Аммиак

контролирующее выбросы, не соответствует международным нормам из-за своей конструкции или отсутствия ухода за ним.

Значительное загрязнение атмосферного воздуха связано не только с промышленными выбросами, но и с влиянием испарений полигонов промышленных отходов и отстойников. Главным образом это относится к предприятиям хлорной, содовой промышленности и предприятиям промышленности тяжелого органического синтеза.

Причина отсутствия контроля за неорганизованными источниками загрязнения – его дороговизна. Сокращение рассеянных выбросов почти всегда подразумевает внедрение новых технологий (например, установки низкого давления), использование более дорогого оборудования (лучшие трубопроводы, герметичные клапаны, дополнительная очистка), или более частую замену запасных частей, которые и сейчас уже в дефиците.

Потребление воды и сброс сточных вод.

Производственные сточные воды загрязнены, в основном, отходами и выбросами производства. Количественный и качественный состав их разнообразен и зависит от отрасли промышленности, ее технологических процессов; их делят на две основные группы: содержащие неорганические примеси, в т.ч. и токсические, и содержащие яды.

Сточные воды второй группы сбрасывают нефтеперерабатывающие, нефтехимические заводы, предприятия органического синтеза, коксохимические и др. В стоках содержатся разные нефтепродукты, аммиак, альдегиды, смолы, фенолы и другие вредные вещества. Вредоносное действие сточных вод этой группы заключается главным образом в окислительных процессах, вследствие которых уменьшается содержание в воде кислорода, увеличивается биохимическая потребность в нем, ухудшаются органолептические показатели воды.

Отрасль - крупный потребитель воды и "производитель" сточных вод. В1995г Потребление воды. составило 830 млн. куб. метров. Более половины от этого количества приходится на производство удобрений, и почти все остальное потребляет производство хлора, кальцинированной соды и органических соединений. В 1995 г. отрасль сбросила свыше 1 куб. км отработанной воды.

Более 50 % сбросов отрасли не отвечают принятым экологическим нормативам. Превышение концентраций азота (в основном, в виде нитратов), установленных для стоков, остается общей проблемой для производителей удобрений, так как российские стандарты по азоту довольно жесткие. Со сточными водами сбрасывается также значительное количество фосфора. Объем сброса сточных вод в бассейне Волги составляет 37% от общего объема, при этом только пять предприятий имеют очистные сооружения полностью обеспечивающие очистку промышленных стоков.

Образование и накопление твердых отходов.

Образование, накопление и переработка твердых опасных отходов – одна из острейших проблем российской химической отрасли.

В 1995 году предприятия отрасли произвели около 12 млн. тонн твердых промышленных отходов, или 13,3% от общего количества промышленных отходов в России. Основной их источник (около 97% от общего количества) – предприятия минеральных удобрений и хлорной промышленности. Причем, это вещества четвертого класса опасности. Хотя эти отходы не считаются опасными, накопление больших их количеств приводит к загрязнению почв и грунтовых вод.

Уровень утилизации отходов остается низким: перерабатывают лишь около 30% отходов.

Многие страны, имеющие выход к морю, производят морское захоронение различных материалов и веществ, в частности грунта, вынутого при дноуглубительных работах, бурового шлака, отходов промышленности, строительного мусора, твердых отходов, взрывчатых и химических веществ, радиоактивных отходов. Объем захоронений составил около 10% от всей массы загрязняющих веществ, поступающих в Мировой океан. В шлаках промышленных производств присутствуют разнообразные органические вещества и соединения тяжелых металлов. Бытовой мусор в среднем содержит (на массу сухого вещества) 32-40% органических веществ; 0,56% азота; 0,44% фосфора; 0,155% цинка и др. вещества. Во время сброса прохождение материала сквозь столб воды, часть загрязняющих веществ переходит в раствор, изменяя качество воды, другая сорбируется частицами взвеси и переходит в донные отложения. Одновременно повышается мутность воды. Наличие органических веществ часто приводит к быстрому расходованию кислорода в воде и не редко к его полному исчезновению, растворению взвесей, накоплению металлов в растворенной форме, появлению сероводорода.

Присутствие большого количества органических веществ создает в грунтах устойчивую восстановительную среду, в которой возникает особый тип иловых вод, содержащих сероводород, аммиак, ионы металлов. Воздействию сбрасываемых материалов в разной степени подвергаются организмы бентоса и др

Вода

В природной воде аммиак образуется при разложении азотсодержащих органических веществ. Хорошо растворим в воде с образованием гидроксида аммония.

Содержание ионов аммония в природных водах варьирует в интервале от 10 до 200 мкг/дм3 в пересчете на азот. Присутствие в незагрязненных поверхностных водах ионов аммония связано главным образом с процессами биохимической деградации белковых веществ, дезаминирования аминокислот, разложения мочевины под действием уреазы. Основными источниками поступления ионов аммония в водные объекты являются животноводческие фермы, хозяйственно-бытовые сточные воды, поверхностный сток с сельхозугодий в случае использования аммонийных удобрений, а также сточные воды предприятий пищевой, коксохимической, лесохимической и химической промышленности. В стоках промышленных предприятий содержится до 1 мг/дм3 аммония, в бытовых стоках — 2-7 мг/дм3; с хозяйственно-бытовыми сточными водами в канализационные системы ежесуточно поступает до 10 г аммонийного азота (на одного жителя).

Присутствие аммония в концентрациях порядка 1 мг/дм3 снижает способность гемоглобина рыб связывать кислород. Признаки интоксикации — возбуждение, судороги, рыба мечется по воде и выпрыгивает на поверхность. Механизм токсического действия — возбуждение центральной нервной системы, поражение жаберного эпителия, гемолиз (разрыв) эритроцитов. Токсичность аммония возрастает с повышением pH среды.

Таблица 4.2. Содержание аммония в водоемах с различной степенью загрязненности

Степень загрязнения (классы водоемов) Аммонийный азот, мг/дм3

Очень чистые 0,05

Чистые 0,1

Умеренно загрязненные 0,2-0,3

Загрязненные 0,4-1,0

Грязные 1,1-3,0

Очень грязные >3,0

Повышенная концентрация ионов аммония может быть использована в качестве индикаторного показателя, отражающего ухудшение санитарного состояния водного объекта, процесса загрязнения поверхностных и подземных вод, в первую очередь, бытовыми и сельскохозяйственными стоками.

Действующие сооружения по очистке воды используют устаревшие технологии 70-х-60-х годов, которые потребляют большое количество энергии. Обработка шлама обычно не соответствует международным стандартам (обычно его вываливают просто на землю), а ливневые воды редко подвергаются обработке.

В то же время платежи за сверхлимитные загрязнения слишком малы, чтобы стимулировать инвестиции предприятий в улучшение природоохранного оборудования. Более того, даже если уровень платежей повысить в несколько раз, это не даст результатов, поскольку у предприятий нет денег для его приобретения.

Большая часть полигонов, отстойников и хранилищ переполнена. Это вынуждает предприятия сжигать накопленные отходы или сбрасывать их в овраги, балки и водные объекты, что в свою очередь приводит к загрязнению воздуха, воды и почвы.

Предприятий по коммерческой переработке опасных отходов катастрофически не хватает, услуги же существующих не по карману предприятиям отрасли.

Таким образом, основные проблемы химической промышленности, связанные со сбросом сточных вод, можно свести к следующим:

• большое потребление воды в производственных процессах,

• большой объем сточных вод

• малая мощность очистных сооружений,

• разнообразие сбрасываемых вредных веществ, в том числе высоко токсичных, таких как ртуть, хром, кадмий, дихлорэтан.

Загрязнение почвы и подземных вод

Азотные удобрения производят на заводах, связывая азот воздуха с водородом. В результате образуется аммиак, который затем окисляется до азотной кислоты. Соединяя аммиак с азотной кислотой, получают наиболее распространенное азотное удобрение – аммиачную селитру, которая содержит около 34% азота.

Применяют как удобрение водный раствор аммиака, содержащий около 20% азота. Его производство обходится значительно дешевле, чем производство аммиачной селитры. Но перевозить жидкий аммиак и вносить его в почву сложнее: нужны специальные цистерны и особые культиваторы – растениепитатели. Для того, чтобы аммиак не улетучивался из почвы, его необходимо заделывать по меньшей мере на глубину 10-15 см.

Из других азотных удобрений применяются сернокислый аммоний, содержащий до 20% азота, натриевая селитра (16% азота), калийная селитра (13,5% азота и 46,5% окиси калия) и мочевина – наиболее богатое азотом соединение (до 46% азота).

Так как мы недостаточно осмотрительно обращаемся с азотными удобрениями и азотсодержащими отбросами, реки и озера могут перенасытиться азотом, попадающим в них с водой. В таких водоемах и подземных водах концентрация азота может настолько повыситься, что вода станет вообще не пригодной для питья. Кое-где это уже произошло. Не исключено, что удастся использовать процессы микробной денитрификации для уменьшения количества связанного азота, но потребуется еще много усилий на то, чтобы разработать методы практического применения денитрификаторов.