"Ekologiczny
Szmalko Maria, 11 „B”
ZANIECZYSZCZENIE ŚRODOWISKA – wprowadzenie nowych, nietypowych czynników fizycznych, chemicznych i biologicznych lub przekroczenie ich naturalnego poziomu.
GŁÓWNE RODZAJE ZANIECZYSZCZEŃ
Fizyczny
(termiczne, akustyczne, elektromagnetyczne, świetlne, radioaktywne)
Chemiczny
(metale ciężkie, pestycydy, tworzywa sztuczne i inne chemikalia)
Biologiczny
(biogenne, mikrobiologiczne, genetyczne)
Informacyjne
(szum informacyjny, fałszywe informacje, czynniki budzące obawy)
Każde zanieczyszczenie chemiczne to pojawienie się substancji chemicznej w miejscu do tego nieprzeznaczonym. Zanieczyszczenia powstałe na skutek działalności człowieka są głównym czynnikiem jego szkodliwego wpływu na środowisko naturalne.
Zanieczyszczenia chemiczne mogą powodować ostre zatrucie, choroby przewlekłe, a także mają działanie rakotwórcze i mutagenne. Na przykład metale ciężkie mogą gromadzić się w tkankach roślinnych i zwierzęcych, powodując skutki toksyczne. Oprócz metali ciężkich szczególnie niebezpiecznymi zanieczyszczeniami są chlorodioksyny, które powstają z chlorowanych węglowodorów aromatycznych stosowanych Na produkcja herbicydów. Źródła zanieczyszczeń otaczającyśrodowiska, dioksyny to także produkty uboczne przemysłu celulozowo-papierniczego, odpady przemysł metalurgiczny, gazy spalinowe silniki spalinowe. Substancje te są bardzo toksyczne dla ludzi i zwierząt już w niskich stężeniach i powodują uszkodzenie wątroby, nerek i układu odpornościowego.
dodatki przyjazne dla środowiska oraz dodatki do paliw i olejów;
przyjazne dla środowiska środki chemiczne do recyklingu odpadów domowych
W większości regionów zlokalizowane są przedsiębiorstwa przemysłu chemicznego Federacja Rosyjska i produkować szeroką gamę produktów, aby zaspokoić potrzeby wszystkich gałęzi przemysłu, rolnictwa i ludności. Kompleks chemiczny Federacji Rosyjskiej obejmuje 26 gałęzi przemysłu chemicznego, petrochemicznego, agrochemicznego i mikrobiologicznego. Różnorodność produktów, stosowanych technologii i rodzajów surowców determinuje szeroką gamę substancji zanieczyszczających powietrze atmosferyczne, zbiorniki wodne i gleby. Szereg emisji, zrzutów i odpadów przemysłowych charakteryzuje się znacznymi objętościami, wysoką toksycznością i wytwarzaniem odpadów. W niektórych zaludnionych obszarach Dominujący jest wpływ przedsiębiorstw kompleksu chemicznego na środowisko.
W ostatnie lata Wielkości emisji, zrzutów i wytwarzanych odpadów znacznie się zmniejszyły, co w dużej mierze można wytłumaczyć spadkiem produkcji oraz, w mniejszym stopniu, wdrożeniem środków środowiskowych.
Ze względu na różnorodność zachodzących w nim procesów, przemysł chemiczny jest jednym z najtrudniejszych do stłumienia emisji.
Głównymi źródłami szkodliwych emisji do atmosfery w przemyśle jest produkcja kwasów (siarkowego, solnego, azotowego, fosforowego itp.), produkcja wyrobów gumowych, fosforu, tworzyw sztucznych, barwników i detergentów, sztucznego kauczuku, nawozów mineralnych, rozpuszczalników (toluen, aceton, fenol, benzen), kraking oleju.
Rozwiązywanie problemów środowiskowych w przemyśle komplikuje eksploatacja znacznej liczby sprzętu przestarzałego moralnie i fizycznie, z czego 60% działa dłużej niż 10 lat, do 20% dłużej niż 20 lat, 10% dłużej niż 30 lat.
Należy zauważyć, że w tej branży pozostaje wysoki poziom oczyszczanie spalin substancje szkodliwe(ponad 90%). Strukturę emisji charakteryzują następujące dane: substancje stałe (olej opałowy, popiół węglowy, białko pyłu BVK, pyły nieorganiczne) – 13,4% całkowitej emisji, substancje ciekłe i gazowe – 86,6%, w tym tlenek węgla – 32,6%, lotne związki organiczne -g- 24,4; dwutlenek siarki - 19,3, tlenki azotu - 8,8, węglowodory - 4,8%. Emisje dwutlenku siarki, tlenków azotu i tlenków węgla w dużej mierze związane są z pracą elektrociepłowni i kotłowni wchodzących w skład przedsiębiorstw kompleksu.
Główną ilość tlenków azotu i dwutlenku siarki emituje przemysł agrochemiczny, tlenek węgla – przemysł sodowy, popiół z oleju opałowego – przemysł mikrobiologiczny, dwusiarczek węgla i siarkowodór – przemysł włókienniczy, amoniak – przemysł agrochemiczny przemysł, chloroorganiczne – przez przemysł chlorowy, olefiny – przez przemysł kauczuku syntetycznego, benzyny – przemysł oponiarski.
Ponadto przemysł chemiczny i petrochemiczny charakteryzuje się emisją rtęci metalicznej, która stanowi około połowy całkowitej wielkości emisji tej substancji przez przemysł rosyjski, a także tlenku wanadu (V) i chromu sześciowartościowego, które są klasyfikowane jako niebezpieczne substancje klasy I.
Z całkowitego zużycia wody przez przedsiębiorstwa chemiczne 62% przypada na przemysł chemiczny, 29,2% na przemysł petrochemiczny, a 9,8% na przemysł mikrobiologiczny. Oszczędności świeżej wody dzięki zastosowaniu systemów recyrkulacji wyniosły 90% (od 96% w przemyśle kauczuku syntetycznego do 64% w przemyśle mikrobiologicznym).
Odprowadzenie zanieczyszczonych ścieków w 1994 r. wyniosło 1,62 km 3, do ścieków odprowadzano produkty naftowe, siarczany zawieszone, fosfor ogólny, cyjanki, tiocyjanki, kadm, kobalt, mangan, miedź, nikiel, rtęć, ołów, chrom, cynk, siarkowodór, węgiel dwusiarczki, alkohole, benzen, formaldehyd, furfural, fenol, środki powierzchniowo czynne, pestycydy.
Przemysł chemiczny i petrochemiczny generuje rocznie 125 milionów ton odpadów, z czego około 30% jest wykorzystywane. Co roku przedsiębiorstwa przemysłowe zużywają nie więcej niż 90 mln ton odpadów, z czego ponad 30 mln ton (kwas siarkowy i chlorowodorowy, rozpuszczalniki, pozostałości podestylacyjne) i ponad 50 mln ton (destylowane osady zawiesinowe, odpady fosfogipsu, wapna i gipsu ) przechowywane są w specjalnie wyznaczonych miejscach.
Ponad 7,8 mln ton odpadów, czyli 73% ogółu odpadów kompleksu chemicznego, powstało w przemyśle agrochemicznym. Zdecydowaną większość stanowią odpady IV klasy zagrożenia, których głównymi rodzajami są fosfogips, powstałe z produkcji kwasu fosforowego i składowiska halitu powstałe w wyniku flotacyjnego wzbogacania chlorku wapnia. Zgromadzono odpowiednio 86 i 105 mln ton. Magazynowanie wiąże się z alienacją znacznych obszarów i zakwaszeniem gleby. Sprawdzone technologie przemysłowego przetwarzania fosfogipsu nie były powszechne: popyt na powstałe materiały budowlane okazał się ograniczony.
Według Państwowego Komitetu Statystycznego Federacji Rosyjskiej przedsiębiorstwa przemysłu chemicznego i petrochemicznego wnoszą niewielki wkład brutto w zanieczyszczenie powietrza w Rosji - połowę wszystkich emisji w Rosji ze źródeł stacjonarnych. Taki sam udział stanowią emisje substancji ciekłych i gazowych. Jednocześnie największy udział branży ma emisja rtęci metalicznej (około połowa ogólnorosyjskiej emisji).
Na przemysł przypada niecałe 5% ilości słodkiej wody wykorzystywanej w Federacji Rosyjskiej i 6% ilości ścieków odprowadzanych do wód powierzchniowych.
Przemysł ma pewne znaczenie w wielkości zrzutu zanieczyszczeń ścieków do środowiska naturalnego zbiorniki wodne Rosja - X ogólny zrzut ścieków przemysłowych tej kategorii. Wkład przemysłu pod względem wielkości zrzutu ścieków oczyszczonych podlegających przepisom jest prawie taki sam.
Problemy środowiskowe przemysłu chemicznego mają jedną bardzo nieprzyjemną cechę. W wyniku produkcji tej gałęzi działalności gospodarczej człowieka powstają lub są syntetyzowane substancje, które są w 100% sztuczne i nie stanowią pożywienia dla żadnego organizmu na Ziemi. Nie trafiają do łańcucha pokarmowego, w związku z czym nie są przetwarzane naturalnie. Można je gromadzić, usuwać lub przetwarzać w ten sam sztuczny sposób przemysłowy. Obecnie ich przetwarzanie pozostaje w tyle za produkcją i akumulacją. I to jest główny problem środowiskowy.
Historia pochodzenia, rodzaje
Pierwszymi przedsiębiorstwami, od których rozpoczął się początek nowego przemysłu chemicznego, były zakłady produkujące kwas siarkowy w 1736 r. w Wielkiej Brytanii i w 1766 r. we Francji, a następnie sodę kalcynowaną. W połowie XIX wieku przemysł chemiczny zaczął produkować sztuczne nawozy mineralne dla rolnictwa, tworzywa sztuczne, kauczuk syntetyczny i włókna sztuczne.
Przemysł chemiczny ma swoje podsektory: chemia nieorganiczna i organiczna, ceramika, chemia naftowa i rolnicza, polimery, elastomery, materiały wybuchowe, chemia farmaceutyczna i perfumy. Głównymi produktami, które produkuje są: amoniak, kwasy i zasady, nawozy mineralne, soda, chlor, alkohole, węglowodory, barwniki, żywice, tworzywa sztuczne, włókna syntetyczne, chemia gospodarcza i wiele innych.
Największe koncerny chemiczne na świecie: BASF AG (Niemcy), BayerAG (Niemcy), ShellChemicals (Holandia i Wielka Brytania), INEOS (Wielka Brytania) i DowChemicals (USA).
Źródła zanieczyszczeń
Problemy przemysłu chemicznego związane ze środowiskiem nie tylko wytwarzanych produktów, ale także odpadów i szkodliwych emisji powstających w procesie i w wyniku produkcji.
Substancje te są produktami wtórnymi lub ubocznymi, ale niezależnymi i być może głównymi źródłami zanieczyszczenia środowiska.
Emisje i odpady z produkcji chemicznej to głównie mieszaniny i dlatego ich wysokiej jakości czyszczenie lub utylizacja jest trudna. Są to dwutlenek węgla, tlenki azotu i siarki, fenole, alkohole, etery, fluorki, amoniak, gazy ropopochodne i inne substancje niebezpieczne i toksyczne. Ponadto przemysł chemiczny sam wytwarza substancje toksyczne. Nie tylko na potrzeby rolnictwa, ale także dla sił zbrojnych, których przechowywanie i utylizacja wymaga specjalnego reżimu.
Technologia produkcji chemicznej wymaga zwiększonego zużycia wody. Wykorzystuje się go tutaj do różnych celów, ale po wykorzystaniu nie jest dostatecznie oczyszczony i trafia z powrotem do rzek i zbiorników w postaci odpadów.
Wprowadzanie nawozów mineralnych i środków ochrony roślin podczas prac rolniczych samo w sobie negatywnie wpływa na skład, strukturę i powiązania biosystemu, który rozwinął się na danym terenie. Niektóre gatunki flory i fauny ulegają tłumieniu, jednocześnie stymulując wzrost i rozmnażanie innych, często dla niej nietypowych. Część pozostałości substancji toksycznych wnika głęboko w glebę i negatywnie wpływa na głębsze warstwy ziemi oraz wody gruntowe. Pozostała część wraz z roztopionym śniegiem i opadami atmosferycznymi jest zmywana z powierzchni zaoranej ziemi i trafia do rzek i zbiorników wodnych, gdzie oddziałuje na gleby i flora już inne regiony.
Przemysł Rosji
W Rosji problemy środowiskowe przemysłu chemicznego są podobne. Tworzenie się przemysłu rozpoczęło się w 1805 roku wraz z pojawieniem się pierwszych fabryk produkujących kwas siarkowy. Obecnie przemysł jest niezwykle rozwinięty i jest reprezentowany w prawie wszystkich obszarach istniejących na świecie. Największe przedsiębiorstwa tej branży w Rosji to: w petrochemii - Sibur Holding (Moskwa), Salavatnefteorgsintez (Salavat, Baszkiria), w produkcji kauczuków syntetycznych - Nizhnekamskneftekhim (Niżniekamsk, Tatarstan), nawozów - Eurochem (Moskwa) i inne. Wiodące miejsce w branży zajmują przedsiębiorstwa wykorzystujące jako surowiec węglowodory. I to jest całkowicie naturalne.
Obszar zanieczyszczeń pochodzących z produkcji petrochemicznej może znajdować się w odległości do 20 km od źródła emisji. Wielkość emisji zależy przede wszystkim od wydajności urządzeń technologicznych i ich jakości, a także od systemów uzdatniania wody, gazów spalinowych i systemów utylizacji odpadów.
Wideo - Wpływ przemysłu chemicznego na środowisko
Kwestie środowiskowe
Nauczyciel chemii MOUSOSH nr 9 Shapkina Zh.A.
„CHEMICZNE ZANIECZYSZCZENIE ŚRODOWISKA PRZEZ PRZEMYSŁ”
Na wszystkich etapach swojego rozwoju człowiek był ściśle związany z otaczającym go światem. Ale od czasu pojawienia się wysoce uprzemysłowionego społeczeństwa gwałtownie wzrosła niebezpieczna interwencja człowieka w przyrodę, zakres tej interwencji rozszerzył się, stał się bardziej zróżnicowany i obecnie grozi, że stanie się globalnym zagrożeniem dla ludzkości. Rośnie zużycie surowców nieodnawialnych, coraz więcej gruntów ornych opuszcza gospodarkę, dlatego buduje się na nich miasta i fabryki. Człowiek musi coraz bardziej ingerować w gospodarkę biosfery – tej części planety, w której istnieje życie. Biosfera Ziemi podlega obecnie coraz większym wpływom antropogenicznym. Jednocześnie można zidentyfikować kilka najważniejszych procesów, z których żaden nie poprawia sytuacji środowiskowej na planecie.
Najbardziej rozpowszechnione i znaczące jest chemiczne zanieczyszczenie środowiska nietypowymi dla niego substancjami o charakterze chemicznym. Należą do nich zanieczyszczenia gazowe i aerozolowe pochodzenia przemysłowego i domowego. Postępuje także akumulacja dwutlenku węgla w atmosferze. Dalszy rozwój Proces ten utrwali niepożądaną tendencję wzrostu średniej rocznej temperatury na planecie. Ekolodzy są również zaniepokojeni ciągłym zanieczyszczeniem Oceanu Światowego ropą i produktami naftowymi, które osiągnęło już 1/5 jego całkowitej powierzchni.
Zanieczyszczenia olejami tej wielkości mogą powodować znaczne zakłócenia w wymianie gazowej i wodnej pomiędzy hydrosferą a atmosferą. Nie ma wątpliwości, jak ważne jest chemiczne skażenie gleby pestycydami i ich zanieczyszczeniem zwiększona kwasowość, co prowadzi do załamania się ekosystemu. Ogólnie rzecz biorąc, wszystkie brane pod uwagę czynniki, które można przypisać efektowi zanieczyszczenia, mają zauważalny wpływ na procesy zachodzące w biosferze.
Rozwój przemysłu i transportu, wzrost liczby ludności, penetracja kosmosu przez człowieka, intensyfikacja rolnictwa (stosowanie nawozów i środków ochrony roślin), rozwój przemysłu rafinacji ropy naftowej, utylizacja substancji niebezpiecznych chemikalia na dnie mórz i oceanów, a także odpady z elektrowni jądrowych, testy broni jądrowej – to wszystko jest źródłem globalnego i rosnącego zanieczyszczenia środowiska naturalnego – gleby, wody, powietrza.
Wszystko to jest efektem wielkich wynalazków i podbojów człowieka.
Zasadniczo istnieją trzy główne źródła zanieczyszczeń powietrza: przemysł, kotły domowe i transport. Udział każdego z tych źródeł w całkowitym zanieczyszczeniu powietrza różni się znacznie w zależności od lokalizacji. Obecnie powszechnie przyjmuje się, że produkcja przemysłowa powoduje największe zanieczyszczenie powietrza. Źródłem zanieczyszczeń są elektrownie cieplne, które wraz z dymem emitują do powietrza dwutlenek siarki i dwutlenek węgla; przedsiębiorstwa metalurgiczne, zwłaszcza hutnictwo metali nieżelaznych, które emitują do powietrza tlenki azotu, siarkowodór, chlor, fluor, amoniak, związki fosforu, cząstki i związki rtęci i arsenu; fabryki chemiczne i cementowe. Szkodliwe gazy dostają się do powietrza w wyniku spalania paliw na potrzeby przemysłowe. Ogrzewanie domów, działalność transportowa, spalanie i recykling odpadów domowych i przemysłowych. Zanieczyszczenia atmosfery dzielą się na pierwotne, które dostają się bezpośrednio do atmosfery, oraz wtórne, które powstają w wyniku przemian tych ostatnich.
W ten sposób gazowy dwutlenek siarki dostający się do atmosfery utlenia się do bezwodnika siarkowego, który reaguje z parą wodną i tworzy kropelki kwasu siarkowego. Kiedy bezwodnik siarkowy reaguje z amoniakiem, tworzą się kryształy siarczanu amonu. Podobnie w wyniku reakcji chemicznych, fotochemicznych i fizykochemicznych pomiędzy substancjami zanieczyszczającymi a składnikami atmosfery powstają inne cechy wtórne.
Główne szkodliwe zanieczyszczenia to:
A) Tlenek węgla . Powstaje w wyniku niecałkowitego spalania substancji zawierających węgiel. Dostaje się do powietrza w wyniku spalania odpadów stałych, gazów spalinowych i emisji z przedsiębiorstw przemysłowych. Co roku do atmosfery przedostaje się co najmniej 250 milionów ton tego gazu. Tlenek węgla jest związkiem, który aktywnie reaguje ze składnikami atmosfery, przyczyniając się do wzrostu temperatury na planecie i powstania efektu cieplarnianego.
B) Dwutlenek siarki .
Uwalniany podczas spalania paliwa zawierającego siarkę lub przetwarzania rud siarki. Podczas spalania pozostałości organicznych na hałdach górniczych wydzielają się niektóre związki siarki. W samych Stanach Zjednoczonych całkowita ilość dwutlenku siarki uwolnionego do atmosfery wyniosła 65% światowej emisji. V) .
Powstaje w wyniku utleniania dwutlenku siarki. Końcowym produktem reakcji jest aerozol lub roztwór kwasu siarkowego w wodzie deszczowej, który zakwasza glebę i zaostrza choroby dróg oddechowych człowieka. Opad aerozolu kwasu siarkowego z rac dymnych zakładów chemicznych obserwuje się przy niskich chmurach i wysokiej wilgotności powietrza. Blaszki liściowe roślin rosnących w odległości mniejszej niż 1 km od takich przedsiębiorstw są zwykle gęsto usiane małymi nekrotycznymi plamkami powstającymi w miejscach osiadania kropli kwasu siarkowego. Przedsiębiorstwa hutnictwa metali nieżelaznych i żelaza oraz elektrownie cieplne emitują co roku do atmosfery dziesiątki milionów ton bezwodnika siarkowego. G) Siarkowodór i dwusiarczek węgla
. Dostają się do atmosfery osobno lub razem z innymi związkami siarki. Głównymi źródłami emisji są przedsiębiorstwa produkujące sztuczne włókno i cukier; koks, rafinacja ropy naftowej i pola naftowe. W atmosferze, wchodząc w interakcję z innymi zanieczyszczeniami, ulegają powolnemu utlenianiu do bezwodnika siarkowego. D) Tlenki azotu.
Głównymi źródłami emisji są przedsiębiorstwa produkujące nawozy azotowe, kwas azotowy , azotany, barwniki anilinowe, związki nitrowe, jedwab wiskozowy, celuloid. Ilość tlenków azotu dostających się do atmosfery wynosi 20 milionów ton/rok.
Zanieczyszczenia powietrza w postaci aerozoli Aerozole to cząstki stałe lub płynne zawieszone w powietrzu. W niektórych przypadkach stałe składniki aerozoli są szczególnie niebezpieczne dla organizmów i powodują u ludzi określone choroby. W atmosferze zanieczyszczenie aerozolami jest postrzegane jako dym, mgła, zamglenie lub zamglenie. Znaczna część aerozoli powstaje w atmosferze w wyniku oddziaływania cząstek stałych i cieczy ze sobą lub z parą wodną. Średnia wielkość cząstek aerozolu wynosi 1 – 5 µm. Co roku do atmosfery ziemskiej dostaje się około 1 km sześciennych substancji. cząsteczki kurzu sztucznego pochodzenia. Podczas tego procesu powstaje również duża liczba cząstek pyłu działalności produkcyjnej ludzie. Poniżej podano informacje o niektórych źródłach pyłów przemysłowych.
PROCES PRODUKCJI EMISJI PYŁU
(mln ton/rok)
1. Spalanie węgla 93,60
2. Wytapianie żelaza 20.21
3. Wytapianie miedzi (bez oczyszczania) 6.23
4. Wytapianie cynku 0,18
5. Wytapianie cyny (bez oczyszczania) 0,004
6. Wytapianie ołowiu 0,13
7. Produkcja cementu 53,37
Głównymi źródłami sztucznego zanieczyszczenia powietrza aerozolami są elektrownie cieplne zużywające węgiel wysokopopiołowy, zakłady wzbogacania, zakłady metalurgiczne i cementowe. Cząsteczki aerozolu z tych źródeł zanieczyszczeń mają szeroki zakres składu chemicznego. Najczęściej w swoim składzie występują związki krzemu, wapnia i węgla, rzadziej - tlenki metali: żelaza, magnezu, manganu, cynku, miedzi, niklu, ołowiu, antymonu, bizmutu, selenu, arsenu, berylu, kadmu, chromu, kobalt, molibden, a także azbest. Jeszcze większą różnorodnością charakteryzują się pyły organiczne, zawierające węglowodory alifatyczne i aromatyczne oraz sole kwasowe. Powstaje podczas spalania pozostałości produktów naftowych, podczas pirolizy w rafineriach ropy naftowej, petrochemii i innych podobne przedsiębiorstwa. Stałymi źródłami zanieczyszczeń aerozolowych są składowiska przemysłowe - sztuczne nasypy urobku, głównie skał nadkładowych powstałych podczas wydobycia lub z odpadów z zakładów przemysłu przetwórczego, elektrownie cieplne. Masowe prace strzałowe są źródłem pyłu i toksycznych gazów. Tym samym w wyniku jednego średniomasowego wybuchu (250 – 300 ton materiałów wybuchowych) do atmosfery uwalnia się około 2 tys. metrów sześciennych. konwencjonalny tlenek węgla i ponad 150 ton pyłu. Źródłem zanieczyszczeń pyłowych jest także produkcja cementu i innych materiałów budowlanych.
Do zanieczyszczeń atmosfery zalicza się węglowodory – nasycone i nienasycone, zawierające od 1 do 13 atomów węgla. Ulegają różnym przemianom, utlenianiu i polimeryzacji. Oddziaływanie z innymi substancjami zanieczyszczającymi atmosferę po wzbudzeniu przez promieniowanie słoneczne. W wyniku tych reakcji powstają związki nadtlenkowe, wolne rodniki i związki węglowodorowe z tlenkami azotu i siarki, często w postaci cząstek aerozolu. W określonych warunkach pogodowych w przyziemnej warstwie powietrza mogą tworzyć się szczególnie duże nagromadzenia szkodliwych zanieczyszczeń gazowych i aerozolowych. Dzieje się tak zazwyczaj w przypadkach, gdy następuje inwersja warstwy powietrza bezpośrednio nad źródłami emisji gazów i pyłów – umiejscowienie warstwy zimniejszego powietrza pod cieplejszym, co zapobiega masom powietrza i opóźnia przenoszenie zanieczyszczeń w górę. W rezultacie szkodliwe emisje koncentrują się w podwarstwie inwersyjnej, ich zawartość w pobliżu gruntu gwałtownie wzrasta, co staje się jedną z przyczyn powstawania nieznanej wcześniej w przyrodzie mgły fotochemicznej.
Mgła fotochemiczna (smog) to wieloskładnikowa mieszanina gazów i cząstek aerozolu pochodzenia pierwotnego i wtórnego. Do głównych składników smogu zalicza się ozon, tlenki azotu i siarki oraz liczne związki organiczne zwane łącznie fotoutleniaczami.
Smog fotochemiczny powstaje w wyniku reakcji fotochemicznych w określonych warunkach: obecności w atmosferze dużego stężenia tlenków azotu, węglowodorów i innych substancji zanieczyszczających, intensywnego promieniowania słonecznego i spokoju lub bardzo słabej wymiany powietrza w warstwie powierzchniowej o silnym i silnym zwiększona inwersja przez co najmniej jeden dzień.
Smog jest powszechnym zjawiskiem nad Londynem, Paryżem, Los Angeles, Nowym Jorkiem i innymi miastami w Europie i Ameryce. Ze względu na swój fizjologiczny wpływ na organizm człowieka są niezwykle niebezpieczne dla układu oddechowego i krążenia i często są ich przyczyną przedwczesna śmierć mieszkańców miast o złym stanie zdrowia.
Zanieczyszczenia chemiczne wód naturalnych.
Każdy zbiornik wodny lub źródło wody jest połączone z otaczającym go środowiskiem zewnętrznym. Wpływ na to mają różnorodne warunki kształtowania się przepływu wód powierzchniowych lub podziemnych zjawiska naturalne, przemysł, budownictwo przemysłowe i komunalne, transport, gospodarcza i domowa działalność człowieka. Konsekwencją tych oddziaływań jest wprowadzanie do środowiska wodnego nietypowych dla niego substancji – zanieczyszczeń pogarszających jakość wody. Zanieczyszczenia przedostające się do środowiska wodnego są klasyfikowane w różny sposób, w zależności od podejścia, kryteriów i celów. W ten sposób zazwyczaj izolowane są zanieczyszczenia chemiczne, fizyczne i biologiczne. Zanieczyszczenie chemiczne to zmiana w środowisku naturalnym właściwości chemiczne woda ze względu na wzrost zawartości w niej szkodliwych zanieczyszczeń, zarówno nieorganicznych (sole mineralne, kwasy, zasady, cząstki gliny), jak i organicznych (ropa i produkty naftowe, pozostałości organiczne, środki powierzchniowo czynne, pestycydy).
Zanieczyszczenia nieorganiczne. Głównymi nieorganicznymi (mineralnymi) zanieczyszczeniami wód słodkich i morskich są różnorodne związki chemiczne, które są toksyczne dla mieszkańców środowiska wodnego. Są to związki arsenu, ołowiu, kadmu, rtęci, chromu, miedzi, fluoru. Większość z nich trafia do wody w wyniku działalności człowieka. Metale ciężkie są wchłaniane przez fitoplankton, a następnie przenoszone wzdłuż łańcucha pokarmowego do organizmów lepiej zorganizowanych. Wśród głównych źródeł zanieczyszczenia hydrosfery minerały i biogennych, należy wymienić przedsiębiorstwa przemysłu spożywczego i rolnictwo. Co roku z terenów nawadnianych zmywa się około 6 milionów ton wody. sole Do roku 2000 ich masa może wzrosnąć do 12 mln ton/rok. Odpady zawierające rtęć, ołów i miedź są zlokalizowane na niektórych obszarach w pobliżu wybrzeża, jednak część z nich jest wywożona daleko poza wody terytorialne. Zanieczyszczenie rtęcią znacznie ogranicza pierwotną produkcję ekosystemów morskich, hamując rozwój fitoplanktonu. Odpady zawierające rtęć gromadzą się zazwyczaj w osadach zatok lub ujść rzek. Jej dalszej migracji towarzyszy akumulacja rtęci metylowej i włączenie jej do łańcuchów troficznych organizmów wodnych. W ten sposób stała się sławna choroba Minamata, odkryta po raz pierwszy przez japońskich naukowców u ludzi, którzy jedli ryby złowione w zatoce Minamata, do której niekontrolowano wprowadzano ścieków przemysłowych zawierających rtęć technogenną.
Wszystkie zanieczyszczenia, które w ten czy inny sposób przyczyniają się do zmniejszenia zawartości tlenu w wodzie, mają szkodliwy wpływ. Środki powierzchniowo czynne – tłuszcze. Oleje i smary tworzą na powierzchni wody film, który uniemożliwia wymianę gazową pomiędzy wodą a atmosferą, co zmniejsza stopień nasycenia wody tlenem.
ZANIECZYSZCZENIA – ILOŚĆ Spływających do ŚWIATA, mln ton/rok:
1. Produkty naftowe – 26 563
2. Fenole – 0,460
3. Odpady z produkcji włókien syntetycznych – 5500
4. Roślinne pozostałości organiczne – 0,170
5. Razem – 33 273
Szybkie tempo urbanizacji oraz dość powolna budowa oczyszczalni lub ich niezadowalająca eksploatacja sprawiają, że zbiorniki wodne i gleby są zanieczyszczane odpadami z gospodarstw domowych. Jeśli ścieki bytowe dostaną się do zbiornika o godz duże ilości, wówczas zawartość rozpuszczonego tlenu może spaść poniżej poziomu niezbędnego do życia organizmów morskich i słodkowodnych.
Problem zanieczyszczenia Oceanu Światowego (na przykładzie szeregu związków organicznych).
Ropa naftowa i produkty naftowe są najczęstszymi substancjami zanieczyszczającymi oceany świata. Na początku lat 80. do oceanu trafiało rocznie około 6 milionów ton. ropy naftowej, która stanowiła 0,23% światowej produkcji. Największe straty ropy naftowej związane są z jej transportem z obszarów produkcyjnych. Sytuacje awaryjne, tankowce odprowadzające za burtę wodę popłuczynową i balastową – wszystko to powoduje występowanie trwałych pól zanieczyszczeń wzdłuż szlaków morskich.
Pestycydy stanowią grupę sztucznie wytworzonych substancji stosowanych do zwalczania szkodników i chorób roślin.
Pestycydy dzielą się na następujące grupy: środki owadobójcze– do zwalczania szkodliwych owadów, grzybobójcze i bakteriobójcze – zwalczanie bakteryjnych chorób roślin, herbicydy– przeciw chwastom. Ustalono, że pestycydy, niszcząc szkodniki, wyrządzają szkody wielu osobom organizmy pożyteczne i podważają zdrowie biocenoz. Przemysłowej produkcji pestycydów towarzyszy powstawanie dużej liczby produktów ubocznych zanieczyszczających ścieki. W środowisko wodne najczęstsi są przedstawiciele insektycydów, grzybobójców i herbicydów.
Substancje rakotwórcze – są to związki jednorodne chemicznie, wykazujące działanie transformujące i zdolność wywoływania zmian rakotwórczych, teratogennych (zaburzenie procesów rozwoju embrionalnego) lub mutagennych w organizmach. W zależności od warunków narażenia mogą prowadzić do zahamowania wzrostu, przyspieszonego starzenia i upośledzenia rozwój indywidualny oraz zmiany w puli genowej organizmów. Substancje o właściwościach rakotwórczych obejmują chlorowane węgle alifatyczne, chlorek winylu, a zwłaszcza wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne (WWA).
Wyrzucanie odpadów do morza w celu ich unieszkodliwienia (wysypisko) .
Wiele krajów posiadających dostęp do morza prowadzi do morskiego usuwania różnych materiałów i substancji, w szczególności gleby z pogłębiania, żużla wiertniczego, odpadów przemysłowych, odpadów budowlanych, odpadów stałych, materiałów wybuchowych i chemicznych oraz odpadów radioaktywnych.
Objętość pochówków stanowiła około 10% całkowitej masy zanieczyszczeń przedostających się do Oceanu Światowego. Podstawą zatapiania w morzu jest możliwość środowisko morskie do przetwarzania dużych ilości substancji organicznych i nieorganicznych bez większych szkód dla wody. Jednakże zdolność ta nie jest nieograniczona. Dlatego dumping uważany jest za środek wymuszony, tymczasowy hołd ze strony społeczeństwa za niedoskonałość technologii.
Organizując system kontroli zrzutów ścieków do morza, istotne jest określenie obszarów składowania oraz określenie dynamiki zanieczyszczeń woda morska i osady denne. Aby zidentyfikować możliwe ilości zrzutów do morza, konieczne jest przeprowadzenie obliczeń wszystkich substancji zanieczyszczających w zrzucie materiału.
Zanieczyszczenia termiczne powierzchni zbiorników i przybrzeżnych obszarów morskich w wyniku odprowadzania podgrzanych ścieków przez elektrownie i część produkcji przemysłowej. Zrzut podgrzanej wody powoduje w wielu przypadkach wzrost temperatury wody w zbiornikach o 6-8 stopni Celsjusza. Powierzchnia podgrzewanych punktów wodnych na obszarach nadmorskich może sięgać 30 km2. Uniemożliwia to wymianę wody pomiędzy warstwą powierzchniową i dolną. Rozpuszczalność tlenu maleje, a jego zużycie wzrasta, ponieważ wraz ze wzrostem temperatury wzrasta aktywność bakterii tlenowych rozkładających materię organiczną.
Zanieczyszczenie gleby.
Pokrywa glebowa Ziemi jest najważniejszym składnikiem biosfery. To właśnie otoczka glebowa determinuje wiele procesów zachodzących w biosferze.
Najważniejszym zadaniem gleb jest akumulacja materia organiczna, różny pierwiastki chemiczne, a także energię. Pokrywa glebowa pełni funkcję biologicznego pochłaniacza, niszczyciela i neutralizatora różnych substancji zanieczyszczających. Jeśli to połączenie zostanie zniszczone, dotychczasowe funkcjonowanie biosfery zostanie nieodwracalnie zakłócone. Dlatego niezwykle ważne jest zbadanie globalnego znaczenia biochemicznego pokrycie gleby, jego stan obecny i zmiany pod wpływem działalności antropogenicznej.
Odkrycie pestycydów – chemicznych środków ochrony roślin i zwierząt przed różnymi szkodnikami i chorobami – jest jednym z najważniejszych osiągnięć nauki. Obecnie na świecie na 1 hektar zużywa się 300 kg środków chemicznych. Jednakże w wyniku długotrwałego stosowania pestycydów w rolnictwo, medycyna (kontrola wektorów chorób) niemal powszechnie charakteryzuje się spadkiem ich skuteczności na skutek rozwoju odpornych ras szkodników i rozprzestrzeniania się „nowych” szkodniki, których naturalni wrogowie i konkurenci zostali zniszczeni przez pestycydy. W tym zakresie intensywnie bada się los pestycydów w glebie oraz możliwości ich unieszkodliwiania metodami chemicznymi i biologicznymi. Bardzo ważne jest, aby tworzyć i stosować wyłącznie leki o krótkiej żywotności mierzonej w tygodniach lub miesiącach.
Jeden z najostrzejszych problemy globalne nowoczesność i przewidywalna przyszłość jest problemem narastającym kwasowość opadów i pokrycie gleby.
Obszary o glebach kwaśnych nie doświadczają susz, ale ich naturalna żyzność jest obniżona i niestabilna; Szybko się wyczerpują, a ich plony są niskie. Kwaśne deszcze powodują nie tylko zakwaszenie wód powierzchniowych i górnych poziomów glebowych. Kwasowość przy spływie wody w dół rozprzestrzenia się po całym profilu glebowym i powoduje znaczne zakwaszenie wód gruntowych. Kwaśne deszcze powstają w wyniku działalności gospodarczej człowieka, której towarzyszy emisja kolosalnych ilości tlenków siarki, azotu i węgla. Tlenki te dostając się do atmosfery są transportowane na duże odległości, oddziałują z wodą i zamieniają się w roztwory mieszaniny kwasów siarkowego, siarkowego, azotawego, azotowego i węglowego, które opadają na ląd w postaci „kwaśnych deszczy”, oddziałując z rośliny, gleby i wody. Głównymi źródłami w atmosferze są spalanie łupków, ropy, węgla i gazu w przemyśle, rolnictwie i życiu codziennym. Działalność gospodarcza człowiek prawie dwukrotnie zwiększył ilość przedostawania się do atmosfery tlenków siarki, azotu, siarkowodoru i tlenku węgla. Wpłynęło to oczywiście na wzrost kwasowości opadów atmosferycznych, wód gruntowych i gruntowych. Aby rozwiązać ten problem, konieczne jest zwiększenie wolumenu systematycznych pomiarów związków zanieczyszczających powietrze na dużych obszarach.
Wniosek.
Ochrona przyrody jest zadaniem naszego stulecia, problemem, który stał się problemem społecznym. Co jakiś czas słyszymy o zagrożeniach zagrażających środowisku, jednak wielu z nas nadal uważa je za nieprzyjemny, ale nieunikniony wytwór cywilizacji i wierzy, że jeszcze zdążymy uporać się ze wszystkimi trudnościami, które się pojawiły. Jednakże wpływ człowieka na środowisko osiągnął alarmujące rozmiary. Aby zasadniczo poprawić sytuację, potrzebne będą ukierunkowane i przemyślane działania. Odpowiedzialna i skuteczna polityka środowiskowa będzie możliwa tylko wtedy, gdy będziemy gromadzić wiarygodne dane nt stan obecnyśrodowiska, ugruntowana wiedza na temat interakcji ważnych czynniki środowiskowe, jeśli opracujemy nowe metody ograniczania i zapobiegania szkodom wyrządzanym naturze przez człowieka.
Układ „człowiek-środowisko” znajduje się w stanie dynamicznej równowagi, w której zachowany jest ekologicznie zrównoważony stan środowiska przyrodniczego, w którym organizmy żywe, w tym człowiek, oddziałują ze sobą oraz otaczającym je środowiskiem abiotycznym (nieożywionym). je bez zakłócania tej równowagi.
W dobie rewolucji naukowo-technicznej rosnąca rola nauki w życiu społeczeństwa często prowadzi do różnego rodzaju negatywne konsekwencje wykorzystanie osiągnięć nauki w sprawach wojskowych (broń chemiczna, broń atomowa), przemyśle (niektóre projekty reaktory jądrowe), energetykę (nizinowe elektrownie wodne), rolnictwo (zasolenie gleb, zatruwanie spływów rzecznych), opiekę zdrowotną (produkcja nieprzetestowanych leków) i inne obszary gospodarki narodowej. Naruszenie stanu równowagi między człowiekiem a jego otoczeniem może nastąpić już w chwili obecnej globalne konsekwencje w postaci degradacji siedlisk, niszczenia naturalnych systemów ekologicznych, zmian w puli genowej populacji. Według WHO 20-40% zdrowia człowieka zależy od stanu środowiska, 20-50% od stylu życia, 15-20% od czynników genetycznych.
Ze względu na głębokość reakcji środowiska dzieli się je na:
Zakłócenie, przejściowa i odwracalna zmiana w środowisku.
Zanieczyszczenie, nagromadzenie zanieczyszczeń technogennych (substancji, energii, zjawisk) pochodzących z zewnątrz lub wygenerowanych przez samo środowisko w wyniku oddziaływania antropogenicznego.
Anomalie, czyli stabilne, ale lokalne ilościowe odchylenia środowiska od stanu równowagi. Przy długotrwałym oddziaływaniu antropogenicznym mogą wystąpić:
Kryzys ekologiczny, stan, w którym jego parametry zbliżają się do dopuszczalnych granic odchyleń.
Zniszczenie środowiska, stan, w którym staje się ono nieodpowiednie do zamieszkania przez ludzi lub wykorzystania jako źródło zasobów naturalnych.
Aby zapobiec takim szkodliwym skutkom czynnik antropogeniczny wprowadzono pojęcie maksymalnych dopuszczalnych stężeń substancji (maksymalnych dopuszczalnych stężeń substancji) - stężenia substancji, które nie mają bezpośredniego ani pośredniego wpływu na człowieka, nie zmniejszają wydajności oraz nie wpływają na zdrowie i nastrój.
Maksymalne stężenia niektórych substancji zanieczyszczających w powietrzu obszaru roboczego
Aby ocenić toksyczność, określa się właściwości substancji (rozpuszczalność w wodzie, lotność, pH, temperatura i inne stałe) oraz właściwości środowiska, do którego dostała się (charakterystyka klimatyczna, właściwości zbiornika i gleby).
Monitoring - obserwacja (śledzenie) stanu środowiska w celu wykrycia zmian tego stanu, ich dynamiki, szybkości i kierunku. Sumaryczne dane uzyskane w wyniku wieloletnich obserwacji i licznych analiz pozwalają przewidywać sytuację środowiska na wiele lat z góry i podejmować działania eliminujące niekorzystne oddziaływania i zjawiska. Prace te są profesjonalnie wykonywane przez specjalne organizacje - rezerwaty biosfery, stacje sanitarno-epidemiologiczne, szpitale ekologiczne itp.
Próbkowanie powietrza.
Próbka biologiczna powietrza może być stosunkowo mała;
W warunkach laboratoryjnych biopróbka powstaje z powietrza w stanie ciekłym;
Próbkę biologiczną pobiera się za pomocą urządzenia pobierającego: aspiratora do pobierania próbek, urządzenia absorpcyjnego Rychtera z roztworem absorpcyjnym. Okres ważności pobranych próbek nie przekracza 2 dni;
W zamkniętej przestrzeni próbkę powietrza pobiera się na środku pomieszczenia, na wysokości 0,75 i 1,5 m od podłogi
Pobieranie próbek wody.
Próbki pobierane są za pomocą pipet, biuret i kolb miarowych (pokaz dla studentów).
Próbkę cieczy pobiera się z zamkniętej objętości po jej dokładnym wymieszaniu.
Z przepływu pobierana jest biopróbka jednorodnej cieczy w określonych odstępach czasu i w różnych miejscach.
Aby uzyskać wiarygodne wyniki, biopróbki wody naturalnej należy poddać analizie w ciągu 1-2 godzin od pobrania.
Do pobierania biopróbek z różnych głębokości stosuje się specjalne urządzenia do pobierania próbek - batometry, których główną część stanowi cylindryczne naczynie o pojemności 1-3 litrów, wyposażone w pokrywy na górze i na dole. Po zanurzeniu w cieczy na zadaną głębokość pokrywy cylindrów zamykają się, a naczynie z próbką podnosi się na powierzchnię.
Pobieranie próbek substancji stałych.
Próbka biologiczna substancji stałych musi być reprezentatywna dla badanego materiału (zawierać możliwie największą różnorodność składu badanego materiału; np. w celu kontroli jakości tabletek zaleca się analizowanie nie pojedynczej tabletki, ale zmieszanie pewną ich ilość i pobrać próbkę tej mieszaniny odpowiadającą średniej masie jednej tabletki).
Pobierając próbki dążą do jak największej homogenizacji materiału, osiąganej mechanicznie (mielenie, kruszenie).
Biopróbki z biosubstratów stałych przekształcane są w biopróbki w fazie ciekłej.
W tym celu stosuje się specjalne techniki technologiczne: przygotowanie roztworów, zawiesin, koloidów, past i innych mediów ciekłych.
Przygotowanie wodnego ekstraktu glebowego.
Sposób postępowania: Próbkę gleby dokładnie rozetrzeć w moździerzu. Pobrać 25 g gleby, przenieść do kolby o pojemności 200 ml i dodać 50 ml wody destylowanej. Zawartość kolby dokładnie wstrząśnij i odstaw na 5-10 minut, a następnie po krótkim wstrząśnięciu przefiltruj przez gęsty filtr do kolby o pojemności 100 ml. Jeżeli filtrat jest mętny, powtórzyć filtrację przez ten sam filtr, aż do uzyskania klarownego filtratu.
Oznaczanie wskaźników charakteryzujących właściwości organoleptyczne wody.
Właściwości organoleptyczne standaryzowane są w zależności od intensywności ich odczuwania przez człowieka. Są to zapach, smak, kolor, przezroczystość, zmętnienie, temperatura, zanieczyszczenia (błona, organizmy wodne).
Doświadczenie nr 1. Oznaczanie przezroczystości wody.
Odczynniki: 3 próbki wody (z różnych obszarów Penzy).
Wyposażenie: 3 cylindry miarowe, płytka z tworzywa sztucznego, marker.
Postęp prac. Wlać różne próbki wody do cylindra miarowego. Umieść białą plastikową płytkę z czarnym, stałym krzyżem na dole każdego cylindra. Przed pomiarem wstrząśnij wodą. Przezroczystość, w zależności od ilości zawieszonych cząstek, określa wysokość słupa wody w cylindrze (w cm), przez którą widoczny jest kontur krzyża.
Oznaczanie zapachu wody.
Naturalne zapachy wody są związane z żywotną działalnością roślin i zwierząt lub gniciem ich sztucznych zapachów w wyniku przedostawania się ścieków przemysłowych lub ścieków;
Występują zapachy aromatyczne, bagienne, gnilne, drzewne, ziemiste, spleśniałe, rybne, siarkowodór, trawiaste i nieokreślone.
Siłę zapachu określa się za pomocą systemu 5-punktowego:
wynik - brak zapachu lub bardzo słaby (zwykle niezauważalny).
wynik - słaby (odkryty, jeśli zwrócisz na to uwagę).
punkt - zauważalny (łatwo zauważalny i może powodować dezaprobaty w komentarzach na temat wody).
punkt - wyraźny (może powodować abstynencję od picia).
punkty - bardzo mocne (tak mocne, że woda jest całkowicie niezdatna do picia).
Określanie koloru wody.
Barwa jest naturalną właściwością wody wynikającą z obecności substancji humusowych, które nadają jej barwę od żółtawej do brązowej. Substancje humusowe powstają podczas niszczenia związków organicznych w glebie, są z niej wypłukiwane i przedostają się do otwartych zbiorników wodnych. Dlatego kolor jest charakterystyczny dla wody otwartych zbiorników i gwałtownie wzrasta w okresie powodzi.
Odczynniki: próbki wody, woda destylowana.
Wyposażenie: 4 zlewki, kartka białego papieru.
Postęp prac: Oznaczanie odbywa się poprzez porównanie z wodą destylowaną. Aby to zrobić, weź 4 identyczne zlewki i napełnij je wodą - jedną wodą destylowaną, drugą wodą testową. Porównaj na tle kartki białego papieru zaobserwowany kolor: bezbarwny, jasnobrązowy, żółtawy.
Oznaczanie wskaźników charakteryzujących skład chemiczny i właściwości wody.
Wskaźniki takie jak sucha pozostałość, twardość całkowita, pH, zasadowość, zawartość kationów i anionów: Ca 2+, Na +, HCO 3 -, Cl -, Mg 2+ charakteryzują naturalny skład wody.
Oznaczanie gęstości wody.
Oznaczanie pH (liczby wodoru).
Na wartość pH wpływa zawartość węglanów, wodorotlenków, soli podatnych na hydrolizę, substancji humusowych itp. Ten wskaźnik jest wskaźnikiem zanieczyszczenia zbiorników otwartych, gdy dostają się do nich kwaśne lub zasadowe ścieki. W wyniku procesów chemicznych i biologicznych zachodzących w wodzie oraz utraty dwutlenku węgla, pH wody może szybko się zmieniać, dlatego wskaźnik ten należy oznaczyć bezpośrednio po pobraniu próbki, najlepiej w miejscu pobrania.
Wykrywanie substancji organicznych.
Sposób postępowania: Weź 2 probówki, do jednej z nich wlej 5 ml wody destylowanej, a do drugiej probówki. Do każdej probówki dodać kroplę 5% roztworu nadmanganianu potasu.
Doświadczenie nr 7. Wykrywanie jonów chlorkowych.
Wysoka rozpuszczalność chlorków wyjaśnia ich powszechne występowanie we wszystkich wodach naturalnych. W wodach płynących zawartość chlorków jest zwykle niska (20-30 mg/l). Niezanieczyszczona woda gruntowa na obszarach o niezasolonej glebie zawiera zwykle do 30-50 mg/l chloru. W wodzie przefiltrowanej przez zasoloną glebę 1 litr może zawierać setki, a nawet tysiące miligramów chlorków. Woda zawierająca chlorki w stężeniu powyżej 350 mg/l ma słony smak, a przy stężeniu chlorków 500-1000 mg/l niekorzystnie wpływa na wydzielanie żołądkowe. Zawartość chlorków jest wskaźnikiem zanieczyszczenia podziemnych i powierzchniowych źródeł wód oraz ścieków.
