CC BY
152
УДК 629.039.58
ОЦЕНКА ВОЗДЕЙСТВИЯ ПРЕДПРИЯТИЯ, ИСПОЛЬЗУЮЩЕГО ГАЛЬВАНИЧЕСКИЕ ТЕХНОЛОГИИ, НА ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ
© А.В. Рязанов, Е.И. Уварова
Ключевые слова: загрязнение атмосферы; сточные воды; промышленные отходы; тяжелые металлы; гальваническое производство.
Рассмотрены экологические аспекты функционирования предприятия, использующего гальванические технологии. Проанализированы особенности влияния на различные природные среды.
В начале ХХ в., с бурным развитием индустриальной промышленности, особое место стала занимать такая отрасль, как гальваника. Гальваника - один из наиболее распространенных методов защиты металлических изделий от коррозии и придания им определенных свойств или улучшения их путем нанесения специальных металлических или химических покрытий.
Гальваническое производство является одним из наиболее опасных источников загрязнения окружающей среды, главным образом поверхностных и подземных водоемов, ввиду образования большого объема сточных вод, а также существенного количества твердых отходов, особенно при использовании реагентного способа обезвреживания стоков. Соединения тяжелых металлов, выносимые сточными водами гальванического производства, весьма негативно влияют на экосистему водоем - почва - растение - животный мир -человек [1].
ФГУП «Опытный завод «Тамбоваппарат», в числе прочих, при осуществлении производственной деятельности использует и гальванические технологии. Гальваническое производство сосредоточено в цехе № 8 и состоит собственно из гальваники - нанесения металлических покрытий на поверхность деталей, а также из производства печатных плат для блоков и узлов радиотехнических и электронных изделий. На предприятии имеются 3 линии гальваники - цинкования, анодирования и нанесения цветных металлов.
Вследствие функционирования данных гальванических линий возможно загрязнение приземного слоя атмосферы рядом химических веществ, образующихся в процессе подготовки деталей и нанесения гальванических покрытий. Для оценки возможных последствий для окружающей природной среды был проведен анализ содержания в атмосферном воздухе некоторых загрязняющих веществ, которые потенциально могут быть связаны с нанесением гальванических покрытий (табл. 1-4).
Динамика содержания некоторых токсикантов в атмосферном воздухе на территории завода приведена на рис. 1. Из рис. 1 следует, что содержание загрязнителей остается практически стабильным в течение рассматриваемого периода. Исключение составляет 3 квартал, когда имеет место незначительное увеличение, которое может быть связано как с особенностями
Таблица 1
Содержание вредных веществ в атмосферном воздухе ФГУП «Тамбоваппарат» в 1 квартале 2013 г.
№ п/п Наименование загрязняющего вещества Фактическая средняя концентрация, мг/м3 ПДК, мг/м3
На территории завода
1 Пыль не обнаружена 0,5
2 Хром 6-валентный менее 0,00041 0,0030
3 Аммиак 0,120 6,0
4 Азота диоксид 0,095 0,6
В санитарно-защитной зоне
5 Пыль не обнаружена 0,5
6 Хром 6-валентный менее 0,00041 0,0015
7 Аммиак 0,144 0,2
8 Азота диоксид 0,115 0,2
Таблица 2
Содержание вредных веществ в атмосферном воздухе ФГУП «Тамбоваппарат» во 2 квартале 2013 г.
№п/п Наименование загрязняющего вещества Фактическая средняя концентрация, мг/м3 ПДК, мг/м3
На территории завода
1 Пыль не обнаружена 0,5
2 Хром 6-валентный менее 0,00041 0,0030
3 Аммиак 0,120 6,0
4 Азота диоксид 0,095 0,6
В санитарно-защитной зоне
8 Пыль не обнаружена 0,5
9 Хром 6-валентный менее 0,00041 0,0015
10 Аммиак 0,144 0,2
11 Азота диоксид 0,115 0,2
2033
Таблица 3
Содержание вредных веществ в атмосферном воздухе ФГУП «Тамбоваппарат» в 3 квартале 2013 г.
№п/п Наименование загрязняющего вещества Фактическая средняя концентрация, мг/м3 ПДК мг/м3
На территории завода
1 Пыль не обнаружена 0,5
2 Хром 6-валентный менее 0,00045 0,0030
3 Аммиак 0,181 6,0
4 Азота диоксид 0,181 0,6
В санитарно-защитной зоне
8 Пыль не обнаружена 0,5
9 Хром 6-валентный менее 0,00045 0,0015
10 Аммиак 0,149 0,2
11 Азота диоксид 0,174 0,2
Таблица 4
Содержание вредных веществ в атмосферном воздухе ФГУП «Тамбоваппарат» в 4 квартале 2013 г.
№п/п Наименование загрязняющего вещества Фактическая средняя концентрация, мг/м3 ПДК, мг/м3
На территории завода
1 Пыль не обнаружена 0,5
2 Хром 6-валентный менее 0,00045 0,0030
3 Аммиак 0,118 6,0
4 Азота диоксид 0,127 0,6
В санитарно-защитной зоне
5 Пыль не обнаружена 0,5
6 Хром 6-валентный менее 0,00045 0,0015
7 Аммиак 0,12 0,2
8 Азота диоксид 0,124 0,2
организации технологического процесса, так и с климатическими условиями в данный период года. В любом случае содержание всех рассмотренных загрязнителей не превышает установленных нормативов и не должно оказывать ощутимого негативного воздействия на состояние окружающей среды и здоровье населения на прилегающей к предприятию территории [2].
Водозабор на производственные и хозяйственно-питьевые нужды предприятие осуществляет из городского водопровода по договору с филиалом ОАО «Тамбовские коммунальные системы». Вода в процессе производства используется для охлаждения аппаратуры силового и технологического оборудования, для приготовления электролитов, для промывки деталей после их обработки и покрытия в гальваническом цехе и цехе печатных плат. На хозяйственно-бытовые нужды вода используется в столовой, здравпункте, бане, душевых и санузлах, а также для уборки помещений.
Из всего перечня загрязняющих веществ, образующихся на предприятии, наибольшую опасность при
поступлении в поверхностные водоемы представляют ионы тяжелых металлов. Для анализа динамики изменения концентрации некоторых из них в сточных водах предприятия была построена диаграмма, отражающая содержание данных загрязнителей в сточных водах в первом и втором кварталах 2012-2013 гг. (рис. 2).
Из рис. 2 следует, что в содержании рассмотренных тяжелых металлов отсутствует ярко выраженная сезонная и годовая динамика. Это может быть объяснено стабильной работой сооружений локальной очистки сточных вод, имеющихся на предприятии.
Некоторую тревогу вызывает незначительное превышение допустимых концентраций ионов меди, цинка и никеля. Однако сточные воды предприятия поступают в городскую канализацию, а затем на городские очистные сооружения, где вследствие разбавления бытовыми стоками концентрация данных токсикантов должна снизиться до установленных нормативов.
Сброс ливневых сточных вод предприятия осуществляется через городской коллектор ливневой канализации в ручей Безымянный, а затем в реку Цна. Как и в случае производственных вод, наибольший интерес представляет содержание в ливневых стоках ионов тяжелых металлов, которые могут попадать туда вследствие атмосферного переноса из вентиляции гальванического цеха или же накапливаться на поверхности земли и в верхнем почвенном слое в результате неаккуратного обращения с химическими реактивами и производственными отходами.
Для анализа изменения содержания некоторых тяжелых металлов была построена диаграмма, отражающая концентрацию четырех загрязнителей в ливневых стоках (рис. 3). Выбор данных веществ объясняется тем, что другие представители данной группы экоток-сикантов встречаются лишь в следовых количествах или не обнаруживаются вообще.
По всем рассмотренным загрязнителям отсутствует превышение установленных экологических нормативов, что может свидетельствовать о незначительном загрязнении почвенного покрова, что хорошо соотносится с невысоким содержанием данных веществ в атмосферных выбросах. Относительно высокое содержание в ливневых стоках железа может быть объяснено его естественно высоким содержанием в водах нашего региона. Таким образом, ливневые стоки предприятия не могут оказать ощутимого негативного воздействия на экосистему р. Цна [3].
Кроме всего прочего при функционировании гальванического производства образуются и твердые отходы. Шлам гальванического производства после вакуум-фильтра собирается в закрытые контейнера и хранится на специально оборудованной площадке до передачи сторонним организациям. В год в среднем образуется порядка 15,5 т данного отхода. Наряду с отходами электролита в гальванических ваннах образуется осадок, количество которого определяется по факту только после замены раствора и в среднем составляет от 2,5 до 3 т в год. Осадок гальванических ванн смывается водой в систему канализации и проходит утилизацию на очистных сооружениях предприятия.
В сумме шлам и осадок составляют не более 3 % от общей массы отходов, образование которых связано с осуществлением основной производственной деятельности. И еще меньше, если учесть отходы вспомогательного производства и административно-хозяйствен-
2034
Рис. 1. Динамика содержания ряда загрязняющих веществ в атмосферном воздухе на территории предприятия
Рис. 2. Динамика содержания ионов тяжелых металлов в сточных водах ФГУП «Тамбоваппарат»
) 20124 кв 20121кв 20132 (
Рис. 3. Динамика содержания ионов тяжелых металлов в ливневых стоках ФГУП «Тамбоваппарат»
ной части. Следовательно, если предприятие не обладает значительными производственными мощностями гальванической направленности, то в плане образования твердых промышленных отходов оно не представляет серьезной угрозы для окружающей среды.
Таким образом, ФГУП «Тамбоваппарат» не оказывает существенного негативного воздействия на приземный слой атмосферы. Основная часть загрязняющих веществ относится к 3 и 4 классам опасности. Ввиду незначительного содержания в выбросах высо-
котоксичных веществ, а также соблюдения нормативов на выбросы, предприятие не представляет серьезной угрозы как источник загрязнения атмосферы. Содержание ряда загрязнителей, присутствие которых может быть связано с функционированием гальванического производства, не превышает установленных нормативов и не должно оказывать ощутимого негативного воздействия на состояние окружающей среды и на здоровье населения на прилегающих территориях.
2035
Основной вклад в загрязнение воды, использующейся в техническом процессе и передаваемой на очистку в городские очистные сооружения, вносит гальваническое производство. Для очистки от содержащихся в воде соединений тяжелых металлов на предприятии имеются локальные очистные сооружения, которые позволяют существенно уменьшать содержание загрязняющих веществ. Незначительное превышение предельно допустимой концентрации ионов меди, цинка и никеля должно снизиться до установленных нормативов, при смешении с бытовыми стоками на городских очистных сооружениях. В ливневых стоках, образующихся на территории предприятия, отсутствует превышение установленных экологических нормативов по содержанию загрязняющих веществ, появление которых может быть обусловлено функционированием гальванического производства. Это свидетельствует о незначительном загрязнении почвенного покрова. Данные стоки, поступающие в ручей Безымянный, не должны оказывать ощутимого воздействия на данный водный объект.
На ФГУП «Опытный завод «Тамбоваппарат» образуются твердые промышленные отходы всех классов опасности. В общем объеме на долю отходов 4 и 5 классов опасности приходится более 90 %, или порядка 665 т ежегодно. Отходы, образование которых связано с нанесением гальванических покрытий, составляют незначительную часть от общей массы. Кроме
того, на предприятии применяется ряд мер, позволяющих снизить объем образующихся отходов и уменьшить таким образом негативное воздействие на окружающую среду.
ЛИТЕРАТУРА
1. Рязанов А.В., Поздняков А.П., Можаров А.В. Влияние соединений некоторых тяжелых металлов на процесс формирования проростков пшеницы // Вестник Тамбовского университета. Серия Естественные и технические науки. Тамбов, 2009. Т. 14. Вып. 1. С. 196197.
2. Рязанов А.В., Попова Е.С. ОАО «Корпорация «Росхимзащита» г. Тамбов как источник загрязнения приземного слоя атмосферы // Вестник Тамбовского университета. Серия Естественные и технические науки. Тамбов, 2014. Т. 19. Вып. 1. С. 453-455.
3. Рязанов А.В., Можаров А.В., Дрожжина С.А. Анализ содержания загрязняющих веществ в воде реки Цна // Вестник Тамбовского университета. Серия Естественные и технические науки. Тамбов, 2009. Т. 14. Вып. 1. С. 194-195.
Поступила в редакцию 7 июля 2014 г.
Ryazanov A.V., Uvarova E.I. ASSESSING OF IMPACT OF ENTERPRISE USING GALVANIC TECHNOLOGY ON ENVIRONMENT
The ecological aspects of the enterprise that uses galvanic technology are considered. The features of the influence of various environmental media are analyzed.
Key words: air pollution; waste water; industrial waste; heavy metals; electroplating production.
Рязанов Алексей Владимирович, Тамбовский государственный университет им. Г.Р. Державина, г. Тамбов, Российская Федерация, кандидат химических наук, доцент, доцент кафедры экологии и безопасности жизнедеятельности, e-mail: [email protected]
Ryazanov Aleksey Vladimirovich, Tambov State University named after G.R. Derzhavin, Tambov, Russian Federation, Candidate of Chemistry, Associate Professor, Associate Professor of Ecology and Life Safety Department, e-mail: [email protected]
Уварова Евгения Игоревна, Тамбовский государственный университет им. Г.Р. Державина, г. Тамбов, Российская Федерация, магистрант, кафедра экологии и безопасности жизнедеятельности, e-mail: [email protected]
Uvarova Evgeniya Igorevna, Tambov State University named after G.R. Derzhavin, Tambov, Russian Federation, Candidate for Master's Degree, Ecology and Life Safety Department, e-mail: [email protected]
2036
