Защита и охрана окружающей среды от химических загрязнений
Воздействие химии на внешнюю среду
Основные проблемы загрязнения окружающей среды: 1. Возрастание выбросов загрязняющих веществ в связи с ростом производства 2. Вредное воздействие загрязняющих веществ на организмы 3. Перенос загрязнения на огромные расстояния 4. Непредсказуемые крупномасштабные последствия
Определения • Загрязнение окружающей среды — это увеличение концентрации физических, химических, биологических агентов сверх обычных значений.
Основные виды загрязнения:
1. химическое загрязнение: – воздуха; – пресных поверхностных вод, – грунтовых вод, – морей и океанов, – почвы, – продуктов питания; 2. загрязнение высокотоксичными отходами 3. радиоактивное загрязнение;
4. электромагнитное загрязнение;
5. биологическое загрязнение;
6. загрязнение твердыми отходами;
Шумовое загрязнение.
Последствия загрязнения
Последствия химического загрязнения окружающей среды – отголоски антропогенной деятельности. Избыточное поступление тяжелых металлов, синтетических соединений в организм животных, человека, структуры растений отражается на здоровье и развитии экосистемы. Одни действуют быстро, а для других характерны отдаленные исходы.
Результат загрязнения проявляется в истощении озонового слоя, ухудшении качества окружающей среды, гибели редких форм животных. Здоровье человека также падает, появляются хронические заболевания – астма, бронхит, обструкции, дерматит.
Деградация окружающей среды
Первой страдает окружающая среда, она постепенно разрушается. Рост углекислого газа в атмосфере растения не в состоянии компенсировать, фотосинтез слабеет. В крупных городах смог становится неотъемлемой частью пейзажа. Он с ветром переносится на близлежащие территории и выпадает на землю в форме кислотных дождей.
Далее химические вещества, попав в окружающую среду, проникают через почву в подземные источники. Этот круговорот уже не остановить. Только уменьшение выработки, контроль сброса тяжелых веществ способно снизить разрушительное влияние на экологию.
Здоровье человека
Жители крупных городов все чаще обращаются за медицинской помощью с нарушениями дыхания, болями за грудиной, дерматологическими осложнениями.
Химическое загрязнение окружающей среды и здоровье человека – две параллельно идущие проблемы. Мы дышим задымленным воздухом, пьем плохую воду, едим продукты, обогащенные пестицидами. Организм – сложная, но хрупкая система. Любое внешнее влияние ухудшает качество жизни. Болезни физического характера провоцируют психоэмоциональные – усталость, нервозность, бессонницу, сложности засыпания и беспокойный сон.
Истощение озонового слоя
Землю от ультрафиолетовых лучей надежно защищает озоновый слой. Он как иммунная система на страже здоровья человека. Углекислый газ, хлорфторуглероды приводят к нарушению целостности «щита».
Последствия истощения озонового слоя по причине химического загрязнения:
· снижение численности фитопланктона (морские жители теряют источники питания);
· водоросли синтезируют отравляющий красный пигмент, что влияет на живые организмы;
· деревья теряют ростовые почки;
· у человека снижается иммунная защита;
· возрастает число аллергозов;
· ткани ускоренно стареют;
· катаракта диагностируется значительно чаще;
· рак кожи, малигнизация невусов (родинки) прогрессирует.
Неплодородные земли
При загрязнении земель химическими веществами (промышленные отходы, пестициды, инсектициды, неочищенные сточные воды) приводят к резкому снижению плодородных качеств почвы. Использовать в качестве сельскохозяйственных угодий со временем становится невозможно. Растения на такой земле не растут.
Защита и охрана окружающей среды от химических загрязнений
Сохранить экологию возможно исключительно комплексно. С помощью программ международной защиты, государственных законодательных актов создаются правила и регламенты работы промышленных предприятий.
Но каждому доступно уменьшить вред, улучшить, сохранить окружающую среду на экологически безопасном уровне для себя и будущих поколений. Достаточно соблюдать простое условие – поддержание чистоты.
Химическое производство отрицательно влияет на экологию и здоровье человека. Вредное воздействие бывает трех типов: Истощение природных ресурсов. При добыче нефти и газа их становится меньше. Рано или поздно источники ресурсов закончатся. Загрязнение среды химическими компонентами: бесконтрольное поступление отходов в естественные воды, почву и воздух. К таким загрязняющим веществам относят тяжелые металлы: никель, железо, щелочи. Появление техногенных ландшафтов. Перечисленные типы взаимодействуют. Разделять их полностью было бы ошибкой.
Источники загрязнений Объекты химической промышленности вызывают экологические проблемы. Это связано с технологией производства и с токсичностью некоторых веществ для природы и человека. Остатки переработки сбрасывают на отвальные площадки и полигоны. Опасные компоненты попадают в почву во время ветровой и водной эрозии. Неконтролируемый выброс элементов возникает при авариях. Классический пример — катастрофа на АЭС в Чернобыле. Ее последствия до сих пор оказывают неблагоприятное влияние на людей.
Среди основных токсичных истоков химического производства выделяют такие: оксид азота; растворители органического происхождения; соединения серы, железа, фосфора; хлор и производные; ртуть и другие. Важно! У многих компаний нет должного финансирования для внедрения контроля безопасности при производстве товаров химической промышленности. К наиболее опасным химическим производствам относят: заводы по изготовлению искусственного волокна; предприятия по производству кислот и удобрений; объекты целлюлозно-бумажной промышленности; нефте-, коксо химические производства.
Негативное влияние на экологию оказывают и другие моменты: пары бензина на заправках, которые загрязняют атмосферу; сбросы в водоемы сточных вод с заводов; нерациональное ведение сельского хозяйства, использование ядохимикатов, которые проникают в почву; электрохимические процессы: производство алюминия и подобное; получение ПАВ и других реагентов; жидкие и растворимые в воде загрязнители; заводы сернокислотного производства. Нельзя упускать из виду бытовые и промышленные сточные воды.
Наличие в них органических соединений отрицательно сказывается на состоянии земных оболочек. Необходима тщательная многоступенчатая очистка, прежде чем стоки попадут в окружающую среду. Главные проблемы в химии В результате вмешательства человека в природу возникают необратимые последствия. Создает дисбаланс в природе еще одна отрасль – бытовая химия. Она оказывает отрицательное влияние на окружающую среду. Развитие органической химии вызывает проблемы экологического состояния планеты и здоровья человека: повышается уровень онкологических заболеваний; наблюдаются изменения нервной системы, болезни внутренних органов, отклонения у новорожденных, которые были получены еще во время внутриутробного развития.
Основная причина такого влияния — непродуманность, несовершенство технологических процессов. В результате страдают все природные ресурсы. Химические факторы, загрязняющие окружающий мир, могут быть созданы природой и человеком. Производство — причина антропогенного выброса вредных веществ. При оценке особо опасных веществ выделяют такие параметры: Токсичность. Ее уровень устанавливают в специальных лабораториях, проводят опыты на животных. Способность компонентов вызывать раковые опухоли. Скорость выведения из организма человека. Способность накапливаться в слоях оболочек планеты.
Влияние на молекулярном уровне, вызывание мутаций. Минимальные концентрации веществ, превышение которых делает их опасными. При наличии у вещества хотя бы одного из перечисленных свойств, его относят к опасным соединениям. Если есть два, три и больше параметров — к особо опасным. Развитие химии в Российской Федерации охватывает следующие проблемы науки: износ производственных мощностей; высокая стоимость и отсутствие нужного ассортимента сырья; плачевное состояние кадрового потенциала химического производства; неэффективная внешняя политика государства; высокая цена электроэнергии и ж/д перевозок; низкий уровень автоматизации производств; отсутствие современного химического оборудования. Базовый компонент российской промышленности — химическая отрасль. Роль химии не последняя.
Она приносит окружающей среде серьезный урон. Пути решения экологических проблем Экологические проблемы возможно предупредить. Снизят неблагоприятное влияние промышленности на человека и окружающую среду такие методы: действие средств контроля и очистительных сооружений; соблюдение ГОСТов и других нормативных стандартов в области охраны окружающей среды; выполнение требований, прописанных в государственной экологической экспертизе; следование правилам и мероприятиям по охране окружающей природы.
Ученые предлагают и другие варианты решения данной экологической проблемы: снижение количества отходов; сокращение объемов использования энергии; очищение воздуха на чрезмерно загрязненных территориях; повышение энергоэффективности; ограничение роста населения; переход на экологически чистые и возобновляемые источники получения электрической и тепловой энергии.
Для уменьшения вредного влияния химической промышленности было решено объединить силы государства, бизнеса и науки. Изучив источники загрязнения и возможные способы устранения проблемы, компании приступили к разработке новых технологий, не нарушающих природный баланс и не угрожающих здоровью человека.
Источник
Защита окружающей среды от химического загрязнения
Министерство образования Сахалинской области
Государственное бюджетное образовательное учреждение
«Профессиональное училище № 13»
ЗАЩИТА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ ОТ ХИМИЧЕСКОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ
Методические указания к самостоятельной работе обучающихся
Защита окружающей среды от химического загрязнения: Метод указ. / Сост. / ГБОУ НПО «Профессиональное училище №13», — Александровск-Сахалинский, 2013
Методические указания предназначены для обучающихся всех профессий, изучающих курс химии.
Рекомендовано методической комиссией преподавателей ГБОУ НПО «Профессиональное училище №13»
Загрязнение окружающей среды
Загрязнение окружающей среды – привнесение новых, не характерных для нее физических, химических и биологических агентов или превышение их естественного уровня.
Основные типы загрязнения
1. Физическое (тепловое, шумовое, электромагнитно, световое, радиоактивное)
2. Химическое (тяжелые металлы, пестициды, пластмассы и др. химические вещества)
3. Биологическое (биогенное, микробиологическое, генетическое)
4. Информационное (информационный шум, ложная информация, факторы беспокойства)
Любое химическое загрязнение – это появление химического вещества в непредназначенном для него месте. Загрязнения, возникающие в процессе деятельности человека, являются главным фактором его вредного воздействия на природную среду.
Химические загрязнители могут вызывать острые отравления, хронические болезни, а также оказывать канцерогенное и мутагенное действие. Например, тяжелые металлы способны накапливаться в растительных и животных тканях, оказывая токсическое действие. Кроме тяжелых металлов, особо опасными загрязнителями являются хлордиоксины, которые образуются из хлорпроизводных ароматических углеводородов, используемых при производстве гербицидов. Источниками загрязнения окружающей среды диоксинами являются и побочные продукты целлюлозно-бумажной промышленности, отходы металлургической промышленности, выхлопные газы двигателей внутреннего сгорания. Эти вещества очень токсичны для человека и животных даже при низких концентрациях и вызывают поражение печени, почек, иммунной системы.
Наряду с загрязнением окружающей среды новыми для нее синтетическими веществами, большой ущерб природе и здоровью людей может нанести вмешательство в природные круговороты веществ за счет активной производственной и сельскохозяйственной деятельности, а также образования бытовых отходов.
Загрязнению подвергаются атмосфера (воздушная среда), гидросфера (водная среда) и литосфера (твердая поверхность) Земли.
Вначале деятельность людей затрагивала лишь живое вещество суши и почву. В 19 в., когда начала бурно развиваться индустрия, в сферу промышленного производства начали вовлекаться значительные массы химических элементов, извлекаемых из земных недр. При этом воздействию стала подвергаться не только наружная часть земной коры, но также природные воды и атмосфера.
В середине 20 в. некоторые элементы стали использоваться в таком количестве, которое сопоставимо с массами, вовлеченными в природные круговороты. Низкая экономичность большей части современной индустриальной технологии привела к образованию огромного количества отходов, которые не утилизируются в смежных производствах, а выбрасываются в окружающую среду. Массы загрязняющих отходов столь велики, что создают опасность для живых организмов, включая человека.
Хотя химическая промышленность не является главным поставщиком загрязнений, для нее характерны выбросы, наиболее опасные для природной среды, человека, животных и растений. Термин «опасные отходы» применяют к любого рода отходам, которые могут нанести вред здоровью или окружающей среде при их хранении, транспортировке, переработке или сбросе. К ним относятся токсичные вещества, воспламеняющиеся отходы, отходы, вызывающие коррозию и другие химически активные вещества.
В зависимости от особенностей циклов массообмена загрязняющий компонент может распространяться на всю поверхность планеты, на более или менее значительную территорию или иметь локальный характер. Таким образом, экологические кризисы, являющиеся результатом загрязнения окружающей среды, могут быть трех сортов – глобальные, региональные и локальные
Одной из проблем, имеющих глобальный характер, является возрастание содержания в атмосфере углекислого газа в результате техногенных выбросов. Наиболее опасным последствием этого явления может стать повышение температуры воздуха благодаря «парниковому эффекту». Проблема нарушения глобального цикла массобмена углерода уже переходит из области экологии в экономические, социальные и, в конце-концов, политические сферы.
В декабре 1997 в г. Киото (Япония) был принят Протокол к рамочной конвенции Организации объединенных наций об изменении климата (датированной маем 1992) (см. также КИОТСКИЙ ПРОТОКОЛ). Главное в Протоколе – количественные обязательства развитых стран и стран с переходной экономикой, включая Россию, по ограничению и снижению выбросов парниковых газов, прежде всего СО2, в атмосферу в 2008–2012. У России разрешенный уровень выбросов парниковых газов на эти годы – 100% от уровня 1990. Для стран ЕС в целом он составляет 92%, для Японии – 94%. У США предполагалось 93%, однако эта страна отказалась участвовать в Протоколе, поскольку снижение выбросов углекислого газа означает понижение уровня выработки электроэнергии и, следовательно, стагнацию промышленности. 23 октября 2004 Государственная Дума России приняла решение о ратификации Киотского Протокола.
К загрязнениям регионального масштаба относятся многие отходы промышленных предприятий и транспорта. В первую очередь, это касается диоксида серы. Он вызывает образование кислотных дождей, поражающих организмы растений и животных и вызывающих заболевания населения. Техногенные оксиды серы распределяются неравномерно и наносят ущерб отдельным районам. За счет переноса воздушных масс они зачастую пересекают границы государств и оказываются на территориях, удаленных от индустриальных центров.
В крупных городах и промышленных центрах воздух, наряду с оксидами углерода и серы, часто загрязнен оксидами азота и твердыми частицами, выбрасываемыми автомобильными двигателями и дымовыми трубами. Нередко наблюдается образование смога. Хотя эти загрязнения носят локальных характер, они затрагивают многих людей, компактно поживающих на таких территориях. Кроме того, наносится ущерб окружающей природе.
Одним из основных загрязнителей окружающей среды является сельскохозяйственное производство. В систему круговорота химических элементов искусственно вводятся значительные массы азота, калия, фосфора в виде минеральных удобрений. Их избыток, не усвоенный растениями, активно вовлекается в водную миграцию. Накопление соединений азота и фосфора в природных водоемах вызывает усиленный рост водной растительности, зарастание водоемов и загрязнение их мертвыми растительными остатками и продуктами разложения. Кроме того, аномально высокое содержание растворимых соединений азота в почве влечет за собой повышение концентрации этого элемента в сельскохозяйственных продуктах питания и питьевой воде. Это может вызвать серьезные заболевания людей.
В качестве примера, показывающего изменения структуры биологического круговорота в результате деятельности человека, можно рассмотреть данные для лесной зоны европейской части России. В доисторические времена вся эта территория была покрыта лесами, сейчас их площадь уменьшилась почти вдвое. Их место заняли поля, луга, пастбища, а также города, поселки, транспортные магистрали. Уменьшение общей массы некоторых элементов за счет общего уменьшения массы зеленых растений компенсируется внесением удобрений, которое вовлекает в биологическую миграцию значительно больше азота, фосфора и калия, чем естественная растительность. Вырубка леса и распашка почв способствуют усилению водной миграции. Таким образом, существенно увеличивается содержание соединений некоторых элементов (азота, калия, кальция) в природных водах.
Загрязнителями воды являются и органические отходы. На их окисление расходуется дополнительное количество кислорода. При слишком низком содержании кислорода нормальная жизнь большинства водных организмов становится невозможной. Аэробные бактерии, которым необходим кислород, также погибают, вместо них развиваются бактерии, использующие для своей жизнедеятельности соединения серы. Признаком появления таких бактерий является запах сероводорода – одного из продуктов их жизнедеятельности.
Среди многих последствий хозяйственной деятельности человеческого общества особое значение имеет процесс прогрессирующего накопления металлов в окружающей среде. К наиболее опасным загрязнителям относят ртуть, свиней и кадмий. Существенное воздействие на живые организмы и их сообщества оказывают также техногенные поступления марганца, олова, меди, молибдена, хрома, никеля и кобальта.
Природные воды могут загрязняться пестицидами и диоксинами, а также нефтью. Продукты разложения нефти токсичны, а нефтяная пленка, изолирующая воду от воздуха, приводит к гибели живых организмов (в первую очередь, планктона) в воде.
Помимо накопления в почве токсичных и вредных веществ в результате деятельности человека, ущерб землям наносится за счет захоронения и свалок промышленных и бытовых отходов.
Задание на самостоятельную работу:
Изучив литературу (см. ниже) составить сообщение на любую из указанных тем:
¾ Основные меры борьбы с загрязнением атмосферы;
¾ Защита окружающей среды от загрязнения тяжелыми металлами;
¾ Защита окружающей среды от загрязнения соединениями азота;
¾ Защита окружающей среды от загрязнения соединениями серы;
¾ Защита окружающей среды от загрязнения соединениями углерода.
1. Опаловский Земля глазами химика. М., Наука, 1990
2. Среда нашего обитания. В четырех книгах (перевод с англ.). М., Мир, 1995
3. Химия и общество (перевод с англ.). М., Мир, 1995
4. Добровольский биогеохимии. Учеб. пособие для геогр., биол., геол., с.-х. спец. вузов. М., Высш. шк., 1998
5. Андруз Дж., Введение в химию окружающей среды (перевод с англ.) М., Мир, 1999
6. Человек и среда его обитания. Хрестоматия. Под ред. и . М., Мир, 2003
ТРЕБОВАНИЯ К ОФОРМЛЕНИЮ СООБЩЕНИЙ
1. Текст сообщения распечатать на бумаге формата А4.
2. По всем сторонам листа оставить поля от края листа. Размеры: левого поля — 30 мм; правого поля — 10 мм; верхнего поля — 15 мм; нижнего поля — 15 мм.
3. Использовать шрифт Times New Roman. Цвет шрифта должен быть чёрным, кегль – 12 пт. Можно использовать компьютерные возможности акцентирования внимания на определённых терминах, применяя различные способы начертания.
4. Заголовки следует располагать в середине строки без точки в конце и печатать прописными буквами, не подчеркивая.
5. Для абзацев, не являющихся заголовками, установить отступ первой строки на 12,5 мм и выравнивание – по ширине.
6. Если в сообщении более одной страницы, то страницы следует нумеровать арабскими цифрами.
7. Обязательно напечатать список использованных источников (литература и адреса Web-страниц).
8. Оформление титульного листа:
Государственное бюджетное образовательное учреждение
начального профессионального образования 12 шрифт
Источник
