Във всяка стъпка от процеса производството на цимент има въздействие върху околната среда. Те включват варовикови кариери, които се виждат от големи разстояния и могат трайно да променят местната среда, емисиите на замърсители във въздуха под формата на прах и газове; шум и вибрации при работа с машини; и взривяване в кариери.
Съдържание
Въздействие върху околната среда от производството на цимент
Между 4 и 8% от общите емисии на CO2 в света идват от бетон, което има сложно въздействие върху околната среда, което се влияе от неговото производство, приложения и преки ефекти върху инфраструктурата и сградите. Циментът, който има собствени екологични и социални ефекти в допълнение към значителното влияние върху тези на бетона, е важен компонент.
1. Емисии на въглероден диоксид и изменение на климата
С до 5% от всички емисии на CO2, произведени от хората, възникващи в циментовия бизнес, 50% от които идват от химически реакции и 40% от изгаряне на гориво, това е един от двата най-големи производители на газ в света, които водят до изменението на климата.
Прогнозираният добив на CO2 за производството на строителен бетон (с около 14% цимент) е 410 kg/m3 (или приблизително 180 kg/ton при плътност от 2.3 g/cm3); тази производителност намалява до 290 kg/m3, когато се използва 30% летлива пепел вместо цимент.
За всеки тон произведен цимент в атмосферата се отделят 900 kg CO2, което представлява 88% от емисиите, свързани със средна бетонова смес. Емисиите на CO2 от производството на бетон са право пропорционални на съдържанието на цимент, използван в бетоновата смес.
Когато калциевият карбонат се разрушава термично, произвеждайки вар и въглероден диоксид, производството на цимент води до емисии на парникови газове. Използването на енергия по време на производството на цимент също допринася за този проблем, особено когато изкопаеми горива са изгорени.
Фактът, че бетонът има много ниска въплътена енергия на единица маса, е един аспект от жизнения цикъл на бетона, който заслужава внимание. Това се дължи най-вече на наличието и честата достъпност на компонентите, използвани в производството на бетон, като вода, пуцолани и инертни материали, в местните ресурси.
Съответно, производството на цимент използва 70% от въплътената енергия в бетона, докато транспортът използва само 7%.
Бетонът има по-ниска въплътена енергия на единица маса от повечето други строителни материали, с изключение на дървото, с обща въплътена енергия от 1.69 GJ/тон. Поради огромната маса бетонни конструкции, това сравнение не винаги е незабавно приложимо при вземането на решения.
Важно е да запомните, че тази оценка се основава на пропорции на бетонова смес с не повече от 20% летлива пепел. Според оценките замяната на един процент цимент с летлива пепел води до 0.7% намаление на потреблението на енергия. Това би довело до значителни икономии на енергия, тъй като някои предложени смеси съдържат до 80% летлива пепел.
Според Доклад на Boston Consulting Group от 2022 г, инвестициите в създаването на по-екологичен цимент водят до по-големи парников газ спестявания от инвестициите в електроенергия и авиация.
2. Повърхностен отток
Наводненията и тежката ерозия на почвата могат да бъдат резултат от повърхностния отток, който се получава, когато водата се оттича от непроницаеми повърхности като непорест бетон. Бензин, моторно масло, тежки метали, отпадъци и други замърсители често се озовават в градския отток от тротоари, пътища и паркинги.
Без затихване, непромокаемото покритие на типичния градски район намалява просмукването на подпочвените води и води до пет пъти повече отток, отколкото типична гора със същия размер.
Много скорошни проекти за павета започнаха да използват проницаем бетон, който предлага известно ниво на автоматично управление на дъждовните води, в опит да се противодействат на вредните последици от непроницаемия бетон.
Бетонът се полага внимателно с внимателно изчислени пропорции на добавъчния материал, за да се получи проницаем бетон, който позволява на повърхностния отток да се просмуква и да се връща в подпочвените води.
Това улеснява както наводненията, така и попълването на подпочвените води. Пропускливият бетон и други зони с дискретна повърхност могат да действат като автоматичен воден филтър, като блокират преминаването на някои опасни замърсители като масла и други химикали, ако са изградени и покрити по подходящ начин.
За съжаление все още има недостатъци при използването на проницаем бетон в широк мащаб. Неговата по-ниска якост в сравнение с конвенционалния бетон ограничава използването в зони с ниско натоварване и трябва да се монтира внимателно, за да се сведе до минимум чувствителността към щети от замръзване-размразяване и натрупване на тиня.
3. Градска топлина
Това, което е известно като градски топлинен остров ефектът се причинява най-вече от бетон и асфалт. Очаква се светът да добави 230 милиарда m2 (2.5 трилиона ft2) сгради до 2060 г., което е площ, еквивалентна на съществуващия глобален сграден фонд.
Според Департамента по икономически и социални въпроси на ООН, 68% от световното население се очаква да живее в градски райони до 2050 г. В резултат на допълнителната енергия, която те използват, и замърсяването на въздуха, което произвеждат, павираните повърхности представляват сериозна заплаха .
Един регион има много възможности за спестяване на енергия. В идеалния случай търсенето на климатици трябва да намалее с понижаване на температурите, като се пести енергия.
Проучванията за това как отразяващите настилки влияят на околните структури обаче показват, че липсата на отразяващо стъкло върху сградите, слънчевата радиация, отразена от настилката, може да повиши температурите на сградата, увеличавайки необходимостта от климатизация.
Освен това местните температури и качеството на въздуха могат да бъдат повлияни от преноса на топлина от настилките, които покриват градовете. Използването на материали, които абсорбират по-малко слънчева енергия, като настилки с високо албедо, може да ограничи потока на топлина в градската среда и да регулира UHIE. Горещите повърхности затоплят градския въздух чрез конвекция.
За повърхности, направени от настилки, които сега се използват, албедото варира от около 0.05 до приблизително 0.35. Материалите за настилката с високо начално албедо са склонни да губят отразяваща способност в хода на типичния живот, докато тези с ниско първоначално албедо могат да придобият отражение.
Ефектът на топлинен комфорт и необходимостта от допълнителни смекчаващи мерки, които не застрашават здравето и безопасността на пешеходците, особено по време на горещи вълни, са допълнителни фактори, които трябва да се вземат предвид. „Средиземноморският индекс на комфорт на открито“ (MOCI) се изчислява, докато
Хората са изложени на метеорологични и топлинни условия на комфорт, поради което цялостните градски проекти все пак трябва да се вземат под внимание, когато се правят преценки. Когато се комбинира правилно с други технологии и техники като растителност, отразяващи материали и т.н., използването на материали с високо албедо в градска среда може да има благоприятен ефект.
4. Бетонен прах
По време на земетресения и други природни бедствия, както и по време на разрушаване на сгради, много бетонов прах често се отделя в атмосферата. След голямото земетресение в Ханшин беше установено, че основната причина за силното замърсяване на въздуха е бетонният прах.
5. Радиоактивно и токсично замърсяване
Здравни проблеми могат да възникнат от включването на някои съединения в бетона, включително желани и нежелани добавки. В зависимост от източника на използваните суровини в бетонните конструкции могат да се открият различни концентрации на естествено срещащи се радиоактивни елементи (K, U, Th и Rn).
Например, някои камъни естествено отделят радон, а отпадъците от стари мини са съдържали много уран. Друга възможност е използването на токсични съединения по невнимание в резултат на замърсяване от ядрена авария. В зависимост от това какво е било включено в бетона преди разрушаването или напукването, прахът от отломки или напукан бетон може да представлява сериозен риск за здравето.
Въпреки това не е непременно рисковано и дори може да бъде полезно да се вграждат токсични вещества в бетона. В някои случаи добавянето на определени съединения, включително метали, към цимента по време на процеса на хидратация ги обездвижва в безопасно състояние и възпрепятства освобождаването им в околната среда.
6. Азотен оксид (NOx)
Азотният оксид (NOx) има редица отрицателни ефекти върху човешкото здраве и околната среда, включително приземен озон, киселинен дъжд, глобално затопляне, влошено качество на водата и увреждане на зрението. Децата и хората с белодробни проблеми като астма са сред засегнатите групи и излагането на тези състояния може да увреди белодробната тъкан при хора, които работят или спортуват навън.
7. серен диоксид (SO2)
Високите нива на серен диоксид (SO2) могат да увредят дишането и да влошат респираторните и сърдечно-съдовите заболявания, които вече са налични. Астматиците, хората с бронхит или емфизем, децата и възрастните хора са сред чувствителните групи. Основната причина за киселинния дъжд или киселинното отлагане е SO2.
8. Въглероден окис (CO)
Чрез намаляване на количеството кислород, доставен до органите и тъканите на тялото, въглероден окис (CO) може да има вредно въздействие върху здравето. Освен това може да има отрицателни ефекти върху сърдечно-съдовата и нервната система. Смогът или приземният озон, който може да доведе до респираторни проблеми, се създава отчасти от CO.
9. Горива и суровини
В зависимост от суровините и процедурата, една циментова мелница използва 3-6GJ гориво, за да направи един тон клинкер. Основните горива, използвани от повечето циментови пещи днес, са въглища, петролен кокс и в по-малка степен природен газ и мазут.
Ако отговарят на строги критерии, определени отпадъци и странични продукти с възстановима калоричност могат да бъдат използвани като горива в циментови пещи, за да заменят някои от традиционните изкопаеми горива, като въглища.
На места със суровини като глина, шисти и варовик, някои отпадъци и странични продукти, съдържащи полезни минерали като калций, силициев диоксид, алуминиев оксид и желязо, могат да се използват като суровини в пещта.
Границата между алтернативните горива и суровините не винаги е ясна, тъй като някои материали имат както ценно минерално съдържание, така и възстановима калоричност.
Например утайките от отпадъчни води изгарят, за да произведат минерали, съдържащи пепел, които са полезни в матрицата на клинкера, въпреки че имат ниска, но значителна калоричност.
Въздействие върху околната среда от производството на цимент – Въпроси и Отговори
Какво замърсяване причинява циментовата промишленост?
Циментовата промишленост причинява основно замърсяване на въздуха.
Колко CO2 се произвежда от производството на цимент?
Количеството CO2, което се произвежда от производството на цимент, е около 0.9 фунта за всеки фунт цимент.
Как производството на цимент причинява изменението на климата?
Ето как производството на цимент причинява изменението на климата. Когато калциевият карбонат се разрушава термично, произвеждайки вар и въглероден диоксид, производството на цимент води до емисии на парникови газове, което от своя страна причинява изменение на климата.
Какви са въздействията на бетона върху околната среда?
Бетонът, получен от производството на цимент, е един от основните генератори на въглероден диоксид, мощен парников газ. Горният почвен слой, който е най-плодородният слой на земята, се влияе неблагоприятно от бетона. Твърдите повърхности, изработени от бетон, допринасят за повърхностния отток, което може да доведе до ерозия на почвата, замърсяване на водата и наводнения.
Заключение
От това, което видяхме в тази статия, ние знаем, че въпреки че производството на цимент е необходима съставка за стимулиране на развитието на обществото, те са вредни за нашата околна среда. Това изисква голям напредък от цимента към други устойчиви и екологични алтернативи на строителството.
Препоръки
- Топ 10 на природните ресурси в Бутан
. - 11 Ефекти от замърсяването на земята върху човешкото здраве
. - 8 Болести, причинени от замърсяване на земята
. - 10 Ефекти от замърсяването на почвата върху растенията
. - Топ 5 на въздействието на алуминия върху околната среда
. - 11 Въздействия върху околната среда от добива на нефт
Страстен природозащитник по душа. Водещ писател на съдържание в EnvironmentGo.
Стремя се да образовам обществеността за околната среда и нейните проблеми.
Винаги е било за природата, ние трябва да пазим, а не да унищожаваме.