Химиялық және металлургиялық өндіріс қалдықтарының қоршаған ортаға әсері. Химия, 10 сынып, қосымша материал.

Қосымша Мәтін.

Мұнай өндірісі.

 Қазақстанның мұнай саласы-еліміздің экономикасының негізгі салаларының бірі болып табылады. Мұнай өндіру нысандары аумақтардың көп бөлігін алып жатады. Қазақстан мұнай мен табиғи газға бай елдердің бірі. Қазіргі Атырау облысына жататын жерлерде мұнайдың бірінші фонтаны 1899 жылы Қарашұңқыр барлау алаңында атқылады, кейін 1911 жылы Доссор, 1915 жылы Мақат, 1934 жылы Ескене, 1935 жылы Байшонас, Қосшағыл, 1938 жылы Сағыз,  1939 жылы Құлсары сияқты мұнай көздері іске қосылды. Мұнай өндірісіндегі техникалардың барлығы - автокөліктің, тракторлық, көл және теңіз кемелері, бұрғылау құрылғыларының ішкі жану қозғалтқыштары қоршаған ортаны ластайды. Мұнай адамзат тіршілігінде қажетті шикізат болып табылады. Мұнай өндіру еліміз экономикасы дамуының қайнар көз болғанымен, экологиялық дағдарысқа қарай бет бұрып, мұнайды бұрғылауда, құбырлардың жалғасқан жерлерінен шикізаттың төгілуі топырақ, атмосфера, суды ластап қана қоймай, сонымен бірге адамзат денсаулығына зиянды әсерін тигізеді.Қоршаған ортаның мұнай және мұнай өнімдерімен ластауы – ең күрделі мәселелердің бірі болып табылады. Қоршаған ортаны қорғау іскерлігі ең алдымен техникалық процестердің техникалық және ұйымдастырушылық деңгейіне байланысты. Мұнай кешенінің құрамында 40-тан астам ластаушы көздер типтері бар, олар қоршаған ортаға әсер етуінің интенсивтілігінің әртүрлілігімен және ластаушы заттардың қасиеттерінің әртүрлілігімен сипатталады. Мұнай саласының кәсіпорындары қоршаған ортаға барлық дерлік өндірістік жүйешелерде, яғни мұнай өңдеуде, мұнайдан алынатын өнімдер негізінде органикалық заттарды синтездеуде қоршаған ортаға белгілі бір мөлшерде өз зиянын келтіреді.

 Қоршаған ортаның ластануын іздеу – барлау және мұнай, газ өндіретін ұңғымалар (скважиналар) құрылысынан басталады. Бұл кездегі ластаушы көздерге бұрғылау қондырғыларында орнатылған дизельдерден шығатын түтіндер, азот пен көміртек оксидтері, шаң, бұрғылау ерітінділері және т.б. жатады. Бұрғы мұнарасынан 800 алшақтыққа дейін топырақ және өсімдіктер бұрғылау сұйығымен (құрамында 20ға жуық химиялық реагенттер болады) ластанып, зардап шегетіні ғылыми түрде дәлелденген.Мұнайды алғанда табиғатқа тиетін зардаптар мынадай: 

1.Апатты жағдайлардың болуын азайту мақсатында көптеген шаралар қолдануға тиіс. Мысалы, коррозиямен күресудің нәтижелі жолдарын іздестіру және тасымалдау құбырларын жиі тексеру, жөндеу жұмыстарын уақытылы ұйымдастыру. 

2.Мұнайды жер бетіне шығару үшін біраз жер ресурстарының әр түрлі құрылыс обьектілерін салуға айналымнан шеттелуі, жер қабығының бұзылуы, ластануы. 

3.Ластаушы заттар бөлініп, атмосфераның жер бетіндегі және жер астындағы сулардың, топырақтың бұлармен ластануы. 

4.Мұнаймен қоса жер бетіне жоғары минералды судың шығуы. 

5.Бұрғылауда шыққан қалдықтарды көму. 

6.Мұнайдың төгілуі. Пайдасы мен бірге мұнай өндірісінің қоршаған ортаға тигізетін зиянды әсері де аз емес. Қоршаған ортаның ластануын іздеу – барлау және мұнай, газ өндіретін ұңғымалар (скважиналар) құрылысынан басталады. Бұл кездегі ластаушы көздерге бұрғылау қондырғыларында орнатылған дизельдерден шығатын түтіндер, азот пен көміртек оксидтері, шаң, бұрғылау ерітінділері және т.б. жатады. Бұрғы мұнарасынан 800 алшақтыққа дейін топырақ және өсімдіктер бұрғылау сұйығымен (құрамында 20ға жуық химиялық реагенттер болады) ластанып, зардап шегетіні ғылыми түрде дәлелденген.

 Сұйық отынды (мұнай мен оның өңделген өнімдерін) қолданғанда ауаға бөлінетін заттар күкірт пен көміртектің қосылыстары. Ал газды отынды (табиғи немесе сұйылтылған газ) жаққанда қоршаған орта тек азот оксидімен ластанады.Отынның химялық құрамында қандай элементтердің қосылыстары болса, жаққанда солардың оксидтері мен басқа да қосылыстары қоршаған ортаға таралады. Отын жаққанда табиғи ортаның ластануын азайту үшін шаң-газ ұстайтын қондырғыларды қолданған орынды. Осындай қондырғылар зиянды заттардың 90-95% ауаға жібермеуге мүмкіндік туғызады. Оттықтан алынған күл мен шлактардың үйінділердің сақтау біраз жер көлемін қажет етумен қатар желмен ұшып литосфераның аумақты көлемін ластайды.

Көмір өнеркәсібі – еліміздегі пайдаланатын отынның 1/2 бөлігі - көмірдің үлесіне тиеді.Елдің халық шаруашылығындағы және минералдық-шикізат кешеніндегі базалық салалардың бірі.

 Ол энергетиканы, металлургияны, химия өндірісін, өнеркәсіптік және коммуналдық қазандықтарды, ауыл шаруашылығын, халықты отынмен қамтамасыз етеді, сондай-ақ қазба көмірді өндіру және өңдеу (байыту мен брикеттеу) шараларын да қамтиды. Көмірден түрлі әдістермен шаруашылықтың әр саласына қажетті 350-ден астам құнды заттар алынад

 Көмір өндіру көлемінің өсу қарқыны 1999 жылмен (58,2 млн. т) салыстырғанда 2000 ж. (74,8 млн. т-дай) 28,5%-ға өсті. 1995 – 2000 ж. кезеңінде Қарағанды көмір алабында көмірді ашық және жерасты тәсілдерімен өндірудің арақатынасы айтарлықтай өзгерді. Бұл кезеңде Екібастұз көмір алабының рөлі артты. Қазір республикада өндірілген көмірдің жалпы көлемінің үштен екі бөлігін Екібастұз кеншілері өндіруде. Нарықтық экономика жағдайында “Екібастұзкөмір” (Богатырь Аксес Көмір) Қазақстан-Американ компаниясы құрылып, “Богатырь” кенжармасы соның қарамағына берілді. Екібастұз көмір алабының елдің отын-энергетика балансындағы рөлі арта түсті, осыны ескере отырып, Үкімет “Екібастұз көмірі” бағдарламасын бекітті, ал, Энергетика және минералдық қорлар минералдық “Екібастұз тас көмір алабын игерудің кешенді жобасын” әзірледі. Бұл бағдарламалық құжаттар жер қойнауының ұтымды пайдаланылуын қамтамасыз етуге, көмір өндіру көлемін Қазақстан тұтынушылары мен экспорттың қажеттері деңгейіне дейін жеткізуге, өткізу рыноктарын сақтауға бағытталған.

2001 ж. көмір экспортының жалпы көлемі 27 млн. т-дан асып түсті. Көмір өнімін шет елге шығару географиясы кеңейтілді, Қазақстан көмірін Румыния, Польша, Эстония тұтына бастады. Көмір өнеркәсібі саласының өндірістік әлуеті республиканың қазіргі кезде шет елге шығарылатын көмір көлемін 30 – 35 млн. т-ға жеткізуіне мүмкіндік береді. Соңғы жылдары Шұбаркөл, Шөптікөл және Қаражыра кеніштеріндегі сапалы көмірдің үлесін молайту есебінен өндірілетін көмірдің құрылымын жақсартуға мүмкіндік туды.Қарағанды, көмір алабы Орталықта орналасуымен және жоғары сапалы, аз күлді, кокстелетін тас көмір ретінде қолайлы және тиімді. Негізінен технологиялық отын-кокс ретінде өнеркәсіпте қолданылады. Біраз бөлігі электр қуатын алу үшін электр стансаларында энергетикалық отын ретінде пайдаланылады. Кемір тереңде орналасқан, қазып алынатын орташа тереңдігі 300 метр. Сондықтан да жер астында шахталық әдіспен өндіріледі. Бұндай жағдайда өндірілген көмірдің өзіндік құны жоғары болады. Қарағанды көмірін негізгі тұтынушылар - Қазақстан мен Ресейдін, металлургиялық зауыттары мен электр стансалары.Екібастұз, көмір алабы.Тас көмір болғанымен, күлі көп (орташа күлділігі 43%), сапасы төмен, өте ауыр байытылады және кокстеуге келмейді. Сондықтан да тек қана энергетикалық отын ретінде пайдаланылады. Алаптың ерекшелігі - көмір қабатының қалыңдығы 150 метр және жер бетіне жақын орналасқандықтан ашық әдіспен өндіріледі. Соған сай өндіру құны арзан болып келеді. «Богатырь», «Восточный» жәнө «Северный» кесінділерінде ашық әдіспен өте мықты роторлы экскаватормен қазып алады. «Богатырь» кесіндісінің қуаттылығы өте жоғары. Жылына 50 млн тонна өндіріліп, дүние жүзіндегі жетекші кесінділердің біріне жатады. Екібастұз көмірі республикамыздағы өзіндік құны ең төмен көмір. Соның нөтижесінде жан-жақты игерілуде. Оны пайдалану үшін Қазақстанның Солтүстігінде және Ресейде ірі электр стансалары (Орал және Омбы) салынған. Қатты отынды (көмір,жертезек,ағаш,қамыс, т.б) жаққанда күл, смола, күкірт пен көміртек оксидтері, шаң бөлінеді. Екібастұз көмірін қолданғанда шығатын күлдің мөлшері Қарағандының шығатын күл көлемінен анағұрлым жоғары, оның себебі сапасының төмендігінде. Орта есеппен ЖЭО сағатына 5 тоннадай күкіртті ангидридпен және 16-17 т күлмен ауаны ластап отырады.

 Отынның химялық құрамында қандай элементтердің қосылыстары болса, жаққанда солардың оксидтері мен басқа да қосылыстары қоршаған ортаға таралады. Отын жаққанда табиғи ортаның ластануын азайту үшін шаң-газ ұстайтын қондырғыларды қолданған орынды. Осындай қондырғылар зиянды заттардың 90-95% ауаға жібермеуге мүмкіндік туғызады. Оттықтан алынған күл мен шлактардың үйінділердің сақтау біраз жер көлемін қажет етумен қатар желмен ұшып литосфераның аумақты көлемін ластайды.Қатты отынды (көмір,жертезек,ағаш,қамыс, т.б) жаққанда күл, смола, күкірт пен көміртек оксидтері, шаң бөлінеді. Екібастұз көмірін қолданғанда шығатын күлдің мөлшері Қарағандының шығатын күл көлемінен анағұрлым жоғары, оның себебі сапасының төмендігінде. Орта есеппен ЖЭО сағатына 5 тоннадай күкіртті ангидридпен және 16-17 т күлмен ауаны ластап отырады.

 Түсті металлургия: кешен ішіндегі кешен

 Дүние жүзінде 70-тен астам түсті металл балқытылады. Оларды 14 сала өндіреді. Олардың барлығы қосылып, түсті металлургияны құрайды.

Түсті металдардың көп бөлігі аз уақыттан бері ғана пайдаланыла бастады. Ғылыми-техникалық революцияның нәтижесінде кеңінен қолданысқа түсті. Реактивті ұшақтар, ғарыш кемелерін, атом реакторларын жасау үшін ерекше қасиеттері бар, мүлдем жаңа конструкциялық материалдар қажет. Ондай қасиеттер тек түсті металдарда ғана бар.

 Бұл «түсті біртектілерде» өндірістің сан алуан қажеттіліктеріне жарайтын металдар бар.

 Қорғасын, никель және қалайы жемірілмейді (коррозия), титан ыстыққа төзімді келеді, ал күміс, мыс және алюминий жоғары электр өткізгіштігімен ерекшеленеді. Сондықтан олардың колданылу аясы өте ауқымды: медициналық аспаптар мен материалдардан бастап күрделі электроника мен ядролық техника осы металдардан жасалады. Және әр металл «өз кәсібін тапқан». Мысалы, алюминий «қанатты» металл болса, қалайы «консерві құтыларының металы» болып саналады.

 Көптеген түсті металдардан сапасы жөнінен бастапқы материалдардан да асып түсетін қорытпалар жасалады. Мыстың қалайымен (қола), мырышпен (жез), никельмен (мельхиор), алюминиймен (дюралюминий) қорытпалары бүрыннан қолданылып келсе, ал берилий қоласы XX ғасырдың екінші жартысында пайда болды.

 Түсті металдар өздерінің «салмақ дәрежелері» бойынша да ерекшеленеді. Мысалы, 2008 жылы өлемдік деңгейдегі қорытпалары галий - 95т, алюминий 40 млн тоннамен өлшенеді.

 Республика Кеңес Одағының түсті металлургиясының ірі базасына айналды.

Қазақстандағы металдар тізімі

Егемендік алған жылдарда жаңа өндірістер мен тұтас зауыттар пайда болды. Бұл Қазақстанның түсті металлургиясы біздің еліміздің өнеркәсібі мен әлемдік түсті металлургиядағы алдыңғы орнын сақтап қалды.

 Жеңіл металдар металлургиясы:

 Ауыр металдарға Қарағанды жеңіл металдар кендерінде пайдалы компоненттер көп болады. Бұл - тасымалдауға қолайлы шикізат.

 Бірақ оны өңдеуге орасан көп мөлшерде электр қуаты қажет. Мысалы, 1 т алюминий мен магнийге 15 мың кВт/сағ электр қуаты жұмсалса, титанға - 40 мың кВт/сағ энергия керек. Сондықтан жеңіл металдар шығаратын зауыттар арзан энергия көздеріне жақын орналасады. Бұл - оларды орналастырудың негізгі принциптері.

 Металлургия және қоршаған орта

 Металлургия табиғат кешендерінің барлық құрамдас бөліктеріне әсерін тигізеді. Тау-кен өнеркәсібі топырақ қабатын бұзып, тұтас ландшафттарды «жалмап кояды». Жер бетінде алып карьерлер мен жер астында ірі үңгірлер пайда болуда. Олар басып қалу мен антропогендік жер сілкінісі қаупін тудырады. Көп жерлерді қалдықтар: бос жыныстар мен байыту қалдықтары, металлургиялық қождар (шлактар) алып жатыр.

 Егер осы қалдықтарды тегістеп жайса, еліміздің аумағының қалыңдығы 2 мм болатын қабат жауып кетер еді! Бұзылған жерлерге көп шығынды қажет ететін қалпына келтіру (рекультивация)* шаралары қажет.

 Металлургия зиянды заттардың көп мөлшерін атмосфераға шығарады. Әсіресе, қалдық газдар (күкіртті жәнө т.б.) кұрамында металы бар тозаң және басқа элементтер аса қауіпті. Сонымен, түсті металлургия - Қазақстан өнеркәсібінің негізгі салаларының бірі. Өндірістің аяқталған циклі ауыр металдар металлургиясында қалыптасқан, ал жеңіл түсті металдар арзан энергия кездеріне таяу орналасады.

 Отын жаққанда табиғи ортаның ластануын азайту үшін шаң,газ ұстайтын қондырғыларды (сүзгіштерді) қолданған орынды.Осындай қондырғылар зиянды заттардың 90-95 % ауаға жібермеуге мүмкіндік туғызады.Оттықтан алынған күлмен шлактардың үйінділерін сақтау біраз жер көлемін ластайды

 Қалдықсыз өндіріс – біздің планетамыздың болашағы