ОАО «Челябинский цинковый завод» является на сегодняшний день ведущим производителем металлического цинка в России (60% выпуска) и даже в мире (2% мирового производства). Он был пущен в строй в 1935 году, а совсем недавно прошел коренное техническое перевооружение. На сегодняшний день численность сотрудников этого предприятия составляет 1 800 человек, он входит в промышленную группу «УГМК», активами которой управляет зарегистрированная в Нидерландах холдинговая компания NF Holdings B. V.

Выплавка цинка (как, в прочем, и любых других цветных и черных металлов), представляет собой достаточно «грязный» технологический процесс, и ОАО «Челябинский цинковый завод», несомненно, оказывает негативное воздействие на окружающую среду. Именно он, наряду с другими промышленными гигантами, повинен в том, что в воздухе этого крупного уральского города среднегодовая концентрация таких вредных и опасных веществ, как бензапирен и формальдегид превышает уровни предельно допустимой концентрации, соответственно, в 5 и 2,7 раз.

Следует, однако, заметить, что в каких-либо действительно громких и вызвавших большой общественный резонанс экологических скандалах и происшествиях ОАО «Челябинский цинковый завод» пока замечен не был. Пожалуй, единственным исключением является происшествие, имевшее место в 2011 году, когда в результате контрольного забора воды в реке Миасс на экологическую экспертизу было выявлено, что она содержит так называемое «ненормативное» количество натрия, аммония-кадмия и нефтепродуктов. Возникло подозрение, что виновником этого является именно ОАО «Челябинский цинковый завод», поскольку пробы были взяты неподалеку от того места, где он сбрасывал свои сточные воды.

В результате сотрудники «Росприроднадзора» провели проверку этого предприятия, в результате которой выявилось, что очистные сооружения ОАО «Челябинский цинковый завод» на самом деле не справляются в полной мере с оказываемой на них нагрузкой и не способны довести стоки до такого состояния, которое полностью соответствует всем принятым нормативам. Таким образом, было установлено, что это предприятия нарушает условия водопользования, за что на него был наложен штраф в размере 30 000 рублей. Конечно, для предприятия, годовой оборот которого составляет около 10,66 миллиардов рублей эта цифра, прямо скажем, смехотворна.

Необходимо отметить, что пока других серьезных нарушений «Челябинским цинковым заводом» экологических норм и природоохранного законодательства зафиксировано не было. Вполне вероятно, что причина тому кроется в действительно повышенном внимании, которое собственники и руководство предприятия уделяют в последние годы вопросам охраны окружающей среды. По все видимости, поступают они так не только (а, может быть, и не столько) потому, что их беспокоит состояние окружающей среды Урала, но и потому, что с 2004 года акции ОАО «Челябинский цинковый завод» котируются на Лондонской фондовой бирже, так что любые неприятности, связанные с несоблюдением этим предприятием экологических норм и стандартов, негативно отражающиеся на их курсе, собственникам предприятия совершенно ни к чему.

Не так давно на заводе было смонтировано специализированное оборудование финской компании «Larox», обошедшееся почти в два миллиона долларов и позволяющее серьезно сократить выбросы вредных веществ (преимущественно свинца и других тяжелых металлов). Интересно, что вложение в этот экологический проект оказалось весьма выгодным, поскольку это оборудование позволяет экономить ежегодно примерно 750 000 кубометров природного газа и 1 миллион киловатт-часов электроэнергии, что в денежном выражении по нынешним ценам составляет около 200 000 долларов.

Кроме того, на ОАО «Челябинский цинковый завод» не так давно вступила в строй первая и пока единственная в Российской Федерации технологическая линия по переработке отходов цинкового производства, которая также позволяет не только существенно сократить нагрузку на окружающую среду и улучшить экологические параметры предприятия, но и получать немалую прибыль. Кроме того, в самом ближайшем будущем ОАО «Челябинский цинковый завод» планирует перейти на полностью замкнутую систему водоснабжения. Это означает, что из реки Миасс не будут забираться новые объемы воды, и в нее не будет сбрасываться ни капли стоков.

https://www.сайт/2017-12-27/vitaliy_kuryatnikov_o_riskah_i_ucherbe_zagryazniteley_zaprose_naseleniya_i_planah_rosprirodnadzora

«В следующем году мы будем еще более жесткими»

Виталий Курятников - о рисках и ущербе загрязнителей, запросе населения и планах Росприроднадзора

Тема экологии стала самой острой в Челябинске и области в уходящем году. В регионе отзывались разрешения на выбросы у предприятий, возбуждались уголовные дела по загрязнению воздуха, проводились митинги, разрабатывались меры по воздействию на промышленников. Между тем периоды неблагоприятных метеоусловий вводятся с завидной регулярностью, а жители, видя черное небо, мало верят в официальную статистику о снижении выбросов. О том, что все-таки было сделано в этом году, как можно воздействовать на предприятия и на какие меры промышленники уже согласились, в интервью сайт рассказывает руководитель управления Росприроднадзора по Челябинской области Виталий Курятников.

— Виталий Владимирович, в этом году сразу у нескольких предприятий аннулировали разрешение на выбросы…

— Мы рассматриваем ситуацию в Челябинске в комплексе. На воздух в городе оказывает влияние вся агломерация — кроме областного центра, это еще и Копейск, и Коркино. И мы сужаем это кольцо от периферии к центру. В начале года было приостановлено разрешение на выбросы Челябинской угольной компании, затем аннулировано у Мечел-Кокса. После этого обратили внимание на Копейский машиностроительный завод. Он купил электродуговую печь. Это хорошо? С точки зрения предприятия — да. Но почему жители Копейска теперь массово жалуются? В итоге разрешение было отозвано и у машзавода. К слову, такие же проверки были на Саткинском чугуноплавильном заводе и на заводе «УралАЗ». Но нужно отдать должное: в отличие от крупных предприятий в малых городах очень быстро реагируют на наши решения. Тот же УралАЗ в течение двух недель устранил замечания. Мы эту тактику будем сохранять. Самое свежее решение по Челябинску: приостановлено разрешение на выбросы у завода «Техно». По выбросам фенола он конкурирует с Мечел-Коксом, это одно из ведущих предприятий по выбросу формальдегида.

— Отзыв разрешения не означает приостановку предприятия, какой смысл от этой нормы?

— Это дисциплинирует предприятие. Пока это ручной режим удержания ситуации. Но, например, с тем же «Мечелом» это привело к принятию решения об аудите и поиску методов, как устранить проблему системно, чтобы проблемные вопросы экологической безопасности в принципе не возникали. При этом может быть поставлен более категоричный вопрос — о приостановлении деятельности. Все ждут, что же будет, когда будут более жесткие меры. Но предприятие нам показывает, что начинает действовать. Аудит — это хорошая инициатива.

Мы понимаем, что внутри крупных корпораций есть проблема управления рисками. Информация была доведена до акционеров, которые не готовы эти риски нести. Да, это произошло с запозданием, но меры будут приниматься. Мы договорились, что «Мечел» будет учитывать наше мнение о конкретно принимаемых мерах. Это концепция, которую обозначил президент в реформе контрольно-надзорной деятельности. Мы должны стать партнерами. Наша цель — безопасность граждан и стабильность работы предприятий. Мы сформировали пакет предложений, для того чтобы предприятия снизили негативное воздействие на окружающую среду.

— Расскажите поподробнее.

— Меры достаточно простые, но вопрос — в реализации. Мы предлагаем им пойти на систематическое проведение эко-аудитов. Они каждый год проводят финансовый аудит. Природоохранные риски тоже должны системно находиться под контролем, а не фрагментарно, как сейчас. Пока не прижмет, никто в ситуации не разбирается.

Будем ставить вопрос об обязательности этого аудита хотя бы для предприятий первой и второй категории опасности.

Также мы предлагаем изменить систему производственного экологического контроля. Предлагаем сделать ее постоянной. Поставить стационарные посты в своих контрольных точках. Это должно произойти уже после того, как предприятия проведут ревизию негативного воздействия своих источников. И данными с этих постов будут пользоваться как сами заводы, так и надзорные органы.

Недавно в Челябинске прошла переговорная сессия под эгидой руководителя рабочей группы по экологии и природопользованию Открытого правительства при участии сенатора Ирины Гехт с представителями группы «Энергопром» (предприятия, расположенные на площадке бывшего электродного завода). Это тоже проблемная территория, и на днях представитель «Энергопрома» подтвердил, что они приняли наши предложения и у них будет стационарный пост. Они вторые в Челябинске, кто поставит такой пост. Ранее такое решение принял цинковый завод, но «Энергопром» — первый, кто сделает это в рамках диалога.

Кроме того, вышло очень важное для нас постановление пленума Верховного суда, которое разрешило многие вопросы. Главное — подтверждена презумпция экологической опасности.

В случае выявления нарушения предприятие будет считаться виновным до тех пор, пока само не докажет обратное. Для нас это серьезное облегчение, так как долгое время в судах мы не могли добиться результата по целому ряду нарушений.

Приходим в контрольную точку предприятия, там превышение, а на предприятии говорят: «А может, это кто-то другой, доказывайте». И суд с этим был согласен. Сейчас Верховный суд высказал однозначную позицию. Если предприятие считает нужным, пусть доказывает свою правоту. И тут мы бизнесу предлагаем заниматься вопросом, связанным с нелегальными производствами на своем промузле самостоятельно. Мы, во-первых, готовы оказать любую помощь в этой работе. А также ждем эту информацию от предприятий. Такая проблемная ситуация есть, например, у цинкового завода. Его подбрюшье нашпиговано небольшими предприятиями, которые как раз влияют на приземный слой воздуха. Такая же ситуация на промузле «Энергопрома», они подтвердили, что включают себе в план работы такой вид деятельности, как анализ возможного влияния от посторонних предприятий.

— Челябинский воздух, наверное, главная тема, которая волнует горожан. Если говорить о конкретных веществах, которые фиксируются специалистами, что там происходит?

— До середины года одной из главных проблем был фенол. Но после жестких мер, аннулирования разрешения на выбросы у Мечел-Кокса, возбуждения уголовных дел зафиксированы только три случая превышения за полгода. Раньше стандартные значения загрязнения фенолом были выше двух предельно допустимых концентраций. Сейчас удалось снизить эти загрязнения. Наша задача довести их до нуля. Все замеры должны быть ниже одного ПДК. Такой посыл мы делаем предприятиям, объясняем, что мы хотим увидеть. Делаем все, чтобы они себе такую цель поставили. Не ждали, что мы придем и проверим. В конце года, в связи с тем, что понизилась температура и стали интенсивнее отапливать город, есть превышение в размере до 2 ПДК по оксиду азота и оксиду углерода. Но это уже не начало года, когда превышения были гораздо выше. Повторяемость стала реже.

Проблемным остается формальдегид. Но нужно понимать, что все заводы вместе выбрасывают семь тонн формальдегида в год. А городская свалка выбрасывает 109 тонн. Это не значит, что не надо работать с предприятиями по этому веществу. Среди крупных предприятий, которые выбрасывают формальдегид, два завода — «Техно», у которого приостановлено разрешение на выбросы, и «Минплита».

— Очень много говорят о системе контроля, что нам не хватает датчиков, у нас нет сводного тома, нет еще чего-то. Кто-то предлагает ставить датчики на все трубы, кто-то хочет сделать сеть по всему городу. Но как это все повлияет на объем выбросов? Кто-то из предприятий реально снижает объем? Ставит новое оборудование, закрывает старое?

— Такие примеры есть. Те же коксовые батареи «Мечел» перебирал, проводил мероприятия по модернизации, была введена в эксплуатацию биохимустановка по очистке воды. Но об этом мало кто знает. И компания признала, что степень открытости была низкой. Сложившиеся стереотипы разбить очень сложно. А ведь была модернизация, одна из батарей сейчас закрыта на ремонт. Это как раз работа по снижению выбросов. Сейчас предприятие, понимая, что у нас есть возможность зафиксировать нарушения по воздуху, в период НМУ снижает выбросы с коксовых батарей до 8,05%. При этом если снизить на 10%, то батарея будет остывать и разрушаться. Стандартное снижение интенсивности работы коксовой батареи — это 5%. Говорить, что совсем мер не принимают, нельзя.

Что будет дальше? Посты Гидромета в зоне влияния «Мечела» фиксировали фенол, но это уже были разовые, незначительные по превышению случаи. Есть четкое понимание, что снижение идет больше нормативного. Примеры есть в Магнитогорске, и эту практику берут на вооружение на «Мечеле». На ММК применяется сухое охлаждение кокса. При этом определенные вещества просто не выбрасываются. Но есть и другая сторона. При такой технологии появляется шлак прочностью 1200 кг/куб. м, который подходит для дорожного строительства. Здесь нужна комплексная работа с органами власти региона, чтобы эти материалы использовались при проведении строительных работ. Было бы правильно учитывать при выдаче лицензий на разработку месторождений, что уже есть источник такого сырья. Это и законом предусмотрено: можно отказать в выдаче лицензии, если есть отход, который можно вовлечь в оборот.

Группа компаний «Энергопром», «Фортум» точно будут заниматься аудитом. Такую работу частично провел ЧТПЗ. Мы в диалоге с этим предприятием искали источник фторида водорода. Источником оказалось другое предприятие, но тем не менее аудит был проведен.

— Не раз звучала информация о том, что в вашем управлении охраной атмосферного воздуха занимается всего пять человек. Этого количества хватает?

— С учетом руководителей инспекторов — восемь. Но этого, действительно, мало, поэтому мы пошли на усиление управления специалистами из соседних регионов. В периоды НМУ к нам оперативно прибывают инспекторы из УрФО и центрального аппарата службы, которых мы готовили для работы с нашими предприятиями, кроме того, к нам направляют дополнительно передвижные посты. В том же Кургане нет такой проблемы с воздухом, и они безболезненно могут перебросить к нам передвижной пост. Отмечу, что курганцы с большим интересом и ответственностью относятся к этим командировкам. И многие предприятия попали в наше поле зрения в результате работы коллег из Кургана и Екатеринбурга.

С 2018 года у нас увеличивается штат на 11 человек. Будет усилено оснащение оборудования. Растет эффективность проверок. Мы не можем себе позволить тратить время на то, чтобы выйти с проверкой и ничего не найти. Какой смысл тогда приходить на предприятие?

Но здесь надо учитывать вторую часть требований президента. Предприятие не должно быть под избыточным прессом. Мы находимся между несколькими критериями эффективности. Мы должны обеспечить защиту граждан и не должны нарушить права бизнеса. Была создана аналитическая группа, перед которой инспектор должен защитить план своей надзорной деятельности. Сейчас наш коэффициент эффективности почти достиг единицы. Количество проверок сократили, но эффективность с 2014 года выросла в четыре раза. В прошлом году и в начале этого года управление работало по стандартному подходу, количество проверок было больше. Это тоже давало результат, но серьезного эффекта не было.

Мы пошли на то, чтобы выработать новую методику. 2017 год был годом формирования новой тактики. 2018 год будет показательным. Мы ожидаем изменения качества воздуха в зонах влияния промышленных предприятий. Мы понимаем, что в этом году смогли сформировать новый подход, и он дал результаты только во второй половине года. Но в следующем году ни жесткость, ни интенсивность снижать не собираемся. Кому-то кажется, что есть некоторое затишье. Но это не так. Мы не можем говорить о каждом шаге, иначе не поймаем нарушителя. Нарушитель имеет свойство скрываться.

— Не так давно вы через суд пытались приостановить деятельность ПАО «ЧМК» за превышение ПДК по ртути в стоках в реку Миасс. Но суд назначил только 100 тыс. рублей штрафа — максимального по данной статье. Как такими штрафами можно кого-то напугать?

— Для этого есть другой инструмент. Предъявление ущерба. В этом году по воде и почве управление администрирует ущербов на сумму порядка 5 млрд рублей. И мы уже не раз озвучивали необходимость принятия методики по расчету вреда атмосферному воздуху. Мы за год оштрафовали предприятий на 1,7 млрд рублей. Но для крупного предприятия штраф даже в миллион рублей не страшен. А вот взыскание ущерба — ключевой инструмент. В Челябинской области два города с хронически загрязненным воздухом. Почему бы не взыскать ущерб?

Предприятия опять же должны понимать — либо завтра будет предъявлен ущерб, либо сегодня я приму меры. Это действительно работающий инструмент.

В следующем году мы прогнозируем снижение сброса недостаточно очищенных вод на 40%. Это результат работы двух лет. Мы пошли не по пути стандартного подхода, а с позиции оценки риска: где наибольший объем, там и работали. Такой диалог сейчас идет по Шершням. Надеемся, что будет соглашение, а не разборки в суде. Для нас очевидно, что есть загрязнение, ущерб посчитан на 1,1 млрд рублей. Но у нас нет задачи просто взыскать деньги. Мы хотим подвести предприятие к тому, чтобы оно провело на эту сумму восстановительные работы, природоохранные мероприятия. Деньги в бюджет не нужны — нужно снижение по конкретным веществам, чтобы среда перестала испытывать избыточную антропогенную нагрузку.

Есть споры, что рыбохозяйствиенные нормативы слишком жесткие, но это закон, и мы от него не отступаем. И, насколько я понимаю, МУП «ПОВВ», к которому есть претензии по Шершням, поменяло свой план и проведет модернизацию очистных. Они здесь и сейчас смогут закрыть ущерб и продолжать работать со сниженным негативным воздействием на среду.

— Во всей ситуации с челябинским воздухом есть такой парадокс. Все говорят, что выбросов становится меньше. Но, когда ты смотришь из окна офиса на город, эти выбросы видно невооруженным взглядом без всякой лаборатории.

— Надо признать, что в системе администрирования безопасности воздуха есть упущения. Качество воздуха еще не достигло того уровня, когда мы это заметим. Пока мы не достигнем показателя стандартного индекса загрязнения воздуха ниже 5, говорить и убеждать, что все хорошо, будет бесполезно. То, что это снижение идет, — это факт. Но люди этого пока не почувствовали. Потому что воздух все равно остается загрязненным. Да, стандартный индекс загрязнения не 10, как было в начале года, а 6,1. Но внешне разница небольшая. Когда будет ниже 5, тогда это действительно будет видно. И тут не надо передергивать.

С качеством воздуха не стало лучше, но есть тенденция к улучшению. И нам эту ситуацию нужно додавить. Довести стандартный индекс и другие показатели до нормативных. Пока у нас другой системы администрирования просто нет.

Ориентироваться на ощущения неправильно. Мы учитываем жалобы граждан, но опираемся на методику, которая вырабатывалась десятилетиями. Лучше не стало, потому что мы не достигли уровня качества воздуха, который считается нормой. Кстати, в Красноярске индекс загрязнения атмосферы 19, а у нас 7-8, но, я вас уверяю, по ощущениям разница не очень большая, потому что загрязнение остается высоким.

— Еще один субъективный момент. Все отмечают, что еще 5-10 лет назад такого «ужаса» не было. С чем это связано?

— Есть несколько моментов. Еще в 2011 году обсерватория имени Воейкова отмечала изменения климатических условий. Это факт. Но это один из элементов. Второе — отношение к этим процессам, к качеству воздуха, сравнение его с другими территориями у жителей. Когда-то это должно было произойти, и это правильно с позиции того, что мы должны защищать свою страну и место жизни, требовать и обеспечивать, чтобы оно было чистым. Советские люди меньше внимания обращали на это. На государственном уровне комитеты по экологии появились только в конце 80-х годов. Проблема в том, что довольно давно не было никаких фундаментальных исследований по этому вопросу в Челябинской области.

Например, мы до сих пор пользуемся в работе концепцией развития золотодобывающей промышленности региона, разработанной еще в 2002 году. Тогда была дана оценка состоянию этой отрасли, определены перспективы — какие есть месторождения, какие технологии, насколько они эффективны. Стоял вопрос: заниматься этим в Челябинской области или нет. Как только эта концепция начала реализовываться, сразу появились результаты, сейчас челябинские золотопромышленники — одни из лидеров.

И таких глубоких исследований не хватает. Такие же изыскания должны проходить в том числе и в сфере экологии.

Мы такой вопрос инициировали по Троицкому и Южноуральскому водохранилищам. Каждый год неожиданно происходит загрязнение этих водоемов. Мы нашли способы получить дополнительные изыскания, оценить притоки. На некоторых объектах впервые были отобраны пробы донных отложений. Состоялись предметные совещания с администрациями. По нашим данным, это территория ранее накопленного ущерба. Анализ отложений показал превышения по ряду загрязняющих веществ. Было серьезное влияние на притоки, в частности на реку Кидыш. Нужна комплексная оценка воздействия всех предприятий, которые расположены на этих объектах: ГРЭС, которые оказывают тепловое воздействие, смывы с полей, которые удобряются не всегда удобрением, а навозом. В Южноуральске проблема с органикой — это сине-зеленые водоросли, в Троицке — марганец.

Нужно работать с причиной, а не со следствием, потому что очистные могут и не справиться. Изыскания могут быть проведены в следующем году. Сейчас формируется техзадание, и в течение весны, в паводковый период, необходимо начать работу. В Троицке ГРЭС планирует уйти от теплового воздействия на водохранилище, там есть планы по реконструкции. По Южноуральску есть решение суда о том, что водохранилище не является технологическим водоемом. ГРЭС должна оценивать свое воздействие на него, получить весь комплекс разрешительных документов. ГРЭС относится к нему, как к сосуду, рыбохозяйственные предприятия — как к природному объекту, а город — как к источнику питьевой воды. Один и тот же объект, но у всех разное отношение. Это недопустимо. Нужно унифицировать подходы и применять рыбохозяйственные требования, потому что они самые жесткие.

— Что будет происходить в следующем году?

— Этот год будем заканчивать встречей с руководством крупных предприятий, чтобы еще раз проговорить и повторить нашу позицию, показать категоричность в этом вопросе, результаты. Пока все смотрят на соседа, думают, их не затронет.

Мы хотим показать, что вопросы будут ко всем нарушителям. Не потому, что хочется кого-то напугать. Мы хотим рассказать предприятиям о рисках. Следующий год — это еще большая жесткость. У населения есть запрос на радикальные меры.

Но самое сложное — это удержаться в балансе. Не пойти по популистскому пути. Остановить предприятие — не значит решить проблему. Практика показывает, что потом на этих промплощадках появляется масса мелких предприятий, которые еще сложнее контролировать. В начале следующего года начнем развивать практику дисквалификации руководителей предприятий, которые не предпринимают надлежащих мер для снижения нагрузки на окружающую среду. Если руководитель не способен оценить риски и принимать меры, это плохой руководитель.

Проблема в том, что предприятия отрицают, говорят: «Нет, у нас все хорошо». Они говорят, что нет проблем. Но то, что с воздухом проблема есть, для каждого очевидно. И все говорят: «Это не я, это кто-то другой». Этот круг не разрывается, никто не признает ошибки. Наша задача в том, чтобы убедить предприятия, что проблемы есть. Аудит — это диалог с предприятием, признание возможного наличия проблем. Мы видим в зонах влияний предприятий превышения по определенным веществам. У нас был долгий переход от сверхнормативных выбросов. Сейчас мы на стадии ревизии. Десять лет снижали выбросы до норматива, ставились очистные, новое оборудование и т. д.

Объем ведь сократился, по крайней мере, по статистике. Но возникает вопрос, а правильно ли эта работа была проведена. Поэтому мы решились на ревизию — надо проверить обоснованность всех разрешений. Даже если это будет болезненно для нас самих, мы это будем делать.

Важный момент — работа с волонтерами, у нас сформировался серьезный пул общественников, которые помогают контролировать обстановку.

Кроме того, в зоне особого внимания остается Ашинский район, где есть ранее накопленный ущерб, связанный с отходами металлургии. Важным направлением будет в целом работа по отходам, ликвидация шлакоотвалов и т. д. Мы выдали предписание ЧЭМК, законность которого подтверждена судами, о рекультивации участка, на котором размещен шлакоотвал. Надеемся, что будет понимание предприятия, что этим нужно заниматься. Географически это центр города. Начинается рекультивация городской свалки. Давайте решать эти вопросы одновременно.

Индустриальная слава Челябинска во многом связана с Цинковым заводом. Сегодня на ЧЦЗ выпускают около 60% всего российского цинка и около 2% мирового.

Цинковый завод находится в черте города, поэтому для нас очень важно снижать негативное воздействие на окружающую среду. С 2009 года, когда одним из акционеров стала УГМК , завод ведет активную экологическую политику. На предприятии прошли масштабная замена оборудования и реконструкция цехов. Фактические выбросы ЧЦЗ уже несколько лет не превышают 30% от разрешенного норматива. Несмотря на то, что наша доля в общем объеме выбросов относительно невелика - по данным Комплексного доклада о состоянии окружающей среды Челябинской области, в 2017 году выбросы ПАО «ЧЦЗ» составили 0,4% от выбросов по Челябинской области или 1,7% от выбросов Челябинска. Мы со всей серьезностью и ответственностью подходим к решению задачи снижения негативного воздействия на окружающую среду, - говорит генеральный директор ПАО «ЧЦЗ» Павел Избрехт.

ЧЕТЫРЕ МИЛЛИАРДА - НА ЭКОЛОГИЮ

За последние восемь лет Челябинский цинковый вложил в природоохранные мероприятия более четырех миллиардов рублей.

Прежде всего, реконструирован сернокислотный цех, который оказывал большое негативное воздействие на город. Новая технология отходящих газов позволила довести степень очистки промышленных выбросов до 99,95% - она признана самой эффективной на сегодняшний день. Весь процесс обжига диоксида серы удалось автоматизировать: каждый этап контролирует электроника, а на трубах теперь стоят датчики чистоты воздуха - специальные газоанализаторы. Информация с них в режиме реального времени отправляется на сайт завода и в «ГорЭкоЦентр ».

Помимо этого на предприятии установлен скруббер Вентури с двухъярусным орошением, который используется при пуске и остановке печей в обжиговом цехе. Это устройство, как моющий пылесос, промывает воздух, собирая всю пыль и тяжелые металлы - сернистый ангидрид, диоксид углерода, азот… Эффективность очистки практически абсолютная - 99,8%. При этом водяной цикл замкнут: загрязненные воды используются на других этапах производственного процесса.

Настоящим событием стало перевооружение пятой вельц-печи. Здесь оборудован узел приема и грануляции пылевидных отходов. Рукавный фильтр компании «Donaldson» ловит выбросы и возвращает их в производственную цепочку. Фильтр помог улучшить условия в рабочей зоне, в итоге часть профессий на Цинковом исключили из списка «вредных».

НА СУД ЗАКОНОДАТЕЛЕЙ

Как отметил начальник управления охраны труда, промышленной и экологической безопасности ЧЦЗ Дмитрий Кустов , на Челябинском цинковом заводе такие датчики используются уже 7 лет. Эти стационарные газоаналитические комплексы непрерывного контроля, состоящие из системы пробоподготовки и газоанализаторов, установлены в сернокислотном цехе. Комплексы позволяют в текущем времени определять содержание диоксида серы в отходящих газах, информация на мониторе оператора обновляется непрерывно. Затраты на приобретение стационарных газоаналитических комплексов составили 3,6 млн. руб. Ежегодные затраты на техническое обслуживание в среднем составляют порядка 350 тыс. руб.

Наш завод расположен на оживленной автомобильной магистрали, соединяющей два района города, вокруг множество других промышленных предприятий. Комплекс автоматического контроля позволяет предприятию обеспечивать необходимый уровень информационной открытости перед регуляторами и жителями города. На сегодня показатель утилизации диоксида серы составляет 99,95%. Несмотря на растущие объёмы производства, нам удалось сократить объём годовых выбросов на 25%, - рассказал Дмитрий Кустов.

ОТЧЕТЫ В РОСПРИРОДНАДЗОР СТАНУТ ЕЖЕСЕКУНДНЫМИ

Челябинский цинковый завод еще в 2010 году приобрел передвижную лабораторию экологического мониторинга на колесах. С виду это простая «газель», похожая на «скорую помощь». На крыше лаборатории - зонд, забирающий воздух. Часть потока мгновенно поступает на газовый анализатор - спустя десять секунд он уже выдает состав пробы. Другая часть воздуха прогоняется через фильтры. Их исследуют в заводской лаборатории и через сутки определяют концентрацию разных металлов. Анализ делают на 15 разных веществ.

Наша передвижная лаборатория загружена каждый день, - рассказывает заведующая лабораторией санитарно-экологического мониторинга ЧЦЗ Наталья Баклагина. - Замеры проводим по всей территории санитарно-защитной зоны и в жилой зоне поблизости от завода.

Чтобы лишний раз подчеркнуть открытость своей экологической политики, ЧЦЗ подписал соглашение с администрацией Челябинска о мониторинге выбросов и готов к диалогу с общественностью.

Основы этой работы заложены еще в 2011 году, когда Челябинский цинковый одним из первых в регионе подписал соглашение с администрацией города в сфере охраны окружающей среды, - говорит Павел Избрехт . - В период НМУ наша передвижная лаборатория проводит замеры три раза в день, и в этот же день результаты передаются в «ГорЭкоЦентр» и министерство экологии. Система отлажена и работает.

В феврале на предприятии побывала делегация Росприроднадзора . Чиновники оценили качество очистных сооружений, а также современную систему экологического мониторинга, которая позволила Цинковому заводу войти в проект.

Чем больше предприятий вовлечет «Чистый воздух» на территории города и всей области, тем проще нам будет работать. Когда в режиме онлайн мы начнем понимать, кто и сколько выбрасывает в атмосферу, легче вычислить нарушителей. На них мы и сможем сконцентрировать свои силы, - заявил в ходе визита на ЧЦЗ руководитель управления Федеральной службы по надзору в сфере природопользования по Челябинской области Виталий Курятников. - Цинковый завод подтвердил свою приверженность двигаться в этом направлении.

ВАЖНО

К 2020 году Цинковый прекратит сбрасывать воду в Миасс

Смог над городом не единственная проблема Челябинска, хотя и самая очевидная. Серьезные опасения вызывают промышленные стоки в реку Миасс . Но на Челябинском цинковом заводе эту проблему уже решают.

Три года назад на ЧЦЗ запустили новую станцию оборотного водоснабжения сернокислотного цеха. Два года назад – отделение химической подготовки воды, которое снабжает водой котлы -утилизаторы вельц-печей и охлаждающие установки.

В 2020 году завод планирует закончить строительство локальных очистных сооружений. Они позволят сократить объемы сбрасываемой воды, улучшить ее качество, а в перспективе планируется полностью исключить сброс промышленных вод в Миасс.

Челябинская область минувшим летом, как видно из обзоров экологических организаций, вошла в пятерку самых грязных регионов России. Местные власти работают с предприятиями, загрязняющими воздух отходами производства, но проблем пока остается больше, чем позитивных результатов.

Главная экологическая проблема Челябинска – воздух. Если в ветреные дни уровень вредных веществ в атмосфере приближается к допустимой номе, то во время штиля (особенно летом) над городом часто висит смог, а многие люди ощущают запах химических веществ. В Челябинске и пригородах регулярно фиксируется превышение оксида азота, углерода, бензапирена и других токсичных веществ. Бензапирен - светящееся вещество, обладающее мутагенными свойствами, из воздуха попадает в почву и воду, где имеет обыкновение накапливаться, не разлагаясь на другие соединения.Всего в Челябинской области насчитывается более шестисот промышленных предприятий, которые выбрасывают в атмосферу загрязняющие вещества. Это более 22 тысяч стационарных и 300 тысяч передвижных источников загрязнения.

Озера Смолино, Первое и Второе, а также Шершнёвское водохранилище и сама река Миасс страдают не только из-за грязной атмосферы. В Миасс сбрасывают отходы десятки химических предприятий, а в водохранилище несколько лет подряд находили горы помет и гниющих тушек, потрохов кур, выброшенных с птицефабрики «Равис».

В сточных водах Челябинска представлено огромное разнообразие вредных веществ: биогенные и органические соединения, углеводороды, металлы, фториды, цианиды, сероводород и многое другое. В 2008-2011 годах экологи Челябинска отмечали, что реку Миасс загрязняют «Миассзолото», «Миасский инструментальный завод», «УралАЗ», «Миасский» машиностроительный завод, «Водоканал». Уже тогда из-за концентрации нитритов, азота аммония, органических веществ, металлов, сероводорода, фенолов и нефтепродуктов способность реки к самоочищению практически себя исчерпала. Разумеется, страдает и почва, которая постоянно контактирует с воздухом и водой. Основные загрязнители челябинской почвы: цинк, свинец, кобальт, кадмий, ртуть. В списке значится ОАО «Челябинский цинковый завод».

Подводя итоги лета-2015, общественная организация «Зеленый патруль» заявила, что Южный Урал в очередной раз ухудшил свои позиции в экологическом рейтинге . Летом прошлого года экологи также фиксировали увеличение концентраций бензапирена. Связано это было, в основном, с засухой: без дождей вредные вещества находятся в «подвешенном состоянии» гораздо дольше.

По словам экологов, самыми опасными веществами для экологии Челябинска остаются бензаапирен и формальдегид. Какие именно заводы чадят больше других, сказать наверняка сейчас трудно. Дело в том, что федеральный закон обязал промышленников установить датчики контроля на каждый источник выбросов к 2018 году, но пока такое оборудование на трубы «надели» лишь немногие организации-добровольцы.

Тем не менее, проверяющие органы фиксируют предприятия, которые осуществляют незаконный выброс в атмосферу загрязняющих веществ. Среди нарушителей последнего времени - компании «Универсал», «Гидропневмоавтоматика», «Ухановский щебеночный карьер» и «Теплоград». Эти предприятия вообще не имели проектов нормативов предельно-допустимых выбросов, а также разрешений на выбросы. Их руководители подверглись штрафам.

Другая компания под названием «Востокметаллургмонтаж-1» допустила нарушения при ведении производственного контроля над охраной воздуха в связи с чем получила предупреждение. Ранее жители г. Еманжелинск пожаловались в прокуратуру на «Завод автоклавного газобетона», который использовал установки очистки газа на своих 15 точках выброса веществ без паспортов соответствия. А на «Заводе Минплита» производственный контроль над охраной атмосферного воздуха был, но осуществлялся не в полном объеме. При этом правила эксплуатации установок очистки газа постоянно нарушались.

Однако, главной «язвой» Челябинска называют Коркинский разрез, принадлежащий обанкроченной собственным владельцем Челябинской угольной компании (ЧУК). В марте вице-губернатор области Олег Климов и министр экологии Ирина Гладкова облетели на вертолете Челябинск и выяснили, ктобольше других загрязняют воздух.«Стоит смог и над ЧЭМК. И мы еще раз убедились, что Коркинский разрез также серьезно загрязняет воздух. Серьезно усугубляет ситуацию транспорт», – сообщил тогда г-н Климов по итогам облета. В апреле прокуратура и профильные органы подтвердили: пять предприятий города допустили загрязнение , пойдя на масштабные правонарушения, и среди них ОАО «Челябинская угольная компания», которая не локализовала и не тушила пожар на злосчастном Коркинском разрезе. Коркинский разрез вновь загорелсязимой 2015 года. Предприятие - открытые разработки, по ряду мнений, наиболее опасные для экологии региона. Разрез не функционирует, но и не законсервирован. По сообщениям ряда местных СМИ, когда добыча угля в разрезе перестал быть сверхприбыльной, собственник предприятия Константин Струков обанкротил компанию с тем, чтобы не вкладываться в природоохранные мероприятия.

ЧМК, по данным прокуратуры, в 3,6 раза превысил норматив по выбросам того же триоксидадиалюминия. На Челябинском заводе по производству коксохимической продукции обнаружили сломанное пылегазоочистное оборудование. Отдельные нарушения были найдены в работе ООО МП «СтальЛитПром» и ОАО «ЧЭМК». Кроме этого, выяснилось, что в загрязнении воздуха виноваты, в том числе, и экологические службы. Оказалось, что городское управление экологии и Минэкологии ненадлежащим образом исполняли свои обязанности, а специальная лаборатория для проверки чистоты атмосферного воздуха не функционировала с 2013 года.

В постоянном списке опасных предприятий Челябинска значатся ММК, ЧЭМК, Ашинский металлургический завод, «Катавцемент», «Уралцемент», ОАО «АКСИ», ОАО «Уфалейникель», ОАО «Челябинский цинковый завод», Челябинская ТЭЦ-1, ОАО «Автомобильный завод «Урал», ОАО «Челябинский трубопрокатный завод». Благодаря их деятельности загрязненность территории Челябинской области тяжелыми металлами превышает 29,5 тысяч кв. км. Особенно обширны ареалы загрязнения вокруг Челябинска и Магнитогорска. Если к ним добавить зоны интенсивного антропогенного изменения (Сатка, Бакал, Коркино, Еманжелинск), то общая территория загрязненности достигнет около 52 тысяч кв. км., что составляет больше половины территории всей области.

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Цинк и его влияние на окружающую среду

1. Антропогенные источники поступления в окружающую среду

Основным источником является выброс в атмосферу цинка при высокотемпературных технологических процессах. Таким путем плюс потери при транспортировке, обогащении, сортировке с 1995 по 2005 г. во всем мире было рассеяно 700 тыс. т цинка. В результате сжигания каменного угля в 1980г. в атмосферу поступило 137,5 тыс. т, к 2000 году эта цифра возросла до 218,8 тыс. т. Содержание цинка в воздухе в районе завода вторичной переработки цветных металлов составляет: в радиусе 300 м -0,350 мг/м 3 ; 500м - 0,285 мг/м 3 , 1000 м - 0,148 мг/м 3 , 2000 м - 0,52 мг/м 3 . Металлический цинк окисляется кислородом воздуха и выпадает в виде оксида ZnO. В среднем с атмосферными осадками ежегодно выпадает на 1км 2 поверхности Земли 72 кг цинка - в три раза больше чем свинца, и в 12 раз больше чем меди. Значительные количества цинка поступают в почву с твердыми отходами ГРЭС на буром угле. В районе одного из цинкоплавильных заводов в радиусе 0,8 км в поверхностном слое почвы содержание цинка достигало 80 мг/г. В радиусе 1 км от цинкового завода в зеленых частях овощей содержание цинка 53 -667 мг/кг, в корнеплодах - 3,5 -65 мг/кг, в почве -42 -40 мг/кг сухого остатка.

Сточные воды, содержащие цинк, не пригодны для орошения полей. Не соблюдение гигиенических нормативов привело в Японии к вспышке тяжелого заболевания костно-мышечной системы у населения, потреблявшего в пищу рис, выращенный на полях орошения, где использовались ирригационные воды, сильно загрязненные сульфидом цинка и кадмием.

Для Мирового океана особую опасность представляют шламы сточных вод и сами сточные воды химического, деревообрабатывающего, текстильного, бумажного, цементного производств, а также рудников, горно-обогатительных и плавильных заводов, металлургических комбинатов. Пороговой концентрацией цинка, снижающей эффективность очистки сточных вод на 5%, является 5 -10мг/л. Серьезным источником поступления цинка в воду является вымывание его горячей водой из оцинкованных водопроводных труб до 1,2 -2,9 мг с поверхности 1 дм 2 в сутки. Суммируя все антропогенные источники, общий объем поступления цинка в окружающую среду составляет 314 тыс. т в год.

2. Химические и физические свойства цинка и его соединений

Цинк (Zincum) Zn - химический элемент 12-й (IIb) группы Периодической системы. Атомный номер 30, относительная атомная масса 65,39. Природный цинк состоит из трех стабильных изотопов 64 Zn (48,6%), 66 Zn (26,9%) и 67 Zn (4,1%). Известно несколько радиоактивных изотопов, важнейший из них - 65 Zn с периодом полураспада 244 сут. Степень окисления +2.

Характеристика простого вещества. Металлический цинк обладает характерным голубоватым блеском на свежей поверхности, который он быстро теряет во влажном воздухе. Температура плавления 419,58° С, температура кипения 906,2° С, плотность 7,133 г/см 3 . При комнатной температуре цинк хрупок, при 100-150° С становится пластичным и легко прокатывается в тонкие листы и проволоку, а при 200-250° С вновь становится очень хрупким и его можно быть истолочь в порошок.

При нагревании цинк взаимодействуют с неметаллами (кроме водорода, углерода и азота). Активно реагирует с кислотами:

Zn + H 2 SO 4 (разб.) = ZnSO 4 + H 2

Цинк - единственный элемент группы, который растворяется в водных растворах щелочей с образованием ионов 2- (гидроксоцинкатов):

Zn + 2OH - + 2H 2 O = 2- + H 2

При растворении металлического цинка в растворе аммиака образуется аммиачный комплекс:

Zn + 4NH 3 ·H 2 O = (OH) 2 + 2H 2 O + H 2

Соединения цинка. Цинк образует многочисленные бинарные соединения с неметаллами, некоторые из них обладают полупроводниковыми свойствами. Соли цинка бесцветны (если не содержат окрашенных анионов), их растворы имеют кислотную среду вследствие гидролиза. При действии растворов щелочей и аммиака (начиная с pH ~ 5) основные соли осаждаются и переходят в гидроксид, который растворяется в избытке осадителя.

Оксид цинка ZnO является самым важным промышленным цинксодержащим соединением. Будучи побочным продуктом производства латуни, он стал известен раньше, чем сам металл. Оксид цинка получают, сжигая на воздухе пары цинка, образующиеся при плавке руды. Более чистый и белый продукт производят сжиганием паров, полученных из предварительно очищенного цинка.

Обычно оксид цинка - это белый тонкий порошок. При нагревании его окраска меняется на желтую в результате удаления кислорода из кристаллической решетки и образования нестехиометрической фазы Zn 1+ x O (x ? 7,10-5). Избыточное количество атомов цинка приводит к появлению дефектов решетки, захватывающих электроны, которые впоследствии возбуждаются при поглощении видимого света. Добавляя в оксид цинка 0,02-0,03%-ный избыток металлического цинка, можно получить целый спектр цветов - желтый, зеленый, коричневый, красный, однако красноватые оттенки природной формы оксида цинка - цинкита - появляются по другой причине: за счет присутствия марганца или железа. Оксид цинка ZnO амфотерен; он растворяется в кислотах с образованием солей цинка и в щелочах с образованием гидроксоцинкатов, таких как - и 2- :

ZnO + 2OH- + H 2 O = 2-

Гидроксид цинка Zn(OH) 2 образуется в виде студенистого белого осадок при добавлении щелочи к водным растворам солей цинка. Гидроксид цинка, так же как и оксид, амфотерен:

Zn(OH) 2 + 2OH- = 2-

Сульфид цинка ZnS выделяется в виде белого осадка при взаимодействии растворимых сульфидов и солей цинка в водном растворе. В кислотной среде осадок сульфида цинка не выпадает в кислотной среде. Сероводородная вода осаждает сульфид цинка лишь в присутствии анионов слабых кислот, например, ацетат-ионов, которые понижают кислотность среды, что приводит к повышению концентрации сульфид-ионов в растворе. Свежеосажденный сульфид цинка легко растворяется в минеральных кислотах с выделением сероводорода:

ZnS + 2H 3 O + = Zn 2+ + H 2 S + 2H 2 O

Селенид цинка ZnSe может быть осажден из раствора в виде лимонно-желтого, плохо фильтрующегося осадка. Влажный селенид цинка очень чувствителен к действию воздуха. Высушенный или полученный сухим путем устойчив на воздухе.

Теллурид цинка ZnTe, в зависимости от способа получения, - серый порошок, краснеющий при растирании, или красные кристаллы.

Хлорид цинка ZnCl 2 является одним из важных соединений цинка в промышленности. Его получают действием соляной кислоты на вторичное сырье или обожженную руду.

Ацетат цинка Zn(CH 3 COO) 2 хорошо растворим в воде (28,5% по массе при 20° С) и многих органических растворителях. При перегонке ацетата цинка при пониженном давлении образуется основный ацетат , его молекулярная структура включает атом кислорода, окруженный тетраэдром из атомов цинка, связанных по ребрам ацетатными мостиками. Он изоморфен основному ацетату бериллия, но в отличие от него, быстро гидролизуется в воде, это обусловлено способностью катиона цинка иметь координационное число выше четырех.

Цинкорганические соединения . Открытие в 1849 английским химиком-органиком Эдуардом Франклендом (Frankland Edward) (1825-1899) алкилов цинка, хотя и не первых из синтезированных металлоорганических соединений (соль Цейзе была получена в 1827), можно считать началом металлоорганической химии. Исследования Франкленда положили начало применению цинкорганических соединений в качестве промежуточных веществ при органическом синтезе, а измерения плотности паров привело его к предположению (важнейшему в развитии теории валентности), что каждый элемент имеет ограниченную, но определенную силу сродства. Реактивы Гриньяра, открытые в 1900, сильно потеснили алкилы цинка в органическом синтезе, однако многие реакции, в которых они теперь используются, были сначала разработаны для соединений цинка. Алкилы типа RZnX и ZnR 2 (где Х - галоген, R - алкил) можно получить, нагревая цинк в кипящем RX в инертной атмосфере (диоксид углерода или азот). Ковалентные ZnR 2 представляют собой неполярные жидкости или низкоплавкие твердые вещества. Они всегда мономерны в растворе и характеризуются линейной координацией атома цинка C-Zn-C. Цинкорганические соединения очень чувствительны к действию воздуха. Соединения с малой молекулярной массой самовоспламеняются, образуя дым из оксида цинка. Их реакции с водой, спиртами, аммиаком и другими веществами протекают подобно реакциям Гриньяра, однако менее энергично. Важным отличием является то, что они не взаимодействуют с диоксидом углерода.

3. Получение и применение цинка и его соединений

Исходное сырье для получения металлического цинка - сульфидные цинковые и полиметаллические руды. Выделение цинка начинается с концентрирования руды методами седиментации или флотации, затем ее обжигают до образования оксидов:

2ZnS + 3O 2 = 2ZnO + SO 2

Образующийся диоксид серы используют в производстве серной кислоты, а оксид цинка перерабатывают электролитическим методом или выплавляют с коксом.

В первом случае цинк выщелачивают из сырого оксида разбавленным раствором серной кислоты. При этом цинковой пылью осаждают кадмий:

Zn + Cd 2+ = Zn 2+ + Cd

Затем раствор сульфата цинка подвергают электролизу. Металл 99,95%-ной чистоты осаждается на алюминиевых катодах.

Восстановление оксида цинка коксом описывается уравнением:

2ZnO + C = 2Zn + CO 2

Для выплавки цинка ранее использовались ряды сильно нагретых горизонтальных реторт периодического действия, затем они были заменены непрерывно действующими вертикальными ретортами (в некоторых случаях, с электрическим подогревом). Эти процессы не были так термически эффективны, как доменный процесс, в котором сжигание топлива для нагрева проводится в той же камере, что и восстановление оксида, однако неизбежная проблема в случае цинка в том, что восстановление оксида цинка углеродом не протекает ниже температуры кипения цинка (этой проблемы нет для железа, меди или свинца), поэтому для конденсации паров нужно последующее охлаждение. Кроме того, в присутствии продуктов сгорания металл повторно окисляется.

Эту проблему можно решить, опрыскивая выходящие из печи пары цинка расплавленным свинцом. Это приводит к быстрому охлаждению и растворению цинка, так что повторное окисление цинка сводится к минимуму. Затем цинк почти 99%-й чистоты выделяют в виде жидкости и дополнительно очищают вакуумной дистилляцией до чистоты 99,99%. Весь присутствующий кадмий в ходе дистилляции восстанавливается. Преимущество доменной печи в том, что состав шихты не имеет принципиального значения, поэтому можно использовать смешанные руды цинка и свинца (ZnS и PbS часто находят вместе) для непрерывного производства обоих металлов. Свинец при этом выпускают со дна печи.

По данным экспертов, в 2009 производство цинка составило 9,9 млн. тонн, а его потребление - около 10,2 млн. тонн. Таким образом, дефицит цинка на мировом рынке равен 250-300 тыс. тонн.

В 2004 в Китае выпуск рафинированного цинка достиг 2,46 млн. т. Примерно по 1 млн. т производят Канада и Австралия. Цена на цинк в конце 2004 составила более 1100 долл. за тонну.

Спрос на металл остается высоким, благодаря бурному росту производства антикоррозионных покрытий. Для получения таких покрытий используют различные способы: погружение в расплавленный цинк (цинкование горячим способом), электролитическое осаждение, опрыскивание жидким металлом, нагревание с порошком цинка и использование красок, содержащих цинковый порошок. Оцинкованная жесть широко применяется как кровельный материал. Металлический цинк в виде брусков используют для защиты от коррозии стальных изделий, соприкасающихся с морской водой. Большое практическое значение имеют сплавы цинка - латуни (медь плюс 20-50% цинка). Для литья под давлением, помимо латуней, используется быстро растущее число специальных сплавов цинка. Еще одна область применения - производство сухих батарей, хотя в последние годы оно существенно сократилось.

Примерно половина всего производимого цинка используется для производства оцинкованной стали, одна треть - в горячем цинковании готовых изделий, остальное - для полосы и проволоки. За последние 20 лет мировой рынок этой продукции вырос более чем в 2 раза, в среднем прибавляя по 3,7% в год, причем в странах Запада производство металла ежегодно увеличивается на 4,8%. В настоящее время для цинкования 1 т стального листа нужно в среднем 35 кг цинка.

По предварительным оценкам, в 2005 потребление цинка в России может составить порядка 168,5 тыс. т в год, в том числе 90 тыс. т пойдет на цинкование, 24 тыс. т - на полуфабрикаты (латунный, цинковый прокат и др.), 29 тыс. т - в химическую промышленность (лакокрасочные материалы, резинотехнические изделия), 24,2 тыс. т - на литейные цинковые сплавы.

Соединения цинка.

Основное промышленное применение оксида цинка - производство резины, в котором он сокращает время вулканизации исходного каучука.

В качестве пигмента при производстве красок оксид цинка имеет преимущества по сравнению с традиционными свинцовыми белилами (основной карбонат свинца), благодаря отсутствию токсичности и потемнения под действием соединений серы, однако уступает оксиду титана по показателю преломления и кроющей способности.

Оксид цинка увеличивает срок жизни стекла и поэтому используется в производстве специальных стекол, эмалей и глазурей. Еще одна важная область применения - в составе нейтрализующих косметических паст и фармацевтических препаратов.

В химической промышленности оксид цинка обычно является исходным веществом для получения других соединений цинка, в которых наиболее важными являются мыла (т.е. соединения жирных кислот, такие как стеарат, пальмитат и другие соли цинка). Их используют в качестве отвердителей красок, стабилизаторов пластмасс и фунгицидов.

Небольшая, но важная область применения оксида цинка - производство цинковых ферритов. Это шпинели типа Zn II x M II 1- x Fe III 2 O 4 , содержащие еще один двухзарядный катион (обычно Mn II или Ni II). При х = 0 они имеют структуру обращенной шпинели. Если х = 1, то структура соответствует нормальной шпинели. Понижение количества ионов Fe III в тетраэдрических позициях приводит к понижению температуры Кюри. Таким образом, изменяя содержание цинка, можно влиять на магнитные свойства ферритов.

Гидроксид цинка применяется для синтеза различных соединений цинка.

Сфалерит ZnS является наиболее распространенным минералом цинка и главным источником металла, однако известна и вторая природная, хотя и намного более редкая форма вюрцит, более устойчивая при высокой температуре. Названия этих минералов используются для обозначения кристаллических структур, которые являются важными структурными типами, найденными для многих других соединений АВ. В обеих структурах атом цинка тетраэдрически координирован четырьмя атомами серы, а каждый атом серы тетраэдрически координирован четырьмя атомами цинка. Структуры существенно различаются только типом плотнейшей упаковки: в вюрците она кубическая, а в сфалерите - гексагональная.

Чистый сульфид цинка - белый и, подобно оксиду цинка, применяется как пигмент, для этого его часто получают (как литопон) вместе с сульфатом бария при взаимодействии водных растворов сульфата цинка и сульфида бария.

Кроме того, у сульфида цинка интересные оптические свойства. Он становится серым при действии ультрафиолетового излучения (возможно, за счет диссоциации). Однако этот процесс можно замедлить, например, добавлением следов солей кобальта. Катодное, рентгеновское и радиоактивное излучение вызывает появление флуоресценции или люминесценции различных цветов, которую можно усилить добавлением следов различных металлов или замещением цинка кадмием, а серы селеном. Это широко используется для производства электроннолучевых трубок и экранов радаров.

Селенид цинка используется в качестве лазерного материала и компонента люминофоров (вместе с сульфидом цинка).

Теллурид цинка используется как материал для фоторезисторов, приемников инфракрасного излучения, дозиметров и счетчиков радиоактивного излучения. Кроме того, он служит люминофором и полупроводниковым материалом, в том числе в лазерах.

Хлорид цинка ZnCl 2 является одним из важных соединений цинка в промышленности. Его получают действием соляной кислоты на вторичное сырье или обожженную руду.

Концентрированные водные растворы хлорида цинка растворяют крахмал, целлюлозу (поэтому их нельзя фильтровать через бумагу) и шелк. Его применяют в производстве текстиля, кроме того, он используется как антисептик для древесины и при изготовлении пергамента.

Поскольку в расплаве хлорид цинка легко растворяет оксиды других металлов, его используют в ряде металлургических флюсов. С помощью раствора хлорида цинка очищают металлы перед пайкой.

Хлорид цинка применяется и в магнезиальном цементе для зубных пломб, как компонент электролитов для гальванических покрытий и в сухих элементах.

Ацетат цинка используют как фиксатор при крашении тканей, консервант древесины, противогрибковое средство в медицине, катализатор в органическом синтезе. Ацетат цинка входит в состав зубных цементов, используется при производстве глазурей и фарфора.

4. Возможные пути ми грации и трансформации вещества

Цинк относиться к группе рассеянных элементов: содержание его в земной коре <1,5*10 -3 %. при Кларке 83/10 -4 %. Из 64 минералов цинка наибольшее значение имеют сфалерит (цинковая обманка ZnS, цинкит ZnO), смитсонит ZnCO 3 , вюртцит, каламин, госларит и другие. Основная масса цинка мигрирует через гидросферу Земли. Содержание растворенных форм цинка в Мировом океане составляет 6850 млн.т. Цинк относится к наиболее распространенным токсическим компонентам крупномасштабного загрязнения Мирового океана, о чем можно судить по его содержанию в настоящее время в поверхностном слое морской воды (60-100мкм), где оно достигает 1020 мкг/л. Верхним порогом экологической толерантности для океанов и внутренних морей принято считать 50мкг/л. Годовой глобальный вынос цинка с речными водами составляет 740 тыс.т при средней концентрации его 20мкг/л. Годовой захват цинка железомарганцевыми конкрециями океана превышает 2,8 тыс. т в год. Среднее содержание цинка в почвах мира 5*10 -3 %. В массе живого вещества планеты содержится 500 млн. т. Захват цинка годовым приростом фитомассы составляет 57,5 кг на 1 км 2 . Вместе с медью и свинцом цинк занимает первое среди рассеянных элементов по интенсивности поглощения биосом океана. Содержание цинка в морских водорослях 15,0 мг/100 г сухого веса, в наземных растениях 10,0. в морских животных 0,6-150,0. в наземных животных 16,0 в бактериях 0,1-28,0. Интенсивно аккумулируют цинк водные растения, брюхоногие моллюски и особенно клоп-гладыш, содержание цинка в которых достигает 141 мг/кг сухого вещества. Накопителем биоиндикатором атмосферного загрязнения цинка могут служить мхи.

5. Токсич еское действие цинка и его соединений и сан итарно-гигиенические показатели

Микроорганизмы и растения . При содержании цинка в верхнем слое почвы до 8 -13% значительно уменьшается общее число микроорганизмов, но рост большинства из них замедляется уже при уровне цинка 100-200 мкг/кг; грибы более устойчивы. Отрицательное влияние цинка на микроорганизмы и микрофауну почвы снижает ее плодородие: в условиях умеренного климата урожай зерновых снижается на 20 -30%, свеклы - на 35%, бобов - на 40%, картофеля - на 47%. Уровень цинка, снижающий урожай или высоту растения на 5-10%, считается токсичным и составляет для овса 435-725 млн -1 , для клевера 210-290, для свеклы 240-275. Известны растения, которые обладают способностью концентрировать цинк, например гвоздичные (до 1500-4900 мг/кг сухого вещества), крестоцветные (до 5440-13630 мг/кг).

Гидробионты . Соединения цинка сильно повреждают жабры рыб. Сначала наблюдается фаза возбуждения и учащения дыхания, по мере разрушения респираторного эпителия наступают асфиксия и смерть. Обратимость отравления возможна, если рыбу перенести в свежую воду в стадии опрокидывания. Токсичность цинка усиливают ионы меди и никеля. Концентрация 15мг/л в течение 8 ч смертельна для всех рыб. Плотва не переносит концентрацию более 1мг/л. В мягкой воде цинк токсичен для форели в концентрации 0,15мг/л, в жесткой ЛК 50 = 4,76 мг/л. Хлорид цинка токсичен для улиток и ракообразных при 0,2 мг/л. Способностью накапливать цинк обладают устрицы; скармливание таких устриц крысам вызывает у них интоксикацию.

Общий характер действия на теплокровных . В основе многих проявлений цинковой интоксикации лежат конкурентные отношения цинка с рядом других металлов. У рабочих - плавильщиков цинка и упаковщиц оксида цинка выявлено значительное снижение общего уровня кальция в сыворотке крови. Избыточное поступление цинка в организм животных сопровождалось падением содержания кальция не только в крови, но и в костях, одновременно нарушалось усвоение фосфора; в результате развивался остеопороз. Токсичность оксида цинка объясняют его каталитической активностью. Цинк может представлять мутагенную и онкогенную опасность. Гонадотоксическое действие цинка проявляется снижением подвижности сперматозоидов и их способности проникать в яйцеклетку.

Острое отравление. Животные. У кошек, вдыхавших однократно цинковую пыль, в легких - отек, кровоизлияния, в бронхиолах и альвеолах - лейкоциты, макрофаги. В подострых опытах: узелки эпителиальных клеток в легких, цирроз поджелудочной железы, увеличение содержания в ней цинка, дегенерация, а в некоторых случаях пролиферация Я-клеток в островках Лангерганса, выделение сахара с мочой. У кроликов с экспериментальной цинковой лихорадкой проявление анемии. После вдыхания паров оксида цинка в концентрации 110-600мг/м 3 (к воздуху добавлялось 10% СО 2) в течение 15 мин у кошек наблюдается вялость, понижение температуры. При вдыхании в течение 45мин полная прострация, дрожание, затрудненное дыхание, понижение температуры, снижение числа эритроцитов в крови. У убитых сразу после извлечения из камер животных резко выраженных изменений в легких не обнаружено. У убитых через сутки - полнокровие, проникновение в ткани вокруг бронхов клеточных элементов, экссудат в бронхах, очаги уплотнений с большим количеством лейкоцитов в альвеолах. Через 4 суток воспаление легких. Крысы и кролики менее чувствительны. Ингаляция морским свинкам ZnO в течение 3 часов в концентрации 25мг/м 3 привела к выраженному отеку легких. Воздействие аэрозоля сульфата цинка (1,1 мг/м 3 в течение 1 часа) раздражает у морских свинок верхние дыхательные пути. После интратрахеального введения 40мг цинка через 8 мес.наблюдаются значительные изменения в бронхах, гиперплазия лимфоидных элементов, интенсивное образование соединительной ткани, эмфизема в легких. Примесь 1мг цинка к 25мг SiO 2 усиливает фиброгенность последнего. Через 18-24 мес. после интратрахеального однократного (5, 25 и50 мг) или повторного (по2 -5 мг) введения высокодисперсной пыли цинка у 15% крыс появились злокачественные опухоли (саркомы) в легких и опухоли яичек. Через тот же срок после введения в трахею 50мг ZnO деформация бронхов, гиперплазия и склероз лимфатических фолликулов, перибронхиальная пневмония.

Человек. Опасность острого ингаляционного отравления представляют аэрозоли металлического цинка, его оксида и хлорида; возможно отравление парами последнего. Опрос рабочих, занятых в производстве цинковой пыли, выявил у большинства из них в анамнезе случаи литейной лихорадки. Описаны симптомы, появляющиеся сразу после приступа лихорадки,- боли и отечность суставов, геморрагические высыпания в области стоп. Острые отравления с типичными явлениями лихорадки описаны при электросварке и газорезке металлических конструкций, содержащих цинк; количество цинка в сварочной пыли в зависимости от толщины цинкового покрытия колеблется в пределах 18 -58 мг/м 3 ; в моче при этом резко увеличивается содержание цинка и меди; появляется дизурия. У электросварщиков обнаружены хронические катаральные заболевания верхних дыхательных путей и пищеварительного тракта, конъюнктивиты, дерматиты, малокровие, билирубинемия, гипоацидный гастрит. При отравлении оксидом цинка наблюдается типичная картина литейной лихорадки. Уже во время работы появляется сладковатый вкус во рту, после работы - плохой аппетит, иногда сильная жажда. Чувство усталости, стеснение и давящая боль в груди, сонливость, сухой кашель. Этот период, длящийся в зависимости от тяжести отравления от 1 до 4 -5 ч, сменяется резким ознобом, продолжающимися 1 -1,5 ч.Озноб часто нарастает толчками, температура поднимается до 37-38 о С (иногда до 40 о С и выше) и держатся несколько часов. При этом наблюдается расширение зрачков, гиперемия конъюнктивы, глотки, лица. В моче появляются сахар, часто гематопорфирин, уробилин; возможно увеличение содержания цинка и меди. В крови содержание сахара поднимается значительно, иногда отмечается увеличение печени. Нередко болезненное состояние длится 2-3 дня и дольше. В зависимости от индивидуальности, а также концентрации паров ZnO картина заболевания может быть весьма разнообразна. Описан случай лихорадки у фотографа, использовавшего для раскрашивания портретов краску, содержащую ZnO. У погибших при тяжелом отравлении обнаружены отек межуточной ткани легких, деструкция и метаплазия альвеолярного эпителия. Повторные заболевания приводят к ослаблению организма и активированию туберкулезного процесса, а также повышению восприимчивости к другим заболеваниям дыхательных органов.

Вдыхание в течение 5-30 мин дыма хлорида цинка вызывает пароксизмальный кашель, тошноту, иногда рвоту; через 1-24 часа -одышка, повышение температуры тела, возможны воспалительные явления и отек легких; осложнений следует ожидать в течение 5-12 дней. Описанный синдром получил название острой химической пневмопатии. На вскрытии погибших на 6 и 11 дни после отравления - некротизирующий трахеит, бронхит, сливная бронхопневмония с тромбозом мелких сосудов и облитерирующий бронхиолит.

При попадании сульфата цинка в желудок - тошнота, рвота, понос иногда с примесью крови; доза, вызывающая рвоту,- 1-2 г. Инкубационный период от нескольких минут до нескольких часов. При смертельных исходах на вскрытии - тяжелые повреждения слизистой оболочки желудочно-кишечного тракта вплоть до некроза, признаки расстройства мозгового кровообращения. Известно массовое отравление в США пищей, которую готовили и хранили в посуде с цинковым покрытием: под действием кислот пищи образовался ZnSO 4 . Возможна интоксикация кислыми продуктами, например, фруктовой пастилой, при изготовлении и хранении их в оцинкованной посуде. Известны, также, многочисленные случаи отравления пищей, хранившейся в оцинкованной посуде: квасом, стоявшим сутки (содержание цинка в продукте 187,6 мг%), молоком (31,3 мг%), томатным соком(89 мг%), кашей, сваренной в оцинкованной посуде(650 мг%).

Хлорид цинка обладает выраженным действием на слизистые оболочки пищеварительного тракта и кожу вокруг рта: ожог слизистых, колики в животе, рвота с примесью крови, кровавый понос, сильное возбуждение; в последующие дни желтуха, боли в конечностях, анурия, остаточный азот до 280 мг%; на вскрытии - признаки поражения печени, почек, миокарда. Известен случай смерти от внезапного кровотечения из трахеи через месяц после отравления; возможно также развитие стеноза пищевода.

Хроническое отравление. Человек . При воздействии цинковой пыли рабочие жалуются на раздражительность, бессонницу, снижение памяти, потливость по ночам, ухудшение слуха, шум в ушах, желудочно-кишечное расстройство; объективно гипохромная анемия, субатрофические катары верхних дыхательных путей после 2-3 лет работы; рентгенографически - усиление легочного рисунка, эмфизема, начальные признаки пневмосклероза. Обращают внимание на то, что цинк обладает кумулятивным токсическим эффектом даже при весьма незначительном содержании его в воздухе. У рабочих цеха цинковой гальваники содержание цинка в волосах достигает 27,2 мг% (в контроле 7,76); у паяльщиков 25,5; маляров 22,9; оцинковщиков 30,04; у тех из них, кто жаловался на слабость и плохой сон, 57,5 мг%. Среди шведских горняков, добывающих цинк, наблюдается повышенная смертность от рака легких.

У многих рабочих, занятых в производстве оксида цинка, обнаружены гипогликемия, гипохолестеринемия, повышение содержания уробилина и порфиринов в моче; нарушение функций поджелудочной железы и печени; фиброз легких. Даже при использовании респираторов пыль ZnO вызывает (не ранее, чем через год) изменения в содержании полисахаридов, пероксидаз и кислых фосфатаз в клетках крови; при стаже 10 лет развивается анемия. При хроническом воздействии ZnO жалобы на диспептические явления. У женщин, работающих в производстве цинковых белил и подвергавшихся в течение 5 лет воздействию цинка в концентрациях 2,4 -7,1 мг/м 3 , выявлено снижение содержания гемоглобина в крови и железа в сыворотке, повышение уровня трансферрина и эритропоэтина.

Лица, контактирующие с цинкосодержащими удобрениями, жалуются на общую слабость, сухость в носу, кашель, шум в ушах; объективно- хроническое воспаление слизистых верхних дыхательных путей. Производственный контакт с хлоридом цинка может привести к поражению слизистой верхних дыхательных путей вплоть до прободения носовой перегородки, желудочно-кишечным расстройствам(после 1 года работы), а также к возникновению язвы желудка или двенадцатиперстной кишки (после 5- 20 лет работы).

Ортоарсенит и гидроортоарсенат цинка. ЛД 50 при введении в желудок крысам для ортоарсенита 1503 мг/кг, для гидроортоарсената 1020 мг/кг; ЛД 50 последнего для мышей 601 мг/кг. Симптомы интоксикации: гиподинамия, одышка, понос; увеличение содержания пировиноградной кислоты и снижение концентрации SH- групп в крови; на вскрытии- кровоизлияния по ходу пищеварительного тракта. Порог острого раздражающего действия при введении в желудок для ортоарсенита 14 мг/кг, для гидроортоарсената 54мг/кг. Повторное введение обоих веществ в дозах соответственно 27 и 102 мг/кг вызывает сосудистые расстройства, нарушение функции ЦНС, терморегуляции, порфиринового обмена; на вскрытии- язвы на слизистой оболочке желудочно-кишечного тракта, гепатит, увеличение содержания мышьяка в печени.

Селенид и сульфид цинка. Токсическое действие. Животные. Порог острого ингаляционного действия селенида цинка для крыс по влиянию на прирост массы тела и ректальную температуру 44,5 мг/м 3 . При интратрахеальном введении выявлено только пневмотоксическое действие. При введении в желудок доза 8 г/кг не вызывает гибели животных. Кожно-резорбтивное действие отсутствует.

Человек. При производственном контакте жалобы на головную боль, быструю утомляемость, головокружение, сухость во рту, понос, боли в области печени и в суставах, выпадение волос. На некоторых рабочих участках возможно образование селено- и сероводорода.

Фосфаты цинка (ортофосфат и гидроортофосфат) . Токсическое действие. Животные. У крыс через 3 мес. после интратрахеального введения 50 мг каждого из фосфатов воспаление легких и умеренный сетчатый склероз; явления исчезают к концу 6-12 -месячного периода. При введении в желудок не вызывают гибели крыс в дозах 10 г/кг; при в/ брюшинном введении ЛД 50 для гидроортофосфата цинка 600, для ортофосфата цинка551 мг/кг.

Фосфид цинка. Т оксическое действие. Высокую ядовитость фосфида цинка определяет фосфин РН 3 , образующийся в желудке в результате реакции между Zn 3 P 2 и HCI желудочного сока. Фосфин обладает выраженным нейротоксическим действием. В крови он окисляется, частично превращаясь в фосфорную кислоту, частично выделяясь в неизменном виде через легкие; в крови и органах погибших животных и людей не обнаруживается. Ядовит для животных и человека при любых путях введения. У человека при приеме фосфида цинка жажда, тошнота, боли в желудке, понос, отдышка, рвота, чувство страха, судороги, кома.

Объективно - признаки почечной и печеночной недостаточности, нарушение сердечной деятельности, ацидоз. На вскрытии- гиперемия, отек мозга и легких, крупные кровоизлияния в легких и поджелудочной железе. Смерть наступает через 7-60 часов после появления асфиксии. Смертельная доза для взрослого человека - 25 мг.

Поступление, распределение и выведение из организма . Содержание цинка в теле взрослого человека составляет 1-2,5 г.: 30% - в костях, 60% - в мышцах. В печени цинк трансформируется в металлобелковые комплексы (металлоэнзимы). В кровь цинк транспортируется в виде белковых комплексах и лишь небольшая часть в ионной форме. Содержание цинка в крови 700-800 мкг%. В организме цинк распределяется следующим образом(мкг/г): надпочечники 6, кости 66, почки 37, почки 38, мозг 13, желудок 21, сердце 27, кожа 6, мышцы 48. С возрастом содержание цинка в организме увеличивается. Выводится цинк через кишечник, с мочой и потом. Выводится цинк и с молоком.

Санитарно-гигиенические нормативы

Вещество	Нормативы (атмосферный воздух)	Класс опасности
	ПДКр.з мг/м3	ВДКр.з мг/м3	ПДКс.с мг/м3
карбонат
	Нормативы (водоисточники)
	ПДКв мг/л	ПДКв.р. мг/л
	Нормативы (почва)
	ПДКп мг/кг

ПДК цинка в пищевых продуктах

6. Методы определения и контроля за содер жанием цинка в окружающей среде

цинк окружающая среда выброс атмосфера

Определение цинка и его соединений в воздухе основано на образовании комплекса при взаимодействии иона цинка Zn 2+ с гидрохлоридом диантипирилметилметана в присутствии тиоцианата аммония; чувствительность 1 мкг в анализируемом объеме. Определение в воде основано на образовании красных соединений цинка с дитизоном, извлечении дитизоната цинка в слой CCI 4 при рН 4,5 -4,8 с последующим фотометрированием; чувствительность метода 0,005 мг/л. Определение в пищевых продуктах хроматографическое; основано на образовании комплекса катионов цинка (при рН 4,5-5,0) с диэтилдитиокарбоматом натрия); чувствительность метода 0,005 мг/л.

Для определения в растениях предложен рентгенофлюоросцентный метод. Определение в организме выполняют колориметрически с дитизоном или путем образования комплексов с другими реагентами. Описан флуорометрический метод определения цинка с 8- гидроксихинолином и ряд других. В семенной жидкости цинка можно определить колориметрически по реакции цинка и (4-пиридилазо)-резорцина; чувствительность 2мг/л.

7. Неотло жная помощь при отравления и СИЗ

Индивидуальная защита. Для защиты органов дыхания следует использовать противогазы марки БКФ или респираторы типа «Лепесток», «Астра» и др. При возможности загрязнить кожу рук цинком и его соединениями рабочие должны применять защитные мази перед работой с последующим нанесением питательных кремов после мытья. Работающие, не обеспеченные необходимой спецодеждой и средствами индивидуальной защиты или имеющие их в неисправном состоянии, не должны допускаться к работе.

Неотложная помощь. При литейной лихорадке или после острого отравления парами или пылью цинка, оксидом и хлоридом цинка - дыхание свежим воздухом, иногда - кислородом; щелочные ингаляции, в/вено 5% раствор глюкозы, декстрана физиологического раствора до нормализации венозного давления. В угрожающих случаях назначают пеницилламин, далее антибиотики, кортикостероиды. После приема внутрь растворимых солей цинка сразу промыть желудок 0,5% раствором танина, принять яичное молоко активированный уголь; под кожу унитиол; по показаниям противошоковая терапия.

8. Задача

Исходные данные .

Высота трубы (Н)=12 м.

Диаметр трубы(D)=0,6 м.

V 1 =6500 м 3 /ч=1,81 м 3 /с.

М факт =0,02.

Место выброса: Пермская область (А=200).

Решение.

Соединение цинка: ZnO. Т.к данных по ПДКм.р. для данного соединения нет берем значения ПДКр.з. и считаем ВДКа.в. ПДКр.з=0,5 мг/м 3

lgВДКа.в=0,62*lgПДКр.з-1,77=0,62*lg0.5-1,77=-1,957

Значит ВДКа.в=0,011 мг/м 3

Фоновая концентрация вещества

Сф=0,3*ВДКа.в=0,0033 мг/м 3

Средняя линейная скорость выхода смеси

w о =(4*V 1)/(р*D 2)=(4*1,81)/(3,1416*12*12)=6,4 м/с

ДТ=Т-Тв=55-25=30 о С - выброс горячий.

Параметр f=(1000*w o 2 *D)/(H 2 * ДТ)=5.69<100 - выброс горячий.

Vm=0.65*(V 1 * ДТ/H) 1/3 =0.65*(1.81*30/12) 1/3 =1.075.

Коэффициент n, учитывающий подъем факела за счет скоростного напора,

т.к. 0,5

n=0,532*Vm 2 -2,13*Vm+3,13=1,455

Коэффициент m, учитывающий подъем факела за счет теплового напора,

m=(0.67+0.1*f 1/2 +0.34*f 1/3) -1 =0.6598

Примем что F=1 и з=1, тогда значение ПДВ

ПДВ=((ВДКа.в-Сф)* H 2 *(V 1 * ДТ) 1/3)/(А*F*n*m* з)=

=((0.011-0.0033)* 12 2 *(1.81*30) 1/3)/(200*1*1.455*0.6598)=0.022 г/с

Т.к Мф<ПДВ- выброс экологически безопасный.

Определение максимальной концентрации.

Т.к. f<100 то Cm=(Mф*A*F*m*n* з)/(H 2 *(V 1 * ДТ) 1/3)=0.0065 мг/м 3

Определение максимальной высоты

Коэффициент d зависит от Vm и f<100, тогда

d=4.95*(1+0.28*f 1/3)=7.424

Xm=4*7.424*12/4=89.1 м.

Расчет концентрации загрязняющего вещества в атмосферном воздухе в районе источника выброса.

9 . Методы очистки выбросов, производимых в атмосферу, от цинка и его соединений (выбранное соединение ZnO)

Так как выбранное соединение цинка - оксид цинка представляет собой мелкий порошок - среднедисперсную пыль, то будут рассмотрены методы очистки газов от твердых частиц.

Современные аппараты обеспыливания газов можно разбить на четыре группы:

1) механические обеспыливающие устройства, в которых пыль отделяется под действием сил тяжести, инерции или центробежной силы.

2) мокрые или гидравлические аппараты, в которых твердые частицы улавливаются жидкостью.

3) пористые фильтры, на которых оседают мельчайшие частицы пыли.

4) электрофильтры, в которых частицы осаждаются за счет ионизации газов и содержащихся в нем пылинок.

Для выбросов, содержащих данное соединение цинка, наиболее подходящие в использовании методы очистки - это пористые фильтры, т.к. они обладают наибольшей эффективностью пылеулавливания, и пригодны для такого вида частиц.

Фильтры. В пылеулавливателях этого типа газовый поток проходит через пористый материал различной плотности и толщины, в котором задерживается основная часть пыли. Очистку от грубой пыли проводят в фильтрах, заполненных коксом, песком, гравием, насадкой различной формы и природы. Для очистки от тонкой пыли применяют фильтрующий материал типа бумаги, войлока или ткани различной плотности. Бумагу используют при очистке атмосферного воздуха или же газа с низким содержанием пыли. В промышленных условиях применяют тканевые или рукавные фильтры. Они имеют форму барабана, матерчатых мешков или карманов, работающих параллельно.

Основным показателем фильтра является его гидравлическое сопротивление. Сопротивление чистого фильтра пропорционально корню квадратному из радиуса ячейки ткани. Гидравлическое сопротивление фильтра, работающего в ламинарном режиме, изменяется пропорционально скорости фильтрации. С увеличением слоя осевшей на фильтре пыли его гидравлическое сопротивление возрастает.

В качестве фильтрующих тканей в промышленности раньше широко применяли шерсть, хлопок. Они позволяют очищать газы при температуре меньше 100єС. Теперь их вытесняют синтетические волокна - химически и механически более стойкие материалы. Они менее влагоемки (например, шерсть поглощает до 15% влаги, а тергаль лишь 0,4% от собственной массы), не гниют и позволяют перерабатывать газы при температуре до 150єС. Кроме того, синтетические волокна термопластичны, что позволяет при помощи простых термических операций проводить их монтаж, крепление и ремонт.

Фильтрующие рукава из некоторых синтетических тканей с помощью термической обработки выполняются в виде гармошки, что значительно увеличивает их фильтрующую поверхность при тех же размерах фильтра. Стали применяться ткани из стекловолокна, которое выдерживает температуру до 250 0 С. Однако хрупкость таких волокон ограничивает сферу их применения.

Рукавные фильтры очищают от пыли следующими методами: механическим встряхиванием, обратной продувкой воздуха, ультразвуком и импульсной продувкой сжатым воздухом (гидравлический удар). Главным достоинством рукавных фильтров является высокая степень очистки, достигающая 99% для всех размеров частиц. Гидравлическое сопротивление тканевых фильтров составляет обычно 0,5-1,5 кПа, а удельный расход равен 0,25-0,6кВт. ч на 1000 м 3 газа.

Развитие производств металлокерамических изделий открыло новые перспективы в пылеочистке. Металлокерамический фильтр ФМК предназначен для тонкой очистки запыленных газов и улавливания ценных аэрозолей из отходящих газов предприятий химической промышленности, цветной металлургии и других отраслей промышленности. Фильтрующие элементы, закрепленные в трубной решетке, заключены в корпус фильтра. Они собираются из металлокерамических труб. На наружной поверхности фильтрующего элемента образуется слой уловленной пыли. Для разрушения и частичного удаления этого слоя предусмотрена обратная продувка сжатым воздухом. Удельная нагрузка по газу 0,4-0,6 м 3 /(м 2. мин). Рабочая длина фильтрующего элемента 2 метра, его диаметр 10 см. Эффективность пылеулавливания 99,99%. Температура очищаемого газа до 500 0 С. Гидравлическое сопротивление фильтра 50-90 Па. Давление сжатого воздуха для регенерации 0,25-0,30 МПа. Период между продувками 30-90 мин, продолжительность продувки 1-2 с.

Один из рукавных фильтров, выпускаемых промышленно и его характеристики, представлены ниже.

Фильтр рукавный с механической регенерацией рукавов ФРМ-С.

Фильтры рукавные с механической регенерацией рукавов типа ФРМ-С представляют собой надежные и эффективные пылеулавливающие аппараты, предназначенные для улавливания мелкодисперсных пылей из воздуха и негорючих газов.

Область применения: в производстве строительных материалов, деревообработке, технологических процессах черной и цветной металлургии и др.

Фильтрующим элементом рукавных фильтров является рукав, сшитый из специального материала, который выбирается исходя из условий эксплуатации установок у Заказчика. Регенерация осуществляется путем встряхивания рукавов с помощью электромеханического вибратора.

Устройство и принцип работы:

Принцип работы фильтра основан на улавливании пыли фильтрующей тканью при прохождении через нее запыленного воздуха. По мере увеличения толщины слоя пыли на поверхности рукавов возрастает сопротивление движению воздуха и снижается пропускная способность фильтра, во избежание чего предусмотрена регенерация запыленных рукавов при помощи электромеханических вибраторов.

Запыленный воздух поступает в фильтр (рис. 1) по воздуховоду через входной патрубок (1) в камеру запыленного воздуха (2), проходит через рукава (3), при этом частицы пыли задерживаются на их наружной поверхности, а очищенный воздух поступает в камеру чистого воздуха (4) и через выходной патрубок (5) отводится из фильтра.

Регенерация запыленных рукавов осуществляется включением на непродолжительное время электромеханического вибратора (6), закрепленного на крепежной раме (7), установленной на виброизоляторах (8).

Пыль, стряхиваемая с рукавов, осыпается в бункер (9) и шлюзовым питателем (10) удаляется из фильтра шлюзовым питателем (10) удаляется из фильтра.

Технические характеристики

Размещено на Allbest.ru

Подобные документы

Свойства и биохимическая функция цинка. Геохимическая характеристика элемента в природных средах. Месторождения и производства по добыче металла. Влияние цинка и его соединений на здоровье человека. Модель устойчивого развития системы "природа-общество".

контрольная работа , добавлен 11.09.2010


Общая характеристика производства. Физико-химические свойства глинистого сырья. Пластичные свойства глин. Оценка влияния выбросов Кирпичного завода ООО "Ажемак" на окружающую среду. Особенности кислотных дождей. Влияние углеводорода на окружающую среду.

курсовая работа , добавлен 06.01.2015


Загрязняющие вещества, выбрасываемые в атмосферу предприятием, их влияние на человека и окружающую природную среду. Учёт, обследование и расчеты по инвентаризации выбросов автотранспорта, цеха механической и деревообработки, литейного производства.

курсовая работа , добавлен 29.09.2011


Анализ влияния загрязняющих веществ при производстве кормовых дрожжей на окружающую природную среду. Расчет годовых выбросов вредных примесей; определение границ санитарно-защитной зоны для предприятия. Методы очистки сточных вод и газообразных выбросов.

курсовая работа , добавлен 25.08.2012


Основные виды карьерного транспорта и их влияние на окружающую среду. Железнодорожный, автомобильный и конвейерный карьерный транспорт. Выброс вредного вещества при сжигании топлива. Выделение пыли в атмосферу на дорогах, отвалах, перегрузочных пунктах.

реферат , добавлен 16.12.2013


Природа и свойства загрязняющих окружающую среду веществ, особенности их влияния на человека и растительность. Состав выбросов при сжигании твердого топлива. Загрязнения от подвижных источников выбросов. Элементы и виды отработанных газов автомобилей.

контрольная работа , добавлен 07.01.2015


Методы очистки сточных вод и системы водообеспечения. Гальваническое покрытие металла. Хромирование, цинкование и никелирование. Распространение цинкования и меднения. Влияние гальванических производств на окружающую среду. Загрязнение природных вод.

контрольная работа , добавлен 05.05.2009


Свойства двуокиси серы, описание влияния данного соединения на окружающую среду. Удаление серы на нефтеперерабатывающих заводах. Очистка продуктов сгорания от окислов серы. Выбор и обоснование метода, способа и аппарата очистки и обезвреживания выбросов.

курсовая работа , добавлен 21.12.2011


Классификация, принцип действия АЭС. Выбросы радиоактивных веществ в атмосферу. Влияние радионуклиидов на окружающую среду. Нормирование выбросов радиоактивных газов в атмосферу. Ограничение абсолютных выбросов. Промышленные системы газоочистки.

курсовая работа , добавлен 26.02.2013


Комплексное воздействие предприятия на окружающую среду. Оценка выбросов в атмосферу и их характеристика. Санитарно-защитная зона предприятия. Воздействие на почву, подземные и поверхностные воды. Влияние опасных и вредных факторов на организм человека.