Размещено на http://allbest.ru/

Размещено на http://allbest.ru/

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«КЕМЕРОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Биологический факультет

Кафедра зоологии и экологии

Курсовая работа

ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ ЦЕМЕНТНОГО ПРОИЗВОДСТВА

Масалкина Марина Сергеевна

Научный руководитель: д.б.н., профессор Еремеева Н.И.

КЕМЕРОВО 2011



ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ГЕОЭКОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ПРОИЗВОДСТВА ЦЕМЕНТА

1.1 Источники техногенеза в производстве цемента

1.2 Негативные факторы производства цемента

ГЛАВА 2. ХАРАКТЕРИСТИКА РАЙОНА И ОБЪЕКТА ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1 Характеристика района исследования

2.1.1 Физико-географическая характеристика района исследования

2.1.2 Экологическая характеристика района исследования

2.2 Характеристика объекта исследования

2.2.1 Физико-географическая характеристика объекта исследования

2.2.2 Экологическая характеристика объекта исследования

ГЛАВА 3. ВЛИЯНИЕ ПРОИЗВОДСТВА ЦЕМЕНТА НА ЖИВЫЕ ОРГАНИЗМЫ

3.1 Влияние производства цемента на растительный покров

3.2 Влияние производства цемента на животных

3.3 Влияние производства цемента на здоровье человека

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

ЛИТЕРАТУРА



ВВЕДЕНИЕ

Цементная отрасль наряду с металлургией, электроэнергетикой, химией и машиностроением определяет экономический потенциал и уровень промышленного развития страны. Динамично развивающийся строительно-инвестиционный комплекс России, основу которого составляет цементная промышленность, дает возможности расширения объемов производства и ассортимента выпускаемой продукции (Малков, 2001).

В России в настоящее время действуют 52 цементных завода, из которых 48 работают по полному циклу и 4 помольные установки используют привозной клинкер (Корзухина, 2010).

Основными потребителями цемента являются заводы железобетонных и асбестоцементных изделий и конструкций. Примерно 15 % цемента используется при проведении строительно-монтажных работ и порядка 5 % продается в розницу населению (Кондратьев, Крапивин, 2005).

Производство цемента оказывает непосредственное влияние на окружающую среду (Хаустов, 2005).

Производство цемента является источником 5 % выбросов углекислого газа (CO₂) в мире. Цементная промышленность неизбежно приводит к выбросам CO₂ (Смыков и Курамшин 2005):

· 60 % выбросов происходят вследствие преобразования сырья при высоких температурах ("декарбонизация" известняка);

· 40 % выбросов являются результатом сжигания топлива при нагреве материала до нужной температуры. (Необходимая температура для образования клинкера - 1500 °С)

Цель курсовой работы: рассмотреть экологические проблемы цементного производства.

Исходя из указанной цели, можно выделить задачи, поставленные при написании курсовой работы:

1. выявить источники техногенеза в производстве цемента на примере Топкинского цементного завода;

2. рассмотреть негативные факторы производства цемента;

3. рассмотреть влияние производства цемента на растения, животных и человека.



ГЛАВА 1. ГЕОЭКОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ПРОИЗВОДСТВА ЦЕМЕНТА

1.1 Источники техногенеза цементной промышленности

Источники основного загрязнения цементной промышленности можно разделить по цехам производства цемента. Все цеха Топкинского Цементного завода связаны единым технологическим процессом.

Описание источников техногенеза приводится по Л.Б. Корзухиной (2010).

1. Горный цех

Основной природный ресурс для производства - известняк (в основном красный известняк с включениями кальцита) и глина. Добыча идет открытым способом в Соломинском месторождении. Суточный план добычи составляет 13 тыс. т, ежемесячный - 400 тыс. т. Скважины для взрывных работ подготавливают три буровые установки типа «Sadvik». На вскрышке и добыче работают 5 экскаваторов. Экскаватор с гидромолотом производства «Atlas Corpo», приобретенный в 2010 году, работает на разделке негабарита.

2. Дробильный цех

В цехе известняк дробят до определенного размера (фракции). От качества дробления зависит работа следующих технологических подразделений. Думпкарными вертушками известняк доставляют на щековые дробилки, затем по ленте он поступает на молотковые. Всего работают 2 технологические линии. Щековые дробилки установили еще в 1966 г., а молотковые заменили в 1970 г.

3. Сырьевой цех

В сырьевых мельницах при совместном помоле известняка, глиняного шлама и воды получают сырьевой шлам. Он перекачивается в вертикальные бассейны, далее в горизонтальные, где идет приготовление рабочего шлама с последующей подачей на печи. В цехе 9 мельниц, работающих в замкнутом режиме. Производительность каждой мельницы повысили до 95 т. в час. В последние года приобретены мельницы мокрого самоизмельчения сырья «Гидрофол», которые позволяют перерабатывать закарстованное сырье.

4. Цех обжига

При температуре около 1500 °С рабочий шлам спекается в клинкер. Раскаленный клинкер, проходя через холодильники, охлаждается до 90 °С и отправляется на склад для дальнейшей переработки. Пять вращающихся печей обеспечивают плановые показатели выпуска клинкера. Производительность каждой 73,5 т в час. Месячная производительность - 50 000 т клинкера. Новая, пятая, печь является новейшим достижением европейских производителей компаний «Elex AG», «Aumund» и «Claudius Peters».

5. Цех помола

Это последнее звено в технологической цепочке производства цемента. Основное оборудование - мельницы - давно не обновлялись, но при ремонтах всегда добавляется что-то новое. 1-я, 3-я, 8-я и 9-я мельницы работают в автоматическом режиме, при котором машинист следит за ними с пульта управления. В 2010 году на 8-й и 9-й мельницах ввели в эксплуатацию сепаратор производства Германии, благодаря чему производительность мельниц выросла до 110 т в час. Так же установлено устройство плавного пуска, что позволило снизить затраты на обслуживание и ремонт, и дало возможность запускать двигатели в любое время. На 1-й и 9-й мельницах установлен сканер, который позволяет считывать степень загрузки камер мельницы. Появилась возможность регулировать загрузку не в слепую, а руководствуясь точными данными.

6. Цех готовой продукции

Основная задача цеха - упаковка и отгрузка тарированного и навального цемента в автомобильный и железнодорожный транспорт. Используется оборудование немецкой фирмы «Haver & Boecker»: три упаковочные линии в тару по 50 кг и две линии по 1000 кг В 2010 году в результате мониторинга технологического процесса количество крытых вагонов с готовой продукцией увеличилось до 45 в сутки.

7. Транспортный цех

Подвижной состав цеха - 11 тепловозов, 25 думпкаров тяжелого типа, 3 ж/д крана, 2 дрезины, кран-перегружатель. В структуру цеха входят станции Заводская и Карьерная. Ежедневно идет обработка 140 вагонов и 10000 т продукции (Корзухина, 2010).

1.2 Негативные факторы производства цемента

Главные воздействия на окружающую среду при производстве цемента связанны со следующими факторами (Гаязов, 2006):

· Пыль (выбросы из дымовых труб и быстроиспаряющиеся компоненты)

· Газообразные выбросы в атмосферу (NO_x, SO₂, CO₂, др. )

Пыль Традиционно, выбросы пыли (особенно от печей), как загрязняющий окружающую среду фактор цементного производства, вызывают наибольшее беспокойство (Алиев, 2001).

В основном причиной выбросов пыли являются сырьевые заводы, печи для обжига, клинкерные холодильники, цементные мельницы. Основная особенность этих процессов это то, что горячий отработанный газ или отработанный воздух проходит через измельченный до состояния пыли материал, что приводит к образованию дисперсионной смеси газа и пыли. Основные свойства частиц зависят от исходного материала, клинкера или цемента. Пылеобразование из рассредоточенных источников на территории завода (“сдуваемая пыль”), может происходить в результате хранения и погрузки, то есть в транспортной системе, складских запасах, во время движения подъемного крана, упаковки в мешки, и т.д., и в процессе транспортировки, во время движения транспорта по грунтовым дорогам. Поскольку химический и минералогический состав цементной пыли подобен природному камню, ее воздействие на здоровье человека считается вредным, но не токсичным (Внуков, 2005).

Газообразные выделения от системы печей, выбрасываемые в атмосферу, являются проблемой номер один в борьбе с загрязнением окружающей среды при производстве цемента сегодня. Основные газы, которые выбрасываются в атмосферу это NO_x и SO₂. Другие менее вредные соединения - CO, аммиак, HCl, и тяжелые металлы. Формирование NO_x является неизбежным следствием высокотемпературных процессов горения. Сера, поступающая в печи вместе с сырьем и топливом, в значительной степени поглощается продуктами печи. Однако, сера, содержавшаяся в сырье как сульфиды (или органические сернистые вещества) - легко улетучивается при низких температурах (то есть 400-600 °C), что может привести к значительным испарениям SO₂ через дымовые трубы. Другие легко испаряющиеся нежелательные вещества, поступающие в систему печей или эффективно разрушаются при высокотемпературном горении, или почти полностью поглощаются продуктом (Кулиш, Кружеватов, Гошкова, 2006).

Неотъемлемой частью процесса в печах для обжига цемента есть незначительные выделения газов, таких как HCl, HF, NH₃ или тяжелые металлы. Наличие органических компонентов в природном сырье может существенно повысить уровень углеводорода и выбросы СО. Выделение хлорсодержащих углеводородов типа диоксинов и фуранов обычно значительно ниже существующих предельных норм.

Другие летучие компоненты, такие как ртуть - тщательно контролируются, чтобы предотвратить нежелательные выбросы в атмосферу. Как результат обжига исходного сырья и сгорания ископаемого топлива выделяется углекислота. Выделение углекислого газа, как результат потребления топлива, было прогрессивно снижено в результате воздействия сильного экономического стимула к минимизации потребления топливной энергии (Демьянова и Казина, 2006).



ГЛАВА 2. ХАРАКТЕРИСТИКА РАЙОНА И ОБЪЕКТА ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1 Характеристика района исследования

2.1.1 Физико-географическая характеристика района исследования

Кузнецкая котловина - самая крупная геоморфологическая структура Кемеровской области. Площадь ее 30 тыс. км², а протяженность с севера на юг более 350 км и с запада на восток 100-120 км. Кузнецкая котловина располагается в центре области, с трех сторон окруженная горными массивами. С востока, по правому берегу реки Томи, котловина граничит с горными хребтами Кузнецкого Алатау, а с юга и запада она замыкается массивами Горной Шории и Салаирского кряжа (Макарова, 2003).

В целом современный рельеф Кузнецкой котловины представляет слабовсхолмленную равнину, возвышающуюся над уровнем моря на 250-400 метров. На севере территория котловины сливается с южной частью Западно-Сибирской низменности. Условной границей между ними является Сокурницкая холмистая возвышенность. Кузнецкая котловина - типичная степная и лесостепная территория, покрытая плодородными почвами, в настоящее время является основной сельскохозяйственной зоной области (Сваричевская, 1998).

Для присалаирских районов характерны ровные и плоские междуречья; в восточной части глубина расчленения возрастает. Основные реки - Томь, Иня и другие притоки Оби. В центральной части расположены несколько горных кряжей высотой 600 - 740 м, сложенных из мезозойского базальта: кряж Тараданова, кряж Салтымакова, Караканский хребет. Сохранился относительно мало затронутый деятельностью человека участок степи Байатские сопки. Эти образования являются зонами уникального природного разнообразия; последние два объекта в настоящее время находятся под угрозой исчезновения в связи с расширением добычи угля (Евсеева, 2001).

Котловина характеризуется континентальным климатом с частыми и резкими колебаниями температуры воздуха, количества осадков и интенсивности солнечной радиации (Тамм, 1993).

На территории Кузнецкой котловины находится знаменитый Кузнецкий угольный бассейн. В пределах котловины сосредоточены все крупные города Кемеровской области Новокузнецк, Кемерово, Прокопьевск, Белово, Ленинск-Кузнецкий, Таштагол, Киселёвск и другие (Куприянов и Манаков, 2006).

2.1.2 Экологическая характеристика района исследования

Оценка качества атмосферного воздуха

Особенности климата и географического расположения Кемеровской области способствуют тому, что большая часть промышленных выбросов загрязняющих веществ не рассеивается в атмосферном воздухе, а осаждается в Кузнецкой котловине, при этом образуется фотохимический смог, который оказывает негативное влияние на здоровье населения.

Наиболее всего атмосферный воздух города Кемерово загрязнен бенз(а)пиреном: средняя за год концентрация превысила ПДК в 3,4 раза, это наибольший показатель загрязнения атмосферного воздуха за последние пять лет. Максимальная из среднемесячных концентрация - 7,4 ПДК отмечена в Заводском районе. Значительный вклад в загрязнение атмосферы вносит диоксид азота. Средняя за год концентрация этой примеси составила 1,5 ПДК. Наиболее загрязнен этой примесью Заводской район, где среднегодовая концентрация превысила ПДК в 2,0 раза. Средняя за год концентрация формальдегида, сажи сохранилась на уровне 2009 года и составила 1,1 ПДК.

По остальным веществам превышения санитарно-гигиенических нормативов не наблюдалось: среднегодовые концентрации оксида углерода, водорода хлористого сохраняются на одном уровне в течение 3 лет; среднегодовые концентрации фенола, диоксида серы - 5 лет.

Максимальная концентрация цианистого водорода составила 0,034 мг/м3.

Загрязнение атмосферы города металлами незначительное: средние значения из среднемесячных не превышают значений природного фона.

В 2010 году сохраняется стабильно высокий уровень загрязнения атмосферного воздуха города Новокузнецка бенз(а)пиреном. По сравнению с прошлым годом средняя за год концентрация бенз(а)пирена значительно увеличилась (45,7 %) и составила 6,7 ПДК. Максимальная из среднемесячных концентрация этой примеси - 16,0 ПДК отмечена в Кузнецком районе.

Средняя за год концентрация формальдегида сохранилась на уровне 2009 года, однако превышение данной примеси предельно допустимой концентрации остается значительным - в 3,0 раза. Наибольшее загрязнение этой примесью наблюдалось в Кузнецком районе, где средняя за год концентрация превысила ПДК в 5,7 раза, наибольшая повторяемость проб с концентрацией выше ПДК - 12,1 %.

Значительный вклад в загрязнение атмосферного воздуха города вносит фтористый водород. По сравнению с прошлым годом концентрация фтористого водорода увеличилась в 2 раза и составила 2,8 ПДК. Максимальная из разовых концентрация - 6,2 ПДК зарегистрирована в Кузнецком районе, наибольшая повторяемость проб выше ПДК - 30 % в Центральном районе.

Среднегодовые концентрации взвешенных веществ превысили санитарно-гигиенический норматив в 1,4 раза, наибольший уровень загрязнения этой примесью отмечался в Центральном и Кузнецком районах, где средняя за год концентрация превысила ПДК в 2,1 раза.

Диоксид азота в целом по городу превышает ПДК в 1,2 раза. Наибольшее загрязнение этой примесью наблюдается в Центральном районе, где средняя за год концентрация превысила ПДК в 1,9 раза. Максимальная из разовых концентрация - 4,4 ПДК зарегистрирована в Орджоникидзевском районе, наибольшая повторяемость проб выше ПДК - 5,1 % в Центральном районе.

Загрязнение воздушного бассейна металлами незначительно: максимальные концентрации не превышают ПДК, средние - природного фона.

По остальным веществам превышения санитарно-гигиенических нормативов не наблюдалось: среднегодовые концентрации фенола составили 0,7 ПДК и сохраняются на этом уровне в течение 5 лет; среднегодовые концентрации оксида углерода, сажи, диоксида серы, цианистого водорода не превысили 0,5 ПДК.

Оценка качества поверхностных водных объектов

Реки бассейна р. Томь загрязняются сточными водами предприятий горнодобывающей, топливно-энергетической, металлургической, коксохимической, химической, деревообрабатывающей промышленности, агропромышленного комплекса и коммунального хозяйства. Характерными загрязняющими веществами являются: нефтепродукты, фенолы, соединения азота, легкоокисляемые органические соединения, соединения железа, в отдельных створах марганец, медь и цинк. Среднегодовые концентрации нефтепродуктов в реке Томь, по сравнению с 2009 годом, увеличились и составили от 1,0 ПДК (выше створа г. Кемерово) до 5,4 ПДК (пгт. Крапивинский).

В 2010 году наиболее загрязненными притоками р. Томь являлись реки Аба и Ускат.

В р. Ускат в разовых пробах было зарегистрировано 5 случаев экстремальных высоких загрязнений и 7 случаев высоких загрязнений. Среднегодовые концентрации азота аммонийного превысили ПДК в 14,5 раза; нефтепродуктов - в 3,6 раза; азота нитритного - в 2,7 раза; органических соединений по показателям ХПК и БПК5 - в 3,2 и 1,3 раза соответственно, фенолов - в 2 раза; марганца в 2,4 раза; железа общего - в 1,3 раза.

В реке Аба среднегодовые концентрации в створах ниже города Прокопьевска и в устье реки соответственно составили: нефтепродуктов -13,8 ПДК; азота нитритного - 2,5 ПДК; фенолов - 2,1 ПДК; органических соединений по показателю ХПК - 1,21 ПДК; по показателю БПК5 - 1,1 ПДК. В течение зимы зарегистрировано 4 случая теплового загрязнения р. Аба. Температура воды повышалась до + 5,8 °С.

В р. Искитимка среднегодовые концентрации составили: фенолов - 2 ПДК; нефтепродуктов - 1,4 ПДК; органических соединений по показателям ХПК и БПК5 - 1,8-1,7 ПДК соответственно; азота нитритного - 1,1 ПДК; марганца - 9,9 ПДК; железа общего 1,9 ПДК.

В разовых пробах максимальные концентрации составили: марганца -28,3 ПДК; железа общего - 4,6 ПДК; азота нитритного - 3,7 ПДК; органических соединений, нефтепродуктов, фенолов, азота аммонийного - от 1,5 ПДК до 3,0 ПДК.

Качество воды по показателю УКИЗВ в р. Искитимка ухудшилось (в 2009 году УКИЗВ составил 2,89, вода «загрязненная»; в 2010 году УКИЗВ составил 3,59, вода «очень загрязненная»).

Радиационная обстановка

Радиационная обстановка в Кемеровской области в 2010 году оставалась стабильной и не претерпела существенных изменений в сравнении с предыдущими годами. Среднегодовое значение мощности экспозиционной дозы (МЭД) уровня гамма-излучения, наблюдаемое ежесуточно на 4 гидрометеостанциях Кемеровской области и в г. Кемерово, наблюдалось в пределах 9-14 мкР/ч, что не превышает значений естественного фона (Доклад…, 2009).



2.2 Характеристика объекта исследования

2.2.1 Физико-географическая характеристика объекта исследования

ООО «Топкинский цемент» находится в г. Топки Кемеровской области в 40 км от г. Кемерово. Предприятие введено в эксплуатацию в 1966 году (Корзухина, 2010).

Топкинский административный район находится в центральной части Кузнецкой котловины. Граничит с Юргинским, Яшкинским, Кемеровским, Промышленовским районами и Новосибирской областью. Площадь 2,8 тыс. км² или 3,1 % территории области (Евсеева, 2001).

Рельеф -- слабоволнистая степь, изрезанная гривами, оврагами, речными долинами. Орошается притоками рек Томь и Иня (Тамм, 1993).

Климат резко континентальный с суровой продолжительной и малоснежной зимой и сравнительно теплым коротким. Среднегодовая температура зимы - 19,9 °С, лета - + 18,4 °С. Вегетационный период растений 140 дней. Среднегодовое количество осадков 420 мм (Тамм, 1993).

Почвы тучные, отчасти черноземы. Из общего количества земли на долю пахоты приходится 41,7 %, сенокосы и пастбища занимают 23,5, леса, кустарники и болота -- 26,4, залежи и прочие неиспользованные земли -- 5,6 % (Евсеева, 2001).

Недра богаты минеральными строительными материалами (Куприянов и Манаков, 2006).

2.2.2 Экологическая характеристика объекта исследования

Экономика Топкинского района основана, прежде всего, на цементной промышленности, что влечет за собой ряд последствий.

Среднегодовые приземные концентрации в атмосферном воздухе Топкинского района, превышающие ПДК: бенз(а)пирен - 2,5 ПДК; аммиак - 1,7 ПДК; диоксид азота - 1,4 ПДК; формальдегид - 1,7 ПДК; взвешенные вещества - 2,8 ПДК.

Объем выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух района от стационарных источников в 2007 г. составил 103,8 тыс. т Рост выбросов по сравнению с 2006 г. значительный - 121,6 тыс. т (Доклад…, 2007).

Уловлено и обезврежено 43,1 % загрязняющих веществ, отходящих от стационарных источников, в том числе твердых веществ - 75,9 %, ЛОС - 23,3 %, оксида углерода - 49,9 % (Доклад…, 2008).

Заводы холдинговой компании «Сибирский цемент» (в число которых входит Топкинский цементный завод) входят в пятерку крупнейших источников выбросов загрязняющих веществ в атмосферу Кемеровской области (Хаустов, 2005).

Содержание веществ в водах рек с превышением ПДК:

р.Томь: нефтепродукты - 2,4 ПДК; фенолы - 4 ПДК; соединения азота - 2,5 ПДК; БПК₅ - 1,8 ПДК; железо - 2 ПДК; медь - 3 ПДК;

р.Иня: нефтепродукты - 3 ПДК; фенолы - 2 ПДК; БПК₅ - 1,3 ПДК; железо - 2,5 ПДК; медь - 5,7 ПДК; цинк - 3,7 ПДК (Доклад…, 2008).

Радиационная обстановка на территории Топкинского района стабильная. В 2007 году, по данным ГУ «Кемеровский центр по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды» (КЦГМ), в Кемерово среднегодовое значение уровня МЭД составило 12 мкР/ч, что не превышает значений естественного фона (Доклад…, 2008).

техногенез цемент выброс завод



ГЛАВА 3. ВЛИЯНИЕ ПРОИЗВОДСТВА ЦЕМЕНТА НА ЖИВЫЕ ОРГАНИЗМЫ

3.1 Влияние производства цемента на растительный покров

Огромными выбросами как твердых, так и газообразных загрязняющих веществ отличаются предприятия по производству цемента. Цементная пыль воздействует на все компоненты природной среды (Аржакова, 2003).

Одним из основных индикаторов загрязнения промышленных выбросов на окружающую природную среду является растительность, так как она, благодаря высокой чувствительности к антропогенному воздействию, первой принимает на себя своеобразный «удар» техногенного пресса. Пылевые частицы, забивая устьичный аппарат растений, приводят к ухудшению их жизненного состояния, что отражается в темпах роста и развития (Шелухо, 1997).

В зоне воздействия выбросов практически любого цементного завода на расстоянии до 2-х км наблюдаются изменения в химическом составе, как снежного покрова, так и растений. Так же происходит изменение видового состава растений, антропогенная трансформация растительных сообществ вдоль фактора загрязнения, а также угнетение жизненного состояния леса определяются степенью воздействия выбросов цементного завода (Челноков, 2000).

При проведении химических анализов снежного покрова у цементного завода обнаруживается высокая концентрация химических элементов в снежном покрове, что связано с техногенным загрязнением территории в результате влияния выбросов цементного завода и продуктов переработки горных пород действующего карьера. По степени загрязнения снежного покрова с учетом розы ветров определены 3 зоны загрязнения (Сергеева, 2001):

1) зона сильного загрязнения (до 500 м);

2) зона среднего загрязнения (до 1000 м);

3) зона слабого загрязнения (от 1000 до 2000 м).

Анализ проб растений выявил высокое содержание в пределах санитарно-защитной зоны (1000 м) изученных химических элементов: ванадия, хрома, марганца, кобальта, никеля, меди, цинка, молибдена и свинца. Превышение их содержания над фоновыми показателями составляет от нескольких десятков до 350 раз. На расстоянии 2 км от цементного завода их содержание уменьшается, но остается выше фоновых значений (Пейве, 2008).

Оценка жизненного состояния (ОЖС) леса также показала антропогенную трансформацию растительности. Наиболее сильную нагрузку испытывают лесные участки, расположенные вблизи завода, где наблюдается большое количество сухостоя, сильная угнетенность деревьев (низкорослость, суховершинность, уменьшение количества молодых побегов, заметное изменение цвета хвои и малая густота крон) класс ОЖС которых составляет 5 и 4. По мере удаления от цементного завода на расстояние до 2 км общее жизненное состояние леса достигает классов 1 и 0, т.е. у деревьев крона становится гуще и зеленее. Органы растений не имеют внешних признаков поражения или ослабления (Буйволов, 1998).

3.2 Влияние производства цемента на животных

Гигиеническое значение пыли заключается в ее косвенном и прямом влиянии на организм животных. Косвенное влияние запыленного воздуха сводится к тому, что на пылевые частицы нередко осаждаются капельки влаги, образуя туманы. Пыль и туманы, поглощая значительную часть солнечной радиации ухудшают световой климат, а слой пыли и сажи, оседая на стекла окон животноводческих помещений, снижает естественное освещение последних (Максименко, 2005).

Прямое влияние пыли сводится к действию на кожу, слизистые оболочки глаз и дыхательных путей. Пылевые частицы, перемешанные с потом, жировыми выделениями, обломками волос и эпидермиса, закупоривают поры кожи, что вызывает раздражение, зуд и воспаление. Как следствие, нарушается теплорегуляторная, выделительная, защитная и тактильная функция кожных покровов (Голубков, 2003).

Покрытая пылью кожа теряет чувствительность к раздражителям, что замедляет рефлекторные реакции. Пыль закупоривает выводные протоки потовых и сальных желез, в результате кожа становится сухой, неэластичной и больше подвергается механическим повреждениям. Нарушения целостности кожи представляют входные ворота для инфекций (Смирнов, 2001).

Закупорка отверстий сальных желез может вызвать фолликулярный дерматит, а при осложнении гноеродными кокками возможно развитие пиодермии. У овец пыль загрязняет шерсть, снижая ее товарные качества. Попадая на слизистую глаз, пыль способствует развитию конъюктивитов и кератитов (Герасимов, 2000).

Наибольшее влияние пыль оказывает на дыхательные пути. Пылевые частицы размером более 10 мкм полностью задерживаются в верхних дыхательных путях, а размером от 10 до 5 мкм - в носовых ходах. Следовательно, в легкие проникают частицы меньше 5 мкм. Основную преграду для пыли представляют носовые ходы, носоглотка, трахея, крупные и средние бронхи (Баадер, 2002).

Пыль в большом количестве может вызвать гиперемию и катаральное воспаление слизистой оболочки носа, что усиливает действие сопутствующей микрофлоры. Скапливаясь в трахее и бронхах, пыль затрудняет работу мерцательного эпителия, покрывает слизистую оболочку клейкой пленкой. Это является причиной острых и хронических катаров верхних и средних бронхов (Захаренко, 1999).

Осевшая в бронхах пыль постепенно удаляется из них благодаря движениям мерцательного эпителия, растворяется в бронхиальной и трахеальной слизи, подвергается фагоцитированию, выделяется при кашле. Поэтому грубые пылевые частицы размером свыше 20 мкм в гигиеническом отношении имеют меньшее значение, чем мелкие частицы, которые глубоко проникают в дыхательные пути (Иванов, 1996).

Особую опасность представляют угольные и кварцевые пылинки, которые скапливаются в лимфатических путях и приводят к застою лимфы, фибринозному разращению соединительной ткани, распаду клеток альвеол и образованию узелков. Эта пыль оказывает механическое воздействие на слизистые оболочки дыхательных путей и, хотя не в состоянии нанести ей травмы, при длительном вдыхании обусловливает ее воспаление и открывает доступ инфекции (Коныгин, 2003).

Установлена возможность заболевания пневмококкозом крупного рогатого скота, овец и свиней при вдыхании кремниевой и кварцевой пыли (силикоз). Отмечается также связь силикоза с туберкулезом легких. Степень патологического воздействия пыли во многом зависит от ее токсичности. Именно с этим свойством пыли связывают возникновение профессиональных заболеваний у людей и случаи отравления животных, птиц и пчел, находящихся вблизи от производств, выбрасывающих в воздух эту пыль (Новиков, 1997). В целях предупреждения образования пыли в помещениях для животных необходимо создавать вокруг ферм защитные насаждения, укреплять поверхностный слой почвы на территории ферм и комплексов посевом многолетних трав. Способствует снижению запыленности воздуха правильное использование вентиляции, своевременное проведение уборки. Нельзя перетряхивать корма и подстилку в помещении. Мучнистые корма лучше давать скоту в увлажненном виде (Гуров, 2004).

3.3 Влияние производства цемента на здоровье человека

Цемент раздражает кожу и слизистую оболочку. В зависимости от того, попадает ли он на открытые участки кожи или вдыхается, цемент по-разному воздействует на здоровье человека. На персонал, занятый на производстве цемента, это оказывает влияние обязательно в том или ином объеме (Морозов, 2010).

Цементная пыль при попадании в бронхи и далее вызывает изменение легочной ткани, что, в свою очередь, приводит к необратимым функциональным изменениям легких. Пневмокониоз - это легочное заболевание возникает у работников цементных производств после многих лет работы. Симптомы и тяжесть этого заболевания определяются типом цемента, составом сырья, уровнем запыленности на производстве и длительностью работы (Пруненко, 2009).

Без применения средств защиты такие вредные факторы, как щелочная основа цемента и высокая аллергенность хроматов, могут приводить к серьезным заболеваниям кожи, дыхательных путей и слизистых оболочек носоглотки и полости рта. Эпидемиологические исследования, практический опыт и наблюдения указывают на большое количество аллергических реакций и воспалительных процессов (часто - верхних дыхательных путей) после воздействия цементной пыли. Раздражающий эффект, вызванный щелочной средой в цементной пыли, нередко сопровождается обструкционными изменениями дыхательных путей (Корчик, Беликова, 2008).

Цементная пыль так же считается канцерогенным веществом и может вызвать рак горла. Исследования показали, что у персонала, занятого на производстве цемента и в строительной индустрии, обычно повышенная заболеваемость раком горла (Храменков, 2010).

Газообразные выбросы в процессе производства цемента так же оказывают влияние на организм человека. Они приводят к развитию широкого диапазона заболеваний (бронхиты, пневмонии, бронхиальная астма, сердечная недостаточность, инсульты, язвы желудка) и увеличению смертности людей с ослабленным иммунитетом. В особенности тяжело приходится детям. У новорожденных нарушаются генные структуры организма и появляются неизлечимые болезни. В итоге увеличение детской смертности на 10 % в год (Лось, 1997).

У здоровых людей организм справляется с отравленным воздухом, но на это уходит большое количество физиологических сил. В итоге здоровые люди теряют работоспособность, производительность труда падает, функции мозга ухудшаются (Вишаренко, Толоконцев, 2002).



ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Цементная промышленность - базовая отрасль в комплексе отраслей, производящих строительные материалы. Роль цемента в современном строительстве очень велика, его ничем невозможно равноценно заменить. Цемент и изготовляемые из него бетон и железобетон являются в настоящее время основными строительными материалами, которые используются в самых разнообразных областях строительства. При этом цемент остается относительно простым, универсальным и дешевым веществом, для изготовления которого требуются широко распространенные материалы - известняк, глины, мел, а также вода.

Тем не менее, не смотря на всю важность цементного производства, оно имеет ряд недостатков, как в экономической, так и в экологической сфере.

Цементные заводы России используют более затратный и энергоемкий мокрый способ производства цемента вместо более эффективного сухого, который практикуется в развитых странах. Так же высокие транспортные издержки ограничивают деятельность компаний.

Что же касается экологии производства цемента, то основными проблемами всех заводов являются выброс углекислого газа (СО₂) и твердых веществ (пыль).

Главные источники этих выбросов: взрывы в карьере при добычи сырья, щековые и молотковые дробилки, мельницы мокрого/сухого помола, печи обжига клинкера, транспорт для перевозки сырья и готовой продукции.

Негативным фактором цементного производства является его влияние на растения, животных и человека.

Наблюдаются изменения в химическом составе растений и снежного покрова. Так же происходит изменение видового состава растений, антропогенная трансформация растительных сообществ вдоль фактора загрязнения, и угнетение жизненного состояния леса.

У животных цементная пыль вызывает повреждения кожных покровов тела, развитие воспалений слизистых оболочек. Наибольшее влияние пыль оказывает на дыхательные пути животных, оседая в бронхах и легких.

У человека цементная пыль вызывает ряд серьезных заболеваний дыхательной системы. А щелочная основа цемента и высокая аллергенность хроматов, могут приводить к серьезным заболеваниям кожи, дыхательных путей и слизистых оболочек носоглотки и полости рта у человека.

Цементная промышленность России пребывает в кризисном состоянии, на ее радикальную модернизацию требуются большие средства. На настоящий момент предприятия отрасли не в состоянии самостоятельно осуществить серьезные мероприятия по техническому перевооружению, тем более переход на более экологичный и производительный сухой способ.



ЛИТЕРАТУРА

Алиев, Г. М. Техника пылеулавливания и отчистки промышленных газов: справочное издание / Г. М. Алиев. - М.: Металлургия, 2001. - 544 с.

Аржакова, М. В. Анализ состояния экологической среды и инвестиции в природоохранные мероприятия (на примере республики Саха (Якутия): дис. ... канд. экон. наук / М. В. Аржакова. - СпБ.: Пушкин, 2003. - 230 с.

Баадер, В. Г. Биогаз: теория и практика / В. Г. Баадер. - М.: Колос, 2002. - 456 с.

Буйволов, Ю. А. Методика оценки жизненного состояния леса по сосне / Ю. А. Буйволов, М. В. Кравченко, А. С. Боголюбов. - М.: Экосистема, 1998. - 25 с.

Вишаренко, В. С. Экологические проблемы городов и здоровье человека / В. С. Вишаренко, Н. А.Толоконцев. - Л.: Знание, 2002. - 32 с.

Внуков, А. К. Защита атмосферы от выбросов энергообъектов: Справ / А. К. Внуков. - М.: Энгероатомиздат, 2005. - 176 с.

Гаязов, Р. Г. Оценка фильтрующих материалов / Р. Г. Гаязов. - М.: Экосистема, 2006. - 134 с.

Герасимов, Ю. А. Охотничьи самоловы и самоловный промысел: Справ. / Ю. А. Герасимов. - М.: Агропромиздат, 2000. - 392 с.

Голубков, А. И. Создание и разведение красно-пестрой породы молочного скота в красноярском крае / А. И. Голубков. - Красноярск, 2003. - 138 с.

Гуров, А. С. Эффективность экологической политики агрохимического холдинга "Акрон" / А. С. Гуров. - М.: Агропромиздат, 2004, - 55 с.

Демьянова, В. С. Дисперсно-наполненные цементы на основе камнедробления. Экологические аспекты производства / В. С. Демьянова, Г. Н. Казина. - М.: Молодая Гвардия, 2006. - 217 с.

Доклад о состоянии и охране окружающей среды Кемеровской области в 2010 году. - Кемерово, 2011. - 74 с.

Евсеева, Н. С. География Томской области (Природные условия и ресурсы) / Н. С. Евсеева. -- Томск, 2001. - 223 с.

Захаренко, В. А. Гербициды / В. А. Захаренко. - М.: Агропромиздат, 1999. - 100 с.

Иванов, К. М. Приусадебное животноводство / К. М. Иванов. - Л.: Агропромиздат. Ленинградское отделение, 1996. - 257 с.

Кондратьев, К. Я. Современное общество потребления и его экологические ограничения / К. Я. Кондратьев, В. Ф. Крапивин // Проблемы окружающей среды и природных ресурсов. Обзорная информация. - 2005. - № 5. - С. 3-12.

Коныгин, А. А. Фермерское хозяйство США / А. А. Коныгин. - М.: Агропромиздат, 2003. - 482 с.

Корзухина, Л. Б. Топкинский цементный завод, 45 лет / Л. Б. Корзухина. - Кем.: ООО «Компания Лико», 2010. - 64 с.

Корчик, Н. М. Очистка сточных вод гальванического производства с возвратом воды на операции промывки / Н. М. Корчик, С. В. Беликова // Водоочистка. - 2008. - № 9. - С. 21-25.

Кулиш, О. Н. Сокращение выбросов оксидов азота в атмосферу / О. Н. Кулиш, С. А. Кружеватов, Н. В. Гошкова // Экология и промышленность России. - 2006. - Спец.

Куприянов, А. Н. Степные участки Кузнецкой котловины в опасности / А. Н. Куприянов, Ю. А. Манаков // Степной бюллетень. - 2006. - № 20. - С. 15-21.

Лось, В. А. Человек и природа. Над чем работают, о чем спорят философы / В. А. Лось - М.: Политиздат, 1997. - 224 с.

Макарова, Н. В. Будет лес на «лунном» ландшафте Кузбасса! / Н. В. Макарова // Наука в Сибири. - 2003. - № 43. - С. 43-46.

Максименко, О. С. Тайны особой субстанции / О. С. Максименко // Вокруг света. -- М.: 2005. -- № 9. -- С. 108-117.

Малков, А. В. Современные промышленные объекты и их безопасность/ А.В. Малков // Экология и промышленность России. - 2001. - № 3. - С. 33-34.

Материалы к государственному докладу о состоянии и охране окружающей среды Кемеровской области в 2007 году. - Кемерово, 2008.

Материалы к государственному докладу о состоянии и охране окружающей среды Кемеровской области в 2008 году. - Кемерово, 2009.

Морозов, Ю. М. Высокоэффективное газоочистное оборудование. Результаты эксплуатации и внедрения / Ю.М. Морозов, В.С. Корягин // Охрана окружающей среды и природопользование. - 2010. - № 3. - С. 29-31.

Новиков, Ю. Ф. Беседы о животноводстве / Ю. Ф. Новиков. - М.: Молодая гвардия, 1997. - 195 с.

Пейве, Я. В. Агрохимия и биохимия микроэлементов / Я.В. Пейве. - М.: Наука, 2008. -- 428 с.

Пруненко, К. П. Энергонезависимый дом / К. П. Пруненко // Охрана окружающей среды и природопользование. - 2009. - № 3. - С. 19-23.

Сваричевская, З. А. Основные этапы развития рельефа юга Западной Сибири и её обрамления / З. А. Сваричевская // Тезисы докладов совещания по геоморфологии и неотектонике Сибири и Дальнего Востока. - Новосибирск, 1998. - 87 с.

Сергеева, Н. В Загрязненность снегового покрова мемориала / Н. В. Сергеева. - Рос. гос. аграр. заоч. ун-т, Балашиха, 2001. - 8 с.

Смирнов, О. К. Раннее определение продуктивности / О. К. Смирнов. - М.: Колос, 2001. - 86 с.

Смыков, В. В. Экологической безопасности - особое внимание / В. В. Смыков, Ю. Р. Курамшин // Экология и промышленность России. - 2005. - № 3. - C. 41-47.

Тамм, Е. И. Энциклопедия туриста / Е. И. Тамм. -- М., Большая Российская Энциклопедия, 1993. - 608 с.

Хаустов, А. П. Управление природопользованием / А. П. Хаустов, М. М. Редина. - М.: Высшая школа, 2005. - 334 с.

Храменков, С. В. И еще раз о гидросепарации / С. В. Храменков // Твердые бытовые отходы. - 2010. - № 10 октябрь. - С. 34-35.

Челноков, А. А. К вопросу об эмиссии тяжелых металлов в атмосферу при производстве цемента / А. А. Челноков, С. В. Плышевский // Цемент. - 2000. - С. 45-50.

Шелухо, В. П. Ослабление сосновых насаждений выбросами цементного производства / В. П. Шелухо // Изв. вузов, лес. ж. - М . , 1997. - № 1-2. - С. 155-118.

Размещено на Allbest.ru