Цемент — связующее вещество современной цивилизации. Без него невозможно представить строительство городов, дорог, мостов и инфраструктуры. Мировое производство цемента превышает 4,3 миллиарда тонн в год. Однако эта масштабная деятельность имеет обратную сторону: на долю цементной отрасли приходится примерно 6–8 % всех глобальных антропогенных выбросов углекислого газа (CO₂). Для сравнения, это больше, чем выбросы всего авиационного и морского транспорта вместе взятых.
Загрязнение атмосферы — наиболее значимое негативное последствие всего цементного производства. При выбросе CO 2 происходят несколько процессов, например, процесс декарбонизации и сжигания топлива, что негативно влияет на микроклимат нашей планеты.
Самыми опасными можно по праву считать выбросы оксидов азота (NOx), вследствие которого образуются кислотные дожди, способные загрязнять все живое, и выбросы тяжелых металлов, которые меняются от производства к производству, нанося сокрушительный удар и полностью уничтожая всю нашу природу [5].
Некоторые предприятия для охлаждения оборудования используют воду с местных водоемов и рек, тем самым уничтожая водный баланс, который особенно заметен в засушливых регионах, в следствие нарушая гидрологический режим.
Для того, чтобы снизить воздействие на окружающую среду, мы должны предпринять некоторые меры, такие как:
– Повышение энергоэффективности: модернизация печей, использование сухого способа производства вместо мокрого, рекуперация тепла.
– Использование альтернативного топлива: замена традиционного угля на биомассу: отработанные масла, шины, бытовые отходы (после соответствующей подготовки). Это снижает выбросы CO₂ и решает проблему утилизации отходов.
– Производство смешанных цементов: частичная замена клинкера на побочные продукты других индустрий: гранулированный доменный шлак(от металлургии) и зола-унос (от угольных ТЭЦ). Это значительно сокращает выбросы CO₂ от декарбонизации и потребление энергии.
– Улавливание и хранение углерода (CCS): перспективная, но пока дорогая технология, позволяющая улавливать CO₂ из дымовых газов и хранить его под землей.
В процессе анализа химических элементов в портландцементах выявилось значительное содержание токсичных элементов, чье воздействие на организм человека, особенно работника завода, приводит к развитию заболеваний и ослаблению естественного иммунитета. Важно понимать, что вредные вещества присутствуют в самом портландцементе как в сухом порошке, так и при его контакте с водой, также необходимо помнить про возможные риски при использовании [1].
Вот основные опасные для человека вредные вещества и связанные с ними риски:
– Цементная пыль. Раздражение верхних дыхательных путей, что является следствием ринита, фарингита и хронического бронхита. Также цементная пыль будет повышать шанс на рак легких. Цементная пыль может быть опасна для аллергиков и поспособствовать развитию дерматита. В некоторых случаях пыль может вызывать болезни глаз, такие как конъюнктивит, а в тяжелых случаях и химический ожог роговицы.
– Кремнезем (Диоксид кремния, SiO₂) содержится в исходных материалах (глина, песок). Длительное вдыхание пыли, содержащей кристаллический кремнезем, может привести к серьезному профессиональному заболеванию — силикозу.
– Щелочи (оксиды калия — K₂O и натрия — Na₂O) имеют высокий pH. При контакте с влажной кожей или глазами вызывают химические ожоги и раздражение.
– Тяжелые металлы. В небольших количествах в зависимости от сырья и топлива могут присутствовать свинец, кадмий, никель. Их концентрация обычно регулируется стандартами и, как правило, невысока, но при длительном воздействии с пылью — могут накапливаться в организме и привести к необратимым последствиям.
Также на производстве цемента опасность представляет не только вредные вещества, но и микроклимат, вследствие которого человек может получить тепловой удар, так как температура внешних корпусов печи может доходить до 320 градусов.
Работники предприятия находятся под постоянным шумом и вибрацией, которая отрицательно влияет на слух и общее состояние сотрудника [3].
Для того, чтобы минимизировать негативное влияние выделяемых вредных веществ, необходимо использовать средства индивидуальной защиты (противогазы, перчатки, респираторы, очки, пылезащитные костюмы и специальные крема). Для того чтобы кардинально изменить негативное влияние на организм человека, нужно устранить ручной труд, постепенно автоматизируя процесс [2].
Цементное производство оказывает многогранное и интенсивное давление на окружающую среду, являясь крупным источником парниковых газов, пыли и других загрязнителей. Однако растущее экологическое давление и технологический процесс постепенно становится на путь «озеленения» через повышение эффективности, утилизацию отходов и внедрение инновационных низкоуглеродных технологий. Устойчивое развитие отрасли — критически важная задача для всего мира [4].
Литература:
1. Кудин М. В. Показатели здоровья людей, проживающих в регионе с развитой цементной индустрией / М. В. Кудин, А. В. Скрипкин, Ю. Н. Федоров // Вопросы современной педиатрии. — 2019. – № 9 (5). — С. 43–47.
2. Вредные производственные факторы производства цемента А. А. Горборуков, студент группы 17Г81, научный руководитель: Деменкова Л. Г. ст. преподаватель Юргинский технологический институт (филиал) Национального исследовательского Томского политехнического университета 652050, Кемеровская обл., г. Юрга, ул. Ленинградская, 26, т. (38457) 777–67 E-mail: gorborukov@mail.ru
3. ГОСТ 12.0.003–2015 Система стандартов безопасности труда (ССБТ). Опасные и вредные производственные факторы. Классификация [Электронный ресурс] / Консорциум КОДЕКС. Электронный фонд правовой и нормативно-технической информации. — Режим доступа: http://docs.cntd.ru/document/1200136071 (дата обращения 21.12.2019).
4. М. Н. Чомаева Экология производства цемента // Международный журнал гуманитарных и естественных наук. 2019.№ 2–1. URL: https://cuberleninka.ru/article/n/ekologia-proizvodstva-tsementa
5. Кудин М. В. Количественный химический анализ портландцементов как источника загрязнения биосферы в регионе с развитой цементной промышленностью / М.В.
