Sistema „žmogus – aplinka“ yra dinaminės pusiausvyros būsenoje, kurioje išlaikoma ekologiškai subalansuota natūralios aplinkos būklė, kurioje gyvi organizmai, įskaitant žmogų, sąveikauja tarpusavyje ir su savo abiotine (negyva) aplinka be jokios aplinkos. pažeidžiant šią pusiausvyrą.

Mokslo ir technologijų revoliucijos eroje augantis mokslo vaidmuo visuomenės gyvenime dažnai sukelia visokias neigiamas mokslo laimėjimų panaudojimo kariniuose reikaluose pasekmes. cheminis ginklas, atominiai ginklai), pramonė (kai kurie dizainai branduoliniai reaktoriai), energetika (žemumos hidroelektrinės), žemės ūkis (dirvožemio druskėjimas, upių tėkmės nuodijimas), sveikatos apsauga (nepatikrinto veikimo vaistų išleidimas) ir kitose šalies ūkio srityse. Pusiausvyros būsenos tarp žmogaus ir jo aplinkos pažeidimas jau gali būti pasaulinės reikšmės buveinių degradacijos, natūralių naikinimo forma ekologinės sistemos, populiacijos genofondo pokyčiai. PSO duomenimis, 20-40% žmonių sveikatos priklauso nuo aplinkos būklės, 20-50% - nuo gyvenimo būdo, 15-20% - nuo genetinių veiksnių.

Reakcijos gylis aplinką išskirti:

Perturbacija, laikinas ir grįžtamas aplinkos pokytis.

Tarša, technogeninių priemaišų (medžiagų, energijos, reiškinių) kaupimasis iš išorės arba pačios aplinkos susidaręs dėl antropogeninio poveikio.

Anomalijos, stabilūs, bet lokalūs kiekybiniai terpės nukrypimai nuo pusiausvyros būsenos. Esant ilgalaikiam antropogeniniam poveikiui, gali atsirasti:

Aplinkos krizė, būklė, kai jos parametrai artėja prie leistinų nukrypimų ribų.

Aplinkos naikinimas, būklė, kai ji tampa netinkama gyventi ar naudoti kaip gamtos išteklių šaltinį.

Siekiant užkirsti kelią tokiam žalingam antropogeninio faktoriaus poveikiui, buvo įvesta MPC (didžiausia leistina medžiagų koncentracija) sąvoka - medžiagų koncentracija, kuri neturi tiesioginio ar netiesioginio poveikio žmogui, nemažina darbingumo, neturi įtakos. sveikata ir nuotaika.

Kai kurių teršalų MPC darbo zonos ore

Toksiškumui įvertinti nustatomos medžiagos savybės (tirpumas vandenyje, lakumas, pH, temperatūra ir kitos konstantos) ir aplinkos, kurioje ji pateko, savybės (klimato ypatybės, rezervuaro ir dirvožemio savybės).

Monitoringas – aplinkos būklės stebėjimas (sekimas), siekiant aptikti šios būsenos pokyčius, jų dinamiką, greitį ir kryptį. Suvestiniai duomenys, gauti atlikus ilgalaikius stebėjimus ir daugybę analizių, leidžia numatyti ekologinė situacija keliems metams į priekį ir imtis priemonių neigiamam poveikiui ir reiškiniams pašalinti. Šį darbą profesionaliai atlieka specialios organizacijos – biosferos rezervatai, sanitarinės ir epidemiologinės stotys, ekologinės ligoninės ir kt.

Oro mėginių ėmimas.

Oro biologinis tyrimas gali būti palyginti mažas;

IN laboratorines sąlygas biologinis tyrimas iš oro susidaro skystoje būsenoje;

Biologinis mėginys imamas naudojant gaudymo įrenginį: aspiratorių mėginiui paimti, Rychter absorbcinį prietaisą su absorbciniu tirpalu. Paimtų mėginių tinkamumo laikas yra ne ilgesnis kaip 2 dienos;

Uždaroje erdvėje oro mėginys imamas patalpos centre, 0,75 ir 1,5 m aukštyje nuo grindų.

Vandens mėginių ėmimas.

Mėginiai imami pipetėmis, biuretėmis, matavimo kolbomis (demonstracija studentams).

Skysčio mėginiai imami iš uždaro tūrio jį kruopščiai sumaišius.

Vienalyčio skysčio biomėginių atranka iš srauto atliekama tam tikrais laiko intervalais ir skirtingose ​​vietose.

Norint gauti patikimus rezultatus, natūralaus vandens biologiniai mėginiai turi būti išanalizuoti per 1-2 valandas po mėginių paėmimo.

Biomėginiams paimti skirtinguose gyliuose naudojami specialūs mėginių ėmimo prietaisai – buteliai, kurių pagrindinė dalis yra cilindrinis 1-3 litrų talpos indas su viršutiniu ir apatiniu dangteliu. Panardinus į skystį iki iš anksto nustatyto gylio, cilindrų dangčiai uždaromi, o indas su mėginiu iškeliamas į paviršių.

Kietosios medžiagos mėginių ėmimas.

Biologinis kietųjų dalelių tyrimas turėtų būti reprezentatyvus tiriamai medžiagai (turi didžiausią įmanomą tiriamos medžiagos sudėties įvairovę, pavyzdžiui, norint kontroliuoti tablečių kokybę, patartina analizuoti ne vieną tabletę, o maišyti). tam tikrą jų kiekį ir paimkite iš šio mišinio mėginį, atitinkantį vidutinį vienos tabletės svorį).

Imant mėginius, jie siekia kuo didesnio medžiagos homogenizavimo, pasiekiamo mechaniškai (šlifuojant, šlifuojant).

Biologiniai tyrimai iš kietųjų biosubstratų paverčiami skystos fazės biologiniu tyrimu.

Tam naudojami specialūs technologiniai metodai: tirpalų, suspensijų, koloidų, pastų ir kitų skystų terpių ruošimas.

Vandeninio dirvožemio ekstrakto paruošimas.

Darbo eiga: dirvožemio mėginį kruopščiai sumalkite skiediniu. Paimkite 25 g dirvožemio, supilkite į 200 ml kolbą ir įpilkite 50 ml distiliuoto vandens. Kruopščiai sukratykite kolbos turinį ir leiskite nusistovėti 5–10 minučių, o po to trumpai pakratykite per tankų filtrą filtruokite į 100 ml kolbą. Jei filtratas drumstas, kartokite filtravimą per tą patį filtrą, kol gausis skaidrus filtratas.

Vandens organoleptines savybes apibūdinančių rodiklių nustatymas.

Organoleptinės savybės normalizuojamos pagal žmogaus suvokimo intensyvumą. Tai kvapas, skonis, spalva, skaidrumas, drumstumas, temperatūra, priemaišos (plėvelė, vandens organizmai).

Patirtis Nr. 1. Vandens skaidrumo nustatymas.

Reagentai: 3 vandens mėginiai (iš skirtingų Penzos rajonų).

Komplektacija: 3 matavimo cilindrai, plastikinė plokštelė, žymeklis.

Progresas. Į matavimo cilindrą supilkite skirtingus vandens mėginius. Kiekvieno cilindro apačioje padėkite balto plastiko plokštę, ant kurios atspausdintas juodas nenutrinamas kryžius. Prieš matuodami suplakite vandenį. Skaidrumą, priklausomai nuo suspenduotų dalelių kiekio, lemia vandens stulpelio aukštis cilindre (cm), per kurį matomas kryžiaus kontūras.

Vandens kvapo nustatymas.

Natūralūs vandens kvapai siejami su augalų ir gyvūnų gyvybine veikla arba jų liekanų irimu, dirbtiniai – su pramoninių ar. Nuotekos.

Yra aromatinių, pelkių, puvinių, medienos, žemės, pelėsių, žuvies, sieros vandenilio, žolės ir neapibrėžto kvapo.

Kvapo stiprumą lemia 5 balų sistema:

balas – nėra kvapo arba labai silpnas (dažniausiai nepastebi).

taškai - silpni (aptinkami, jei į tai atkreipsite dėmesį).

taškai – pastebimi (lengvai pastebimi ir gali sukelti nepritariančių atsiliepimų apie vandenį).

taškas – atskiras (galintis sukelti susilaikymą nuo gėrimo).

taškai – labai stiprūs (tokie stiprūs, kad vanduo visiškai negeriamas).

Vandens spalvos nustatymas.

Spalva yra natūrali vandens savybė, nes jame yra huminių medžiagų, kurios suteikia jam spalvą nuo gelsvos iki rudos. Huminės medžiagos susidaro irstant dirvožemyje esantiems organiniams junginiams, jos išplaunamos iš jo ir patenka į atvirus vandens telkinius. Todėl spalva būdinga atvirų rezervuarų vandeniui ir potvynio laikotarpiu smarkiai padidėja.

Reagentai: vandens mėginiai, distiliuotas vanduo.

Įranga: 4 stiklinės, balto popieriaus lapas.

Darbo eiga: Apibrėžimas atliktas lyginant jį su distiliuotu vandeniu. Tam paimkite 4 identiškas chemines stiklines, užpildykite jas vandeniu – vieną distiliuotą, kitą – tirtą. Balto popieriaus lapo fone palyginkite pastebėtą spalvą: bespalvė, šviesiai ruda, gelsva.

Vandens cheminę sudėtį ir savybes apibūdinančių rodiklių nustatymas.

Tokie rodikliai kaip sausas likutis‚ bendras kietumas‚ ​​pH‚ šarmingumas‚ ​​katijonų ir anijonų kiekis: Ca 2+ , Na + , HCO 3 - , Cl - , Mg 2+ apibūdina natūralią vandens sudėtį.

Vandens tankio nustatymas.

PH (vandenilio indekso) nustatymas.

PH vertę įtakoja karbonatų, hidroksidų, hidrolizuojamų druskų, huminių medžiagų ir kt. Šis rodiklis yra atvirų vandens telkinių užterštumo rodiklis, kai į juos patenka rūgštinės ar šarminės nuotekos. Dėl vandenyje vykstančių cheminių ir biologinių procesų bei anglies dioksido praradimo vandens pH gali greitai keistis, todėl šį rodiklį reikia nustatyti iškart po mėginių paėmimo, geriausia mėginių ėmimo vietoje.

organinių medžiagų aptikimas.

Darbo eiga: Paimkite 2 mėgintuvėlius, į vieną iš jų supilkite 5 ml distiliuoto vandens, į kitą - mėgintuvėlį. Į kiekvieną mėgintuvėlį įlašinkite lašą 5% kalio permanganato tirpalo.

Eksperimentas Nr. 7. Chlorido jonų nustatymas.

Didelis chloridų tirpumas paaiškina platų jų pasiskirstymą visuose natūraliuose vandenyse. Tekančiuose rezervuaruose chloridų kiekis paprastai yra mažas (20-30 mg/l). Neužterštame gruntiniame vandenyje vietose, kuriose nėra druskingo grunto, chloro paprastai būna iki 30-50 mg/l. Vandenyje, filtruojamame per druskingą dirvą, 1 litre gali būti šimtai ir net tūkstančiai miligramų chloridų. Vanduo, kuriame yra chloridų, kurių koncentracija didesnė nei 350 mg / l, turi sūrų skonį, o chlorido koncentracija 500–1000 mg / l neigiamai veikia skrandžio sekreciją. Chloridų kiekis yra požeminių ir paviršinių vandens šaltinių bei nuotekų užterštumo rodiklis.

Ekologinės problemos chemijos pramonė turi vieną labai nemalonią savybę. Gaminant šią žmogaus ūkinės veiklos šaką atsiranda arba susintetinamos medžiagos, kurios yra 100% dirbtinės ir nėra maistas jokiam Žemės organizmui. Jie nėra įtraukti į maisto grandinę, o tai reiškia, kad jie nėra perdirbami natūraliai. Jie gali kauptis arba būti išmesti arba perdirbti tuo pačiu dirbtiniu pramoniniu būdu. Iki šiol jų perdirbimas gerokai atsilieka nuo gamybos ir kaupimo. Ir tai yra pagrindinė aplinkos problema.

Atsiradimo istorija, rūšys

Pirmosios įmonės, iš kurių gimė nauja pramonė – chemijos, 1736 m. Didžiojoje Britanijoje ir 1766 m. Prancūzijoje pradėjo sieros rūgšties gamybos gamyklas, o toliau – natrio karbonatą. XIX amžiaus viduryje chemijos pramonė pradėjo gaminti dirbtines mineralines trąšas Žemdirbystė, plastikai, sintetinė guma ir dirbtiniai pluoštai.

Chemijos pramonė turi savo subsektorius: neorganinė ir organinė chemija, keramika, naftos ir žemės ūkio chemija, polimerai, elastomerai, sprogmenys, farmacinė chemija ir parfumerija. Pagrindiniai jos produktai yra: amoniakas, rūgštys ir šarmai, mineralinės trąšos, soda, chloras, alkoholiai, angliavandeniliai, dažikliai, dervos, plastikai, sintetiniai pluoštai, buitinė chemija ir daug daugiau.

Didžiausios chemijos įmonės pasaulyje: BASF AG (Vokietija), BayerAG (Vokietija), ShellChemicals (Olandija ir Didžioji Britanija), INEOS (Didžioji Britanija) ir DowChemicals (JAV).

Taršos šaltiniai

Chemijos pramonės problemos, susijusios su aplinka ne tik gaminamuose gaminiuose, bet ir atliekomis bei kenksmingomis emisijomis, atsirandančiomis procese ir gamybos metu.

Šios medžiagos yra antriniai arba šalutiniai produktai, tačiau nepriklausomi ir, galbūt, pagrindiniai aplinkos taršos šaltiniai.

Cheminių medžiagų gamybos emisijos ir atliekos daugiausia yra mišiniai, todėl jas kokybiškai išvalyti ar šalinti sunku. Tai anglies dioksidas, azoto ir sieros oksidai, fenoliai, alkoholiai, eteriai, fluoridai, amoniakas, naftos dujos ir kitos pavojingos bei toksiškos medžiagos. Be to, chemijos pramonė pati gamina nuodingas medžiagas. Ne tik žemės ūkio reikmėms, bet ir ginkluotosioms pajėgoms, kurių saugojimui ir disponavimui reikalingas specialus režimas.

Cheminės gamybos technologija reikalauja didesnio vandens suvartojimo. Jis čia naudojamas įvairiems poreikiams, tačiau po naudojimo nėra pakankamai išvalytas ir nuteka atgal į upes bei rezervuarus nuotekų pavidalu.

Mineralinių trąšų ir augalų apsaugos medžiagų įvedimas atliekant žemės ūkio darbus savaime neigiamai veikia tam tikroje teritorijoje susidariusios biosistemos sudėtį, struktūrą ir ryšius. Kai kurios floros ir faunos rūšys yra slegiamos, o tuo pačiu skatinamas kitų, dažnai jai neįprastų, augimas ir dauginimasis. Dalis nuodingų medžiagų likučių prasiskverbia giliai į dirvą ir neigiamai veikia gilesnius žemės sluoksnius bei gruntinius vandenis. Kita dalis su ištirpusiu sniegu ir krituliais nuplaunama nuo dirbamos žemės paviršiaus ir patenka į upes bei telkinius, kur paveikia kitų regionų dirvožemį ir florą.

Rusijos pramonė

Rusijoje chemijos pramonės aplinkosaugos problemos panašios. Pramonė pradėjo formuotis 1805 m., kai buvo įkurtos pirmosios sieros rūgšties gamybos gamyklos. Dabar pramonė yra labai išvystyta ir atstovaujama beveik visose pasaulyje egzistuojančiose srityse. didžiausių įmoniųšios pramonės šakos Rusijoje yra: naftos chemijoje - Sibur Holding (Maskva), Salavatnefteorgsintez (Salavat, Baškirija), sintetinių kaučiukų gamyboje - Nizhnekamskneftekhim (Nižnekamskas, Tatarstanas), trąšose - Eurochem "(Maskva) ir kt. Pramonėje pirmaujančią vietą užima įmonės, kurios kaip žaliavas naudoja angliavandenilius. Ir tai visiškai natūralu.

Naftos chemijos pramonės taršos zona gali būti iki 20 km nuo išmetamųjų teršalų šaltinio. Išmetamųjų teršalų kiekis visų pirma priklauso nuo galios technologinė įranga ir jo kokybę, taip pat nuo vandens valymo sistemų, išmetamųjų dujų ir atliekų šalinimo sistemų.

Video – chemijos pramonės poveikis aplinkai

Aplinkos tarša yra nepageidaujamas jos savybių pokytis, kuris sukelia arba gali turėti žalingą poveikį žmogui ar gamtos kompleksams. Dauguma žinomos rūšys tarša – cheminė (kenksmingų medžiagų ir junginių patekimas į aplinką), tačiau ne mažesnę potencialią grėsmę kelia ir tokios taršos rūšys kaip radioaktyvioji, terminė (nekontroliuojamas šilumos išsiskyrimas į aplinką gali sukelti globalius gamtos klimato pokyčius). ), triukšmas. Iš esmės aplinkos tarša siejama su žmogaus ūkine veikla (antropogeninė aplinkos tarša), tačiau tarša galima ir dėl gamtos reiškinių, tokių kaip ugnikalnių išsiveržimai, žemės drebėjimai, meteoritų kritimai ir kt. Visi Žemės apvalkalai yra veikiami tarša.

Visais savo vystymosi etapais žmogus buvo glaudžiai susijęs su išoriniu pasauliu. Tačiau nuo tada, kai atsirado labai industrializuota visuomenė, pavojingas žmogaus įsikišimas į gamtą smarkiai išaugo, išsiplėtė šio trukdymo mastas, jis tapo įvairesnis ir dabar gresia pasauliniu pavojumi žmonijai. Didėja neatsinaujinančių žaliavų vartojimas, vis daugiau dirbamos žemės palieka ekonomiką, todėl ant jų statomi miestai ir gamyklos. Žmogus turi vis labiau kištis į biosferos – tos mūsų planetos dalies, kurioje egzistuoja gyvybė – ekonomiką. Šiuo metu Žemės biosfera patiria vis didesnį antropogeninį poveikį. Tuo pačiu metu galima išskirti keletą reikšmingiausių procesų, kurių nė vienas nepagerėja ekologinė situacija planetoje.

Didžiausia ir reikšmingiausia yra cheminė aplinkos tarša jai neįprastos cheminės prigimties medžiagomis. Tarp jų – pramoninės ir buitinės kilmės dujiniai ir aerozoliniai teršalai. Anglies dioksido kaupimasis atmosferoje taip pat progresuoja. Tolimesnis vystymasšis procesas sustiprins nepageidaujamą planetos vidutinės metinės temperatūros didėjimo tendenciją. Aplinkosaugininkams nerimą kelia ir besitęsianti Pasaulio vandenyno tarša nafta ir naftos produktais, jau pasiekusia 1/5 viso jo paviršiaus. Tokio dydžio tarša nafta gali sukelti reikšmingus dujų ir vandens mainų tarp hidrosferos ir atmosferos sutrikimus. Nėra jokių abejonių dėl cheminio dirvožemio užteršimo pesticidais ir padidėjusio jo rūgštingumo svarbos, lemiančios ekosistemos žlugimą. Apskritai visi aptariami veiksniai, kuriuos galima priskirti teršimui, turi didelę įtaką biosferoje vykstantiems procesams.

Pagrindinis pirogeninės taršos šaltinis planetoje yra šiluminės elektrinės, metalurgijos ir chemijos įmonės, katilinės, kurios sunaudoja daugiau nei 70% kasmet pagaminamo kietojo ir skystojo kuro. Pagrindinės kenksmingos pirogeninės kilmės priemaišos yra šios:

smalkės. Pasirodo, kada nepilnas degimas anglies turinčių medžiagų. Jis patenka į orą degant kietosioms atliekoms su išmetamosiomis dujomis ir pramonės įmonių išmetamais teršalais. Kasmet į atmosferą patenka ne mažiau kaip 1250 milijonų tonų šių dujų.Anglies monoksidas yra junginys, kuris aktyviai reaguoja su atmosferos sudedamosiomis dalimis ir prisideda prie temperatūros padidėjimo planetoje bei šiltnamio efekto atsiradimo.

Sieros dioksidas. Jis išsiskiria deginant sieros turintį kurą arba perdirbant sieros rūdas (iki 170 mln. tonų per metus). Dalis sieros junginių išsiskiria deginant organines liekanas kasybos sąvartynuose. Vien tik JAV bendras į atmosferą išmetamo sieros dioksido kiekis sudarė 65% viso pasaulio emisijos.

Sieros anhidridas. Jis susidaro oksiduojantis sieros dioksidui. Galutinis reakcijos produktas yra aerozolis arba sieros rūgšties tirpalas lietaus vandenyje, kuris rūgština dirvožemį ir paūmina žmogaus kvėpavimo takų ligas. Sieros rūgšties aerozolio nusodinimas iš chemijos įmonių dūmų raketų stebimas esant mažam drumstumui ir didelei oro drėgmei. Mažiau nei 11 km atstumu nuo tokių įmonių augančių augalų lapų plokštelės dažniausiai būna tankiai nusėtos mažomis nekrozinėmis dėmėmis, susidariusiomis sieros rūgšties lašelių nusėdimo vietose. Pyro metalurgijos įmonės spalvotosios ir juodosios metalurgijos, taip pat šiluminės elektrinės kasmet į atmosferą išmeta dešimtis milijonų tonų sieros anhidrido.

Vandenilio sulfidas ir anglies disulfidas. Į atmosferą jie patenka atskirai arba kartu su kitais sieros junginiais. Pagrindiniai išmetamųjų teršalų šaltiniai yra dirbtinio pluošto, cukraus, kokso gamybos įmonės, naftos perdirbimo gamyklos, naftos telkiniai. Atmosferoje, sąveikaudami su kitais teršalais, jie lėtai oksiduojasi į sieros anhidridą.

azoto oksidai. Pagrindiniai išmetamųjų teršalų šaltiniai yra įmonės, gaminančios azotines trąšas, azoto rūgštį ir nitratus, anilino dažus, nitro junginius, šilką ir celiulioidą. Per metus į atmosferą patenka 20 mln. tonų azoto oksidų.

Fluoro junginiai. Taršos šaltiniai yra aliuminio, emalio, stiklo, keramikos, plieno, fosfatines trąšas gaminančios įmonės. Fluoro turinčios medžiagos į atmosferą patenka dujinių junginių – vandenilio fluorido arba natrio ir kalcio fluorido dulkių pavidalu. Junginiams būdingas toksinis poveikis. Fluoro dariniai yra stiprūs insekticidai.

Chloro junginiai. Į atmosferą jie patenka iš chemijos įmonių, gaminančių druskos rūgštį, chloro turinčius pesticidus, organinius dažus, hidrolizinį alkoholį, baliklį, sodą. Atmosferoje jie randami kaip chloro molekulių ir garų mišinys druskos rūgšties. Chloro toksiškumą lemia junginių tipas ir jų koncentracija. Metalurgijos pramonėje lydant ketų ir jį perdirbant į plieną, į atmosferą išsiskiria įvairūs sunkieji metalai ir nuodingos dujos. Taigi, 1 tonai sočiojo ketaus, be 12,7 kg sieros dioksido ir 14,5 kg dulkių dalelių, kurios lemia arseno, fosforo, stibio, švino, gyvsidabrio garų ir retųjų metalų, dervų medžiagų ir vandenilio junginių kiekį. cianido, išsiskiria.

Atmosferos tarša aerozoliais. Aerozoliai yra kietos arba skystos dalelės, suspenduotos ore. Kietieji aerozolių komponentai kai kuriais atvejais yra ypač pavojingi organizmams ir sukelia specifines žmonių ligas. Atmosferoje aerozolinė tarša suvokiama dūmų, rūko, rūko ar miglos pavidalu. Nemaža dalis aerozolių susidaro atmosferoje, kai kietos ir skystos dalelės sąveikauja tarpusavyje arba su vandens garais. Vidutinis dydis aerozolio dalelių yra 1-5 mikronai. Kasmet į Žemės atmosferą patenka apie 1 kubinį metrą. km dirbtinės kilmės dulkių dalelių. Nemažai dulkių dalelių susidaro ir žmonių gamybinės veiklos metu. Informacija apie kai kuriuos technogeninių dulkių šaltinius pateikta 1 lentelėje.

1 lentelė. Technogeninių dulkių šaltiniai

Gamybos procesas	Dulkių emisija, t/metus
Degimas akmens anglys	93,600
Geležies lydymas	20,210
Vario lydymas (be rafinavimo)	6,230
Cinko lydymas	0,180
Skardos lydymas (be rafinavimo)	0,004
Švino lydymas	0,130
Cemento gamyba	53,370

Pagrindiniai dirbtinės aerozolinės oro taršos šaltiniai yra šiluminės elektrinės, suvartojančios daug pelenų turinčios anglį, sodrinimo gamyklos, metalurgijos, cemento, magnezito ir suodžių gamyklos. Aerozolių dalelės iš šių šaltinių yra labai įvairios. cheminė sudėtis. Dažniausiai jų sudėtyje yra silicio, kalcio ir anglies junginių, rečiau - metalų oksidų: geležies, magnio, mangano, cinko, vario, nikelio, švino, stibio, bismuto, seleno, arseno, berilio, kadmio, chromo. , kobaltas, molibdenas, taip pat asbestas. Dar didesnė įvairovė būdinga organinėms dulkėms, įskaitant alifatinius ir aromatinius angliavandenilius, rūgštines druskas. Susidaro deginant likutinius naftos produktus, pirolizės proceso metu naftos perdirbimo gamyklose, naftos chemijos ir kitose panašiose įmonėse. Nuolatiniai aerozolinės taršos šaltiniai yra pramoniniai sąvartynai – dirbtiniai persodintų medžiagų, daugiausia perpildymų, kalvos, susidarančios kasybos metu arba iš perdirbimo pramonės atliekų, šiluminių elektrinių. Dulkių ir nuodingų dujų šaltinis yra masinis sprogdinimas. Taigi, dėl vieno vidutinio dydžio sprogimo (250–300 tonų sprogmenų) į atmosferą išmetama apie 2 tūkst. m sąlyginio anglies monoksido ir daugiau nei 150 tonų dulkių. Cemento ir kitų statybinių medžiagų gamyba taip pat yra oro taršos dulkėmis šaltinis. Pagrindiniai šių pramonės šakų technologiniai procesai – užtaisų, pusgaminių ir gaminių, gaunamų karštuose dujų srautuose, šlifavimas ir cheminis apdorojimas – visada lydimas dulkių ir kitų kenksmingų medžiagų išmetimo į atmosferą. Atmosferos teršalams priskiriami angliavandeniliai – sotieji ir nesotieji, įskaitant nuo 1 iki 13 anglies atomų. Juose vyksta įvairios transformacijos, oksidacija, polimerizacija, sąveikauja su kitais atmosferos teršalais, sužadinus saulės spindulių. Dėl šių reakcijų susidaro peroksido junginiai, laisvieji radikalai, angliavandenilių junginiai su azoto ir sieros oksidais, dažnai aerozolių dalelių pavidalu. Kai kuriems oro sąlygos ypač didelės kenksmingų dujinių ir aerozolinių priemaišų sankaupos gali susidaryti paviršiniame oro sluoksnyje.

Paprastai tai atsitinka, kai oro sluoksnyje vyksta inversija tiesiai virš dujų ir dulkių emisijos šaltinių – šaltesnio oro sluoksnio išsidėstymas po šiltu oru, kuris neleidžia oro masės ir atitolina priemaišų transportavimą aukštyn. Dėl to kenksmingos emisijos koncentruojasi po inversiniu sluoksniu, jų kiekis šalia žemės smarkiai padidėja, o tai tampa viena iš priežasčių, dėl kurių susidaro iki tol gamtoje nežinomas fotocheminis rūkas.

Fotocheminis rūkas yra daugiakomponentis pirminės ir antrinės kilmės dujų ir aerozolių dalelių mišinys. Į pagrindinių smogo komponentų sudėtį įeina ozonas, azoto ir sieros oksidai, daugybė organinių peroksido junginių, bendrai vadinamų fotooksidantais. Fotocheminis smogas atsiranda dėl fotocheminių reakcijų tam tikromis sąlygomis: atmosferoje esant didelei azoto oksidų, angliavandenilių ir kitų teršalų koncentracijai, intensyviai saulės radiacija ir rami arba labai silpna oro mainai paviršiniame sluoksnyje su galinga ir padidinta inversija bent parą. Norint sukurti didelę reagentų koncentraciją, būtinas nuolatinis ramus oras, paprastai lydimas inversijų.

Tokios sąlygos dažniau susidaro birželio-rugsėjo mėnesiais, rečiau – žiemą. Esant ilgalaikiam giedram orui, saulės spinduliuotė sukelia azoto dioksido molekulių skilimą ir susidaro azoto oksidas bei atominis deguonis. Atominis deguonis su molekuliniu deguonimi suteikia ozoną. Atrodytų, kad pastarasis, oksiduojantis azoto oksidą, vėl turėtų virsti molekuliniu deguonimi, o azoto oksidas – dioksidu. Bet taip nebūna. Azoto oksidas reaguoja su išmetamosiose dujose esančiais olefinais, kurie suardo dvigubą jungtį, sudarydami molekulinius fragmentus ir ozono perteklių. Dėl vykstančios disociacijos suskaidomos naujos azoto dioksido masės ir susidaro papildomi ozono kiekiai. Vyksta ciklinė reakcija, dėl kurios atmosferoje palaipsniui kaupiasi ozonas. Šis procesas sustoja naktį. Savo ruožtu ozonas reaguoja su olefinais. Atmosferoje koncentruojasi įvairūs peroksidai, kurie iš viso sudaro fotocheminiam rūkui būdingus oksidatorius. Pastarieji yra vadinamųjų laisvųjų radikalų, pasižyminčių ypatingu reaktyvumu, šaltinis. Toks smogas nėra neįprastas virš Londono, Paryžiaus, Los Andželo, Niujorko ir kitų Europos bei Amerikos miestų. Pagal savo fiziologinį poveikį žmogaus organizmui jos itin pavojingos kvėpavimo takų ir kraujotakos sistema ir dažnai yra prastos sveikatos miesto gyventojų ankstyvos mirties priežastis.

Darbo medicinos požiūriu juodajai metalurgijai būdinga daugybė profesinių pavojų šaltinių: dulkių, dujinių toksinių medžiagų (geležies trioksido, benzeno, vandenilio chlorido, mangano, švino, gyvsidabrio, fenolio, formaldehido, chromo trioksido, azoto dioksido). , anglies monoksidas ir kt.), spinduliavimo ir konvekcinė šiluma, triukšmas, vibracija, elektromagnetiniai ir magnetiniai laukai, didelis sunkumas ir darbo intensyvumas.

Bet koks vandens telkinys ar vandens šaltinis yra susijęs su jo išorine aplinka. Tam įtakos turi paviršinio ar požeminio vandens nuotėkio susidarymo sąlygos, įvairūs gamtos reiškiniai, pramonė, pramoninė ir komunalinė statyba, transportas, ūkinė ir buitinė veikla asmuo. Šių poveikių pasekmė – į vandens aplinką patekusios naujos, neįprastos medžiagos – teršalai, bloginantys vandens kokybę. Į vandens aplinką patenkanti tarša klasifikuojama įvairiai, atsižvelgiant į metodus, kriterijus ir užduotis. Taigi, paprastai paskirstykite cheminę, fizinę ir biologinę taršą. Cheminė tarša – tai natūralių vandens cheminių savybių pasikeitimas, padidėjus jame kenksmingų priemaišų, tiek neorganinių (mineralinių druskų, rūgščių, šarmų, molio dalelių), tiek organinių (nafta ir naftos produktai, organinės liekanos), aktyviosios paviršiaus medžiagos, pesticidai).

2. VANDENYJE IR MAISTE REGULIUOJAMŲ ELEMENTŲ JONAI

Vertinant vandens kokybę, visų pirma reikia atkreipti dėmesį į biologiškai aktyvių (esminių) elementų, dalyvaujančių visuose fiziologiniuose procesuose, koncentracijas. Neigiama mažų pagrindinių elementų koncentracijų geriamajame vandenyje įtaka. Padidėjęs bet kurio elemento kiekis dietoje sukelia įvairias neigiamų pasekmių. Tačiau mažas daugelio elementų kiekis taip pat kelia pavojų žmogaus organizmui.

Tarp labiausiai paplitusių ligų, susijusių su mažu mikroelementų kiekiu geriamajame vandenyje, yra endeminė gūžys (mažas jodo kiekis), kariesas (mažas fluoro kiekis), geležies stokos anemija (mažas geležies ir vario kiekis). Tarp labiausiai paplitusių ligų, susijusių su mažu mikroelementų kiekiu geriamajame vandenyje, yra endeminė gūžys (mažas jodo kiekis), kariesas (mažas fluoro kiekis), geležies stokos anemija (mažas geležies ir vario kiekis). Kaip pavyzdį galime pateikti sovietų-suomių ekspedicijos, kurios metu buvo nustatyta, kad dėl mažo seleno kiekio vandenyje ir dirvožemyje, kai kurių Čitos regiono rajonų gyventojams selenas kelia grėsmę, darbo rezultatus. deficitinė kardiopatija – Keshano liga. Tarp vandens makrokomponentinės sudėties, ypač Neigiama įtakažmogaus organizme yra mažai kalcio ir magnio geriamajame vandenyje. Pavyzdžiui, pagal PSO programas atliktų sanitarinių ir epidemiologinių gyventojų apklausų rezultatai rodo, kad mažas Ca ir Mg kiekis geriamajame vandenyje lemia širdies ir kraujagyslių ligų skaičiaus padidėjimą. Anglijoje atliktų tyrimų metu buvo atrinkti šeši miestai, kuriuose geriamas kiečiausias, o šeši – minkščiausias geriamasis vanduo. Miestuose su kietu vandeniu mirtingumas nuo širdies ir kraujagyslių ligų buvo mažesnis už normą, o miestuose su minkštu vandeniu – didesnis. Be to, gyventojų, gyvenančių miestuose, kuriuose vanduo kietas, širdies ir kraujagyslių sistemos parametrai yra geresni: žemesnis bendras kraujospūdis, širdies ritmas ramybės būsenoje ir cholesterolio kiekis kraujyje. Rūkymas, socialiniai ir ekonominiai ir kiti veiksniai neturėjo įtakos šioms koreliacijoms. Suomijoje didesnis mirtingumas nuo širdies ir kraujagyslių sistemos, aukštas kraujospūdis ir cholesterolio kiekis kraujyje rytinėje šalies dalyje, palyginti su vakarine, taip pat yra susiję su minkšto vandens naudojimu, kaip ir kitais parametrais (mityba, mankšta ir kt.). e) šių grupių populiacijos praktiškai nesiskiria.

60–80% žmogaus paros Ca ir Mg poreikio patenkina maistas. Tačiau Ca ir Mg vertė dienos dieta galima apskaičiuoti, jei atsižvelgsime į tai, kad PSO reikalavimai šių katijonų kiekiui vandenyje Ca yra 80–100 mg/l (apie 120–150 mg per dieną), o Mg – iki 150 mg/l ( apie 200 mg per parą), kai bendras paros poreikis, pavyzdžiui, Ca, lygus 500 mg. Įrodyta, kad Ca ir Mg žarnyne visiškai pasisavinami iš vandens, o iš produktų, kuriuose jis yra susijęs su baltymais, pasisavinama tik 1/3.

Ca lygis ląstelėje yra universalus veiksnys, reguliuojantis visas ląstelių funkcijas, nepriklausomai nuo ląstelės tipo. Ca trūkumas vandenyje turi įtakos sunkiųjų metalų (Cd, Hg, Pb, Al ir kt.) absorbcijos ir toksinio poveikio padidėjimui. Sunkieji metalai ląstelėje konkuruoja su Ca, nes savo medžiagų apykaitos keliais patenka į organizmą ir pakeičia Ca jonus svarbiausiuose reguliuojamuose baltymuose, taip sutrikdydami jų normalų funkcionavimą.

Šiuo metu galima drąsiai teigti, kad minkštas geriamas vanduo, būdingas šiauriniams planetos regionams, kuriame yra mažai dvivalenčių katijonų (Ca ir Mg), kurie yra gyvybiškai svarbūs organizmui, yra reikšmingas aplinkos rizikos veiksnys širdies ir kraujagyslių patologijoms bei kitoms plačiai paplitusioms nuo Ca-Mg priklausomoms regioninėms ligoms.

Taigi, rengiant geriamojo vandens kokybės reikalavimus, būtina normalizuoti kai kurių komponentų apatinę ribą.

Išsamiau analizuojant vandenyje esančių biologiškai aktyvių elementų poveikį žmonių sveikatai, taip pat būtina atsižvelgti į jų buvimo tirpale formą. Taigi fluoras joninėje formoje, būdamas toksiškas žmonėms, kai koncentracija didesnė nei 1,5 mg/l, nustoja būti toksiškas, nes tirpale yra BF4 kompleksinio junginio pavidalu. Eksperimentiškai nustatyta, kad didelio kiekio fluoro patekimas į žmogaus organizmą nurodyto kompleksinio junginio pavidalu pašalina riziką susirgti fluoroze, nes, būdamas stabilus rūgščioje aplinkoje, šis junginys nėra absorbuojamas. kūnas. Todėl, kalbant apie optimalias fluoro koncentracijas, reikėtų atsižvelgti į jo buvimo vandenyje galimybę kompleksinių junginių pavidalu, nes būtent F-jonas tam tikromis koncentracijomis teigiamai veikia žmogų.

Kaip žinoma, natūralių vandenų analitinė (laboratoriškai nustatyta) cheminė sudėtis neatitinka tikrosios sudėties. Dauguma vandenyje ištirpusių komponentų, dalyvaujančių kompleksų susidarymo, hidrolizės, rūgščių-šarmų disociacijos reakcijose, jungiasi į įvairias stabilias jonines asociacijas – kompleksinius jonus, jonų poras ir kt. Šiuolaikinė hidrogeochemija jas vadina migruojančiomis formomis. Cheminė analizė pateikia tik bendrąją (arba bendrąją) komponento, pavyzdžiui, vario, koncentraciją, o iš tikrųjų varis gali būti beveik visas karbonato, chlorido, sulfato, fulvato ar hidrokso kompleksų pavidalu, o tai priklauso nuo bendros sudėties. šis vanduo (žinoma, kad biologiškai aktyvūs ir atitinkamai nesukompleksuoti Cu2+ jonai yra toksiški didelėmis koncentracijomis).

Ekologinės problemos

Chemijos mokytoja MOUSOSH №9 Shapkina Zh.A.

„CHEMINĖ APLINKOS TARŠA PAGAL PRAMONĖS SRITIS“

Visais savo vystymosi etapais žmogus buvo glaudžiai susijęs su išoriniu pasauliu. Tačiau nuo tada, kai atsirado itin industrinė visuomenė, pavojingas žmogaus įsikišimas į gamtą smarkiai išaugo, išsiplėtė šios intervencijos mastai, ji tapo įvairesnė ir dabar gresia tapti pasauliniu pavojumi žmonijai. Didėja neatsinaujinančių žaliavų vartojimas, vis daugiau dirbamos žemės palieka ekonomiką, todėl ant jų statomi miestai ir gamyklos. Žmogus turi vis labiau kištis į biosferos – tos planetos dalies, kurioje egzistuoja gyvybė – ekonomiką. Šiuo metu Žemės biosfera patiria vis didesnį antropogeninį poveikį. Kartu galima išskirti keletą reikšmingiausių procesų, kurių nė vienas nepagerina ekologinės padėties planetoje.

Didžiausia ir reikšmingiausia yra cheminė aplinkos tarša jai neįprastos cheminės prigimties medžiagomis. Tarp jų – pramoninės ir buitinės kilmės dujiniai ir aerozoliniai teršalai. Anglies dioksido kaupimasis atmosferoje taip pat progresuoja. Tolimesnė šio proceso plėtra sustiprins nepageidaujamą planetos vidutinės metinės temperatūros didėjimo tendenciją. Aplinkosaugininkams nerimą kelia ir besitęsianti Pasaulio vandenyno tarša nafta ir naftos produktais, jau pasiekusia 1/5 viso jo paviršiaus.

Tokio dydžio tarša nafta gali sukelti reikšmingus dujų ir vandens mainų tarp hidrosferos ir atmosferos sutrikimus. Nėra jokių abejonių dėl cheminio dirvožemio užteršimo pesticidais ir padidėjusio jo rūgštingumo svarbos, lemiančios ekosistemos žlugimą. Apskritai visi aptariami veiksniai, kuriuos galima priskirti teršimui, turi didelę įtaką biosferoje vykstantiems procesams.

Pramonės ir transporto plėtra, gyventojų skaičiaus augimas, žmonių skverbimasis į kosmosą, žemės ūkio intensyvėjimas (trąšų ir augalų apsaugos produktų naudojimas), naftos perdirbimo pramonės plėtra, pavojingų cheminių medžiagų šalinimas dugne. jūros ir vandenynai, taip pat atominių elektrinių atliekos, branduolinių ginklų bandymai – visa tai yra globalios ir vis didėjančios gamtinės aplinkos – žemės, vandens, oro – taršos šaltiniai.

Visa tai yra didelių žmogaus išradimų ir užkariavimų rezultatas.

Iš esmės yra trys pagrindiniai oro taršos šaltiniai: pramonė, buitiniai katilai, transportas. Kiekvieno iš šių šaltinių dalis bendroje oro taršoje įvairiose vietose labai skiriasi. Dabar visuotinai priimta, kad pramoninė gamyba labiausiai teršia orą. Taršos šaltiniai – šiluminės elektrinės, kurios kartu su dūmais į orą išskiria sieros ir anglies dvideginį; metalurgijos, ypač spalvotosios metalurgijos, įmonėms, kurios į orą išskiria azoto oksidus, sieros vandenilį, chlorą, fluorą, amoniaką, fosforo junginius, daleles ir gyvsidabrio bei arseno junginius; chemijos ir cemento gamyklos. Deginant pramonės reikmėms skirtą kurą, į orą patenka kenksmingų dujų. Būsto šildymas, transporto darbai, deginimas ir apdirbimas buityje ir Pramoninės atliekos. Atmosferos teršalai skirstomi į pirminius, patenkančius tiesiai į atmosferą, ir antrinius, atsirandančius dėl pastarųjų transformacijos.

Taigi į atmosferą patekęs sieros dioksidas oksiduojamas į sieros anhidridą, kuris sąveikauja su vandens garais ir sudaro sieros rūgšties lašelius. Kai sieros anhidridas reaguoja su amoniaku, susidaro amonio sulfato kristalai. Panašiai dėl cheminių, fotocheminių, fizikinių ir cheminių reakcijų tarp teršalų ir atmosferos komponentų susidaro kiti antriniai ženklai.

Pagrindinės kenksmingos priemaišos yra šios:

A) smalkės . Jis gaunamas nevisiškai sudegus anglies turinčioms medžiagoms. Jis patenka į orą degant kietosioms atliekoms su išmetamosiomis dujomis ir pramonės įmonių išmetamais teršalais. Kasmet į atmosferą patenka mažiausiai 250 mln. tonų šių dujų. Anglies monoksidas yra junginys, kuris aktyviai reaguoja su sudedamosiomis atmosferos dalimis ir prisideda prie temperatūros padidėjimo planetoje bei šiltnamio efekto sukūrimo.

b) Sieros dioksidas . Jis išsiskiria deginant sieros turintį kurą arba perdirbant sieros rūdas. Dalis sieros junginių išsiskiria deginant organines liekanas kasybos sąvartynuose. Vien tik JAV bendras į atmosferą išmetamo sieros dioksido kiekis sudarė 65% viso pasaulio emisijos.

V) Sieros anhidridas . Jis susidaro oksiduojantis sieros dioksidui. Galutinis reakcijos produktas yra aerozolis arba sieros rūgšties tirpalas lietaus vandenyje, kuris rūgština dirvožemį ir paūmina žmogaus kvėpavimo takų ligas. Sieros rūgšties aerozolio nusodinimas iš chemijos įmonių dūmų raketų stebimas esant mažam drumstumui ir didelei oro drėgmei. Mažiau nei 1 km atstumu nuo tokių įmonių augančių augalų lapų mentės dažniausiai būna tankiai išmargintos mažomis nekrozinėmis dėmėmis, susidariusiomis sieros rūgšties lašų nusėdimo vietose. Spalvotosios ir juodosios metalurgijos įmonės, taip pat šiluminės elektrinės kasmet į atmosferą išmeta dešimtis milijonų tonų sieros anhidrido.

G) Vandenilio sulfidas ir anglies disulfidas . Į atmosferą jie patenka atskirai arba kartu su kitais sieros junginiais. Pagrindiniai išmetamųjų teršalų šaltiniai yra dirbtinį pluoštą, cukrų gaminančios įmonės; kokso chemijos, naftos perdirbimo, taip pat naftos telkinių. Atmosferoje, sąveikaudami su kitais teršalais, jie lėtai oksiduojasi į sieros anhidridą.

e) Azoto oksidai . Pagrindiniai teršalų išmetimo šaltiniai yra įmonės, gaminančios azotines trąšas, azoto rūgštį, nitratus, anilino dažus, nitro junginius, viskozės šilką, celiulioidą. Į atmosferą patenka 20 mln. tonų azoto oksidų per metus.

e) Fluoro junginiai . Taršos šaltiniai yra aliuminio, emalio, stiklo, keramikos, plieno, fosfatines trąšas gaminančios įmonės. Fluoro turinčios medžiagos į atmosferą patenka dujinių junginių – vandenilio fluorido arba kalcio ir natrio fluorido dulkių pavidalu. Junginiams būdingas toksinis poveikis. Fluoro dariniai yra stiprūs insekticidai.

ir) Chloro junginiai. Į atmosferą jie patenka iš chemijos įmonių, gaminančių druskos rūgštį, chloro turinčius pesticidus, organinius dažus, hidrolizinį alkoholį, baliklį, sodą. Atmosferoje jie randami kaip chloro molekulių ir druskos rūgšties garų priemaišos. Chloro toksiškumą lemia junginių tipas ir jų koncentracija. Metalurgijos pramonėje lydant ketų ir jį perdirbant į plieną, į atmosferą išsiskiria įvairūs sunkieji metalai ir nuodingos dujos. Taigi vienai tonai ketaus, be 2,7 kg sieros dioksido ir 4,5 kg dulkių dalelių, kurios lemia arseno, fosforo, stibio, švino, gyvsidabrio garų ir retųjų metalų, dervų ir vandenilio cianido junginių kiekį. , paleidžiami.

Atmosferos tarša aerozoliais Aerozoliai – tai ore pakibusios kietos arba skystos dalelės. Kietieji aerozolių komponentai kai kuriais atvejais yra ypač pavojingi organizmams ir sukelia specifines žmonių ligas. Atmosferoje aerozolinė tarša suvokiama dūmų, rūko, rūko ar miglos pavidalu. Nemaža dalis aerozolių susidaro atmosferoje, kai kietos ir skystos dalelės sąveikauja tarpusavyje arba su vandens garais. Vidutinis aerozolio dalelių dydis yra 1–5 mikronai. Kasmet į Žemės atmosferą patenka apie 1 kubinį km. dirbtinės kilmės dulkių dalelės. Nemažai dulkių dalelių susidaro ir žmonių gamybinės veiklos metu. Informacija apie kai kuriuos dirbtinių dulkių šaltinius pateikiama toliau.

GAMYBOS PROCESO DULKIŲ EMISIJA

(milijonai tonų per metus)

1. Akmens anglių deginimas 93.60

2. Geležies lydymas 20.21

3. Vario lydymas (be gryninimo) 6.23

4. Cinko lydymas 0,18

5. Skardos lydymas (be valymo) 0,004

6. Švino lydymas 0,13

7. Cemento gamyba 53.37

Pagrindiniai dirbtinės aerozolinės oro taršos šaltiniai yra šiluminės elektrinės, suvartojančios daug pelenų turinčios anglį, perdirbimo įmonės, metalurgijos ir cemento gamyklos. Aerozolio dalelės iš šių taršos šaltinių išsiskiria įvairia chemine sudėtimi. Dažniausiai jų sudėtyje yra silicio, kalcio ir anglies junginių, rečiau - metalų oksidų: geležies, magnio, mangano, cinko, vario, nikelio, švino, stibio, bismuto, seleno, arseno, berilio, kadmio, chromo. , kobaltas, molibdenas, taip pat asbestas. Dar didesnė įvairovė būdinga organinėms dulkėms, įskaitant alifatinius ir aromatinius angliavandenilius, rūgščių druskas. Susidaro deginant likutinius naftos produktus, pirolizės proceso metu naftos perdirbimo gamyklose, naftos chemijos ir kitose panašiose įmonėse. Nuolatiniai aerozolinės taršos šaltiniai yra pramoniniai sąvartynai – dirbtiniai persodintų medžiagų, daugiausia perpildymų, kalvos, susidarančios kasybos metu arba iš perdirbimo pramonės atliekų, šiluminių elektrinių. Dulkių ir nuodingų dujų šaltinis yra masinis sprogdinimas. Taigi dėl vieno vidutinio dydžio sprogimo (250–300 tonų sprogstamųjų medžiagų) į atmosferą patenka apie 2 tūkst. sąlyginio anglies monoksido ir daugiau nei 150 tonų dulkių. Cemento ir kitų statybinių medžiagų gamyba taip pat yra oro taršos dulkėmis šaltinis.

Atmosferos teršalams priskiriami angliavandeniliai – sotieji ir nesotieji, turintys nuo 1 iki 13 anglies atomų. Juose vyksta įvairios transformacijos, oksidacija, polimerizacija. Sąveika su kitais atmosferos teršalais po saulės spinduliuotės sužadinimo. Dėl šių reakcijų susidaro peroksido junginiai, laisvieji radikalai, angliavandenilių junginiai su azoto ir sieros oksidais, dažnai aerozolių dalelių pavidalu. Esant tam tikroms oro sąlygoms, paviršiniame oro sluoksnyje gali susidaryti ypač didelės kenksmingų dujinių ir aerozolinių priemaišų sankaupos. Dažniausiai tai atsitinka, kai oro sluoksnyje, tiesiai virš dujų ir dulkių emisijos šaltinių, vyksta inversija – šaltesnio oro sluoksnio išsidėstymas po šiltu oru neleidžia oro masėms ir atitolina priemaišų perkėlimą į viršų. Dėl to kenksmingos emisijos koncentruojasi po inversiniu posluoksniu, jų kiekis šalia žemės smarkiai padidėja, o tai tampa viena iš priežasčių, dėl kurių susidaro iki tol gamtoje nežinomas fotocheminis rūkas.

Fotocheminis rūkas (smogas) yra daugiakomponentis pirminės ir antrinės kilmės dujų ir aerozolio dalelių mišinys. Pagrindiniai smogo komponentai yra ozonas, azoto ir sieros oksidai, daugybė organinių junginių, bendrai vadinamų fotooksidantais.

Fotocheminis smogas atsiranda dėl fotocheminių reakcijų tam tikromis sąlygomis: esant didelei azoto oksidų, angliavandenilių ir kitų teršalų koncentracijai atmosferoje, intensyviai saulės spinduliuotei ir ramiems arba labai silpniems oro mainams paviršiniame sluoksnyje su galinga ir padidėjusia inversija bent vieną dieną.

Smogas yra dažnas reiškinys Londone, Paryžiuje, Los Andžele, Niujorke ir kituose Europos bei Amerikos miestuose. Pagal savo fiziologinį poveikį žmogaus organizmui jie itin pavojingi kvėpavimo ir kraujotakos sistemoms ir dažnai sukelia priešlaikinę silpnos sveikatos miesto gyventojų mirtį.

Natūralių vandenų cheminė tarša.

Bet koks vandens telkinys ar vandens šaltinis yra susijęs su jo išorine aplinka. Tam įtakos turi paviršinio ar požeminio vandens nuotėkio susidarymo sąlygos, įvairūs gamtos reiškiniai, pramonė, pramoninė ir komunalinė statyba, transportas, ūkinė ir buitinė žmogaus veikla. Šių poveikių pasekmė – į vandens aplinką patekusios jai neįprastos medžiagos – teršalai, bloginantys vandens kokybę. Į vandens aplinką patenkanti tarša klasifikuojama įvairiai, atsižvelgiant į metodus, kriterijus ir užduotis. Taigi, paprastai paskirstykite cheminę, fizinę ir biologinę taršą. Cheminė tarša – tai natūralių vandens cheminių savybių pasikeitimas, padidėjus jame kenksmingų priemaišų, tiek neorganinių (mineralinių druskų, rūgščių, šarmų, molio dalelių), tiek organinių (nafta ir naftos produktai, organinės liekanos), aktyviosios paviršiaus medžiagos, pesticidai).

neorganinė tarša. Pagrindiniai neorganiniai (mineraliniai) gėlųjų ir jūrų vandenų teršalai yra įvairūs cheminiai junginiai, kurie yra toksiški vandens aplinkos gyventojams. Tai arseno, švino, kadmio, gyvsidabrio, chromo, vario, fluoro junginiai. Dauguma jų patenka į vandenį dėl žmogaus veiklos. Sunkiuosius metalus pasisavina fitoplanktonas ir tada perneša maisto grandinė labiau organizuoti organizmai. Vienas iš pagrindinių hidrosferos taršos šaltinių mineralai ir biogeninius elementus, reikėtų paminėti maisto pramonę ir žemės ūkį. Kasmet iš drėkinamų žemių išplaunama apie 6 mln. druskos. Iki 2000 metų jų masė gali padidėti iki 12 mln. tonų per metus. Atliekos, kuriose yra gyvsidabrio, švino, vario, yra lokalizuotos atskirose teritorijose prie kranto, tačiau dalis jų išvežamos toli už teritorinių vandenų. Gyvsidabrio tarša žymiai sumažina pirminę jūrų ekosistemų gamybą, stabdo fitoplanktono vystymąsi. Atliekos, kuriose yra gyvsidabrio, dažniausiai kaupiasi įlankų ar upių žiočių dugno nuosėdose. Tolesnę jo migraciją lydi metilo gyvsidabrio kaupimasis ir įtraukimas į trofines grandines. vandens organizmai. Taip išgarsėjo Minamatos liga, kurią japonų mokslininkai pirmą kartą atrado žmonėms, valgantiems Minamatos įlankoje sugautą žuvį, į kurią nevaldomai buvo išleidžiamos pramoninės nuotekos su technogeniniu gyvsidabriu.

Žalingą poveikį daro visi teršalai, kurie vienaip ar kitaip prisideda prie deguonies kiekio vandenyje mažinimo. Paviršinio aktyvumo medžiagos - riebalai. Aliejai, tepalai – vandens paviršiuje sudaro plėvelę, kuri neleidžia keistis dujomis tarp vandens ir atmosferos, o tai sumažina vandens prisotinimo deguonimi laipsnį.

TERŠALAI – KIEKIS PASAULINIO SRAUTE, mln. tonų/metus:

1. Naftos produktai - 26 563

2. Fenoliai - 0,460

3. Sintetinių pluoštų gamybos atliekos - 5500

4. Augalų organinės liekanos - 0,170

5. Iš viso - 33 273

Dėl sparčių urbanizacijos tempų ir kiek lėto nuotekų valymo įrenginių statybos ar nepatenkinamo jų veikimo buitinėmis atliekomis teršiami vandens baseinai ir gruntas. Jei buitinių nuotekų į rezervuarą patenka labai dideli kiekiai, tirpaus deguonies kiekis gali nukristi žemiau normos, reikalingos jūrų ir gėlo vandens organizmams gyvuoti.

Pasaulio vandenyno taršos problema (daugelio organinių junginių pavyzdžiu).

Nafta ir naftos produktai yra labiausiai paplitę vandenynų teršalai. Iki devintojo dešimtmečio pradžios į vandenyną kasmet patenka apie 6 mln. naftos, kuri sudarė 0,23% pasaulio gavybos. Didžiausi naftos nuostoliai yra susiję su jos transportavimu iš gavybos vietovių. Avarinės situacijos, plovimo ir balasto vandens išleidimas iš tanklaivių – visa tai lemia nuolatinių taršos laukų buvimą jūros keliuose.

Pesticidai yra dirbtinai sukurtų medžiagų, naudojamų kenkėjams ir augalų ligoms kontroliuoti, grupė.

Pesticidai skirstomi į šias grupes: insekticidai- kovoti su kenksmingais vabzdžiais, fungicidai ir baktericidai - kovoti su bakterinėmis augalų ligomis, herbicidai– prieš piktžolės. Nustatyta, kad pesticidai, naikindami kenkėjus, kenkia daugeliui naudingų organizmų ir kenkia biocenozių sveikatai. Pramoninę pesticidų gamybą lydi išvaizda didelis skaičiusšalutiniai produktai, teršiantys nuotekas. IN vandens aplinka insekticidų, fungicidų ir herbicidų atstovai yra dažniau nei kiti.

Kancerogeninės medžiagos - tai chemiškai homogeniški junginiai, kurie pasižymi transformuojančiu aktyvumu ir gali sukelti kancerogeninius, teratogeninius (embriono vystymosi procesų pažeidimus) arba mutageninius organizmų pokyčius. Priklausomai nuo poveikio sąlygų, jos gali lemti augimo slopinimą, paspartinti senėjimą, sutrikti individo vystymąsi, pakisti organizmų genofondas. Kancerogeninių savybių turinčios medžiagos yra chlorinti alifatiniai angliavandeniliai, vinilo chloridas ir ypač policikliniai aromatiniai angliavandeniliai (PAH).

Atliekų išmetimas į jūrą, siekiant jas pašalinti (išmesti) .

Daugelis šalių, neturinčių prieigos prie jūros, gamina atliekų šalinimą jūroje įvairios medžiagos ir medžiagos, ypač gilinamas gruntas, gręžimo šlakas, pramoninės atliekos, statybinės šiukšlės, kietosios atliekos, sprogmenys ir cheminės medžiagos, radioaktyviosios atliekos.

Palaidojimų tūris sudarė apie 10% visos į Pasaulio vandenyną patenkančių teršalų masės. Išmetimo į jūrą pagrindas yra galimybė jūrinė aplinka perdirbti didelį kiekį organinių ir neorganinių medžiagų nepažeidžiant vandens. Tačiau šis gebėjimas nėra neribotas. Todėl dempingas laikomas priverstine priemone, laikina visuomenės duoklė technologijų netobulumui.

Organizuojant atliekų išleidimo į jūrą stebėsenos sistemą, lemiamą reikšmę turi sąvartynų plotų nustatymas, jūros vandens ir dugno nuosėdų užterštumo dinamikos nustatymas. Norint nustatyti galimus išmetimo į jūrą kiekius, būtina atlikti visų išleidžiamų medžiagų sudėties teršalų skaičiavimus.

šiluminė tarša rezervuarų ir pakrančių jūrų zonų paviršiai dėl šildomų nuotekų išleidimo iš elektrinių ir kai kurių pramoninės gamybos. Pašildyto vandens išleidimas daugeliu atvejų sukelia vandens temperatūros padidėjimą rezervuaruose 6-8 laipsniais Celsijaus. Karšto vandens lopinėlių plotas pajūrio zonose gali siekti 30 kv. Tai užkerta kelią vandens mainams tarp paviršinio ir apatinio sluoksnių. Deguonies tirpumas mažėja, o jo suvartojimas didėja, nes didėjant temperatūrai didėja aerobinių bakterijų, skaidančių organines medžiagas, aktyvumas.

Dirvožemio tarša.

Žemės dirvožemio danga yra svarbiausias biosferos komponentas. Būtent dirvožemio apvalkalas lemia daugelį biosferoje vykstančių procesų.

Svarbiausia dirvožemių vertė – kaupimasis organinės medžiagos, įvairios cheminiai elementai, taip pat energijos. Dirvožemio danga veikia kaip įvairių teršalų biologinis sugėriklis, naikintojas ir neutralizatorius. Jei ši grandis bus sunaikinta, esamas biosferos funkcionavimas bus negrįžtamai sutrikdytas. Todėl itin svarbu ištirti pasaulinę dirvožemio dangos biocheminę reikšmę, esamą būklę ir pokyčius veikiant antropogeninei veiklai.

Pesticidų atradimas chemikalai augalų ir gyvūnų apsauga nuo įvairių kenkėjų ir ligų yra vienas svarbiausių mokslo laimėjimų. Šiandien pasaulyje 1 hektarui išberiama 300 kg chemikalų. Tačiau dėl ilgalaikio pesticidų naudojimo žemės ūkyje, medicinoje (vektorių kontrolei), beveik visuotinai būdingas jų efektyvumo sumažėjimas dėl atsparių kenkėjų išsivystymo ir „naujų“ kenkėjų plitimo. kenksmingų organizmų, natūralūs priešai ir kurių konkurentus sunaikino pesticidai. Atsižvelgiant į tai, pesticidų likimas dirvožemyje ir galimybė juos neutralizuoti cheminėmis ir biologiniais metodais. Labai svarbu kurti ir naudoti tik vaistus, kurių gyvavimo trukmė yra trumpa, matuojama savaitėmis ar mėnesiais.

Vienas aštriausių pasaulinės problemos dabarties ir numatomos ateities problema didėja kritulių rūgštingumas ir dirvožemio danga.

Rūgščių dirvožemių plotai nepažįsta sausrų, tačiau jų natūralus derlingumas yra sumažėjęs ir nestabilus; jie greitai išsenka, o derlius mažas. Rūgštus lietus sukelia ne tik paviršinių vandenų ir viršutinių dirvožemio horizontų rūgštėjimą. Rūgštingumas, kai vanduo teka žemyn, apima visą dirvožemio profilį ir sukelia didelį požeminio vandens rūgštėjimą. Rūgštūs lietūs atsiranda dėl žmogaus veiklos, kartu išskiriami didžiuliai kiekiai sieros, azoto, anglies oksidų. Šie oksidai, patekę į atmosferą, pernešami dideliais atstumais, sąveikauja su vandeniu ir virsta sieros, sieros, azoto, azoto ir anglies rūgščių mišinio tirpalais, kurie „rūgštaus lietaus“ pavidalu iškrenta žemėje, sąveikaudami su augalai, dirvožemis, vandenys. Pagrindiniai šaltiniai atmosferoje yra skalūnų, naftos, anglies, dujų deginimas pramonėje, žemės ūkyje ir namuose. Žmonių ekonominė veikla beveik padvigubino sieros oksidų, azoto oksidų, vandenilio sulfido ir anglies monoksido išmetimą į atmosferą. Natūralu, kad tai turėjo įtakos atmosferos kritulių, gruntinio ir gruntinio vandens rūgštingumo padidėjimui. Norint išspręsti šią problemą, būtina padidinti atmosferą teršiančių junginių sistemingų matavimų apimtis dideliuose plotuose.

Išvada.

Gamtos apsauga yra mūsų šimtmečio uždavinys, problema, kuri tapo socialine. Vėl ir vėl girdime apie aplinkai gresiantį pavojų, tačiau vis tiek daugelis laikome juos nemaloniu, tačiau neišvengiamu civilizacijos produktu ir tikime, kad dar spėsim susidoroti su visais iškilusiais sunkumais. Tačiau žmogaus poveikis aplinkai įgavo nerimą keliantį mastą. Norint iš esmės pagerinti situaciją, reikės kryptingų ir apgalvotų veiksmų. Atsakinga ir efektyvi aplinkosaugos politika bus įmanoma tik tada, kai sukaupsime patikimus duomenis apie esamą aplinkos būklę, pagrįstas žinias apie svarbių aplinkos veiksnių sąveiką, jei kursime naujus metodus, kaip sumažinti ir užkirsti kelią gamtai daromai žalai. Vyras.

Chemijos pramonė yra šalies ūkio šaka, kuri gamina Skirtingos rūšys chemijos produktai visoms pramonės šakoms, žemės ūkiui, vartotojų sektoriams. Gamina pagrindinius chemijos produktus – amoniaką, neorganines rūgštis, šarmus, mineralines trąšas, sodą, chlorą ir chloro produktus, suskystintas dujas; organinės sintezės produktai - rūgštys, alkoholiai, eteriai, organinių elementų junginiai, angliavandeniliai, organiniai tarpiniai produktai, dažikliai; sintetinės medžiagos – dervos, plastikai, cheminiai ir sintetiniai pluoštai, cheminiai reagentai, buitinė chemija ir kt. Pramonėje svarbią vietą užima naftos perdirbimo ir naftos chemijos pramonė. Pagrindinės chemijos įmonių emisijos yra dujos, garai ir cheminių junginių dulkės. Priklausomai nuo agregacijos būsena jose esančios priemaišos, chemijos įmonių emisijos skirstomos į klases: 1 klasė - dujinės ir garinės (SO2, CO, NO x, H2S, CS2, NH3, angliavandeniliai, fenoliai ir kt.); 2 klasė - skystis (rūgštys, šarmai, druskų tirpalai, skystų metalų ir jų druskų tirpalai, organiniai junginiai); 3 klasė – kietas (organinės ir neorganinės dulkės, suodžiai, dervingos medžiagos, švinas ir jo junginiai ir kt.); 4 klasė – mišri (įvairūs klasių deriniai). Chemijos įmonių emisijose dažniausiai vienu metu yra kelios medžiagų grupės, kurių didžioji dalis neigiamai veikia biosferos komponentus. Tradiciškai šiuos gaminius galima skirstyti: į medžiagas, naudojamas technologiniame procese ir jas išsaugant Cheminės savybės patekus į aplinką; šalutinių reakcijų produktai arba priemaišos; transformacijos produktai, pasikeitus pradinėms savybėms ir atsiradus naujoms; medžiagos, kurios yra vienarūšių medžiagų mišiniai. Padidėjęs ekotoksinių medžiagų išsiskyrimas pastebimas naudojant aukštą temperatūrą, termiškai oksidacines reakcijas (pirolizę), filtravimo procesus, transportuojant ir pakuojant birias medžiagas, valant įrangą nuo žaliavų likučių ir kt. Neigiama įtaka ant visų jo komponentų, tokių medžiagų kaip CO, NO x, SO2, CO2, SO3 fenoliai, naftos dujos, susidarančios naftos ir naftos produktų perdirbimo procesuose, aromatiniai angliavandeniliai, alkoholiai, eteriai, angliavandenilių halogeniniai dariniai, ketonai ir kt., vandenilio sulfidas, anglies disulfidas, fluoridai, amoniakas, suodžiai, ir tt TAIP Jis susidaro nevisiškai degant anglies turinčioms medžiagoms, į orą patenka deginant kietąsias atliekas su išmetamosiomis dujomis ir pramonės įmonių išmetamais teršalais. CO2 yra junginys, kuris aktyviai reaguoja su sudedamosiomis atmosferos dalimis, prisideda prie temperatūros padidėjimo planetoje ir šiltnamio efekto sukūrimo. SO2 išsiskiria deginant sieros turintį kurą arba perdirbant sieros rūdas, spalvotųjų ir juodųjų metalų metalurgijoje, cheminiuose procesuose gaminant sieros rūgštį, sulfitus, gaminant trąšas, celiuliozę, perdirbant naftos produktus ir kt. sieros junginiai išsiskiria deginant kasybos sąvartynų organines liekanas. SO2 yra nuodingas ir dirgina akių ir kvėpavimo takų gleivinę. Ilgas jo įkvėpimas, net ir nedideliais kiekiais, sukelia lėtinių plaučių ligų vystymąsi. Būdamas ore, jis oksiduojasi iki SO3 ir, susijungęs su atmosferos drėgme, sudaro sieros rūgštį, kuri rūgštūs lietūs ypač kenkia augmenijai spygliuočių miškai, rūgština dirvožemį ir vandenį, pagreitina metalų korozijos procesus, ardo statybines konstrukcijas. SO3 susidaro oksiduojantis SO2. Galutinis reakcijos produktas yra aerozolis arba sieros rūgšties tirpalas lietaus vandenyje, kuris rūgština dirvožemį ir paūmina žmogaus kvėpavimo takų ligas. Sieros rūgšties aerozolio nusodinimas iš chemijos įmonių dūmų raketų stebimas esant mažam drumstumui ir didelei oro drėgmei. H2S ir CS2.Į atmosferą jie patenka atskirai arba kartu su kitais sieros junginiais. Pagrindiniai išmetamųjų teršalų šaltiniai yra dirbtinio pluošto, cukraus, kokso gamybos įmonės, naftos perdirbimo gamyklos, taip pat naftos telkiniai. Atmosferoje, sąveikaudami su kitais teršalais, jie lėtai oksiduojasi iki SO3. NE x. Pagrindiniai išmetamųjų teršalų šaltiniai yra įmonės, gaminančios azotines trąšas, azoto rūgštį ir nitratus, anilino dažus, nitro junginius, šilką ir celiulioidą. NE x patys yra labai toksiški, dalyvauja cheminės reakcijos formuojantis smogui. NE x prisidėti prie rūgščių lietaus susidarymo, kuris labai paveikia lito ir hidrosferą. Perteklinis azoto junginių kiekis ardo dirvožemio struktūrą, mažina derlingumą, sukelia augalų mineralų disbalansą, didina nitritų ir nitratų kiekį augalininkystės ir gyvulininkystės produktuose. Didžioji dalis azoto oksidų susidaro deginant visų rūšių iškastinį kurą dėl azoto oksidacijos. aukšta temperatūra katilų ir krosnių krosnyse. Kitas NO šaltinis xį atmosferą patenka vidaus degimo varikliai. Fluoro junginiai. Taršos šaltiniai yra aliuminio, emalio, stiklo, keramikos, plieno, fosfatines trąšas gaminančios įmonės. Fluoro turinčios medžiagos į atmosferą patenka dujinių junginių – vandenilio fluorido arba natrio ir kalcio fluorido dulkių pavidalu. Junginiai pasižymi toksišku poveikiu ir yra stiprūs insekticidai. Chloro junginiai. Į atmosferą jie patenka iš chemijos įmonių, gaminančių druskos rūgštį, chloro turinčius pesticidus, organinius dažus, hidrolizinį alkoholį, baliklį, sodą. Atmosferoje jie randami kaip chloro molekulių ir druskos rūgšties garų mišinys. Chloro toksiškumą lemia junginių pobūdis ir jų koncentracija. Tarp pavojingiausių medžiagų, kurių šaltinis yra chemijos pramonė, yra patvarūs organiniai teršalai (POP: pesticidai - aldrinas, chlordanas, dieldrinas, endrinas, heptachloras, mireksas, toksafenas ir DDT; heksachlorbenzenas; polichlorinti bifenilai (PCB) - naudojami junginiai kaip elektrinių skysčių komponentai, taip pat kai kuriuose susidaro kaip šalutiniai produktai chemijos pramonė; polichlorinti dibenzo-pdioksinai ir dibenzofuranai yra junginiai, kurie susidaro kaip šalutiniai produktai kai kuriose chemijos pramonės šakose, taip pat aukštos temperatūros procesuose arba procesuose, kuriuose naudojamas chloras (pavyzdžiui, degimo metu). Buitinės atliekos turinčių chloruotų polimerų, balinant popierių ir chloruojant vandenį ir pan.)), kurie turi tiesioginį toksinį poveikį visiems biosferos komponentams, yra itin lėtas naikinimas aplinkoje ir gebėjimas kauptis maisto grandinėse.

naftos chemijos sintezė - pagrindinis naftos chemijos pramonės technologinis procesas, įskaitant tokius procesus kaip pirolizė (naftos ir dujų angliavandenilių molekulių suskaidymas esant 630–700 ° C temperatūrai ir padidintam atmosferos slėgiui), hidratacija (į olefino molekulę pridedama vandens žaliavos kaitinimas esant 70 atm slėgiui), dehidrinimas (vandenilio atskyrimas nuo angliavandenilių iki 600 °C temperatūroje), alkilinimas, polimerizacija ir kt.). Daugelis procesų vyksta dalyvaujant katalizatoriams (chromo oksidams, nikeliui, kobaltui ir kt.). Aplinkos tarša įvairiomis cheminėmis medžiagomis yra pagrindinis nepalankus veiksnys perdirbant naftą. Pavyzdžiui: sintetinio etilo alkoholio gamyba tiesiogiai hidratuojant etileną yra nesočiųjų angliavandenilių, amoniako garų, etilo alkoholio šaltinis; acetileno – angliavandenilių šaltinio, vandenilio cianido rūgšties, dimetilamino ir skruzdžių rūgšties, dimetilformamido gamyba; sintetinio fenolio ir acetono gamyboje yra fenolio, acetono, benzeno, olefininių angliavandenilių, acetonfenolio, izopropilbenzeno ir kt. Pagrindinės naftos chemijos pramonės aplinkos taršos priežastys yra: nepakankamas komunikacijų sandarumas, siurblių sandarinimo dėžės sandarikliai, nuotėkis. flanšinės jungtys, procesų ir rankinių operacijų dažnumas, slėginiai aparatai su naudojamos žaliavos šildymu, nepatenkinamas pastatų išplanavimas, mažas valymo priemonių efektyvumas. Naftos perdirbimo būdai skirstomi į pirminius ir antrinius. Pirminiai metodai yra fiziniai aliejaus atskyrimo metodai, pagrįsti skirtingais atskirų jo frakcijų virimo temperatūrų intervalais – tiesioginė distiliacija. Antriniai – cheminiai metodai, apimantys visišką naftos žaliavos transformaciją dėl gilių struktūrinių angliavandenilių transformacijų, veikiančių pakilusios temperatūros ir slėgis naudojant katalizatorius. Tai įvairūs naftos produktų krekingo ir riformingo tipai.

Galingų naftos perdirbimo gamyklų oro taršos zona tęsiasi 20 ar daugiau kilometrų. Išskiriamų kenksmingų medžiagų kiekis nustatomas pagal naftos perdirbimo gamyklos pajėgumą ir yra: angliavandeniliai - 1,5–2,8; vandenilio sulfidas 0,0025–0,0035 1 % sieros aliejuje; anglies monoksidas 30-40% sudegusio kuro masės; sieros dioksidas - 200% sieros masės sudegintame kure.

• < Назад