2.Видобувна і обробна промисловість: вплив на довкілля.

За характером виробництва галузі промисловості поділяють на добувні та переробні. Добувні галузі – це ті, які видобувають сировину та паливо. До них належить паливна (нафтова, газова, вугільна) та гірничо-хімічна промисловість. Переробні галузі переробляють видобуту сировину і матеріали. До них належать чорна і кольорова металургія, хімічна та нафтохімічна промисловість, харчова промисловість, машинобудування тощо.

Найбільш гострі еколого-геологічні проблеми нині виникли в межах гірничовидобувних районів під впливом гідрогеологічних, інженерно-геологічних і гідрогеохімічних чинників. Це підтоплення житлових будинків і сільськогосподарських угідь, просідання земної поверхні, зсувні та провальні процеси, формування геохімічних аномалій у місцях складування відходів.

До галузей переробної промисловості, які істотно впливають на стан навколишнього природного середовища, належать енергетика (32 % промислових забруднень атмосфери стаціонарними джерелами) і металургія (відповідно 35 %). У структурі виробництва електроенергії України виділяється теплова (50 % виробництва електроенергії) і атомна (45 %) енергетика.

Промисловий комплекс за інтенсивністю впливу на довкілля посідає провідне місце.

Головними причинами цієї першості є:

• недосконалі технології виробництва;

• надмірна концентрація - як територіальна, так і в межах одного підприємства;

• брак надійних природозахисних споруд.

За характером впливу на довкілля вирізняють такі комплекси:

• паливно-енергетичний;

• металургійний;

• хімічний;

• будівельний.

Паливно-енергетичний комплекс є найбільшим забруднювачем на Землі не тільки через недосконалі технології та відсутність очищення викидів, а й через надзвичайне поширення його об’єктів. Рівень економіки у XX ст. визначився і рівнем споживання палива та електроенергії. Комплекс екологічних проблем виникає і в галузях паливної промисловості, і в електроенергетичних.

1. Видобуток вугілля здійснюється підземним способом, це призводить до утворення великої кількості поверхневих і побіжних порід, шахтних вод тощо.

2. Тверді відходи складуються у відвали, які охоплюють величезні площі, порушуючи природний ландшафт, забруднюючи поверхневі і підземні води. Відвали породи в основному розміщуються поблизу населених пунктів, а це посилює їхній вплив на довкілля. (За даними Макіївського інженерно-будівельного інституту відвали вугільних шахт міст Донецька і Макіївки вкрили територію площею понад 900 га. У відвалах цього промислового району накопичено понад 230 млн. м³ породи, щорічно додається ще 16 млн. м³⁾. Великої шкоди довкіллю завдають гірничодобувні підприємства України (табл. 1.).

Великим забруднювачем є й нафтогазовий комплекс. На всіх його стадіях (видобуток нафти, виділення попутних газів і води, збереження, транспортування, переробка) відбувається забруднення атмосфери, ґрунтів, водних об’єктів нафтою і нафтопродуктами (фенолом, бензолом, толуолом, етиловим ефіром тощо). Районам , де здійснюється видобуток нафти, властиве забруднення водойм, оскільки нафта і нафтопродукти можуть знаходитися як у вигляді поверхневої плівки або емульсії, так і в розчиненому вигляді. Наявність у воді цих забруднювачів згубно відбивається на її якості. Негативний вплив нафтопродуктів позначається і на рибному господарстві: навіть незначні домішки нафтопродуктів у водоймах надають рибі неприємного присмаку і запаху, а у великій кількості призводять до її загибелі. Під час термічної обробки вуглеводневих сполук виділяються канцерогенні речовини, які забруднюють довкілля.

Вплив теплоелектростанцій.

Виробництво електроенергії на ТЕС супроводжується спалюванням значних об’ємів вугілля низької якості з великою кількістю супутніх компонентів. Тому в результаті діяльності ТЕС повітря забруднюється газовими, аерозольними, тепловими викидами, радіоактивними елементами. У структурі газових викидів переважають оксиди нітрогену, сульфуру, пил. Спалювання вугілля, у якому містяться домішки природних радіоактивних елементів, спричиняє радіаційне забруднення навколишнього середовища. Спалювання вугілля є причиною утворення твердих відходів у вигляді золи і шлаків, під якими опиняються великі площі земель, що призводить до забруднення підземних і поверхневих вод шкідливими речовинами. Підігріта вода, що використовується для охолодження технологічних агрегатів, скидається у ставки-охолоджувачі або річки і слугує чинником теплового забруднення водойм.

Вплив ТЕС:

1. Під час спалювання вуглеводневого палива в топках ТЕС, виділяється вуглекислий газ, концентрація якого в атмосфері збільшується приблизно на 0,25 % за рік. Це спричинює розігрівання атмосфери за рахунок парникового ефекту .

2. ТЕС викидає оксиди сірки й азоту, внаслідок чого випадають кислотні дощі .

3. Атмосфера забруднюється й дрібними твердими частинками золи, шлаку, не повністю згорілого палива.

4. У викопному вугіллі й пустих породах містяться домішки природних радіоактивних елементів (урану, торію та ін.). Після спалювання вугілля ці елементи концентруються в частинках золи, відбувається радіоактивне забруднення атмосфери й земної поверхні.

5. Після спалювання в топках ТЕС вугілля залишається багато твердих відходів (шлаку, золи). Вони забирають великі площі землі, забруднюють підземні й поверхневі води шкідливими речовинами.

Для зменшення шкоди від цих забруднень вдаються до таких технологічних заходів: – вугілля перед його спалюванням у топках ТЕС очищають від сполук сірки; –вловлюють із диму ТЕС оксиди сірки й азоту, пропускаючи його крізь спеціальні поглиначі; – частинки золи й сажі вловлюють за допомогою установок типу «Циклон» та іншими способами; –утилізація шлаків і пустих порід, з яких виготовляють будівельні матеріали, засипають ними яри, болота й кар'єри під час рекультивації.

- економічні санкції, зокрема введення високої платні за порушення земель, особливо родючих. Завдяки цим обмеженням у більшості західних країн відмовилися від кар'єрного способу видобування корисних копалин у сільськогосподарських районах, оскільки платня за землю виявляється вищою, ніж та вигода, яку може дати відкритий спосіб розробки родовища порівняно з шахтним..

Вплив ГЕС

Гідравлічні електростанції традиційно вважають екологічно чистими. Будівництво ГЕС на гірських, бурхливих річках приводить до менших змін в екосистемі ріки. Спорудження ж їх на рівнинах, та ще й на великих річках породжує цілий ряд як економічних, так і екологічних проблем.

1. Будівництво дамб на річці обумовлює зміну властивостей екосистем ріки. З проточної системи ріка перетворюється на ланцюг водосховищ, де змінюються всі фізичні, хімічні, біологічні властивості. (Наприклад, на Волзі до будівництва дамб вода пропливала від Рибинська до Волгограда за 50 діб (під час повені - за 30), а після їх спорудження за 450-500 діб, через що водообмін Волги скоротився у 12 разів. Із 150 тисяч приток Волги третина зникла, зменшився стік малих річок у її басейні.)

2. Донні та зважені наноси, що надходять з басейну ріки і раніше служили добривом для заплавних земель, тепер здебільшого затримуються у водосховищах і відкладаються на дні, забруднюючи воду.

3. Мільйони тонн землі щорічно завалюються з берегів у воду, через що каламутність її збільшується у 100 разів.

4. Економічні збитки від вилучення земель на багато років із сільськогосподарського виробництва в десятки разів перевищують прибутки від виробництва електроенергії електростанцією.

5. Значних економічних збитків зазнає і рибне господарство річки. На мілководних ділянках розмножується велика кількість паразитів риби (гельмінти та ін.),руйнуються нерестилища. Під час нересту гине сила-силенна риби, особливо коли на дамбах відсутні рибопропускні пристрої або їхня потужність недостатня.

6. Змінюється вся структура підземної частини гідросфери, її ґрунтових вод. Разом із сезонними та багаторічними змінами рівня води у водосховищах коливається і рівень підземних вод. Підпора ґрунтових вод простягається від десятків метрів до кількох кілометрів від берегів усієї акваторії водосховища. А тому в надзвичайних умовах перебуває і вся земля навколо водосховища через підтоплення, осушення, промерзання, зсуви тощо.

7. У штучних водосховищах складаються сприятливі умови для явища, що його вчені назвали „біологічним вибухом”. Це - інтенсивне поширення одноклітинної синьо-зеленої водорості через те, що третина площі штучних водосховищ має глибину меншу, ніж 2 м. У невеликій товщі води над родючими угіддями, багатими на органічні речовини, утворюється величезна кількість організмів. Вони швидко відмирають, спливаючи на поверхні водосховищ величезними полями гниючих біологічних решток, і забирають із води кисень, що призводить до масової загибелі іхтіофауни. Влітку водосховища через це втрачають свої рекреаційні якості.

Отже, гідравлічні електростанції не можуть бути альтернативою тепловим.

Вплив АЕС

Приблизно 1/4 усіх країн світу має на своїй території атомні реактори. Всього їх у світі експлуатується близько 400, до того ж приблизно в 10 країнах зосереджено 90% загальної їх потужності. Серед цих країн Франція, де АЕС виробляють понад 71% електроенергії, Швеція (12), Німеччина (31), Японія (23), Великобританія (19), США (16), Канада (13), Україна (47). Після катастрофи на ЧАЕС у ставленні країн до ядерної енергетики сталися значні зміни. Китай, Німеччина, Франція, Великобританія, США в основному зберегли свою політику, спрямовану на розвиток ядерної енергетики. Деякі країни обрали вичікувальну позицію - Австралія, Австрія, Данія, Люксембург, Норвегія, Швеція, тоді як ряд держав зовсім відмовилися від них (Фінляндія, Італія, Швейцарія, Нідерланди та ін.).

Функціонування АЕС є екологічно небезпечним, оскільки ядерний енергетичний цикл передбачає видобуток уранової руди, її збагачення, використання палива у ядерних реакторах, хімічну регенерацію відпрацьованого палива й поховання радіоактивних відходів. Як показала аварія на ЧАЕС розміщення атомних електростанцій в Україні є екологічно невиправданим, оскільки три з п’яти атомних електростанцій розташовані у верхів’ї басейнів річок Дніпра і Південного Бугу, воду яких споживає близько 70 % населення України.

Вплив:

1. Під час видобування сировини залишаються величезні відвали слабко радіоактивних пустих порід — до 90 % добутої з надр породи. Ці відвали забруднюють атмосферу радіоактивним газом радоном, небезпечним для біоти .

2. На стадії збагачення уранової руди, з якої виготовляють твели — спеціальні елементи, що виділяють тепло, котрі надходять потім на АЕС, кількість радіоактивних відходів зростає .

3. Радіація має дуже негативну особливість: усе, що контактує з радіоактивною речовиною (і машини, і контейнери, і обладнання, і приміщення, і навіть одяг персоналу), саме стає радіоактивним, а отже, небезпечним. Всі ці відпрацьовані радіоактивні матеріали необхідно десь надійно зберігати, поки не розпадуться радіоактивні ізотопи. Але серед них багато таких, період напіврозпаду яких обчислюється тисячами років!

3. Через 25—30 років експлуатації все їхнє обладнання, апаратура, місткості, приміщення, транспортні засоби й т. д. стають настільки радіоактивними, що їх необхідно демонтувати й поховати на сотні років. А для поховання лише одного реактора потрібно близько 40 га землі.

4. Забруднення біосфери малими дозами радіації. Щодоби з реактора просочуються канцерогенні та мутагенні матеріали. Вони підвищують фоновий рівень радіації, вплив її здійснюється постійно, збільшуючи ризик появи ракових і генетичних захворювань.

5. Утворення сотень радіоактивних елементів, що починають забруднювати харчові ланцюги. Радіоактивний матеріал потрапляє до рік, озер, океанів, де його поглинають риби, вводячи у свої біохімічні системи, підвищуючи його концентрацію у своїх тілах в тисячу разів. Забруднена вода і ґрунт усмоктується рослинами, концентруючи в них токсичні речовини. Це, своєю чергою, призводить до забруднення молока і м’яса, оскільки забрудненою травою живиться худоба.

6. Проблема атомної енергетики є поховання радіоактивних відходів. Кожний реактор виробляє тисячі тонн таких відходів, деякі з них лишаються небезпечними впродовж 500 тис. років.

Металургійний комплекс є одним з найбільших забруднювачів біосфери в багатьох країнах світу. В Україні його розвиток зумовив різке погіршення екологічної ситуації в трьох районах – Донбасі, Придніпров’ї, Приазов’ї. На підприємства чорної металургії припадає близько 15% всіх промислових викидів в атмосферу пилу, до 10% викидів оксидів сульфуру, 15% загального обсягу споживання води. До цього слід додати величезну кількість твердих відходів.

Центри металургії та енергетики є осередками забруднення атмосфери (Кривий Ріг, Макіївка, Маріуполь. Запоріжжя, Дніпродзержинськ тощо). Металургійна промисловість України розвинута у Придніпровському, Донецькому та Приазовському металургійних районах. Головною проблемою чорної металургії є її велика матеріаломісткість та енергоємність. Наявність доменного циклу виробництва негативно впливає на стан довкілля через викиди в атмосферу оксидів карбону, нітрогену, сульфуру, пилу. Довкілля також забруднюється відходами збагачення руд. Підприємства кольорової металургії найбільшої шкоди завдають атмосфері, адже вони є причиною утворення кислотних дощів, земельним ресурсам – через утворення кар’єрів, відвалів, териконів, крім того відбувається істотне теплове забруднення середовища.

1. У галузях кольорової металургії утворюється велика кількість твердих відходів: у більшості галузей на отримання однієї тонни металу витрачається 100-200 тонн руди. Відходи часто відзначаються великою токсичністю так як містять сполуки сульфуру, арсену, стибію, селену.

2. Великі проблеми створюють і скиди стічних вод: в них спостерігається висока концентрація хлоридів, сульфатів.

3. Виробництво металевого алюмінію супроводжується утворенням сполук флуору, які згубно впливають на тканину кісток та зубів.

Найважливішім напрямом науково-технічного прогресу є впровадження в металургійній галузі маловідходних технологій, які дозволять не лише зменшити забруднення довкілля, а й підвищити ефективність металургійного виробництва.

Хімічна промисловість теж є джерелом істотного забруднення довкілля. Номенклатура продукції, що її випускає хімічна промисловість розвинених країн, є вельми різноманітною. У світі використовується понад 300 тис. т хімічних речовин і щорічно до них додається 1-2 тис. нових. 50 речовин виробляються в кількостях, що перевищують 1 млн. т на рік, а 1500 речовин – 500 т на рік. Донині в довкілля надійшло близько 3 млн. нових речовин і сполук, які не властиві біосфері; серед них є надзвичайно шкідливі для нормального функціонування живої клітини.

1. Хімічна промисловість належить до галузей, які споживають велику кількість сировини, води та енергії. Вона вирізняється складними багатостадійними процесами.

2. Під час виробництва утворюється велика кількість побічної продукції, яка поки що не завжди може бути використана як вторинні ресурси, а накопичується у вигляді відходів. У багатьох випадках відходи вимагають повного знищення через їхню надмірну токсичність. Найбільшу кількість твердих відходів дають виробництва мінеральних добрив, сірчаної кислоти, виробництво гумових виробів, пластмас, нафтопереробка.

Основним напрямом природоохоронної діяльності в хімічній промисловості є боротьба із забрудненням довкілля способом удосконалення існуючих і розроблення нових технологічних процесів. 

Основні застосовувані способи очищення й знезараження забруднених повітря й води досить дорого коштують і не дають стопроцентного результату, оскільки з наближенням до цієї межі кожний процент досягнутого очищення обходиться дедалі дорожче, що економічно себе не виправдовує. Тому в більшості західних країн є така практика: забруднені повітря й води очищуються до певного ступеня (визнаного економічно прийнятним), після чого змішуються з природно чистими повітрям або водою так, аби вміст забруднень не перевищував ГДК, і така суміш викидається в атмосферу (водойму). Проте у зв'язку з невпинним зростанням обсягів промислового виробництва забруднення відбувається такими темпами, що невдовзі для розбавлення вже не вистачатиме ні повітря, ні води. І це не перебільшення.

Шляхи вирішення проблем В даний час очевидно, що необмежених ресурсів немає. Постає проблема узгодження потреб людини в природних ресурсах з вимогами раціонального їх використання. Ось які можливості поліпшення природокористування у промисловості, на думку вчених, реально пропонує економіка: 1. Використання вторинної сировини, регенерація - переробка відходів виробництва і сміття. Так, наприклад, переробка макулатури дозволяє скоротити виробництво нової папери майже вдвічі (Цей спосіб широко застосовувався під час 2 світової війни); органічна маса з відходів використовується для отримання добрив, металобрухт спрямовується на переплавку. 2. Обробка стічних вод. В основі даної технології лежить використання природних процесів життєдіяльності бактерій, що розкладають відходи. 3. Рекультивація промислових територій - відновлення просторів з порушеною середовищем з метою повторного використання. Наприклад, в Англії на великих територіях вугільних копій була посаджена рослинність. Через 20 років грунтовий покрив повністю відновився, і ця місцевість знову була віддана під оранку, не пошкодивши навколишній ландшафт. 4. Використання нових джерел енергії: вітрової, сонячної, енергії припливів і відливів. Наприклад, сонячні батареї широко застосовуються в Ізраїлі. Для отримання палива можна використовувати матеріали рослинного походження. У Бразилії побудовані заводи по переробці цукрового очерету в етиловий спирт, який використовується як автомобільного пального. Таким чином, практика показує, що природні енергоресурси можуть бути замінені альтернативними, «рукотворними», проте все це вимагає значних витрат. 4. Самостійне опрацювання.