Особенности проектирования и обоснования различных объектов

Размещено на http://www.allbest.ru

Особенности проектирования и обоснования различных объектов

Экологическое обоснование при проектировании промышленных объектов различных отраслей имеет подчас отчетливую специфичность, связанную с несимметричностью воздействия на отдельные компоненты окружающей среды: «землеемкие», водоемкие, ресурсоемкие и т.п. производства. Соответственно, это отражается и на особенностях ОВОС. Рассмотрим некоторые особенности некоторых отраслей экономики.

Наибольшую техногенную нагрузку на окружающую среду оказывают предприятия горнодобывающей и перерабатывающей отраслей

Горнодобывающие и горноперерабатывающие предприятия. По степени и необратимости нарушений природного равновесия в экосистемах эти предприятия занимают одно из первых мест среди всех производственных комплексов. К числу негативных последствий следует отнести трансформацию ландшафтов, ухудшение состояния атмосферы, сокращение площадей земель, пригодных для сельскохозяйственного пользования, загрязнение почвенного покрова, развитие эрозионных процессов, изменение состояния и свойств горных пород, слагающих основания перемещенных породных массивов, а также гидрологического и гидрогеологического режима района, носящих порой катастрофический характер.

Одним из технологических процессов на горнодобывающих, обогатительных и предприятиях является отвалообразование, На долю горных отраслей промышленности приходится 70 --80% объема всех отходов. Эти отходы служат одним из важнейших источников экологического дискомфорта. Отходы возникают сегодня во всех технологических переделах: при добыче руд -- в виде отвалов вскрышных пород; при обогащении -- в виде хвостов промывки и флотации. К отходам горного производства относятся также гидравлически укладываемые грунты природного происхождения и техногенные наносы: гидроотвалы, формирующиеся при складировании вскрышных пород гидравлическим способом; хвостохранилища для отходов обогащения твердых полезных ископаемых; предназначенные для длительного хранения и т. д.

На отвальных работах занято до 25 % персонала, работающего на карьерах, доля затрат на отвалообразование в себестоимости полезного ископаемого составляет на открытых работах 12--18 %. По данным Госкомстата, на в России отвалы занимали до 40 % нарушенных земель, то есть 1282,6 тыс. га, более 10 % из которых приходится на хранилища твердых отходов; 20 % очагов загрязнения подземных вод связано с проникновением загрязняющих веществ из накопителей отходов. Для отходов добычи и обогащения различного минерального сырья общими являются следующие проблемы экологически безопасного складирования: а) геомеханические, которые включают в себя сохранение устойчивости откосов, прогноз уплотнения отложений, прогноз деформаций слабопроницаемых отложений; б) гидрологические и гидрогеологические, включаюшие в себя предотвращение поверхностного смыва техногенных отложений и миграции загрязнителей в поверхностные и подземные воды; создание защитных сооружений -- противофильтрационных завес, экранов и т.п.; сохранение водного баланса территории; в) аэрологические особенности, которые включают в себя закрепление пылящих поверхностей и рекультивационные. Так в угольной промышленности России на каждый миллион тонн добычи открытым способом земельный отвод составляет 20 -- 30 га. при подземной добыче -- около 8 га. При подземных работах под отвалы пустых пород занято до 30 % земельного отвода, при открытых площади отвалов в 3 -- 7 раз больше площади выемки пород.

Во время обогащения возникают так называемые намывные территории, которые различают по классам ответственности в зависимости от объема складирования хвостов, инженерно-геологических характеристик складируемых материалов и грунтов основания, конструкции хранилища отходов, условий эксплуатации, положения породного массива в рельефе и относительно других промышленных и гражданских объектов. Влияние на окружающую среду намывных сооружений, в которых складируются сотни миллионов кубических метров отходов обогащения полезных ископаемых, носит региональный характер. Намывные горнотехнические сооружения являются объектами повышенной экологической опасности, так как могут быть источниками загрязнения воздуха, подземных и поверхностных вод, почвенного покрова на обширных территориях. При традиционной технологии намыва во внутренних зонах гидроотвалов и хвостохранилищ формируются мощные (до 50--100 м) толщи тонкодисперсных материалов, находящиеся в течение десятилетий в неуплотненном состоянии, что определяет их низкую несущую способность и исключает возможность рационального использования намывных территорий. Водонасыщенные слабоуплотненные массивы могут создавать угрозу затопления прилегающих площадей, а слабая водоотдача тонкодисперсных отложений обусловливает медленный водооборот и требует значительных дополнительных объемов воды для подпитки гидроустановок.

Отходы горнодобывающей и горноперерабатывающей отраслей, как правило, однородны, несмотря на имеющиеся в ряде случаев различия в гранулометрическом и химическом составе складируемых отложений. Однородность их определяется единым генезисом отходов: вскрышные породы, попадающие в отвал; отходы обогащения, складируемые в хвостохранилище, и пр.

Таким образом, главное условие, выполнение которого в материалах проекта горнодобывающего производства должны обосновать проектанты иэксперты -- применения таких способов извлечения или использования природных ресурсов, которые взаимно экономически и экологически оправданны, т. е. предотвращают нарушения и загрязнения природной среды при оптимальных (минимальных) затратах на процесс.

Второй момент обоснования в проектах это вопросы аварийности горного производства. Угольная промышленность является наиболее опасной отраслью, на ее долю приходится около 70 % всех аварий I и II категорий и случаев гибели людей. Травматизм на карьерах составляет около 7 %. на обогатительных фабриках -- около 2 % . На угольных шахтах смертельные случаи составляют 65 % от общего числа смертельных случаев по горной отрасли. Основными видами аварий на угольных предприятиях являются пожары (66%), обрушения пород (12%), взрывы газа и пыли (10 %), аварии на поверхностном комплексе (7 %), затопление выработок (3 %). Продолжительность ликвидации аварий составляет 60 -- 500 ч, трудозатраты 750--1000 человекочасов.

Высокий уровень травматизма и аварийности в горнодобывающих отраслях связан с объективными и субъективными причинами. К первым относятся все более усложняющиеся условия ведения работ (суровость климата, удаленность от центра, рост глубины разработки с повышением горного давления, проявлением газодинамических явлений и притоком вод), высокая концентрация энергопотребляющих процессов, машин и механизмов, значительные объемы рабочих зон, непостоянство рабочего места и недостаточная информация о свойствах и поведении окружающей среды. Субъективные причины связаны с несовершенством применяемых механических средств и устаревших технологий, неудовлетворительной организацией охраны труда и так далее.

Системы экологической безопасности на шахтах и рудниках должны охватывать не только пространство рабочей зоны, но и всю территорию (при необходимости -- прилегающую акваторию) шахтного двора, мест транспортировки и складирования продукции и отходов. В проектах сильно обводненных рудников, а также при разработке руд, подверженных растворению, должны быть предусмотрены специальные меры по изоляции горных работ от водоносных горизонтов. Решение гидрогеологических проблем на стадии проектирования позволит сохранить гидрогеологические константы, а следовательно, и сложившееся экологическое равновесие.

Многочисленность и многообразие источников выделения попутных, как правило, загрязняющих окружающую среду масс вещества и энергий (твердые, жидкие и газообразные вещества; тепловая, механическая, электрическая и другая энергия) при добыче, переработке, транспортировании и использовании минерального и энергетического сырья требуют наличия в проекте результатов риск-анализа и прогноза воздействий объектов горнодобывающего производства, создания и поддержания широко развитой сети получения непрерывной информации об интенсивности воздействий и отклике объектов окружающей среды, установления экологических ограничений на технологические процессы и создания системы экологической безопасности как для самого объекта, так и для сопряженных с ним экосистем, включая проживающее здесь население.

Предприятия теплоэнергетики, черной и цветной металлургии так же имеют значительное влияние на загрязнение окружающей среды. По современной технологии, выплавка 1 т чугуна сопровождается образованием в среднем 1,2 т отходов обогащения и 0,9 т золы. В цветной металлургии на 1 т товарной продукции образуется 100 -- 200 т отходов, а в отдельных случаях -- до 1000 т. Так. выплавка 1 т меди сопровождается образованием 4,2 т отходов обогащения и 30 т золы, получение 1 т золота требует переработки 23 млн т горной массы.

Важнейшей особенностью цветной металлургии является образование в процессе переработки сырья нескольких токсичных веществ, загрязняющих отходы: соединений серы, мышьяка, сурьмы, селена, теллура и др.

Наиболее масштабны массивы намывных техногенных грунтов на предприятиях черной и цветной металлургии, где ежегодно складируется более 800 млн м3 разнообразных по составу хвостов и шламов. Относительное содержание минеральных фаз в хвостах руд изменяется в широких пределах при значительном многообразии самого минерального состава, что определяет их значимые различия как по содержанию элементов и их соединений, так и по многокомпонентности химического состава. Самыми токсичными являются намывные грунты предприятий цветной металлургии, имеющие переменный уровень сульфидности и засоленности отходов. Отходы разносятся ветром и загрязняют атмосферу, поверхностные и подземные воды, а также почву, снижая ее урожайность не менее чем на 30 --40 %.

К экологическим особенностям технологии металлургического производства относятся его водоемкость, порождающая проблемы очистки сточных вод, повторного их использования. К примеру, на 1 т выплавляемого чугуна приходится 11,3 м3 сточных вод. При производстве 1 млн т стали в год комбинат может сбрасывать до 18000 м3 сточных вод. Кроме большого содержания окислов металлов и повышенной щелочности воды, обычно, отличаются повышенной температурой. Металлургия обладает высокой энергоемкостью. А сжигание значительного количества топлива влияет на загрязнение атмосферного воздуха. При выплавке металлов выделяется значительное количество токсичных газов (серных, сернистых, азотосодержащих). Следовательно, при проведение ОВОС, необходимо пристальное влияние уделить именно вопросам улавливания данных газов и их утилизации. В проектах санитарно-защитных зон металлургических заводов обязательно должны быть разработаны, с соответствующим обоснованием, подзоны геохимического, биологического, геоматического, электромагнитного воздействия.

Не менее значителен вклад в загрязнение окружающей природной среды вносят предприятия электроэнергетики. Основная часть электроэнергии вырабатывается на тепловых электростанциях. При обосновании проекта необходимо правильно выбрать вид сжигаемого топлива, так как от этого зависит характер и количество выбросов. К примеру все ТЭЦ Кировской области приспособлены одновременно для сжигания газа, мазута, каменного угля и торфа. Наиболее важными моментами ОВОС тепловых электростанций являются вопросы реакции природных ландшафтов на выбросы веществ в атмосферу, их депонировании в растительном покрове, почвах, миграции и метаболизме вещества в геосистемах и физико-географических последствиях этого макропроцесса, в том числе проблемы кислотных осадков. Вторая проблема -- водопотребление и сброс горячей воды. Третья проблема -- изучение эффекта тепловых воздействий на прилегающую территорию, в том числе и горячих вод. Четвертая -- влияния зоны шлако- и золонакопления на окружающие ландшафты.

Исследованиями в сферах влияния различных ТЭС было установлено, что в ближайшей к ней зоне радиусом 12-- 15 км в зависимости от высоты труб выпадает 35--60% выбрасываемой золы. Остальная ее часть рассеивается на большее расстояние. К примеру, замеры распределения SO2 в приземной атмосфере аспирационным методом показали, что максимальные разовые концентрации вокруг ТЭС, как правило, наблюдаются в зоне 1--8 км от станции и составляют 0,50--0,53 мг/м3.

В зоне влияния ТЭС относительно заметные и постоянные нарушения почв отмечены на расстоянии до 2--2,5 км. Эпизодические отдельно слабые нарушения зафиксированы на расстоянии 5--6 км от станции. Анализ материалов по распространению загрязняющих веществ в зоне влияния ТЭС выявил три характерные зоны в пределах ландшафтов прилегающей территории. Первая зона, примыкающая к ТЭС в радиусе до 3--3,5 км, характеризуется нарушениями в той или иной степени во всех компонентах ландшафта. Вторая зона, отстоящая от ТЭС на расстояние 4-8 км, представляет собой сочетание очагов сильно и слабо нарушенных ландшафтов. В третьей зоне, отстоящей на расстоянии 8--14 км повреждения носят слабый очаговый характер.

Имеет свою специфику и проектирование АЭС. Общепринято рассмотрение экологических вопросов влияния АЭС на окружающую природную среду вкупе со всей технологической схемой ядерного топливного цикла, который чаще всего территориально разобщен. Безусловно, каждое звено имеет определенное воздействие на окружающую среду. проектирование промышленный объект экологический

Добыча урановой руды становится рентабельной, если она содержит несколько килограммов урана на тонну. Обогащение урана второй этап. Эти этапы имеет ту же специфику, что и горнодобывающие предприятия. Но, есть и своя специфика - радиоактивность. Третий этап - изготовление топливных стержней. Сырые отпрессованные «таблетки» нагревают для достижения необходимой прочности и плотности и заряжают в оболочку топливного стержня из сплавов циркония и алюминия и графита высокой плотности. Топливный стержень (ТВЭЛ) собирают в специальные пакеты, кассеты и размещают затем в активной зоне реактора.

При проектировании АЭС необходимо выбрать один из пяти типов реакторов. Работа АЭС, как и ТЭС связана с большим водопотреблением и отводом горячих вод. Один ядерный реактор, в зависимости от типа дает в год 40 - до 100 тыс. м3. Объем твердых отходов ежегодно достигает на АЭС 2000--3000 м3, в основном это отработанное топливо. Ежегодно заменяют примерно треть действующих ТВЭЛов новыми. Все АЭС имеют повышенный экологический риск. Наличие радиоактивных отходов при работе АЭС требует очень строгого учета. Переработка отработанного топлива. Примерно 10% использованного на АЭС ядерного топлива направляется на переработку для извлечения урана и плутония с целью повторного использования. Хранение, отработка и захоронение отходов чаще всего происходит на значительном расстоянии от АЭС.

Весьма сложной представляется экспертиза гидроэнергетических проектов. Экологические аспекты этих важных хозяйственных объектов связаны как с их технологическими и конструктивными особенностями, так и в большой мере с географическим положением сооружения и гидрологическим режимом. Влияние водохранилищ на ландшафты прилегающей территории различно в районе верхнего бьефа (изменение уровня, гидродинамическое воздействие на переформирование берегов, затопление почв и возникновение метилированных форм тяжелых металлов, гидрогеологические явления в виде фильтрации и подпора грунтовых вод, в перспективе -- климатические изменения, заиливание и эвтрофикация водохранилища) и нижнего бьефа (эрозия русла и берегов, препятствие миграции рыб, вибрация, накопление погибшего фито- и зоопланктона).

При проведении ОВОС обязательно должны быть отражены специфика природных условий места размещения объекта хозяйственной деятельности, уровень существующих техногенных нагрузок на компоненты окружающей среду и особенности планируемого производства.

Гидроэлектростанции относятся к объектам повышенного экологического риска, который складывается из вышеназванных воздействий в зависимости от типа плотины и ее высоты. В экологическом обосновании проекта необходимо проведения обязательного расчета обобщенного риска с анализом полного перечня учитываемых факторов риска и создаваемых ими опасностей.

Размещено на Allbest.ru