Влияние угольной промышленности.

Практическое занятие № 13.

Тема: ВЛИЯНИЕ УГОЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ НА ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ

Цель занятия: определить степень влияния угольной промышленности на окружающую среду

План занятия:

1. Угольная промышленность. Общая характеристика.
2. Влияние угольной промышленности на окружающую среду.

Методические рекомендации: дополнительно изучитьвлияние угольной промышленности на окружающую среду

Глоссарий:

Окружающая среда – обобщенное понятие, характеризующее природные условия в конкретно избранном месте и физико-химическое состояние данной местности. Как правило, применение термина относится к описанию природных условий на поверхности Земли, состоянию её локальных и глобальных экосистем, включая неживую природу, и их взаимодействие с человеком.

Угольная промышленность – промышленность, включающая добычу (обогащение) и переработку (брикетирование) бурого и каменного угля.

Загрязнение - это процесс отрицательного видоизменения окружающей среды — воздуха, воды, почвы — путём её интоксикации веществами, которые угрожают жизни живых организмов.

Химическое загрязнение — увеличение количества химических компонентов определённой среды, а также проникновение (введение) в неё химических веществ в концентрациях, превышающих норму или не свойственных ей. Наиболее опасно для природных экосистем и человека именно химическое загрязнение, поставляющее в окружающую среду различные токсиканты — аэрозоли, химические вещества, тяжелые металлы, пестициды, пластмассы, поверхностно-активные вещества и др.

Охрана окружающей среды, или прикладная экология — комплекс мер, предназначенных для ограничения отрицательного влияния человеческой деятельности на природу. В западных странах часто используется также понятие энвайронментология (en:Environmental science), которое в отечественной литературе выражается термином «наука об охране окружающей среды».

Материал занятия:

Угольная промышленность — включает добычу (обогащение) и переработку (брикетирование) бурого и каменного угля. Способ добычи угля зависит от глубины его залегания. Разработка ведется открытым способом, если глубина залегания угольного пласта не превышает 100 метров. Нередки и такие случаи, когда при все большем углублении угольного карьера далее выгодно вести разработку угольного месторождения подземным способом.

Гидравлическая добыча угля

Применение струй в качестве инструмента разрушения в исполнительных органах очистных и проходческих комбайнов представляет особый интерес. При этом наблюдается постоянный рост в разработке техники и технологии разрушения угля, горных пород высокоскоростными струями непрерывного, пульсирующего и импульсного действия.

Газификация угля

Современные газогенераторы имеют мощность для твёрдого топлива до 80000 м³/ч и до 60000 м³/ч. Техника газификации развивается в направлении повышения производительности (до 200000 м³/ч) и КПД (до 90 %) путём повышение температуры и давления процесса (до 2000 °C и 10 МПа соответственно).

Проводились опыты по подземной газификации углей, добыча которых по различным причинам экономически не выгодна.

Сжижение угля

К 1945 г в мире имелось 15 заводов синтеза Фишера-Тропша (в Германии, США, Китае и Японии) общей мощностью около 1 млн.т углеводородов в год. Они выпускали в основном синтетические моторные топлива и смазочные масла.

В годы после второй мировой войны синтезу ФТ уделяли большое внимание во всём мире, поскольку считалось, что запасы нефти подходят к концу, и надо искать ей замену. В 1950 г был пущен завод в Браунсвилле (Техас) на 360 тыс. т/г. В 1955 г южноафриканская компания Sasol Limited построила собственное производство, существующее и развивающееся до сих пор. В Новочеркасске с 1952 работала установка мощностью около 50 тыс. т/г, использующий вывезенное из Германии оборудование. Сырьем служил сначала уголь донецкого бассейна, а затем природный газ. Немецкий Co-Th катализатор был со временем заменён на оригинальный, Co-Zr. На заводе была установлена колонна точной ректификации, так что в ассортимент продукции завода входили индивидуальные углеводороды высокой чистоты, в том числе α-олефины с нечетным углеродным номером. Установка работала на Новочеркасском заводе синтетических продуктов вплоть до 1990-х годов и была остановлена по экономическим причинам.

Все эти предприятия в значительной степени заимствовали опыт немецких химиков и инженеров, накопленный в 30-40-е годы.

Открытие обширных месторождений нефти в Аравии, Северном море, Нигерии, Аляске резко снизило интерес к синтезу ФТ. Почти все существующие заводы были закрыты, единственное крупное производство сохранилось в ЮАР. Активность в этой области возобновилась к 1990-м годам.

В 1990 г компания Exxon запустила опытную установку на 8 тыс. т/г с Co катализатором. В 1992 г южноафриканская компания Mossgas построила завод мощностью 900 тыс. т/г. В отличие от технологии Sasol, в качестве сырья здесь использовался природный газ с шельфового месторождения. В 1993 году компания Shell запустила завод в Бинтулу (Малайзиия) мощностью 500 тыс. т/г, используя Co-Zr катализатор и оригинальную технологию «средних дистиллятов». Сырьем служит синтез-газ, получаемый парциальным окислением местного природного газа. В настоящее время Shell строит завод по той же технологии, но на порядок большей мощности в Катаре. Свои проекты в области синтеза ФТ разной степени проработки имеют также компании Chevron, Conoco, BP, ENI, Statoil, Rentech, Syntroleum и другие.

Влияние угольной промышленности.

Угольная промышленность, с точки зрения воздействия на окружающую среду, является одной из сложных отраслей промышленности. Основными потребителями угля являются: электроэнергетика — 39%, промышленность и коммунально-бытовой сектор — 27, коксохимические предприятия — 14, население — 8, сельское хозяйство — 5%.

Добываемый уголь содержит много примесей и негорючих материалов. Состав и количество примесей зависят от типа месторождения, методов до­бычи и типа угля. В естественном состоянии уголь содержит глину, обломки скальных пород, пириты и другие материалы, относимые к золе. Операции по добыче и разработке месторождений добавляют примеси другого типа — рудную массу, обломки породы, древесины и случайные примеси железа.

На экологическую обстановку в угледобывающих регионах оказывают большое влияние 211 шахт, 64 разреза, 74 обогатительные фабрики, 350 предприятий угольного машиностроения, производства строительных мате­риалов, а также строительно-монтажные предприятия, автобазы, управления водно-канализационного хозяйства и др.

Основными направлениями негативного воздействия являются следующие:

• изъятие из землепользования и нарушение земель;

• истощение водных ресурсов и нарушение гидрологического режима под­ земных и поверхностных вод;

• загрязнение подземных и поверхностных водных объектов, сбрасываемыми в них производственными и хозяйственно-бытовыми сточными во­дами предприятий и населенных пунктов;

• загрязнение воздушного бассейна твердыми и- газообразными вредными веществами при применении существующих технологических процессов добычи, переработки и сжигания твердого топлива;

• загрязнение земной поверхности отходами добычи и обогащения угля и сланца.

 

Деятельность предприятий отрасли способствует ухудшению качества атмо­сферного воздуха (многочисленные котельные, дымящиеся терриконы и т. д.).

Основными проблемами угольных бассейнов являются очистка кислых и минерализованных сточных вод уральских месторождений и сточных вод с повышенным содержанием хлоридов и сульфатов Подмосковного бассейна, ликвидация мелких котельных и рекультивация земель для месторождений Восточной Сибири — очистка шахтных вод и хозяйственно-бытовых вод, рекультивация земель, для месторождений Дальнего Востока — строитель­ство очистных сооружений для шахтных и карьерных вод, содержащих трудноосаждаемую дисперсную взвесь, повышение эффективности дейст­вующих сооружений и рекультивация земель.

Объем выброшенных вредных веществ предприятиями отрасли сравни­тельно невелик и составляет 1,7% общего количества выбросов в промыш­ленности в РФ. В выбросах наряду с твердыми веществами (28,2% суммар­ного выброса в атмосферу), оксидом углерода (16,4%), диоксидом серы (14,5%) и оксидами азота (3,9%) содержатся сероводород (0,05%), фториды (0,01%) и другие вещества, оказывающие негативное влияние на состояние атмосферного воздуха в местах добычи угля. Наиболее водоемкими техноло­гическими процессами в отрасли являются процесс гидродобычи угля на гидрошахтах и гидромеханизированной вскрышки на разрезах, а также про­цесс мокрого обогащения угля и сланца на фабриках.

В указанных производственных процессах вода используется в качестве технологической и транспортирующей среды. Водоснабжение этих процес­сов организовано по оборотной системе, источником пополнения которой являются подземные воды, попутно забираемые при добыче угля.

За счет оборотного водоснабжения экономия воды производственного назначения составляет около 76%.

Предприятия отрасли сбрасывают в поверхностные водоемы в среднем около 81% загрязненных сточных вод, требующих очистки (в основном это минерализованные, с высоким содержанием железа и взвешенных частиц шахтные воды). Со сточными водами предприятий угольной промышленно­сти в водоемы поступает большое количество взвешенных веществ, сульфа­тов, хлоридов, нефтепродуктов, железа, меди, никеля, алюминия, кобальта, магния, марганца, формальдегидов и др.

Таким образом, угольная промышленность дает /₅₀ всех выбросов в России от промышленных стационарных источников. Более существенна доля отрасли по выбросам твердых веществ — Хо промышленного объема выброса этих веществ. На долю угольной промышленности приходится ме­нее 1% объема свежей воды, используемой промышленностью РФ, однако по объему сброса сточных вод в поверхностные водоемы вклад отрасли со­ставляет 2%, а по объему сброса загрязненных сточных вод вклад предприятий угольной отрасли достигает 6%. По объему сброса нормативно очи­
щенных сточных вод доля отрасли составляет '}(₀ общепромышленного
сброса сточных вод этой категории.

Контрольные вопросы:

1. Как угольная промышленность влияет на окружающую среду?

Темы рефератов:

1. Влияниеугольной промышленности на окружающую среду.
2. Влияние промышленности на окружающую среду.

Блиц тест:

1. Что такое брикетирование?
2. Что такое газификация угля?
3. Что такое гидравлическая добыча угля?
4. Как угольная промышленность влияет на окружающую среду?
5. Что такое подземная газификация углей?
6. Что относится к основным проблемам угольных бассейнов?

Литература:

 

Алексеев С.В. Экология.// Издательство «СМИО Пресс». - Г.Санкт-Петербург.-1998Г.

Чернов Н.М., Галушин В.М., Константинов В.М. Базы экологии.// Издательство «Посвящение». - Г.Москва.-1995Г.

Влияние почв на загрязнение токсическими веществами.// Сайт в Internet.-2003.

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: