Производство серной кислоты — источник загрязнения природной среды, приводящий к экологическим проблемам

Серная кислота относится к категории двухосновных кислот и представляет собой тяжелую, бесцветную маслянистую жидкость, не имеющую запаха, с кислым вкусом. Производство серной кислоты является одним из источников загрязнения природной среды, влияющее на атмосферу, почву, растительность, здоровье человека.

Загрязнение окружающей среды при производстве серной кислоты

Получают кислоту контактным способом, окислением диоксида серы — сернистого газа, образующегося в результате сжигания серного колчедана (пирита) до серного ангидрида и последующего взаимодействия с водой. Экологические проблемы производства серной кислоты связаны не только с выпускаемой продукцией, но и вредными выбросами в атмосферу, отходами производства, образованными в процессе выполнения технологических операций.

Вредные выбросы в атмосферу

Основные источники выбросов связаны с производственным процессом серной кислоты.

Так, при обжиге серного колчедана или других сульфидных руд в кипящем слое образуется оксид железа, имеющий очень маленькие частицы. Их улавливание фильтрами не всегда эффективно. При выгрузке из печи компоненты оксида металла попадают в атмосферу. Этот процесс называют «металлизацией атмосферы». Окись железа может усугубить аллергические заболевания дыхательной системы.

Попадание в атмосферу оксида серы (другие названия — двуокись серы, сернистый ангидрид, диоксид серы, сернистый газ) связано с проблемами герметичности производственных установок и нечеткой работой автоматических систем, приводящей к аварийным выбросам. Еще один способ выделения в атмосферу оксида серы связан с использованием для производства серной кислоты серы, полученной из сероводорода с помощью несовершенной технологической схемы (20% серы уходит на образование оксида серы).

Загрязнение атмосферного воздуха также происходит вследствие складирования огарка серного колчедана. Над отвалами фиксируется периодическое превышение предельно-допустимой концентрации сернистого газа и хлористого водорода.

Влияние на флору

Сернистый газ — наиболее распространенный токсикант атмосферного воздуха. Особенно токсично соединение для растений. Влияние проявляется в следующем:

1. В первой фазе происходят изменения в буферной системе.
2. Вторая фаза связана с торможением фотосинтеза растений.
3. В последующих фазах снижается ферментативная активность.

Сернистый газ способствует повышению кислотности клеточного сока растений, что приводит к физиологическим нарушениям.

Острое повреждение растений диоксидом серы проявляется возникновением белесых пятен на широколистных растениях, а на листьях с продольным жилкованием — обесцвеченных некротических полос.

Хроническим проявлением считается обесцвечивание хлорофилла, способствующее пожелтению листьев и возникновению бурой или красной окраски.

Влияние двуокиси серы также проявляется замедлением роста и снижением продуктивности.

Экспериментальными исследованиями установлено, что самой низкой поглощаемостью диоксида серы обладают тополь черный и ива белая, что способствует их большей устойчивости в районах, расположенных рядом с объектами производства серной кислоты.

Негативное влияние на здоровье человека

Возможные проявления вызваны воздействием повышенной концентрации диоксида серы в атмосфере на организм человека. Это могут быть:

1. Существенное увеличение заболеваний дыхательных путей.
2. Воздействие на слизистые оболочки, проявляющееся воспалением носоглотки.
3. Кашель, бронхиты, боль в горле, хрипота.

Особенно чувствительны к диоксиду серы лица, страдающие астмой и хроническими болезнями дыхательных путей.

Непосредственный контакт с серной кислотой при ее производстве связан со следующей опасностью:

1. Вдыхание паров может вызвать раздражение слизистой оболочки гортани и носоглотки, раздражение и ожог глаз, боль в горле, носовое кровотечение, отек голосовых связок, охриплость голоса, затрудненное дыхание.
2. Попадание на кожу чревато возникновением химических ожогов, трудно поддающихся лечению.

При случайном проникновении серной кислоты внутрь организма смертельная доза составляет 5 мг.

Загрязнение почвы

Следствием процесса производства серной кислоты может явиться загрязнение почвы.

Основные проявления:

• увеличение кислотности;
• снижение интенсивности накопления питательных элементов для растений, особенно — гумуса;
• изменение физико-химических условий, определяющих основные свойства почв;
• ухудшение почвенной среды для обитающих в ней живых организмов.

В результате складирования отвалов огарка серного колчедана почва в зоне отвала и прилегающих участках может содержать такие загрязняющие элементы, во много раз превышающие предельно-допустимую концентрацию (ПДК):

• сульфаты;
• железо;
• свинец;
• мышьяк;
• кадмий;
• цинк;
• медь;
• марганец.

Химическое загрязнение почв считается опасным и чрезвычайно опасным.