 |
Совершенствование производственных технологий и способов очистки
|
|
|
|
Наиболее радикальной защитой окружающей среды от загрязнения свинцом является изменение технологии. Ниже рассмотрены основные направления снижения свинцового загрязнения окружающей среды различными отраслями промышленности.
На большинстве заводов цветной и черной металлургии запланированы и уже реализуются мероприятия, призванные резко сократить загрязнение окружающей среды. В первую очередь это относится к замене устаревших технологий и оборудования на современные ресурсосберегающие и экологически безопасные процессы, позволяющие существенно сократить объемы отходящих газов и обеспечить возможно полное улавливание и утилизацию всех компонентов этих газов, включая соединения свинца.
Основным направлением реконструирования медеплавильной промышленности выбран перевод на автогенные технологии плавки с использованием обогащенного кислородом дутья, которое кроме технологических преимуществ, позволяет резко сократить объем отходящих газов. Это, в свою очередь, дает возможность практически полностью улавливать пыль и диоксид серы от основных плавильных агрегатов.
Решение проблемы эффективности пылеулавливания обеспечивается применением многоступенчатой очистки газов в технологической схеме сернокислотного производства, а в случае выброса газов без утилизации в дымовую трубу - переводом на пылеочистку в рукавных фильтрах.
Возможность обеспечения санитарных требований в нашей стране достижимо при использовании в качестве финишного аппарата пылеулавливания фильтра со струйной продувкой, оснащенного специальной тканью двойного переплетения. В настоящее время эти фильтры обеспечивают на АО «Рязцветмет» и ряде других предприятий России и стран СНГ снижение остаточной запыленности по свинцу в выбрасываемых газах до уровня ПДК (следует отметить, что в России величина ПДК свинца в атмосфере -0,3 мкг/м3 (жестче, чем в большинстве развитых стран мира). Исходя из достигнутого уровня остаточной запыленности, соответствующего мировому и определяемого разрешающей возможностью современной техники, следует вывод, что для сокращения выбросов в атмосферу промышленными предприятиями генеральным направлением остается внедрение новых прогрессивных технологий, обеспечивающих минимальные объемы отходящих газов.
|
|
|
Экологическое оздоровление аккумуляторной промышленности России немыслимо без технического перевооружения всего технологического цикла производства с применением новейших достижений, как в технологии, так и в конструкции оборудования, в том числе и очистке производственных выбросов из рабочих зон.
Для уменьшения выбросов свинца в воздух и сбросов в водные объекты необходимо провести техническое перевооружение аккумуляторных заводов с изменением технологии и применением нового оборудования с встроенной системой очистки выбросов в воздух и отсутствием стоков (оборотное водоснабжение). Для этой цели требуется закупить импортное оборудование (отечественное не производится) на сумму порядка 100 млн. долл. В целях уменьшения свинцового загрязнения целесообразно применять в автомобилях емкостные накопители энергии (так называемый «конденсаторный пуск двигателя») совместно с аккумулятором небольшой емкости. Целесообразно также внедрять новейшие достижения в области разработки аккумуляторных батарей на основе электрохимической системы никель-цинк.
В настоящее время в России проводится определенная работа в этих направлениях. Так, в городах Курске и Свирске идет работа по внедрению технологического оборудования, закупленного по контракту у фирмы «Эксайд» (США) и других зарубежных фирм. Курский аккумуляторный завод закупил у фирмы «Варта» (ФРГ) оборудование для переплавки аккумуляторного лома и брака производства. Тюменский аккумуляторный завод закупил в Австрии линию по производству сепараторов и создал собственное производство по выпуску основного технологического оборудования (мельницы, сушилки и др.). Саратовский завод «Электроисточник» закупил в Италии оборудование для литья токоотводов, производства порошка и намазки. Подольский аккумуляторный завод закупил намазочные линии для производства порошка по типу «Бартона» и т.д.
|
|
|
Требованиям экологической безопасности при минимальных капиталовложениях и энергозатратах отвечает безотходная технология переработки аккумуляторного лома с применением гидрометаллургических, электрохимических и низкотемпературных (600-7000 С) металлургических переделов.
Главной задачей в улучшении экологических характеристик бензинов является полный отказ от применения свинецсодержащих антидетонаторов. Это влечет за собой проблемы, связанные с развитием технологических процессов переработки нефтяного сырья с целью повышения октановых чисел компонентов бензина, что требует значительных капиталовложений в нефтеперерабатывающую промышленность и времени на ее модернизацию. По оценке зарубежных экономистов отказ от применения в составе бензинов этиловой жидкости в Европе потребует капитальных вложений в размере 26,7 долл. США на 1 т годовой мощности производства бензина, но, несмотря на это, доля неэтилированных бензинов в Западной Европе непрерывно увеличивается.
Переход на производство неэтилированных бензинов предусматривает реконструкцию и ввод новых установок каталитического риформинга, каталитического крекинга, гидрокрекинга, изомеризации, алкилирования, производство кислородсодержащих октаноповышающих компонентов.
На период 1996-2000 гг. подпрограммой «Реконструкция и модернизация предприятий нефтеперерабатывающей промышленности» федеральной целевой программы «Топливо и энергия» предусматривается ввод новых мощностей:
- каталитического крекинга -7 новых установок и реконструкция действующих на 3 НПЗ общей годовой мощностью 13,2 млн. т;
|
|
|
- гидрокрекинга - 8 установок и реконструкция 1 действующей -11,1 млн. т;
- коксования - 3 новых установки и реконструкция 4 действующих - 3 млн. т;
- каталитического риформинга - 11 установок мощностью 9,3 млн. т;
- алкилирования и изомеризации - 7 установок - 2,1 млн. т.
Альтернативными антидетонаторами являются присадки на основе марганца и железа, не дающих негативных экологических эффектов, поскольку фоновое содержание этих элементов соответственно на 2 и 3 порядка выше, чем у свинца. В стране проведены исследования возможности использования ЦТМ, выявившие оптимальную его концентрацию (0,05 г/л).
Перспективно использование присадок на основе ферроценов. Присадки этого типа сочетаемы с каталитическими дожигателями и используются в производстве бензинов А-76 и АИ-91 на Ачинском и Ангарском НПЗ. Эффективным антидетонатором для авиационных бензинов является малотоксичный N-метиланилин. Разрешение на его использование в антидетонационных присадках получили Ачинский, Ангарский, Волгоградский, Ярославский и ряд других заводов.
Из оксигенатов наибольшее распространение получил МТБЭ, использование которого уменьшает образование и выброс токсичных веществ. Ряд заводов вырабатывают фетерол. Имеется потенциал производства МТБЭ до 1 млн. т в год при потребности в 3 млн. т.
Помимо отсутствия выбросов свинца другим важным преимуществом использования неэтилированного бензина является возможность устанавливать в автомобилях каталитические нейтрализаторы отработавших газов для уменьшения содержания несгоревших углеводородов, окиси углерода, окислов азота и в результате снижать на 70-90% вредные выбросов автомобильным транспортом. В настоящее время такие дожигатели широко используются во многих странах и являются чрезвычайно эффективными для снижения уровня загрязнения воздуха от автомобилей. Однако нормальная эксплуатация таких систем возможна только на неэтилированных бензинах, так как даже одна заправка этилированным бензином приводит к выходу из строя каталитического нейтрализатора.
|
|
|
Следует учитывать, что по состоянию на 1995 г. расчетный ежегодный экологический ущерб от загрязнения атмосферы выбросами автотранспорта в целом для России составляет 2,7 млрд. долл. США. Полный отказ от использования этилированных бензинов позволит сократить этот ущерб на 1,44 млрд. долл. При этом появится реальная возможность широкого применения каталитических нейтрализаторов отработавших газов автомобильных двигателей. Поэтапное оснащение нейтрализаторами всего автомобильного парка России позволило бы уменьшить ежегодный экологический ущерб от выбросов окислов азота, углеводородов и окислов углерода еще на 0,8 млрд. долл.
В производстве декоративных красок можно вполне отказаться от использования свинцовых пигментов, заменив их ферритами, титанатами, алюминатами.
В России активно ведутся в инициативном порядке работы по воплощению идеи использования стальной дроби в охотничьих патронах во избежание загрязнения окружающей среды в процессе охотничьего промысла и любительской охоты. Для этого необходимо предусмотреть защиту ружейного ствола от стальной дроби, разработать новые типы гильзы и пороха для размещения большего по объему стального снаряда.
В области переработки промышленных и бытовых отходов для снижения загрязнения окружающей среды и решения проблемы циркуляции свободного свинца необходимо, прежде всего, упорядочить систему сбора и переработки вторичного свинцового сырья (в первую очередь амортизированных аккумуляторов) путем создания региональных специализированных организаций. При этом важно обеспечить контроль за загрязнением окружающей среды в регионах сосредоточения транспортных и промышленных пользователей свинецсодержащего оборудования.
Целесообразно разработать нормативы, учет и отчетность по сдаче вторичного свинцового сырья, исходящие из сроков эксплуатации свинецсодержащего оборудования и аккумуляторов.
Технико-экономический анализ создания новых производственных мощностей по полному циклу на новых и реконструируемых (перепрофилируемых) предприятиях показал несомненное преимущество последних, т. к. наличие зданий, сооружений, транспортных связей, очистных установок во многих случаях может снизить капитальные затраты в 3-5 раз.
Технико-экономические расчеты реконструкции ряда российских предприятий на переработку вторичного свинца показывают, что в зависимости от масштаба производства (от 15 до 30 тыс. т товарной свинцовой продукции) объемы инвестиций составят от 9 до 15 млн. долл. США с окупаемостью от 1,7 до 3,0 лет. Однако, если создается комплекс, включающий сбор, переработку вторичного свинца и выпуск товарной продукции с использованием свинца и его сплавов (аккумуляторы, кабельная продукция), то даже при вложении средств на реконструкцию, например аккумуляторного производства с доведением выпускаемых батарей до конкурентоспособного качества, окупаемость не превысит 1,0-1,5 лет. При этом следует иметь в виду, что стоимость свинца в изделии в 2-3 раза выше, чем товарного свинца и его сплавов.
|
|
|
Исходя из сказанного, решение проблемы предотвращения загрязнения окружающей среды на территории России одновременно с обеспечением народного хозяйства страны свинцовой продукцией является задачей государственной важности и независимо от источников финансирования реализуемых мероприятий должно быть под контролем Правительства Российской Федерации.
Сокращение выбросов свинца в атмосферу от автомобильного транспорта может быть обеспечено за счет реализации мероприятий по нескольким направлениям:
Повышение топливной экономичности (энергоэффективности) вновь производимых автотранспортных средств. По имеющимся оценкам конструктивные характеристики отечественных автомобилей определяют их более высокое (на 20-30%) топливопотребление по сравнению с зарубежными аналогами. В настоящее время в рабочих органах Комитета по внутреннему транспорту ЕЭК ООН обсуждается проект правил, регламентирующих требования к топливной экономичности автотранспортных средств. Признание Российской Федерацией данных правил и использование их в национальной системе сертификации автотранспортных средств позволит предъявлять соответствующие требования топливной экономичности к продукции отечественных предприятий-производителей автотранспорта. Можно ожидать, что соответствие выпускаемой отечественной автомобильной техники требованиям действующих международных стандартов в области топливной экономичности может быть обеспечено к 2003-2005 гг. Это позволит к 2005 г. по экспертным оценкам снизить удельное топливопотребление эксплуатируемого автомобильного парка (с бензиновыми двигателями) в среднем на 18-20%.
Изменения в конструкции автомобильных двигателей с целью замещения бензина альтернативными видами топлива (газ, спиртовые топлива, биогаз, водород и др.). Расширение использования для двигателей внутреннего сгорания автомобилей сжатого природного газа и сжиженного нефтяного газа. Перевод, например, 10% автомобильного парка России (легковых, грузовых автомобилей и автобусов) на газовое топливо (более дешевое, чем бензин) могло бы сократить потребление этилированного бензина и снизить выбросы свинца в атмосферу на 25%.
Кроме указанных мероприятий снижению потребления свинецсодержащих бензинов способствуют:
- выпуск и широкое использование грузовых автомобилей различной грузоподъемности и автобусов с дизельными двигателями (например, увеличение парка дизельных грузовых автомобилей до 50% обеспечит снижение поступления свинца в окружающую среду от грузового автотранспорта на 22%);
- обеспечение на переходном этапе гарантированной поставки неэтилированного бензина в наиболее экологически уязвимые и густонаселенные районы;
- обеспечение контроля за качеством топлив, поступающих в продажу;
- совершенствование организации и регулирования дорожного движения, позволяющее снизить расход топлива автотранспортными средствами при их движении по улично-дорожной сети на 10-15% за счет ограничения максимальных скоростей движения, выравнивания скоростей движения в транспортном потоке, повышения равномерности движения и снижения задержек на пересечениях;
- улучшение управления перевозками, позволяющее обеспечить удовлетворение имеющихся транспортных потребностей без увеличения численности автомобилей;
- совершенствование контроля технического состояния эксплуатируемого автотранспорта, являющееся резервом снижения расхода топлива в среднем на 5-7%;
- учет транспортной составляющей в градостроительной политике; развитие системы общественного пассажирского транспорта (сокращение транспортных потребностей населения, создание компактных селитебных зон с развитой торговой и сервисной инфраструктурой, имеющих хорошую и доступную транспортную связь с центральными частями городов и промышленными зонами с использованием общественного пассажирского транспорта, предпочтительно электрифицированного);
- развитие телекоммуникационных технологий, снижающее потребность в перевозках;
- совершенствование элементов государственной политики в области управления работой транспорта (механизмы ценовой, тарифной и налоговой политики, стимулирующие производство и использование более экономичной автотранспортной техники, создающие равные условия конкуренции между различными видами транспорта, стимулирующие перераспределение части объемов автомобильных перевозок на более экологически «чистые» виды транспорта и др.).
Реабилитация территорий
Несмотря на наличие значительных территорий, загрязненных свинцом, работы по их реабилитации в России в настоящее время проводятся в очень ограниченных масштабах.
В зависимости от степени загрязнения территорий можно апробировать различные мероприятия.
При высокой и очень высокой степени загрязнения могут быть использованы физические методы (удаление и захоронение загрязненных слоев почв, остекловывание, разубоживание), а также созданы искусственные геохимические барьеры вокруг загрязненных участков почв, препятствующие миграции поллютанта в сопредельные среды.
При невысокой степени загрязнения территории свинцом могут быть использованы различные химические (известкование кислых почв, внесение минеральных или органических удобрений в отдельности или совместно, использование цеолитов, гумусовых препаратов и других поглотителей для снижения подвижности свинца в почве) и биологические приемы (выращивание растений, слабо реагирующих на избыток свинца в почве и не накапливающих его в количествах, токсичных для животных и человека; извлечение свинца из почв с помощью микроорганизмов; культивирование растений, способных аккумулировать свинец в больших количествах (фитомелиорантов (с последующим их удалением с территории, переработкой или захоронением) или их сочетание.
РЕКОМЕНДАЦИИ
Анализ источников свинцового загрязнения, степени загрязнения окружающей среды свинцом, влияния этого загрязнения на здоровье населения страны и возможных путей его сокращения и устранения негативных последствий позволяет наметить следующую систему мероприятий по решению рассматриваемой проблемы.
На федеральном уровне:
1. Принять необходимые меры по выполнению:
- подпрограммы «Реконструкция и модернизация предприятий нефтеперерабатывающей промышленности» федеральной программы «Топливо и энергия» в части, предусматривающей увеличение производства не содержащих свинец бензинов (Минтопэнерго России, Минэкономики России, Минфин России);
- федеральной программы «Техническое перевооружение и развитие металлургии России (1993(2000 гг.)», в части реализации мероприятий по предотвращению и сокращению загрязнения окружающей среды свинцом (Минпром России, Минэкономики России, Минфин России);
- федеральной целевой программы «Отходы» (Госкомэкология России, ГКНТ России, Минэкономики России, Минфин России).
2. Разработать в 1997 г. федеральную целевую программу по защите окружающей среды и здоровья населения страны от свинцового загрязнения на 1998-2005 гг. (Госкомэкология России, ГКНТ России, Минэкономики России, Минпром России, Минтопэнерго России, Росгидромет, другие министерства и ведомства России на основе положений раздела 4 Доклада).
3. Активизировать фундаментальные и прикладные научные исследования по свинцовой проблематике в рамках утвержденных Правительством Российской Федерации федеральных целевых программ, расширить объем и тематику исследований, осуществляемых в пределах своей компетенции министерствами и ведомствами России (Госкомэкология России, ГКНТ России, РАН, РАМН, Минздрав России, МПР России, Минпром России, Минтопэнерго России, Минсельхозпрод России, Минтранс России, Росгидромет).
4. Обеспечить привлечение отечественных и иностранных инвестиций для модернизации и строительства новых технологических установок по производству высокооктановых компонентов бензинов, реконструкции соответствующих металлургических, химических и машиностроительных предприятий (Минэкономики России, Минтопэнерго России, Минпром России, МВЭС России).
5. Ускорить принятие проектов федеральных законов Российской Федерации «Об охране атмосферного воздуха», «О защите населения от негативного воздействия нефтепродуктов», «Об отходах производства и потребления», «О растительном мире», «Об охране почв» (Федеральное Собрание Российской Федерации).
6. Подготовить проекты федеральных законов Российской Федерации «Об опасных веществах», «О пищевых продуктах», «О реабилитации земель, загрязненных тяжелыми металлами», «Об оценке воздействия на окружающую среду», «О моторном топливе (сжиженном и сжатом природном газе», «О санитарной очистке территорий», «Об упаковке и маркировке» (заинтересованные министерства и ведомства России).
7. Подготовить предложения по мерам правовой и административной ответственности за реализацию свинецсодержащих бензинов в регионах, где их применение запрещено (Минюст России совместно с Минтопэнерго России и Минтрансом России).
8. Организовать систему комплексного экологического мониторинга за содержанием свинца в различных компонентах окружающей среды, особенно в городах с крупными источниками выбросов свинца (Госкомэкология России, МПР России, Росгидромет, Роскомзем, Рослесхоз, другие заинтересованные министерства и ведомства России совместно с РАН и органами исполнительной власти субъектов Российской Федерации).
9. Разработать систему мероприятий по утилизации вторичного свинцового сырья, предусматривающую, в частности, упорядочение сбора и переработки амортизированных аккумуляторов (Минпром России, Минтранс России, Миноборонпром России, МПС России, Госкомэкология России, Госстандарт России).
10. Разработать мероприятия по переходу на более современные технологии производства консервированных пищевых продуктов, предусматривающие, в частности, выведение из использования сборной жестяной банки со свинецсодержащими припоями (Минсельхозпрод России, Минпром России). 11. Разработать и реализовать необходимые мероприятия по замене свинцовой дроби на стальную в охотничьих патронах (Минпром России).
12. Внедрить двухступенчатую систему медико-биологического мониторинга населения, включающую определение свинца в волосах при массовом обследовании и в крови (для групп повышенного риска (Минздрав России, РАМН, органы исполнительной власти субъектов Российской Федерации).
13. Организовать проведение лечебно-профилактических мероприятий по снижению воздействия свинцового загрязнения на состояние здоровья детского населения, особенно в городах с крупными источниками выбросов свинца в окружающую среду (Минздрав России, органы исполнительной власти субъектов Российской Федерации).
14. Разработать федеральный список загрязненных свинцом территорий, наиболее опасных для здоровья населения, а также реестр стационарных источников загрязнения окружающей среды свинцом (Госкомэкология России, Росгидромет, МПР России, Госкомстат России).
15. Разработать предложения по организации на базе существующих лабораторий методических аналитических центров по определению свинца в объектах окружающей среды и биосубстратах (Госкомэкология России, Росгидромет, Минздрав России, другие заинтересованные министерства и ведомства). 16. Подготовить предложения по организации системы информирования населения о свинцовом загрязнении окружающей среды, предусматривающие подготовку информационных изданий об опасности воздействия свинца на здоровье, мерах личной профилактики, а также мероприятия по обязательному информированию населения о наличии свинца в товарах (Минздрав России, Госкомэкология России).
На уровне субъектов Российской Федерации и местном уровне целесообразно принятие правовых и нормативных актов и программ по регулированию выбросов (сбросов, отходов) свинца в окружающую среду, предусматривающих, в частности:
1. Административное регулирование реализации свинецсодержащих бензинов.
2. Создание сети специализированных предприятий по сбору и переработке производственных и бытовых свинецсодержащих отходов.
3. Реабилитацию загрязненных свинцом территорий.
4. Проведение комплекса мероприятий, направленных на предупреждение неблагоприятного воздействия свинца на здоровье населения (для регионов с высоким уровнем свинцового загрязнения).
5. Разработку и реализацию мер экономического стимулирования.
6. Мероприятия по рациональной организации дорожного движения.
7. Усиление контроля технического состояния эксплуатируемого автотранспорта.
8. Улучшение управления перевозками, развитие общественного пассажирского электрифицированного транспорта.
9. Осуществление градостроительной политики, направленной на сокращение транспортных потребностей населения. Органам исполнительной власти субъектов Российской Федерации в регионах расположения крупных источников свинцового загрязнения, территориальным природоохранным органам совместно с научными учреждениями и заинтересованными предприятиями необходимо сформировать специальные научно-технические программы по предотвращению свинцового загрязнения окружающей среды.
На уровне промышленных предприятий, связанных с загрязнением окружающей среды свинцом, необходимо решение следующих вопросов:
1. Изменение технологии производства свинца и его сплавов, меди цинка и других металлов (повсеместное применение электропечей, бесфлюсовая плавка), усовершенствование санитарно-технических устройств.
2. Создание мощностей по переработке вторичного свинцового сырья.
3. Внедрение передовых технологических процессов и оборудования для производства высокооктановых, не содержащих свинец бензинов.
4. Отказ от использования свинцовых пигментов в производстве декоративных красок, замена их ферритами, титанатами, алюминатами. В этом отношении необходимой мерой является организация строгого экологического контроля (как государственного, так и производственного).
5. Проведение технического перевооружения аккумуляторных заводов с применением, в частности, оборудования со встроенной системой очистки выбросов в воздух и отсутствием стоков (оборотное водоснабжение).
6. Дооборудование автотранспортных средств с целью замещения этилированного бензина альтернативными видами топлива (природный и сжиженный нефтяной газ, спиртовые топлива, биогаз, водород и др.) и электроэнергией.
7. Повышение топливной экономичности (энергоэффективности) производимых отечественных автотранспортных средств, имеющих более высокое (на 20-30%) топливопотребление по сравнению с зарубежными аналогами.
В решении проблем свинцового загрязнения окружающей среды существенную роль может сыграть общественное экологическое движение страны. Неправительственные организации могли бы более активно участвовать в формировании национальной политики по предотвращению свинцового загрязнения окружающей среды, реализовывать контрольные функции в процессе выполнения природоохранных программ, обмениваться соответствующей информацией с общественными организациями других стран.
Общественные организации могли бы также осуществлять функции информирования населения по проблемам свинцовой опасности, проводить независимую экспертизу по свинцовому загрязнению окружающей среды.
От того, насколько полно неправительственные организации выполнят эти функции в ближайшем будущем, во многом определится судьба рассмотренных здесь рекомендаций по предотвращению свинцового загрязнения окружающей среды России.
|
|
|
