Рассмотрены основные источники загрязнения окружающей среды в судостроительной промышленности. Установлено, что функционирование судостроительного предприятия сопровождается рядом требований как к процессу и продукции производства, так и к его экологической безопасности. Судостроительные предприятия по уровню требований к экологической безопасности нуждаются в принятии дополнительных мер по снижению негативного техногенного воздействия производственных процессов на окружающую среду.
Ключевые слова: судостроительная промышленность, загрязнение окружающей среды, парниковые газы, токсические отходы.
Функционирование современных судостроительных предприятий связано с существенным загрязнением атмосферного воздуха аэрозолями и газообразными веществами.
Особенностью основных производств судостроительных предприятий — корпусообрабатывающего, лакокрасочного, механообрабатывающего, гальванического, сборно-сварочного — является образование большого количества парниковых газов и других вредных веществ и тесная взаимосвязь этих производств между собой.
Прямое воздействие на окружающую среду судостроения, которое касается строительства, технического обслуживания и ремонта судов, представляет собой серьезную проблему для отрасли. Кроме того, не неся непосредственно ответственность за воздействие на окружающую среду от эксплуатации и окончательной переработки коммерческих судов, судостроение является неотъемлемой частью этих видов деятельности и, следовательно, является ключевым игроком для улучшения экологических показателей отрасли в целом.
Необходимость активизации таких усилий растет, поскольку воздействие отрасли на окружающую среду становится все более заметным в общественном достоянии. С точки зрения изменения климата, суда предлагают много преимуществ ввиду их высокой энергоэффективности при транспортировке товаров. Однако в ближайшие годы выбросы парниковых газов из этого источника увеличиваются в больших количествах. Кроме того, судостроительная промышленность страдает от значительных экологических проблем и во многих других областях.
Сброс опасных загрязнителей на водные пути, морские экосистемы и пищевые цепи можно отнести на счет многих видов деятельности в отрасли, поскольку риски экологического ущерба обычно повышаются в условиях открытой воздушной среды и на местах с водными фронтами, поскольку они обеспечивают прямые пути для загрязнителей воздуха, почвы и воды.
Хотя топливо является важным компонентом судоходства, оно также является одним из крупнейших источников загрязнения воздуха в промышленности. В зависимости от оценок и типов судов топливо может составлять до 40 % от общих эксплуатационных расходов судна, а в уже жесткой конкурентной отрасли низкие цены на топливо являются очень важным фактором для достижения преимущества перед конкурентами. Это, естественно, представляет собой серьезное препятствие для перехода к менее загрязняющим видам топлива, которые обычно также дороже. Такой переход еще более усложняется из-за перегруженности отрасли и напряженных экономических условий [2].
Основные виды деятельности судостроения, которые приводят к загрязнению окружающей среды, заключаются в следующем:
‒ Очистка и обезжиривание. Очистка металлических деталей и удаление смазки с использованием растворителя — это очень распространенная деятельность в судостроении и судоремонтной промышленности. Типичные процессы здесь — холодная очистка или пара-смазка. Холодная очистка — это операция, во время которой растворитель используется при комнатной температуре, а фактические поверхности погружаются в емкость-растворитель. Во время испарения пара фактические поверхности очищаются горячим паром и растворителями;
‒ подготовка к окраске. Существует сильная корреляция между успешным покрытием металлической поверхности и высоким качеством ее подготовки. Процесс подготовки поверхности включает удаление ржавчины, оксидов металлов, старых покрытий и смазок. Кроме того, в зависимости от состояния поверхности используются различные процессы, такие как очистка растворителем, моющими средствами и паром, пескоструйная обработка, обработка инструментами для стенда, пескоструйная и струйная или дробеструйная обработка, химическая чистка;
‒ покраска металлических деталей. Процессы окраски и нанесения покрытий происходят практически на каждом участке верфи. При этом используются водорастворимые материалы и химические соединения с высокой прочностью. Краска состоит из трех основных компонентов: цвета, связующего растворителя и фактического растворителя. Цвета включают материалы в виде оксида цинка, углерода, углерод-смолы, свинца, алюминия и цинковой пыли. Растворители добавляют для разбавления красок, чтобы они могли полностью покрыть поверхность до высыхания. Типичными примерами растворителей являются ацетон, ксилол, толуол и другие органические вещества.
Защитные краски используются для предотвращения развития морских организмов в корпусе кораблей. Материалы, основанные на меди и трибутил-олове, обычно используются в связи с тем, что они выделяют небольшое количество токсичных веществ, которые препятствуют развитию морских организмов на киле корабля [3].
Антиэрозионные краски основаны на виниловых, эмалевых или современных химических покрытиях. Первые используются в необработанной стальной фольге или поверхностях в качестве «праймеров», то есть в качестве адгезивов между обработанными поверхностями. Эти два метода окраски — это воздухонепроницаемое распыление и термическое напыление. Кроме того, термическое напыление включает покрытие из цинка или алюминия на покрытой стали для достижения долговременного антиэрозионного действия;
‒ строительство судна с использованием стекловолокна. Многие малые и средние верфи строят или ремонтируют корабли из стекловолокна или производят стеклопластиковые детали для стальных судов. Этот процесс включает комбинацию полимеризованных смол с добавками для выносливости стекловолокна. Полимеризация достигается с помощью подходящего растворителя или с отвердителя. В этом процессе используются полиэфир, оксид и фенол. Подготовка смолы предусматривает смешивание с растворителем, катализаторами, красителями и другими добавками. Растворителями при этом обычно являются ацетоны и метанол. Катализаторами — амины, анириты и концентраты альдегидов. Желатин представляет собой окрашенную полиэфирную смолу или полиэфирную краску со смолой в качестве основного заменителя и содержит 35 % стирола;
‒ слом. После завершения жизненного цикла судна, на верфях для слома судов проводится разбивка металлических поверхностей и окончательное разрушение металлической рамы. Металлические части и органические вещества при этом легко попадают в почву и морскую среду;
‒ эксплуатационные выбросы. Эксплуатационные выбросы состоят из различных материалов — органических и неорганических веществ — которые попадают в морскую среду, окружающую судостроительные и ремонтные сооружения. Эксплуатационные выбросы обычно возникают из-за отсутствия эффективных систем сбора отходов. Эксплуатационные отходы представляют собой самую тяжелую категорию загрязнения от судостроительной и ремонтной деятельности.
Загрязнение морской среды. Для подготовки и отделки поверхностей кораблей используется большое количество химических веществ, таких как растворители для удаления жира, кислотные и щелочные моющие средства, растворы для металлического покрытия. Кроме того, пары органических композиций, частицы, растворы смазочных материалов и отходы смол, осадок, содержащий металлы, остатки от красок или полирующих веществ являются загрязняющими веществами.
Для подготовки поверхности используются полирующие детали, чистящие растворители, растворители для удаления краски, каустические очищающие растворы. Воздушные соединения включают в себя: частицы (например, металлов, краски), летучие органические вещества. Жидкими отходами являются: остатки красок, растворители для удаления краски, очищающие растворители, остатки смазочных материалов. Среди твёрдых отходов можно назвать остатки красок (смешанные с металлами, очищающими растворители и трибутиловым оловом), использованные полирующие средства.
Для покрытия поверхности и отделки используются металлические, солевые циановые растворы, очищающая вода, кислоты и каустические растворы. Воздушные соединения состоят из металлических облаков и дыма, а также летучих органических соединений из растворителей. Жидкие отходы состоят из чистящей воды, содержащей соли металлов, цианатов, кислот, щелочей, органических растворителей.
Для покраски используются краска, растворители и вода. Образуются летучие органические вещества, твёрдые отходы состоят из остатков красок и растворителей, фильтров и деталей использованного оборудования.
Согласно American Toxic Release Inventory [4], судостроительные заводы «выбрасывают» в окружающую среду 39 химических веществ, основная часть которых — это летучие органические вещества (52 %) и металлические отходы (48 %). Среди летучих органических отходов ксилол, бутиловый спирт, метилэтилацетон и метилизобутилацетон составляют 65 % выбросов. Среди металлов отходы меди, цинка и никеля составляют 14 %. Стирол составляет 4 % произведенных выбросов. 86 % токсических выбросов при этом составляют летучие органические отходы.
Таким образом, мы видим, что судостроительные компании создают большое количество отходов, управление которыми приобретает первостепенное значение ввиду растущей степени загрязнения.
В целом, имеется недостаточная информация для получения исчерпывающей картины воздействия на окружающую среду судостроительной промышленности; демонстрируя тем самым ясную и своевременную потребность в большей экологической концентрации и прозрачности в отрасли. Во многих случаях эта потребность усугубляется тем фактом, что многие операции по судостроению и переработке судов проводятся в странах, где нормативные положения и правовые нормы в области охраны здоровья, безопасности и охраны окружающей среды являются слабыми.
Судостроительная промышленность является одной из самых сложных отраслей промышленности. Большинство традиционных производственных процессов, таких как сварка, покраска производство стекловолокна оказывают неблагоприятное воздействие на окружающую среду. В процессе судостроительства и ремонта образуется огромный объём отходов и загрязняющих веществ, что негативное сказывается на состоянии окружающей среды.
Литература:
- Environmental and Climate Change Issues in the shipbuilding Industry // OECD Council Working Party on Shipbuilding (WP6). — November, 2010. — 49 p. — [Electronic resource]. Access Mode: https://www.oecd.org/sti/ind/46370308.pdf
- Juho Pulli. Environmental legislation and regulations of shipbuilding: case Finland and Spain. — 2013. — 59 p. — [Electronic resource]. Access Mode: http://www.theseus.fi/bitstream/handle/10024/64108/Pulli_Juho.pdf;sequence=1
- Green Shipbuilding and Recycling: Issues and Challenges / Aevelina Rahman and Md. Mashud Karim // International Journal of Environmental Science and Development, Vol. 6, No. 11, November 2015. — P. 838–842.
- Official web-site of U. S. Environmental Protection Agency. — – [Electronic resource]. Access Mode: https://www.epa.gov/toxics-release-inventory-tri-program
