных водах кожевенной промышленности присутствуют соединения азота, фенола, СПАВ, жиры и масла, хром, алюминий, сероводород, метанол, формальдегид;

− выбросы в атмосферу в виде твёрдых веществ, диоксида серы, оксида углерода, оксидов азота и прочих газообразных и жидких веществ;

− отходы производства в виде волокон, пряжи, нитей, лоскутов и обрезков текстильных материалов, искусственных и натуральных кож и отходы потребления в виде бытовых изношенных текстильных изделий.

На пищевых предприятиях в связи с использованием многих видов сырья и видов его переработки имеют место практически все виды вредных выделений.

По степени интенсивности отрицательного воздействия предприятий пищевой промышленности на объекты окружающей среды первое место занимают водные ресурсы. По расходу воды на единицу выпускаемой продукции пищевая промышленность занимает одно из первых мест среди отраслей народного хозяйства. При производстве пищевых продуктов образуются сточные воды с такими веществами как: сахарные спирты, аспартам, ароматические вещества, ментол, минеральные и органические примеси.

Проблема загрязнения атмосферного воздуха для перерабатывающих предприятий также актуальна. В целом, в выбросах предприятий пищевой промышленности находятся такие вещества как: эфиры уксусной кислоты, монокарбоновые кислоты, лактаты, формальдегид, нафталин, диацетил, ацетат аммония, этилбензол, диметилбензол, антрацен, акролеин, масляная кислота, фенол, толуол, бензол. Наиболее вредные вещества, поступающие в атмосферу от предприятий пищевой промышленности, – органическая пыль, диоксид углерода (СО₂), бензин и другие углеводороды, выбросы от сжигания топлива.

Также происходит загрязнение почв из-за образования и выделения пыли в окружающую среду (хлебозаводы, сахарные заводы, масложировые, крахмалопаточные предприятия, табачные, чайные фабрики и др.).

Лекция 14. Воздействие целлюлозно-бумажной промышленности на окружающую среду

Целлюлозно-бумажная промышленность относится к ведущим отраслям народного хозяйства, так как Россия располагает огромными лесосырьевыми ресурсами. Кроме того, велика потребность в продукции этой отрасли, как в России, так и за рубежом, и это определяет большой объём выпускаемой продукции. Продукцией целлюлозно-бумажной промышленности являются различные виды волокнистых полуфабрикатов (в т. ч. сульфитная и сульфатная целлюлоза), бумага, картон и изделия из них; побочные продукты отрасли: кормовые дрожжи, канифоль, скипидар, жирные кислоты и др.

С другой стороны, чем больше отрасль, тем сильнее её воздействие на окружающую среду. И действительно, по воздействию на окружающую среду эта отрасль создает серьёзную опасность для природной среды из-за токсичных выбросов в атмосферу и сбросов в воду.

Выбросы в атмосферу в сульфат-целлюлозном производстве

Основными источниками загрязнения атмосферы в сульфат-целлюлозном производстве являются: содорегенерационный, варочно-промывной, известерегенерационный и отбельный цеха, окислительная установка, цех приготовления отбельных растворов. В зависимости от принятой схемы производства могут возникнуть дополнительные источники загрязнения из отделений цеха переработки побочных продуктов (очистки и дезодорации скипидара; ректификации скипидара; разложения сульфатного мыла; ректификации таллового масла и др.).

Одним из наиболее опасных с точки зрения охраны окружающей среды объектов сульфат-целлюлозного производства является содорегенерационный котлоагрегат и его технологический узел – бак-растворитель плава (РП СРК).

Из результатов обследования количества и состава парогазовых выбросов РП СРК ведущих предприятий сульфат-целлюлозного производства следует, что расходы выбросов зависят от мощности котлоагрегата, высоты и диаметра вытяжной трубы, по которой они выводятся из бака-растворителя в атмосферу, угла раскрытия шиберных устройств на этих трубах, состава слабого белого щёлока и уровня его в баке-растворителе, времени года и региона расположения производства.

Кроме того, режим работы, состав и количество выбросов зависят от:

– мгновенного выделения значительного количества парогазовой смеси, особенно при больших стоках плава;

– непрерывности и неравномерности подачи плава и белого щёлока и отведения зелёного щёлока, что приводит к изменению свободного объёма над растворяющей жидкостью и влияет на количество подсосов воздуха.

Таблица 5

Вредные вещества, попадающие в атмосферу

на сульфат-целлюлозном производстве.

Парогазовые выбросы согласно удельным отраслевым нормам состоят из:

– водяных паров 70 – 90 %;

– подсосов воздуха 5 – 25 %;

– пылевых частиц плава – до 1,9 %;

– сероводорода – 0,006 %;

– сернистого ангидрида – 0,005 %;

Пылевые частицы состоят в объёмных процентах из:

– карбоната натрия – 70 %;

– сульфида натрия – 23 %;

– сульфата натрия – 5 %;

– нерастворимых частиц (огарка) – 2 %.

Температура парогазовых выбросов может меняться от 85 до 125 С.

Сбросы в гидросферу и литосферу в сульфат-целлюлозном производстве

Основными источниками загрязнения гидросферы и литосферы в сульфат-целлюлозном производстве являются отбельный, варочный и кислотный цеха.

• Варочный и кислотный цеха.

В сток попадают органические соединения, образующиеся при варке, и остаточные химикаты.

• Отбельный цех.

В процессе отбеливания целлюлозы традиционно используют либо сам хлор, либо его производные (оксид хлора, хлораты и гипохлориты), а при делигнификации древесины содержащей фенольные фрагменты, лигнин (содержание которого в древесине лиственных пород 20 – 30 %, в хвойных породах – до 50 %) взаимодействует с хлорными реагентами, образуя диоксины и фураны (или их предшественников), которые являются высокотоксичными экотоксикантами.

Сбросы в реки и почву с ЦБК увеличивают содержание взвешенных веществ, сульфатов, хлоридов, нефтепродуктов, органических соединений, ряда металлов, веществ с карбоксильными и фенольными группами.

Самыми опасными и заслуживающими дальнейшего рассмотрения токсинами, безусловно, являются диоксины и фураны.

Диоксины – группа высокотоксичных экотоксикантов – полихлорированных дибензодиоксинов (ПХДД, I) и дибензофуранов (ПХДФ, II). Необходимо заметить, что предельно допустимая концентрация (ПДК) диоксинов и фуранов для взрослого человека составляет 320 триллионных частей грамма в день, и что такая ежедневная доза приводит к риску возникновения рака и других онкологических заболеваний. Если сопоставить два вида смертельных доз диоксинов и фуранов: минимальную летальную дозу MLD (характеризующую общую токсичность) и половину полной летальной дозы LD₅₀ (при которой погибнет 50 % исследуемых живых организмов), то оказывается, что по общей токсичности (MLD, моль/кг) диоксины и фураны (3,1  10^-9) превосходят самые сильные яды: кураре (7,2  10^-7), стрихнин (1,5  10^-6), цианистый натрий (3,1  10^-4) и боевое отравляющее вещество диизопропилфторфосфат (1,6  10^-5).