как алюминевый завод влияет на окружающую среду?

При рассмотрении влияния предприятия на окружающую среду, следует учитывать, что почти все загрязняющие вещества, которые первоначально попали в атмосферу, в конечном итоге оказываются на поверхности суши и воды. Поэтому речь идет о загрязнении не только атмосферы, но и почвы и воды.
В выбросах предприятия содержатся диоксид серы (SO2 ) и оксиды азота (NOx), которые легко вступают во взаимодействие с другими компонентами атмосферы, в частности с атмосферной влагой, с образованием серной (H2 SO4 ) и азотной (HNO3 ) кислоты, содержание которых в значительной степени снижает кислотность выпадающих осадков:
HO• + SO2 → HSO3 •
HSO3 • + O2 → SO3 + HO2 •
SO3 + H2 O → H2 SO4
HO• + NO2 → HNO3
Кислотные дожди наносят существенный урон объектам биосферы. Это касается в равной степени водных объектов, состояния почв, растительного и животного мира.
В зависимости от количества выпадающих осадков, их рН и систематичности выпадения, различной будет и степень воздействия на природные объекты.
Так при снижении рН наблюдается быстрое сокращение численности и видового разнообразия живых существ, массовая гибель рыб, теряется способность образовывать икру, а, следовательно, и способность к размножению, быстрое размножение кислотолюбивых мхов, нитчатых водорослей, которые вытесняют всю другую растительность.
Присутствующие в составе кислотных дождей SO3 2- разрушают в значительной мере клеточные мембраны, что вызывает сбои и нарушения деятельности ряда ферментов, обеспечивающих нормальные условия существования растений. Это приводит к отмиранию целых участков листьев из-за нарушения механизма фотохимической фиксации СО2 .
В целом почвенный покров территории, прилегающей к промплощадке
алюминиевого завода, характеризуется низкой буферной способностью обезвреживать поступающие техногенные загрязняющие вещества. Воздействие кислых растворов приводит к быстрой потере почвой обменных катионов кальция и магния, к повышенной миграционной активности алюминия и некоторых тяжелых металлов, снижению скорости минерализации органического вещества. Из этого следует, что значительное увеличение аэропромвыбросов кислой природы, в частности, диоксида серы и оксидов азота, может привести к появлению процессов деградации почвенного покрова. Это проявляется в гибели полезных микроорганизмов, в том числе азотфиксирующих, усыхании и гибели деревьев и травяного покрова.
Доля тяжелых металлов в общем количестве выбрасываемой технологической пыли составляет около 20%. Здесь обнаружены такие тяжелые металлы как Ванадий (V), Свинец (Pb), Алюминий (Al), Железо (Fe).
Часть техногенных выбросов тяжелых металлов, поступающих в атмосферу в виде аэрозолей, переносится на значительное расстояние и вызывает глобальное загрязнение. Другая часть с гидрохимическим стоком попадает в бессточные водоемы, где накапливается в водах и донных отложениях и может стать источником вторичного загрязнения. Соединения тяжелых металлов сравнительно быстро распространяются по объемам водного объекта. Частично они выпадают в осадок в виде карбонатов, сульфатов, частично адсорбируются на минеральных и органических осадках. В результате содержание тяжелых металлов в отложениях постоянно растет, и когда абсорбционная способность осадков исчерпывается, и тяжелые металлы поступают в воду, возникает особо напряженная ситуация. Этому способствует повышение кислотности воды, сильное зарастание водоемов, интенсификация выделения СО2 в результате деятельности микроорганизмов.
Тяжелые металлы, поступающие на поверхность почвы, накапливаются в почвенной толще, особенно в верхних гумусовых горизонтах. Не смотря на то, что за последние 10 лет количество и концентрация выбросов тяжелых металлов не увеличивается, именно их свойство накапливаться и является причиной постоянного продолжающегося ухудшения качества почв.

Выбирай..
Неуклонное увеличение промышленных выбросов, вызванное ростом объемов производства в России, привело к тому, что загрязнение окружающей среды стало серьезным экологическим фактором. В настоящее время признано, что по влиянию на растительный покров соединения фтора являются одними из самых токсичных. В частности, если сернистый газ оказывает воздействие на растения при концентрации 1 ppm, то влияние фтора сказывается уже при 0.001 ppm. Фторид водорода поступает в атмосферу в основном при производстве первичного алюминия, минеральных удобрений, стекла, фторорганических соединений, а также при разложении фторидных веществ. Электролитический способ производства алюминия из глинозема, в котором в качестве электролита используют расплав криолита и фторида алюминия, связан с выделением в атмосферу ряда фторидных соединений, в основном HF, SiF4, NaF, Na3AlF6 и др.

В отличие от зарубежных заводов по производству первичного алюминия для отечественных предприятий характерна высокая концентрация производства и сравнительно низкий уровень утилизации выделяющихся вредных веществ. В основном на них применяются технологии с использованием самообжигающихся анодов, которые имеют высокие удельные выбросы фторидов, пыли и органических соединений. По имеющимся данным, в воздухе производственного корпуса содержание HF достигает величины не менее 0.3 мг/м3. При этом не учитываются фонарные выбросы, поступающие через аэрационные фонари производственных корпусов, содержание фторидов в которых часто превышает факельные выбросы, поступающие в атмосферу через дымовые трубы, вентиляционные и аспирационные системы. Поэтому реальная степень очистки составляет 30 – 75 %. Во многих публикациях о работе заводов по производству алюминия приводятся данные об очистке именно факельных выбросов, а проблема обезвреживания фонарных выбросов замалчивается. В настоящее время вследствие модернизации подобных производств, применения современных технологий и разработки электролизеров нового поколения, доля фонарных выбросов при производстве первичного алюминия неуклонно снижается, но составляет тем не менее ощутимую часть газовых выбросов заводов.

В радиусе 15 км от алюминиевых заводов осаждается не более 15 % общего количества фтора. Мелкодисперсные и газообразные соединения могут переноситься на расстояние более 50 км. Как правило, заводы расположены вблизи лесных массивов, которые являются естественными преградами вредных химических выбросов. Однако длительное воздействие газовых эмиссий оказывает губительное действие на деревья, особенно на хвойные породы (ель, сосна, кедр, лиственница, пихта). Установлено, что накопление фторидов в древесной ткани при воздействии газообразного фторида водорода происходит в 30 – 40 раз быстрее, чем под действием микрочастиц твердых фторидов. За период эксплуатации крупных алюминиевых заводов (Братский, Красноярский, Иркутский и др.) зоны, где хвойные деревья усохли более чем на 50 %, занимают десятки километров. Если не принимать действенных мер по снижению газовых выбросов алюминиевых заводов, то так называемые естественные защитные лесные зоны в основном мертвой тайги будут простираться на многие сотни километров.

Алюминиевую промышленность можно заслужено считать основным поставщиком сильнейшего токсиканта, фторида водорода, а с учетом присутствия в газах других кислых компонентов реальное вредоносное воздействие эмиссии фторида водорода на экологические системы увеличивается в сотни раз. Следовательно, для того, чтобы действительно резко снизить экологическую опасность алюминиевых производств, необходимо разработать эффективные технологии по извлечению из отводимых газов фторида водорода в максимально возможной степени и на более ранней стадии.