آسیبهای محیطی کارخانه های صنعت فلزات

نتايج ارزيابي اثرات زيست محيطی در صنايع فولاد

نتایج ارزیابی اثرات زیست محیطی صنایع توسط تیم رسول دانیال زاده حاكي از آن است كه آلودگي‌هاي ناشي از فعاليت‌هاي صنايع فولاد در مراحل ساختماني و بهره‌برداري، تخريب منابع طبيعي به ويژه تهي سازي منابع آب در اثر مصارف مختلف و يا تخليه پساب‌ها در محيط‌هاي آبي عمده ترين پيامدهاي زيست محيطي صنايع فولاد به شمار مي‌روند.

آلودگي آب‌هاي سطحي و زيرزميني در صنايع آهن و فولاد را مي‌توان به دليل تخليه مواد سمي مانند فلزات سنگين، موادحل شده مانند نفت، آلودگي حرارتي بر اثر خنك كردن در بخش هاي مختلف فرايند و دفع فاضلاب واحدهاي مختلف دانست. فاضلاب صنعتي اين واحدها نظیر كك سازي و ريخته گري در بسياري موارد از تركيبات خطرناك تشكيل شده‌اند. همچنين مصارف آب در صنعت توليد فولاد قابل توجه است و تابعي از روش توليد نيز به شمار مي‌رود. تداوم توليد در يك واحد توليد فولاد به اجراي طرحهاي تامين منابع آب با كميت و كيفيت مناسب بستگي دارد.

صنايع فولاد علاوه بر آلودگي صوتي و آلاينده‌هاي هوا در دو شكل ذرات جامد و گاز، ‌از مصرف كنندگان كلان انرژي به شمار مي‌روند. در مواردي كه اين واحدها از نظر تامين انرژي الكتريكي به شكل برق سراسري وابسته باشند مي‌تواند باعث بروز مشكلات و نارسايي در شرايط عدم تكافوي سرمايه گذاري در صنعت برق منطقه شوند.

ازسوي ديگر مصرف انرژي الكتريكي صنعت فولاد در رقابت با مصرف كنندگان خانگي و ديگر مصرف كنندگان هزينه اجتماعي زياد را به جامعه تحميل مي‌كنند. پژوهشگران خاطرنشان كرده‌اند: براي اطمينان يافتن از رعايت سياست‌ها و اهداف تعيين شده در برنامه‌ها و فعاليت‌هاي يك طرح يا پروژه كارخانه فولاد در راستاي ضوابط معيارها، قوانين و مقررات زيست محيطي دولتي با رعايت مصوبات شوراي عالي حفاظت محيط زيست، تهيه گزارش ارزيابي زيست محيطي و ارائه آن به سازمان حفاظت محيط زيست الزامي مي‌باشد.

هدف ارزیابی اثرات زیست محیطی در صنایع فولاد چیست؟

هدف از اين برنامه دستيابي به اطلاعاتي است كه مشخص نمايد اثرات و پيامدهاي فعاليت‌هاي يك طرح يا پروژه مورد سنجش قرار گرفته و نتايج آن حاكي از اقدامات مقبول و يا غير مقبول انجام شده و يا در حال انجام در مراحل ساختماني و با بهره برداري كارخانه فولاد است.

يافته‌هاي اين برنامه، اطلاعات و خط مشي‌هاي مناسب را براي كنترل و اجراي اقدامات كاهش اثرات سوء فراهم مي‌كند. تهيه گزارش ارزيابي براي كارخانجات فولاد مي‌تواند كارفرماي طرح يا پروژه را از پيامدهاي احتمالي مختلفي كه به محيط زيست و انسان ها آسيب رساند آگاه نمايد و موجب مي‌شود كه از احداث اين واحدها كه در شرايط بروز خسارات، تمهيدات رفع و كاهش آلودگي آنها بسيار پرهزينه مي‌شوند و يا امكان پذير نمي باشند جلوگيري شود.

اثرات زیست محیطی فرآوری فلزات غیرآهنی

با بررسی‌های صورت گرفته کارشناسان این بخش به این نتیجه رسیده‌اند که استخراج و فرآوری فلزات غیرآهنی باعث تولید آلاینده‌های متفاوتی در محیط زیست می‌شود. یکی از آلاینده‌های اصلی تولید شده، فلزات سنگین است که به علت وجود در کانی اولیه در اکثر فرآیندهای استخراج و فرآوری، مقادیری از فلزات سنگین وجود دارند. موجودات زنده برای ادامه رشد و بقا به مقادیر بسیار کمی از برخی از فلزات سنگین نیار دارند که به اصطلاح به آنها Trace Elements می‌گویند، اما مقادیر بالای آنها نیز می‌تواند باعث اختلال در رشد شود.

برخی دیگر از فلزات سنگین همچون سرب و کادمیوم عناصر حیاتی نبوده و اثرات سودمندی بر حیات موجودات زنده ندارند. ایراد اصلی فلزات سنگین این است که در بدن متابولیزه نمی‌شوند. در واقع فلزات سنگین پس از ورود به بدن دیگر از بدن دفع نشده و در بافت‌های بدن انباشته می‌شوند. همین امر موجب بروز بیماری‌ها و عوارض متعددی در بدن می‌شود. با توجه به اثرات زیست محیطی که استخراج و فرآوری فلزات غیر آهنی دارد، توجه به سیستم‌ها و تجهیزات جدید کنترل و پایش آلاینده‌های زیست محیطی تولید شده امری ضروری و اجتناب ناپذیر است تا به این طریق میزان فرآوری آلایندگی فلزات غیرآهنی به حداقل برسد.

دسته‌بندی صنایع معدنی

براساس ارزیابی‌های صورت گرفته، صنایع معدنی به هفت دسته «معادن انرژی، معادن فلزی آهنی، معادن فلزی غیرآهنی، معادن فلزات کمیاب، معدن فلزات گرانبها، معادن غیرفلزی و معدن هیدروسفر» تقسیم می‌شوند.

در گروه معادن انرژی «زغال‌سنگ، نفت شیل، گاز طبیعی، اورانیوم، توریم، زغال‌سنگ گازدار، قیر طبیعی» قرار دارند. در بخش معادن فلزی آهنی نیز «آهن، منگنز، کروم و وانادیم» و در معادن فلزی غیرآهنی «‌مس، سرب، روی، آلومینیوم، نیکل، کبالت، قلع، بیسموت، مولیبدن، جیوه و  منیزیم» گنجانده شده‌اند. اما در میان معادن فلزات کمیاب نیز «برلیم، لیتیم، نیوبیم، زیرکونیم، کادمیم، گالیم، استونیتیم، روبیدیم، سزیم، ژرمنیم، نادرخاکی، تالیم، رنیم، سلنیم، تلوریم، سلتیم، لانتانیم، روبیدیم، سریم، پراسئودمیم، نئودیمیم، ساماریم، اروپیم، تریم، تربیم، دسپروسیم، اسکاندیم، هولمیم، اوربیم» قرار گرفته‌اند.

اما براساس ارزیابی‌های صورت گرفته در گروه معادن فلزات گرانبها نیز «طلا، نقره، پلاتین، پالادیم، روتین، اسمیم، ایریدیم، رودیم» قرار دارند. در بررسی‌های صورت گرفته معادن غیرفلزی نیز مشمول «مواد کمک دهنده متالورژی، مواد شیمیایی، معادن خاص، مواد ساختمانی» می‌شود.  اما درخصوص فلزات غیرآهنی ذکر این نکته ضروری است که استخراج و فرآوری آنها می‌تواند اثرات مخربی روی محیط زیست گذارد. این آلاینده‌ها در سه گروه آلاینده‌های هوا، آب، خاک مطالعه شده‌اند، که شناخت و کنترل آنها کمک موثری به سلامت محیط زیست و انسان‌ها وجانوران می‌کند.

آلاینده‌های هوا: آلودگی هوا عبارت است از حضور مواد نامطلوب در هوا به مدت زمان و غلظتی که بتواند اثرات مضر بر محیط زیست و انسان ایجاد کند. آلاینده‌های هوای استخراج و فرآوری فلزات غیرآهنی به دو دسته «آلودگی ذرات معلق(PM)، آلودگی ناشی از فرآیند ذوب و ریخته گری» تقسیم‌بندی می‌شود.

گرد و غبار به‌طور معمول در مراحلی چون استخراج سنگ معدن، خردایش، آسیا کنی و ذوب می تواند به‌وجود آید. گرد و غبار موجود در معدن بیشتر ناشی از فرآیند‌هایی چون انفجار، حرکت ماشین آلات معدنی، بارگیری، جمع‌آوری و تخلیه مواد و… است. در کارخانه‌ها معمولا گرد و غبار در مراحلی چون سنگ شکنی، آسیاکنی (آسیاهای نیمه خودشکن و خودشکن) سیستم‌های جدایش خشک، سیستم‌های انتقال مواد و… به‌وجود می آید. این ذرات به علت اندازه کوچک(میکرومتر) در اثر تنفس جذب ریه شده و اثرات سوء بر سلامت انسان گذاشته و با رسوب در محیط زیست باعث آلودگی می‌شود.

نکته مهم این است که کانی این فلزات، مقادیری از فلزات سنگین و سمی مثل سرب، روی کادمیوم، آرسنیک و… همراه خود دارد که باعث تشدید آلایندگی این ذرات می‌شود. در فرآیند ذوب و ریخته‌گری به علت مصرف سوخت (مایع یا گاز)، آلاینده‌های متفاوتی مثل SOx و NOx می‌تواند به وجود‌ آید. همچنین در ایران اکثر سنگ معدن کانی‌های غیر فلزی به‌صورت سولفیدی هستند که در فرآیند استخراج باعث ایجاد آلاینده‌های اسیدی و به‌وجود آمدن باران‌های اسیدی در منطقه می‌شوند. همچنین جذب اکسیدهای گوگرد روی ذرات معلق هوا، باعث ایجاد اثر هم بیشی و صدمات شدید بر سلامت انسان و محیط زیست می‌شود.

 آلاینده‌های آب و خاک: از سوی دیگر در حین عملیات کانه آرایی انواع مختلف باطله تولید می شود. نوع باطله و مقدار آن بستگی به فرآیند کانه آرایی و نوع خوراک کارخانه فرآوری دارد. عموما باطله عملیات هیدرومتالورژی لجن مانند و باطله عملیات پیرومتالورژی از ذوب و تغییرات شیمیایی ناشی می‌شود. در عملیات فرآوری فلزات غیرآهنی، مقدار زیادی باطله مخرب محیط‌زیست تولید می‌شود. خیلی از مواد شیمیایی مخرب محیط زیست ممکن است در مکان‌هایی که باطله‌های فرآوری جمع‌آوری می شوند، تولید شوند. به‌طور کلی، باطله‌های صنایع فلزات غیرآهنی در سه دسته «باطله‌های معمولی، باطله‌های خطرناک و باطله‌های متوسط» دسته‌بندی کرد.

باطله‌های معدنکاری و فرآوری با توجه به سمی بودن، برای محیط‌زیست مخرب هستند. آلودگی همراه با فلزات غیرآهنی شامل فلزات سنگین و مواد شیمیایی، زهاب‌های اسیدی معادن است که می‌تواند به آب‌های زیرزمینی، آب‌های سطحی، خاک و هوا نفوذ کند. در این میان،‌ اما تمامی آسیب‌های زیست محیطی ناشی از فلزات غیرآهنی را می توان با سیستم و تجهیزات کنترلی و پایش‌های محیط زیستی رفع کرد.

منابع آلاینده آب‌های سطحی و زیرزمینی شامل پساب باقی‌مانده از عملیات هیدرومتالورژی، زهاب معدنکاری و باطله‌های فرآوری است. بازیابی سرب و روی و… از کانه‌های سولفوری، توسط اکسیداسیون سولفید اسید صورت می‌گیرد که برای محیط‌زیست خطرناک است.  آسیب‌های زیست محیطی وارد بر خاک از معدنکاری و فرآوری فلزات غیرآهنی عموما شامل فرسایش و آلودگی خاک است، فرسایش خاک ممکن است ناشی از برداشت پوشش گیاهی در حین عملیات معدنکاری باشد. برای کم کردن آلودگی فلزات غیرآهنی از پساب باطله، فرآوری فرآیندهای مختلفی مثل جذب سطحی، رسوب، کئوکولاسیون، تبادل یونی، سیمانکاری، الکترودیالیز، الکترووینینگ، الکتروکئوکولاسیون، الکتروکینتیک، اسمز معکوس و جذب سطحی توسعه یافته‌اند.