На втором месте после металлургического производства по уровню негативного воздействия на окружающую среду находятся отрасли химической промышленности. Это определяется спецификой производства и свойствами используемого сырья. Неблагоприятное воздействие на окружающую среду отрасли проявляется в: наличии значительных объемов и высокой токсичности выбросов загрязняющих веществ в атмосферу, сбросов их в водные объекты и формировании отходов. Кроме того, подавляющая часть новых производимых химических веществ не имеет природных аналогов; многие из них потенциально опасны, особенно в генетическом плане.
Предприятия химического производства являются источником эмиссии значительных объемов высоко токсичных загрязнителей в различные компоненты окружающей среды.
Особую опасность представляет загрязнение химическими предприятиями атмосферного воздуха, поверхностных вод и почв диоксинами и диоксиноподобными токсикантами (при производстве хлорфенолов, хлорбензолов, других хлорсодержащих веществ, а также при использовании хлорированных катализаторов и растворителей).
Содержание вредных веществ в атмосфере связано с размещением оборудования на открытых площадках, нарушения его герметичности, большого количества наружных технологических коммуникаций. При производстве серной кислоты в атмосферу в большом объеме поступают сернистый газ и сероуглерод. Предприятия по производству азотных удобрений загрязняют атмосферу оксидом азота, азотной и азотистой кислот, плотность содержания которых в воздухе составляет 1,3 мг/м3 на расстоянии 0,5 км от предприятия. Производства красителей, вискозы, фотопленки, целлулоида обеспечивают загрязнение воздуха оксидом азота; заводы по производству пестицидов, органических красителей, соды, соляной кислоты, уксусной кислоты являются поставщиком хлора; предприятия по производству эмали выбрасывают соединения фтора в атмосферу. Заводы, производящие синтетический каучук выбрасывают в воздух изопрен, толуол, ацетон; предприятия по производству соды - аммиак, оксиды фосфора, диоксид серы. Производство цемента вызывает эмиссию в атмосферу оксида углерода и пыли. Нефтеперабатывающие предприятия являются источниками загрязнения воздуха углеводородами, сероводородами, оксидом углерода. При этом термический режим отходящих газов заводов химической промышленности соответствует температуре окружающей среды. Поэтому в радиусе их эмиссии происходит скопление токсичных веществ. Этот процесс при наличии безветренной погоды и в условиях термической инверсии часто приводит к возникновению смога.
Негативное воздействие предприятий химического комплекса на окружающую среду проявляется и на гидросферу. На многих предприятиях функционирует оборотная система водоснабжения, в результате чего объем водопотребления чистых вод снижается. Однако повторное использование технически загрязненной воды не всегда возможно по условиям технологии производства. Для приведения ее в соответствие с нормативной для технических целей, часть использованных загрязненных вод разбавляется чистой водой, вторая часть трансформируется в сточные воды. Со сточными водами предприятий химической промышленности в гидросферу поступают: нефтепродукты, взвешенные вещества, азот общий и аммонийный, нитраты, нитриты, хлориды, сульфаты, фосфор общий, цианиды, роданиды, кадмий, кобальт, марганец, медь, никель, ртуть, свинец, хром, цинк, сероводород, сероуглерод, формальдегид, фенолы, поверхностно-активные вещества, пестициды и др.
Химические предприятия характеризуются огромным ассортиментом выпускаемой продукции, среди которой есть крупнотоннажная, исчисляемая десятками млн. т (серная, азотная, фосфорная и соляная кислоты, минеральные удобрения и др.), но имеется и малотоннажная, исчисляемая тоннами и даже килограммами (например, реактивы). Во всех случаях в атмосферу поступают токсичные вещества (табл. 24).
При реализации технологий неорганических веществ можно выделить три основных загрязнителя — оксиды серы, азота и взвешенные частицы. В то же время фиксируется около 400 ненормируемых загрязняющих веществ, имеющих широкий диапазон опасных свойств. К ним можно отнести аммиак, хлороводород, фтороводород.
Таблица 24
Выбросы загрязняющих веществ в химическом производстве
| Химическое производство | Загрязняющие вещества |
| Серной кислоты | Оксиды серы, серная кислота |
| Азотной кислоты | Оксиды азота |
| Хлора и гидроксида натрия | Хлор, хлоросодержащие соединения |
| Вискозного волокна | Сероводород, дисульфид углерода |
| Суперфосфата | Соединения фтора |
| Фтористоводородной кислоты | Соединения фтора |
| Фосфорной кислоты | Соединения фтора |
| Сложных удобрений | Фтор |
| Целлюлозы | Гидросульфид, диоксид серы |
| Очищенной нефти | Оксид углерода, альдегиды, углеводороды, органические кислоты, диоксид серы, диоксид азота |
Ненормируемые загрязняющие вещества незначительны по объему, но их многообразие представляет проблему для работы очистных сооружений. Предприятия неорганической химии создают высокие уровни загрязнения атмосферного воздуха, поверхностных вод и почв диоксинами и диоксиноподобными веществами.
В производстве органических веществ основными загрязнителями являются углеводороды и оксиды углерода, выбросы которых исчисляются многими тысячами тонн. Но имеются и токсичные вещества, выбросы которых хотя и небольшие, но крайне опасные. Среди них полициклические ароматические соединения: бенз(а)пирен, перилен, бенз(е)пирен, бенз(жи)перилен и др.
Решение экологических проблем в отрасли осложнено эксплуатацией морально и физически устаревшего оборудования (60% - эксплуатируется более 10 лет, до 20% - свыше 20 лет, до 10% - более 30). Происшедшие в последние годы катастрофы на химических предприятиях России (Уфа, Стерлитамак, Томск, Ангарск, Салават, Ставрополь), постоянные локальные взрывы и разрушения объектов с человеческими жертвами, заражение атмосферы и других объектов окружающей среды свидетельствуют о том, что ситуация в отрасли критическая.
Нефтеперерабатывающая промышленность. Нефтеперерабатывающие заводы (НПЗ), относящиеся к крупнотоннажным производствам, выпускают горючие и смазочные материалы, битумы, электродный кокс, ароматические углеводороды. Основные выбросы вредных веществ в атмосферу по технологическим процессам НПЗ приведены в табл. 25.
Кроме основных, выделяются и специфические загрязняющие вещества: фтористые соединения, пентоксид ванадия, метилмеркаптан.
Таблица 25
Эмиссия поллютантов при переработке нефти
| Технологический процесс | Состав выбросов |
| Каталитический крекинг | Оксиды серы, углеводороды, альдегиды, аммиак, NОх |
| Каталитический реформинг | Выбросы незначительны, могут выбрасываться углеводороды, аммиак, сероводород |
| Гаталитический гидрокрекинг | СО, NН3, Н2S |
| Обессеривание | Н2S, меркаптаны |
| Вакуумная перегонка | Фенолы |
Со сточными водами НПЗ в поверхностные воды поступает значительное количество нефтепродуктов, сульфатов, хлоридов, соединений азота, фенолов, солей тяжелых металлов. Большой проблемой НПЗ являются токсичные отходы, состоящие из химически активных газов, образующихся при эксплуатации очистных сооружений.
Подобно металлургическим, предприятия нефтепереработки являются наиболее мощными загрязнителями в пределах городов, где они размещены.