Материал: Промышленность и окружающая среда.

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

Характерные содержания элементов в основных почвообразующих породах России, не подвергнутых техногенному воздействию

 

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- --------- ------ -------------------------------- Г ........

1 ■ ----------------------------------------------------

 

 

 

Основные почвообразующие породы, г/т

 

 

Химиче­

Лёссы

Мор­

Озерно-

Покров­

Сугли­

Супес­

Флюви-

Шунги-

Кларк

ский

и лёссо­

ледни­

чаная

огляци-

элемент

ские

ные суг­

нистая

и пес­

товые

лито­

 

видные

глины

ковые

линки

морена

чаная

альные

породы

сферы

 

суглинки

глины

пески

 

 

 

 

морена

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В

50

130

30

25

22

20

10

55

12

V

170

140

180

90

80

30

20

200

90

Сг

95

86

140

75

65

40

36

20

83

Мп

500

>4000

800

800

600

350

200

1660

1000

Со

15

10

10

10

9

6

2

30

18

Ni

30

58

40

38

22

15

5

500

58

Си

25

23

25

23

20

12

5

260

47

Zn

70

70

54

49

47

28

10

129

83

Мо

0

15

0

0

0

0,8

0,8

1,9

1,1

I

1,1

5

1

0,9

0,9

0,1

0,1

0

0,4

Таблица 3.28

Содержание стронция в грунтах на территории ОАО "Северсталь"

 

Глубина

 

Количество стронция, г/т

Место отбора пробы

 

 

 

бурения, м

в пробе

среднее

аномальное (до глубины)

 

 

 

в пробе

 

 

 

 

Район кислородно-кон­

18

123-171

140

171 (до 0,4 м)

вертерного цеха

 

 

 

 

Район ЧСПЗ

4

117-326

168

300-326 (до 1,1 м)

Завод бетонных изделий

3

131-195

158

174-195 (до 0,6 м)

Левый берег р. Кошта

21

94-192

150

176-192 (до 0,6 м)

Район ЗШН № 2

13

88-237

169

197-273 (до 0,6 м)

Берег р. Кошта

13

133-146

139

Равномерное распределение

у ЗШН № 2

 

 

 

 

ЗШН № 1

23

128-247

137

193-247 (до 0,6 м)

Сток из ЗШН № 1

23

123-192

142

Равномерное распределение

Район АТП

12

137-240

148

240 (до 0,1 м)

Район АТП и КХП

6

167-179

174

Равномерное распределение

Шлаковый отвал

8

156-286

160

286 (до 0,1 м)

На границе порта и завода

3

165

145

Равномерное распределение

бетонных изделий

 

 

 

 

Порт

4

160

140

Равномерное распределение

На границе прокатного

5

80-350

188

200-350 (до 2 м)

цеха и жилых районов

 

 

 

 

ЧСПЗ - Череповецкий сталепрокатный завод; АТП - азотно-туковое производство; КХП - кок­ сохимическое производство.

Ряды биологического поглощения

Эффективность

поглощения

Ряд

Группа

Элементы биоло­ Энергичного гического накоп-

ления

Сильного

Элементы биоло­ Среднего гического захвата

Слабого и очень слабого

Коэффициент поглощения Ах

100п

Юл

п

0,1/1

0,01-0,1/1

Р, S, Cl, Br, I

Са, Na, К, Mg, Zn, В, Se, Sr

Mn, F, Ba, Ni, Cu, Ga, Co, Pb,

Sn, As, Mo, Hg, Ag, Ra

Si, Al, Fe, Ti, Zr, Rb, V, Cr, Li, I, Nb, Be, Cs, Та, W, Se, Sb, Cd

ногенные грунты, составляет:

28 10б • 3,5 • 1,6 • (178 - 140) • 10- 6 = 5958,9 т или 26,17 г/т чугуна,

где 28 • 1 0 б - общая площадь техногенных грунтов на территории металлур­ гического региона; 3,5 - средняя мощность техногенных грунтов, м; 1,6 - средняя плотность грунта, т/м3; (178 - 140) - разность между содержанием стронция в техногенных грунтах и фоновым содержанием, г/т.

Аккумулирование стронция растительным покровом. Аккумуляция микроэлементов растительным покровом оценивается коэффициентом биологического поглощения А х (табл. 3.29)

А, = 1х/пх,

где - содержание элемента в золе растения; пх - содержание элемента в гор­ ной породе или почве, на которой произрастает растение (кларк концентрации).

Стронций относится к элементам очень интенсивного биологического накопления (Ах = 10-100, в среднем для условий Севера Европейской части России - 75). Кроме того, у стронция обнаруживается тенденция к накопле­ нию в свежем опаде лиственного леса и лесной подстилке. В озеленении тех­ ногенных грунтов северной и средней полосы России во второй половине XX века наиболее часто использовалась липа мелколистная. Для этой дре­ весной породы характерно интенсивное накопление таких элементов, как Sr, Мо, Си (табл. 3.30).

Определим количество стронция, аккумулируемого растительным по­ кровом Череповецкого промышленного района:

178 • КН • 50 • 106 • (0,35/10) • 5 • 0,252 • (3,14/4) • 0,2 • 0,035 • 75 =

= 4,1 т стронция или 0,18 г Sr/т чугуна,

где 178 10- 6 - содержание стронция в технических грунтах, т/м3; 50 • 106 - территория металлургического комбината, м2; 0,35 —площадь, занимаемая зелеными насаждениями, доли ед.; 1 0 —площадь, занимаемая одним дере­ вом, м2; 5 —средняя высота дерева, м; 0,2 —плотность древесины, т/м3; 0,035 —

Таблица 3 3 0

Интенсивность биологического поглощения микроэлементов липой мелколистно**

Тип насаждений

 

Коэффициент поглощения Ах

 

Юл

л

0,1л

0,01-0, In

100л

Лесопарки

Sr, Zn

Mo, Cu, Ag,

Mn, Pb, Cr,

Ti, V, Co, Sn

 

 

Ba

Ni

 

Зона промышленных Ag

Mo, Ni, Sr,

Mn, Pb, Sn

Cr, Co

Ba, Ti, V

предприятий

Zn, Cu

 

 

 

Зона предприятий

Mo, Sr, Sn,

Ni, Zn, Pb,

Mn, Sn, Ba

V, Co, Ti

черной металлургии

Zn

Cu, Cr, Ag

 

 

Посадки вдоль ма­

Sr, Mo

Cu, Ag, Zn,

Mn, Co, Ba

Ti,V

гистралей электро­

 

Sn, Pb, Cr, Ni

 

 

передач:

 

 

 

 

5-10 тыс. кВт/ч

 

 

 

 

3-5 тыс. кВт/ч

Sr, Mo

Cu, Ag, Zn

Sn, Pb, Cr,

V

 

 

 

Ni, Ba, Ti,

 

 

 

 

Mn, Co

 

3-5 тыс. кВт/ч

Sr, Mo, Cu

Zn, Ag, Pb,

Sn, Co, Cr,

Ti, V

 

 

Ni

Mn, Ba

 

Таблица 3 3 1

Элементопоток стронция для Череповецкого металлургического региона за 1955-1995 гг.

Статья баланса

Количество

%

 

стронция, т

 

Приход

 

100

В с е г о

15255,9

В том числе:

 

 

с угольным концентратом

13662,0

89,6

с железорудными материалами

455,4

3,0

с флюсами

1138,5

7.4

Расход

 

 

Продукция (доменный шлак)

6307,3

41,3

Накоплено в техногенных грунтах

 

 

В с е г о

7325,1

48.0

в том числе:

 

 

в ЗШН и шлаковых отвалах

1366,2

 

собственно в грунтах

5958.9

 

Выбросы в водную среду

 

 

 

В с е г о

303,5

2,0

В том числе:

 

 

грунтовые воды

262,5

 

поверхностные сточные воды

 

36,4

 

подземные воды

4,6

 

Аккумулировано растительным покровом

0ЧУ, J3

40,1

Выбросы в воздушный бассейн за территорию предприятия (по

1279,9

8,4

разности)

 

 

Таблица 3.32

Элементопотоки V, Cd, Со, Си, Ni, Pb, Сг, Zn для Череповецкого металлургического

Статьи баланса

Ванадий

 

т

%

Приход

 

 

В с е г о

46291,4

100

В том числе: с угольным

10701,9

23,1

концентратом

31718,6

68,5

с ж/рудным материалом

с флюсами

3870,9

8,4

Расход

33722,4

 

В с е г о

72,8

Продукция

31878,0

 

В том числе: металлопродукция

 

попутная продукция

1844,4

 

Накоплено в техногенных

 

 

грунтах

11885,9

 

В с е г о

25,75

В том числе: в ЗШН и

2960,1

 

шлаковых отвалах

 

 

собственно в грунтах

8925,8

 

Выбросы в водный бассейн

 

 

В с е г о

68,3

0,15

В том числе: грунтовые воды

45,5

 

поверхностные сточные воды

22,8

 

подземные воды

0

 

Аккумулировано растительным

0

0

покровом

 

 

Выбросы в воздушный бассейн

614,8

1,3

за территорию предприятия (по

 

 

разности)

 

 

Химические элементы

 

 

Кадмий

 

 

Кобальт

т

%

т

%

1161,3

100

23407.6

100

387,1

33,3

4280,8

18,3

728,6

62,7

17259,7

73,7

0

0

1867,1

8,0

159,4

13,7

13639,2

58,3

68,3

 

12580,4

 

91,1

 

1058,8

 

842,5

72,5

9483,7

40,5

364,3

 

1115,7

 

478,2

 

8368,0

 

45,5*

3,9

22,8

0,1

45,5

 

22,8

 

0

 

0

 

0

1,0

0

 

11,4

11,4

0,005

102,5

8,8

250,5

1,05

среднее содержание золы в древесине, доли ед.; 7 5 —коэффициент интенсив­ ности биологического поглощения стронция.

Построение схемы элементопотоки стронция. Итак, мы рассмотрели все основные стадии движения стронция в производственном цикле метал­ лургического предприятия ОАО “Северсталь” и на территории формируе­ мого предприятием промышленного региона. Теперь можно построить элементопоток стронция в численной форме (табл. 3.31) и в графическом виде (рис. 3.12).

В соответствии с изложенной методикой для рассмотренных выше усло­ вий Череповецкого металлургического региона были рассчитаны элементо­ потоки для следующих химических элементов: ванадия, кадмия, кобальта, ме­ ди, никеля, свинца, хрома и цинка. Элементопотоки приведены в табл. 3.32 и на рис. 3.13-3.20. Анализ полученных результатов показывает, что:

 

 

 

Химические элементы

 

 

 

 

Медь

 

Никель

 

Свинец

 

Хром

 

Цинк

 

т

%

т

%

т

%

т

%

т

%

12717,0

100

79717,8

100

29919,8

100

222690,6

100

86298,3

100

3051,2

24,0

14140,2

17,7

8197,2

27,4

15028,2

6,7

3643,2

4,2

7798,7

61,3

64165,9

80,5

21722,6

72,6

199692,9

89,7

77418,0

89,7

1867,1

14,7

1411,7

1,8

0

0

7969,5

3,6

5237,1

6,1

10030,2

78,9

55490,5

69,6

7832,8

26,2

189901,8

85,3

26185,5

30,3

9905,0

 

55353,9

 

7104,2

 

185530,0

 

7969,5

 

125,2

 

136,6

 

728,6

 

4371,8

 

18216,0

 

2468,2

19,4

24188,6

30,35

16781,5

56,1

22337,4

10,0

52462,1

60,8

979,0

 

3574,9

 

3825,4

 

5829,1

 

32105,7

 

1489,2

 

20613,7

 

12956,1

 

16508,3

 

20356,4

 

207,2

1,6

36,5

0,05

216,3

0,7

9369,9

4,2

592,1

0,7

136,6

 

34,2

 

102,5

 

11,4

 

409,9

 

63,8

 

2,3

 

68,3

 

3574,9

 

113,9

 

6,8

0,1

0

 

45,5

 

5783,6

0

68,3

 

11,4

2,2

-

2,3

-

0

409,9

0,5

0

0

0

0

5086,9

17,0

1081,6

0,5

6648,7

7,7

-коэффициент извлечения микроэлементов в металлургическую про­ дукцию колеблется в широких пределах от 13,7% для кадмия до 85,3% для хрома;

-количество микроэлемента, остающегося (накапливающегося) в ме­

таллургическом регионе в составе техногенных грунтов, также колеблется в широких пределах: от 10% - для хрома, до 72,5% - для кадмия.

- доля микроэлементов, рассеиваемых в окружающую среду через вод­ ный и воздушный бассейны, невелика и для большинства исследованных ме­ таллов равна 1,6—3,2%. Исключение составляют хром, активно мигрирую­ щий в водной среде (4 ,2 % выбросов), кадмий и свинец (соответственно 8 , 8 и 1 1 ,6 %), распространяющиеся за пределы региона с выбросами в атмосферу.

Таким образом, можно считать установленным фактом, что микроэле­ менты, поступающие в производственный цикл предприятий черной метал-

Источник: https://tut-files.ru/previewfile/75444