Предприятия химической промышленности как загрязнители окружающей среды

Химическая промышленность является отраслью промышленности, объединяющей предприятия по производству продукции из углеводородного, минерального и другого сырья путем его химической переработки. Она по праву относится к группе центральных отраслей современной мировой экономики. Основная задача химической промышленности — превращение различных видов сырья (нефти, природного газа, угля, руд, минералов, других полезных ископаемых) в разнообразные материалы и продукты. Следует ясно отдавать себе отчет в том, что это возможно только с использованием воды и атмосферного воздуха.

Химическое производство является научно-технической и материальной базой химизации промышленности, сельского хозяйства и транспорта, оно играет важную роль в развитии производительных сил страны. В рамках химической промышленности объединено множество предприятий, на которых преобладают химические методы переработки сырья и материалов. В основе их производственного процесса чаще всего лежит преобразование молекулярной структуры вещества. Интересно отметить, что нефтехимическая промышленность, хотя, но сути и является разновидностью химической, с учетом своей важности во всех справочниках фигурирует с ней на равных.

В структуре современной химической и нефтехимической промышленности России можно выделить следующие отрасли и подотрасли:

• а) отрасли химической промышленности:
  • • основная химическая (производство неорганических кислот, минеральных солей, щелочей, минеральных удобрений, химических кормовых средств, хлора, аммиака и др.);
  • • горно-химическая (добыча и обогащение химического минерального сырья — фосфоритов, апатитов, калийных солей и др.);
  • • производство синтетических красителей (выработка органических красителей, полупродуктов, синтетических дубителей);
  • • производство синтетических смол и пластических масс, а также изделий из них;
  • • производство искусственных и синтетических волокон и нитей;
  • • производство химических реактивов, особо чистых веществ и катализаторов;
  • • лакокрасочная (получение белил, красок, лаков, эмалей, нитроэмалей и т. п.);
  • • химико-фармацевтическая (производство лекарственных веществ и препаратов);
  • • производство химических средств защиты растений;
  • • производство товаров бытовой химии;
• б) отрасли нефтехимической промышленности:
  • • производство продуктов основного органического синтеза, включая нефтепродукты и технический углерод;
  • • производство синтетического каучука;
  • • резиноасбестовая (производство резинотехнических, асбестовых изделий).

Кроме того, некоторая часть химической продукции вырабатывается в прочих отраслях промышленности, для которых эта продукция не является основной — коксохимической промышленности, цветной металлургии, целлюлозно-бумажной, деревообрабатывающей (лесохимия) и других. С учетом особенностей технологического процесса к химической промышленности можно отнести и ряд производств промышленности строительных материалов (цемента и других вяжущих, керамики, фарфора, стекла), а также предприятия пищевой и микробиологической промышленности (производство аминокислот, витаминов, антибиотиков и др.).

Химизация народного хозяйства — один из важнейших рычагов повышения эффективности производства и качества работы во всех сферах производственной деятельности человека. Важнейшим задачей химической промышленности является создание материалов с заранее заданными свойствами, обладающими необходимыми прочностными, антикоррозийными и диэлектрическими свойствами, способностью работать в экстремальных условиях. Применение новых материалов является предпосылкой значительного улучшения качества продукции, снижает ее стоимостные показатели и обеспечивает конкурентные преимущества на рынке.

Исключительно важна роль химизации для повышения эффективности современного интенсивного сельского хозяйства, поскольку основная часть прироста урожайности достигается за счет применения минеральных удобрений, химических средств защиты растений. В некоторых отраслях промышленности (микроэлектронике, приборостроении, атомной и ракетной технике) химические продукты оказываются совершенно незаменимыми.

В то же время необходимо отметить, что главными проблемами отечественной химической промышленности являются:

• • архаичная структура (перекос в сторону основной химии);
• • слабое внедрение инновационных технологий;
• • относительно низкое качество продукции, которое обуславливает ее неконкурентоспособность на мировом рынке;
• • экологическая опасность многих производств.

Среди предприятий химической промышленности, представляющих опасность для природной среды и здоровья человека, в первую очередь следует отметить нефтеперерабатывающие заводы, предприятия основной химии и химии полимеров. В этой связи для решения экологических проблем, связанных с химической промышленностью, необходим комплексный подход, включающий:

• • совершенствование технологий;
• • строительство современных высокоэффективных очистных сооружений;
• • введение безотходных технологий производства;
• • вывод производств за черту крупных городов.

С точки зрения валовых показателей химическая промышленность не является главным поставщиком загрязнений окружающей среды, однако для нее характерны выбросы и сбросы, содержащие наиболее опасные для природной среды вещества. При этом под опасными веществами понимаются не только вещества, обладающие токсичностью по отношению к человеку, животным и растениям, по и вещества с повышенной взрывопожароопасностыо, коррозионно-активные и другие химически активные вещества.

Загрязнение атмосферного воздуха. Предприятия химической промышленности являются источниками выбросов в окружающую среду многокомпонентных смесей загрязняющих веществ всех классов опасности. Эти источники представлены как организованными технологическими и вентиляционными выбросами, так и открытыми площадками с размещенным на них оборудованием (площадными источниками). С учетом огромного разнообразия предприятий химической промышленности, видов выпускаемой ими продукции, очевидно, что номенклатура загрязняющих веществ, выбрасываемых ими в атмосферу, пожалуй, самая широкая среди всех отраслей промышленности.

Все примеси атмосферного воздуха принято делить на две группы:

• а) основные (к каковым относятся оксиды азота, оксид углерода, сернистый ангидрид и взвешенные вещества) — это вещества, имеющие глобальное распространение;
• б) специфические — присутствующие в атмосфере локально, что связано с поступлением их в атмосферу от какого-то конкретного объекта или группы объектов.

Особенно велико разнообразие специфических загрязняющих веществ, обусловленных выбросами химических предприятий, перечень таковых содержит более 850 наименований. Следует отметить преобладание среди них веществ раздражающего, нейротоксического, канцерогенного действия, а также вызывающих отдаленные последствия у потомства. Особенно неблагоприятная экологическая ситуация складывается в тех городских поселениях, где крупные предприятия химической промышленности расположены на территории города. Однако в некоторых случаях, даже если они вынесены за пределы городской черты, отмечается создаваемое ими сверхнормативное загрязнение атмосферного воздуха. Согласно данным лабораторных наблюдений за качеством атмосферного воздуха, проводимых лабораториями Роспотребнадзора, концентрации специфических примесей иногда превышают ПДК на расстоянии до 10 км от предприятия.

По данным государственной статистической отчетности, совокупные валовые выбросы в атмосферу загрязняющих веществ предприятий химической и нефтехимической промышленности ежегодно составляют около 400 тыс. т. Однако к этой величине следует относиться критично, поскольку она не включает многотоннажные выбросы неорганизованных источников, таких как испарения полигонов промышленных отходов и отстойников (главным образом это относится к предприятиям хлорной, содовой промышленности и предприятиям промышленности тяжелого органического синтеза).

К приоритетным специфическим загрязняющим веществам, содержащимся в выбросах предприятий химической промышленности, относятся: бензол, ксилол, толуол, меркаптан, 1,3-бутадиен, акролеин, анилин, ацетальдегид, ацетон, бензин, бутилацетат, дихлорэтан, кислота серная, кислота соляная, нафталин, этилацетат. Согласно данным социально-гигиенического мониторинга, проводимого органами Роспотребнадзора, всего по России в зонах влияния выбросов предприятий химической индустрии, для которых характерно сверхнормативное загрязнение атмосферного воздуха, проживает около 10 млн чел.

Загрязнение гидросферы. По удельным показателям использования воды химическая и нефтехимическая промышленность опережает черную и цветную металлургию, уступая лишь электроэнергетике. При этом значительная часть воды используется в технологических процессах, что приводит к ее загрязнению. Более половины потребления воды приходится на производство минеральных удобрений, почти все остальное потребляют предприятия по производству хлора, кальцинированной соды и органических соединений.

Более половины сточных вод отрасли сбрасывается в водоприемники недостаточно очищенными, что является нарушением природоохранного законодательства. Превышение допустимых концентраций азота в сточных водах (в основном в виде нитратов) остается общей проблемой для производителей удобрений, поскольку российские значения ПДК по соединениям азота довольно жесткие. Со сточными водами, как правило, сбрасывается и значительное количество соединений фосфора. Объем сброса сточных вод в бассейне Волги, например, составляет 37% от общего объема сброса сточных вод на территории России, при этом только пять предприятий отрасли имеют очистные сооружения, полностью обеспечивающие очистку промышленных стоков.

Образование твердых отходов, загрязнение почв. Ежегодно на предприятиях химической отрасли образуется около 15,0 млн тонн производственных отходов первого — четвертого класса опасности, из которых обезвреживается только порядка 20%. Учитывая широчайший спектр вырабатываемых на предприятиях отрасли материалов, легко представить столь же широкую номенклатуру образующихся при этом отходов.

Часто эти производственные отходы представляют собой многокомпонентные смеси, поэтому определение их класса опасности является нерядовой задачей. Типичными видами отходов первого и второго классов являются ртуть и ее соединения, третьего класса — нефтешламы, лигнин и др., четвертого — фосфогипс, пиритные огарки и т. п.

Образование, накопление и переработка твердых производственных отходов является одной из острейших проблем российской химической отрасли. При этом следует отметить, что в последние годы количество предложений по переработке производственных отходов быстро возрастает, в том числе отходов химических производств.