Черная металлургия. 
Прикладная экология. В 2 т. Том 2

Это отрасль тяжелой промышленности, которая включает производство чугуна, стали, проката, ферросплавов, добычу и обогащение железной руды, производство огнеупоров. Основные по массе потоки загрязняющих веществ поступают в золошлакоотвалы и шламонакопители, в меньших количествах — в водоемы. Металлургический завод полного цикла мощностью 1 млн т стали в год ежесуточно поставляет 200 т золы и 500 т шлаков в золошлакоотвалы и 280 т шламов в шламонакопители, сбрасывает в водоемы 3 тыс. м3 теплых очищенных вод, выбрасывает в атмосферу 50 т пыли, 10 т оксидов азота и от 10 до 100 т сернистого ангидрида. Удельные выбросы основных переделов черной металлургии (без коксохимического производства) приведены в табл. 104.

Таблица 104

Газовые выбросы (до очистки) основных переделов черной металлургии (без коксохимического производства) в кг/т соответствующего продукта (по Т. А. Акимовой, А. П. Кузьмину и В. В. Хаскину, 2001).

* кг/м² поверхности металла.

На долю 1,5 тыс. предприятий черной металлургии приходится 5—6% всех выбросов в атмосферу России. Черная металлургия имеет высокий уровень оборотного водоснабжения (93,0%), а сброс загрязненных вод в водоемы составляет менее 3%, что не наносит значимого ущерба водной среде (О состоянии…, 2015). Объемы выбросов, стоков и отходов от металлургических предприятий отражены в табл. 105.

Таблица 105

Выбросы, сбросы и отходы производства и потребления в отрасли «Обрабатывающие производства» (по «0 состоянии…», 2015).

Предприятия черной металлургии дают 15,5% всех выбросов пыли в атмосферу (по другим данным — до 25%) (И. И. Мазур, О. И. Молдаванов, В. Н. Шишов, 1996). Соотношение массы пылевых выбросов и газообразных соединений серы и азота обычно 3:1. По некоторым оценкам, до 20% пыли в атмосфере имеют антропогенное происхождение, а обыкновенная индустриальная пыль содержит, как правило, 20% Fe₂0₃, 15% Si0₂, а также оксиды целого ряда металлов (Мп, Мо, РЬ и др.). Допустимые выбросы пыли в атмосферу металлургическими предприятиями отражены в табл. 106.

Таблица 106

Допустимые выбросы пыли в атмосферу металлургическими предприятиями (по документам США, Германии, Франции, Швеции).

Несмотря на то что организованные горячие (до 150—200 °С) выбросы в атмосферу осуществляются обычно из труб высотой от 100 до 250 м, благоприятствующие их рассеиванию, около 60% пыли и 50% СО попадают в воздух из неорганизованных и низких источников (В. В. Толочко и др., 1979), превращая окрестности металлургических заводов в техногенные пустоши. Данные «опустыненные» зоны воздействия металлургического комбината (например, Череповецкого) могут достигать десятков километров: фоновые значения поступлений загрязняющих веществ наблюдаются лишь на расстоянии 45 км от комбината (для Ижорского завода — 15 км, для Мончегорского комбината — на расстоянии 70 км). В среднем зона воздействия металлургического предприятия прослеживается на расстоянии 60 км от источника загрязнения (рис. 101).

Рис. 101. Поле загрязнения и оценка сохранности экосистем в окрестностях металлургического предприятия (А) и роза ветров (Б) (по В. Ф. Протасову, 1999):

1 — зона полного разрушения экосистем; 2 — зона с 20%-й сохранностью экосистем; 3 — зона с 40%-й сохранностью экосистем; 4 — зона с 60%-й сохранностью экосистем; 5 — зона с 80%-й сохранностью экосистем Коксохимические и металлургические заводы служат источниками поступления в атмосферу полиароматических углеводородов (ПАУ), в частности бенз (а)пирена. Концентрация этого одного из наиболее опасных канцерогенов на таких предприятиях достигает сотен микрограммов на 1 м³ (ПДК = 5 • 10~⁶мг/л). Особенно большое локальное загрязнение воздуха ПАУ связано с переработкой угля в кокс, а также при разливе стали. Высокий уровень загрязнения воздушной среды ПАУ наблюдается также в производстве алюминия и сажи.

Потребление воды предприятиями черной металлургии доходит до 20% всего промышленного водопотребления, хотя доля оборотного использования достигает 93%.

Наибольший вклад в загрязнение атмосферы вносят такие предприятия черной металлургии, как Череповецкий металлургический комбинат, Магнитогорский металлургический комбинат, Новолипецкий металлургический комбинат и Качканарский горно-обогатительный комбинат (ГОК) (Екатеринбургская обл.); в загрязнение вод — Нижнетагильский металлургический комбинат (р. Тагил) и Новолипецкий металлургический комбинат (подземные воды).

По данным Минпромторга России в 2015 г. в черной металлургии полностью реализован имевшийся потенциал по снижению выбросов С0₂ за счет замены и вывода мартеновских печей и расширения объемов непрерывной разливки стали. Производство стали мартеновским методом было снижено до минимума — 1 млн т (с 12 млн т в 2008 г.) (О состоянии и…, 2015).

В последние годы отмечено уменьшение негативного воздействия металлургических предприятий на окружающую среду в связи со снижением производства стали — в 2015 г. было произведено 71,1 млн т стали и 52,6 млн т чугуна. По данным Минпромторга России, доля металлургической промышленности в ВВП страны составляет порядка 5%, а на долю в экспорте приходится около 14%. На долю отечественных металлургов приходится порядка 4,5% мирового производства. В черной металлургии, которая в большей степени ориентирована на внутренний рынок, доля высоких переделов достигает 76%, в отличие от цветной металлургии. Хотя 46% продукции отрасли все-таки идет на экспорт и дает 10% валютной выручки страны.