Номер 5, страница 103, часть 2 - гдз по химии 11 класс учебник Оспанова, Аухадиева

5. Назовите природоохранные меры, направленные на понижение отрицательного влияния металлургического производства на окружающую среду.

Металлургическое производство является одним из крупнейших источников загрязнения окружающей среды. Для снижения его отрицательного влияния применяется комплекс природоохранных мер, которые можно сгруппировать по основным направлениям воздействия.

1. Меры по защите атмосферного воздуха

Выбросы металлургических заводов содержат пыль, оксиды серы ($SO_2$), оксиды азота ($NO_x$), оксид углерода ($CO$) и другие токсичные вещества. Для их сокращения применяются:

• Технологическая очистка газов: установка и модернизация высокоэффективных газоочистных систем. Для улавливания твердых частиц используются электрофильтры, рукавные фильтры и циклоны, эффективность которых может достигать 99,9%.
• Улавливание вредных газообразных примесей: внедрение систем сероочистки (скрубберы) и азотоочистки (методы каталитического восстановления). Часто уловленный диоксид серы используется для производства серной кислоты, что является примером утилизации отходов.
• Модернизация технологий: переход на сухое тушение кокса вместо мокрого, что предотвращает выброс в атмосферу вредных веществ с водяным паром. Применение в доменном производстве дутья, обогащенного кислородом, что снижает расход кокса и, как следствие, объем выбросов.
• Герметизация оборудования: предотвращение неорганизованных (фугитивных) выбросов за счет обеспечения герметичности печей, конвертеров, ковшей и транспортных систем.

Ответ: Основными мерами являются установка современного газоочистного оборудования (фильтров, скрубберов), модернизация производственных процессов (сухое тушение кокса, обогащение дутья кислородом), герметизация технологических агрегатов для улавливания неорганизованных выбросов.

2. Меры по защите водных ресурсов

Предприятия потребляют большие объемы воды, что приводит к образованию промышленных стоков, загрязненных взвешенными веществами, нефтепродуктами, ионами тяжелых металлов и другими соединениями. Меры по защите гидросферы:

• Создание систем оборотного водоснабжения: организация замкнутых циклов использования воды, когда очищенная вода многократно используется в технологическом процессе. Это позволяет значительно (до 95-97%) сократить забор свежей воды из природных источников и сброс сточных вод.
• Очистка сточных вод: строительство и эксплуатация комплексов очистных сооружений, включающих механическую (отстаивание, фильтрация), физико-химическую (коагуляция, флотация, ионный обмен) и биологическую очистку для удаления загрязнителей до нормативных показателей.
• Использование "сухих" технологий: по возможности, замена водяного охлаждения на воздушное, а мокрых методов газоочистки — на сухие, что сокращает или полностью исключает образование сточных вод на данных участках.

Ответ: Ключевыми мерами являются создание замкнутых систем оборотного водоснабжения, строительство и модернизация эффективных очистных сооружений для сточных вод, а также внедрение технологий, сокращающих водопотребление.

3. Обращение с отходами производства и рекультивация земель

В металлургии образуются миллионы тонн твердых отходов: шлаков, шламов, пыли, лома огнеупорных изделий. Эффективное обращение с ними включает:

• Утилизация и переработка отходов: максимальное вовлечение отходов во вторичное использование. Доменные и сталеплавильные шлаки применяются в производстве стройматериалов (цемент, щебень, асфальтобетон, шлакоблоки). Железосодержащие отходы (пыль газоочисток, шлам) после обработки возвращаются в основной производственный цикл (агломерацию).
• Безопасное размещение отходов: отходы, которые в настоящее время не могут быть переработаны, размещаются на специально оборудованных полигонах (отвалах, шламохранилищах), конструкция которых предотвращает загрязнение почв и грунтовых вод.
• Рекультивация нарушенных земель: восстановление территорий, занятых отвалами и шламохранилищами после их вывода из эксплуатации. Рекультивация включает технический этап (выравнивание, нанесение плодородного слоя) и биологический этап (озеленение).

Ответ: Главными мерами являются переработка и утилизация отходов (шлаков, пыли, шламов) с получением товарной продукции или возвратом в производство, а также безопасное захоронение неутилизируемых остатков и последующая рекультивация нарушенных земель.

4. Внедрение наилучших доступных технологий (НДТ) и организационные меры

Комплексное снижение нагрузки на среду достигается путем коренного технологического перевооружения и улучшения системы управления.

• Технологическое перевооружение: замена устаревших и экологически "грязных" технологий, таких как мартеновский способ производства стали, на современные и более чистые — кислородно-конвертерный и электросталеплавильный. Последний также позволяет эффективно перерабатывать металлический лом.
• Внедрение ресурсосберегающих процессов: широкое использование установок непрерывной разливки стали, которые значительно сокращают расход энергии и металла по сравнению с устаревшей разливкой в изложницы. Развитие процессов прямого восстановления железа, не требующих использования кокса.
• Экологический менеджмент и мониторинг: внедрение на предприятиях систем экологического менеджмента (например, по стандарту ISo 14001). Создание автоматизированных систем непрерывного мониторинга выбросов и сбросов, а также состояния окружающей среды в зоне влияния предприятия.

Ответ: Переход на наилучшие доступные технологии (например, кислородно-конвертерное производство, непрерывная разливка стали), внедрение на предприятиях систем экологического менеджмента и организация постоянного автоматизированного мониторинга воздействия на окружающую среду.