Экологические особенности асбеста и асбестосодержащих композиционных материалов

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ПЕНЗЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ АРХИТЕКТУРЫ  И СТРАИТЕЛЬСТВА

 

 

 

Реферат по экологии на тему:

 

«Экологические особенности асбеста и асбестосодержащих композиционных материалов. Способы очистки газовоздушных потоков от загрязнений.»

 

 

 

 

Проверила:

Преподпватель

Чумакова О.А.

Выполнила:

Студентка 2 курса

Заочного отделения

Специальность ЭУН

Группа СТР 25

Сергеева А.Е.

 

 

 

 

 

 

 

 

Пенза,2013

 

Содержение

 

 

 

 

1 Асбест.Введение.

        1.1 Минеральные типы асбеста и их свойства

        1.2 Степень  экологической опасности различных

видов асбеста.

        1.3  Асбестосодержащие композиционные материалы

 

2 Способы очистки газовоздушных потоков от загрязнений.

2.1 Защита воздушного бассейна  от загрязнений промышленных  предприятий.

2.2  Механический тканевый  воздушный фильтр.

3 Литература

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 Введение

Еще в глубокой древности люди столкнулись с удивительным волокнистым материалом, который не боится огня. Он получил название асбест (от греч. asbestos - неугасимый, неразрушимый). В Средней Азии асбест называли «фитильным камнем» и использовали в светильниках в роли «вечного» фитиля. Не зная точного происхождения волокон, по этому поводу строили различные предположения. В средние века думали, например, что асбест - это шерсть саламандры или перья птицы Феникс.

Волокна можно было прясть, что наводило на мысль об их растительном происхождении, что и нашло отражение в народном названии асбеста - «горный лен». Из асбеста делали скатерти, которые очищали от жирных пятен, помещая их на короткое время в горячую печь.

В XVIII-XIX в.в. из длинноволокнистого асбеста, добываемого в Пьемонте (Италия), изготавливали бумагу, пригодную для письма, делали кошельки и кружева. В середине XIX в. во Франции и Италии были сделаны попытки использования огнестойкости и низкой теплопроводности асбеста при изготовлении одежды для пожарных.

Главное событие в истории асбестовой промышленности России - открытие в 1885 году недалеко от Екатеринбурга Баженовского асбестового месторождения - крупнейшего в мире и по сей день. Крупные месторождения асбеста, открытые также на рубеже веков, находятся в Канаде и на юге Африканского континента.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.1 Минеральные типы асбеста и их свойства

Асбест - собирательное название группы тонковолокнистых минералов класса гидросиликатов, образовавшихся из ультраосновных изверженных пород под действием гидротермальных вод. Геологи выделяют два главных минеральных типа асбеста - хризотиловый и амфиболовый, различающиеся составом, структурой и некоторыми свойствами.

Хризотиловый асбест (3МgО·2SiO2·2H2O) - гидросиликат магния, по химическому составу близкий хорошо известному всем минералу тальку (3МgО·4SiO2·H20), т.е. с химической точки зрения он абсолютно безвреден для организма. Кристаллы хризотил-асбеста имеют необычное строение: они представляют собой тончайшие полые трубочки-фибриллы диаметром 2,6·10-5 мм и длиной до 2…3 см. Такие кристаллы напоминают мягкие целлюлозные волокна хлопковой ваты. В то же время, будучи материалом неорганическим, волокна асбеста не горят и выдерживают высокие температуры; лишь при нагреве до 700°С они теряют химически связанную воду и делаются хрупкими. Плавится асбест при температуре около 1500°С.

Волокна асбеста по прочности на растяжение превосходят стальную проволоку; при этом асбест, благодаря высокой адсорбционной способности, хорошо сцепляется с твердеющим цементом. Поэтому такими удачными оказались асбестоцементные материалы - легкие, прочные, водостойкие и водонепроницаемые.

Асбест дает прочные ударостойкие композиционные материалы и с полимерными связующими; такие материалы незаменимы как электроизоляционные и уплотняющие прокладки, работающие при повышенных температурах. Еще одна особенность асбеста - высокий коэффициент трения по другим материалам. Это свойство в сочетании с высокой термостойкостью делает асбест незаменимым фрикционным материалом в авто- и тракторостроении. Хризотил-асбест стоек в нейтральных и щелочных средах, но разлагается в кислотах с образованием аморфного геля кремнезема.

Таким образом, хризотиловый асбест - материал с удивительной совокупностью физико-механических свойств, которой не обладает ни один из природных или искусственных материалов. Крупнейшие месторождения хризотилового асбеста расположены в Канаде, России и Казахстане.

Амфиболовый асбест в отличие от хризотилового является сложным гидросиликатом, включающим в себя оксиды железа и ряда тяжелых металлов. По физико-механическим свойствам амфиболовый асбест аналогичен хризотиловому, но в отличие от последнего стоек в кислых средах. Крупнейшие месторождения амфиболового асбеста есть на юге Африки.

1.2 Степень экологической опасности  различных видов асбеста

Антиасбестовая кампания

Совсем недавно применение асбеста в строительстве только приветствовалось. Так, архитектор В. Пэттон (Великобритания) в монографии «Архитектурное материаловедение» (издание на русском языке 1976 г.) писал, что «асбест, обладающий уникальными свойствами, является ценным материалом для строительства». Но уже в это время в Западной Европе появились первые публикации о вредности асбеста.

Поводом для этих публикаций послужили данные медиков о высоком уровне серьезных легочных заболеваний среди людей, работавших непосредственно с асбестом в 40-50-е годы. Среди заболевших в Германии, Италии и других европейских странах те, кто во время Второй мировой войны занимались устройством огнестойких переборок из асбеста на военных судах или после войны работали с теплоизоляционной торкрет-штукатуркой. Работы велись бесконтрольно, и люди длительное время вдыхали воздух с большим содержанием асбестовых волокон. Следует подчеркнуть, что применялся, в основном, доступный в то время амфиболовый асбест из Южной Африки.

В дальнейшем антиасбестовая кампания в странах Западной Европы продолжала расширяться: асбест не только стали запрещать к применению, но и начали разрушать старые здания, выполненные с применением асбеста. Порой дело доходило до абсурда: концентрация асбестовой пыли при разрушении здания в тысячи раз превышала обычные значения. Особенно яростно с асбестом боролись в тех странах, где собственных месторождений асбеста не было, а антиасбестовые настроения в обществе поддерживались производителями искусственных минеральных волокон. Надпись «без асбеста» на дисперсно-армированных материалах стала охранной грамотой, говорящей об экологической чистоте материала. Это выглядело тем более абсурдно, что факт ни вредности асбеста и ни безвредности его заменителей не был доказан.

К началу 90-х годов мир раскололся на два лагеря - защитников и противников асбеста. Во главе лагеря защитников асбеста стояли страны-производители асбеста - Канада, Россия, Казахстан.

Экологическая оценка асбеста

Суммируя все вышесказанное, можно сделать следующие выводы о санитарно-гигиенических свойствах асбеста и асбестосодержащих материалов:

1. при оценке свойств асбеста  надо различать, какой вид асбеста  имеется в виду - хризотиловый  или амфиболовый;2. безопасность  труда на асбестодобывающих и асбестоперерабатывающих предприятиях обеспечивается контролируемым использованием асбеста;3. большинство материалов на основе асбеста пока не имеет альтернативы, т.к. аналогичные материалы на искусственных минеральных волокнах дороже, а зачастую и хуже по свойствам, а сами искусственные волокна не изучены в отношении их влияния на организм человека.

Радиационно-гигиеническая оценка асбеста и попутных продуктов его добычи и обогащения (щебня, песка, гали) показывает, что радиационный фон этих материалов намного ниже, чем у большинства других строительных материалов. Таким образом, утверждение о безусловной вредности асбеста, упорно культивируемое в странах Западной Европы и США, не имеет под собой медико-биологической основы, а носит явный экономический характер.

Сравнение асбеста и искусственных минеральных волокон с точки зрения экологии, т.е. по их полному жизненному циклу (добыча, использование, утилизация), показывает, что асбест экологичнее последних. Искусственные минеральные волокна, заменяющие асбест, получают ценой больших энергозатрат, необходимых для расплавления каменного сырья. При этом в атмосферу Земли выделяются газы от сжигания топлива. Энергетические затраты при получении асбестового волокна сводятся лишь к его добыче, т.к. их образование произошло в результате естественных процессов в земной коре.

Экологическую оценку асбеста можно заключить словами президента Международной асбестовой ассоциации Жана Дюпре: «Потенциально асбест представляет угрозу для здоровья, но он так хорошо изучен, что есть полная возможность безопасного производства и использования этого минерала.

К сожалению, на вопрос о последствиях воздействия его искусственных заменителей никто сейчас не в силах дать обоснованный ответ».  

Обращение с отходами и утилизация

Предприниматели должны обращаться с отходами, содержащими асбест, таким образом, который не представляет риска для здоровья связанных с этим рабочих или населения в районах, располагающихся поблизости от предприятия. Утилизация в утвержденных местах и быстрое захоронение под различными материалами применяются для отходов с рыхлым асбестом. Отходы, содержащие высокоплотную продукцию, утилизируются на обычных мусорных свалках для строительных материалов.

 

 

Транспортировка

Любая асбестовая пыль или отходы, состоящие из рыхлого асбестосодержащего материала, должны храниться и транспортироваться в герметичных контейнерах.

Предотвращение загрязнения окружающей среды

Компетентным органом и работодателям должны предприниматься надлежащие меры с целью предотвращения загрязнения окружающей среды асбестовой пылью, образовавшейся на месте производства.

                  Асбестосодержащие строительные  материалы

 

 В России и во всем мире  при строительстве широко используется  асбоцемент — строительный материал, состоящий из 10— 15% хризотил-асбеста  и 85—90% цемента.

Хризотил-асбест — тонковолокнистый минерал из группы серпентинитов, с прочными волокнами длиной от 2 до 150 мм и более. Обладает термостойкостью (до 650°С), высокой прочностью волокна на разрыв, щелоче-стойкостью, упругостью, эластичностью и другими уникальными техническими свойствами. В Петровские времена его называли «горным льном».

Главные изделия из асбеста, используемые в строительстве: кровельный материал — шифер, асбоцементные трубы, а также стеновые панели зданий, вентиляционные короба, плиты и др. Асбоцементные трубы успешно заменяют стальные, поскольку они значительно дешевле, не боятся коррозии ни изнутри, ни снаружи, долговечны и т.д.  

При этом наибольшая опасность исходит не от хризотил-асбеста (наиболее распространенного в Pocсии — до 95%), а от других разновидностей асбеста — крокидолита, антофиллита и др. (группа амфиболов). Как отмечают специалисты, волокна хризотилового асбеста при проникновении в легкие способны растворяться в кислотной легочной среде, тогда как волокна амфиболовых асбестов могут находиться в них десятки лет, поддерживая симптомы АО.

Согласно новейшим разработкам российских медиков в содружестве с специалистами НИИ строительной физики, было показано, что определенную опасность для здоровья хризотил-асбест может представлять лишь при несоблюдении технологических требований в основном на этапе его добычи и на стадии первичной обработки. Если правила безопасности строго соблюдаются, риск заболевания сводится к минимуму. Внедрение мер по гигиене труда и безопасной работе с асбестом на асбестодобывающих предприятиях России позволило снизить число больных асбестозом по отношению к числу обследованных до 0,3 % (1994).

По данным Ф. Когана (2000), смертность от рака легких в «химической Хиросиме», т.е. в г. Асбесте, где сосредоточена промышленность по добыче хризотил-асбеста, оказалась ниже, чем в целом по Свердловской области на 11% и на 8% ниже, чем в России.

Новейшими исследованиями (Э.Г. Плотко и др., 2000) установлено, что готовое асбоцементное изделие (шифер, асбоцементные трубы и др.) ни при каких природно-антропогенных воздействиях не выделяют асбестовых волокон, находясь в «замоноличенном» окружающими цементными частицами состоянии.

Детальные медико-биологические исследования, проведенные Екатеринбургским медицинским научным центром в 2000 г. по эколого-гигиенической оценке эмиссии волокон хризотил-асбеста из асбестоцементных кровельных материалов в условиях резко континентального климата Уральского региона, подтвердили этот вывод. Авторы исследований отмечают, что процессы эмиссии волокон хризотил-асбеста незначительны и все обнаруженные концентрации волокон были ниже ПДК.

Главный санитарный врач Российской Федерации 28 декабря 2000 г. утвердил «Перечень асбоцементных материалов и конструкций, разрешенных к применению в строительстве», в который вошли асбоцементные кровельные листы и плитки, асбоцементные трубы и муфты, асбоцементные короба и др.

В Западной Европе отношение к асбестовой проблеме существенно иное. Многие фирмы имеют доходы, измеряемые миллиардами долларов, включившись в антиасбестовую компанию. Их специализация — изготовление альтернативных асбесту материалов, а также удаление асбестосодержащих материалов из зданий. В послевоенные годы за рубежом жилые и общественные здания для повышения огнестойкости подвергали торкретированию, т.е. распылению взвесью асбеста в воде. Ныне большое число зданий, в том числе и известные исторические (рейхстаг в Берлине, здание Совета НАТО в Брюсселе и др.), реставрируются с целью удаления из них асбестосодержащих материалов.

 

 

 

 

 

Способы очистки газовоздушных потоков от загрязнений.

2.1Защита воздушного бассейна  от загрязнений промышленных  предприятий

Одним из самых массовых загрязнителей атмосферы является диоксид серы, который образуется при сжигании сернистых топлив (угля, мазута, топливного газа нефтеперерабатывающих заводов) предприятиями тепловой энергетики: тепловыми электростанциями (ТЭС), теплоэлектроцентралями (ТЭЦ), а также котельными. Образующийся при сгорании сернистых топлив диоксид серы постепенно окисляется кислородом воздуха до триоксида, который реагирует с водяным паром атмосферы, образуя серную кислоту, которая присутствует в атмосферном воздухе в виде тумана. Этот туман обладает высокой корродирующей способностью.

В мировой практике известно много технологических способов очистки пылегазовоздушных выбросов (отходящих дымовых газов) ТЭС, ТЭЦ и котельных от диоксида серы с помощью сероулавливающих установок.Наибольшее распространение в сероулавливающих установках получили абсорбционные способы очистки дымовых, газов, основанные на промывке отходящих газов ТЭС и ТЭЦ различными щелочными реагентами или физическими растворителями. Среди них следует различать регенеративные способы, в которых в результате регенерации поглотительных растворов поглощенный из дымовых газов диоксид серы выделяется в концентрированном виде и может быть переработан в ценные товарные продукты (жидкий серный газ (SO:), серную кислоту, элементарную серу), а также нерегенеративные способы, в которых при поглощении диоксида серы различными поглотителями образуются не менее ценные товарные продукты (двухводный гипс CaSО4 *2Н2О; сульфат магния MgSO7*Н2О; сульфат аммония и др.). В ряде случаев применяются адсорбционные способы очистки дымовых газов от диоксида серы с использованием активных углей или других твердых поглотителей, а также аддитивные способы, при которых диоксид серы связывается при определенных условиях различными добавками непосредственно н котельных, печных и других технологических агрегатах.