Glavno kemijsko onečišćenje okoliša. Kemijsko onečišćenje okoliša: izvori, vrste, oblici

Naš planet se sastoji od kemijskih elemenata. To su uglavnom željezo, kisik, silicij, magnezij, sumpor, nikal, kalcij i aluminij. Živi organizmi koji postoje na Zemlji također se sastoje od kemijskih elemenata, organskih i anorganskih. U osnovi je to voda, odnosno kisik i vodik. Još uvijek u sastavu živih bića postoje sumpor, dušik, fosfor, ugljik i tako dalje. Izluci živih bića, kao i njihovi ostaci, sastavljeni su od kemikalija i spojeva. Sve sfere planeta - voda, zrak, tlo - kompleksi su kemikalija. Sva živa i neživa priroda međusobno djeluju, što rezultira, uključujući i onečišćenje. Ali ako se sve sastoji od kemijskih elemenata, onda se i oni mogu međusobno izmjenjivati i zagađivati kemijskim elementima. Dakle, kemijsko onečišćenje okoliša je jedina vrsta onečišćenja? Do nedavno je tako bilo. Postojala je samo kemija okoliša i živih organizama. No, dostignuća znanosti i njihovo uvođenje u proizvodnju stvorili su i druge, osim kemijskih oblika i vrsta onečišćenja. Sada već govorimo o energiji, zračenju, buci i tako dalje. Osim toga, trenutačno se kemija okoliša počela nadopunjavati tvarima i spojevima koji se prije nisu nalazili u prirodi, a stvorio ih je čovjek u procesu proizvodnje, odnosno umjetno. Te se tvari nazivaju ksenobiotici. Priroda ih nije u stanju obraditi. Ne ulaze u lanac ishrane i nakupljaju se u okolišu i organizmima.

Kemijsko onečišćenje i dalje ostaje i ono je glavno.

Je li onečišćenje moguće ako su sastav tvari i njezin zagađivač isti? Možda zato što do onečišćenja dolazi kada se poveća koncentracija određenih elemenata na određenom mjestu ili okolišu.

Dakle, kemijsko onečišćenje okoliša dodatno je unošenje u prirodu, uključujući njenu floru i faunu, kemijskih elemenata prirodnog i umjetnog podrijetla. Izvori onečišćenja su svi procesi koji se odvijaju na Zemlji, kako prirodni tako i umjetni. Glavnim obilježjem onečišćenja može se smatrati stupanj njihovog utjecaja na živu i neživu prirodu. Posljedice onečišćenja mogu biti: otklonjene i ne, lokalne i globalne, jednokratne i sustavne i sl.

Znanost

Sve veći antropogeni utjecaj na prirodu i sve veći razmjeri njezinog onečišćenja dali su poticaj stvaranju kemijske grane pod nazivom "Kemija okoliša". Ovdje se proučavaju procesi i transformacije koji se događaju u tlu, hidro- i atmosferi, proučavaju se prirodni spojevi i njihovo podrijetlo. Odnosno, opseg ovog dijela znanstvene aktivnosti su kemijski procesi u biosferi, migracija elemenata i spojeva duž prirodnih lanaca.

Zauzvrat, kemija okoliša ima svoje pododjeljke. Jedan proučava procese koji se odvijaju u litosferi, drugi - u atmosferi, treći - u hidrosferi. Osim toga, postoje odjeli koji proučavaju onečišćujuće tvari prirodnog i antropogenog podrijetla, njihove izvore, transformacije, kretanje i sl. Trenutno je stvoren još jedan odjel - ekološki, čiji je opseg istraživanja vrlo blizak i ponekad identificiran s općim smjerom.

Kemija okoliša razvija metode i sredstva zaštite prirode i traži načine za poboljšanje postojećih sustava čišćenja i zbrinjavanja. Ova grana kemije usko je povezana s područjima znanstvenog istraživanja kao što su ekologija, geologija i tako dalje.

Može se pretpostaviti da je najveći izvor onečišćenja okoliša kemijska industrija. Ali nije tako. U usporedbi s drugim sektorima industrijske proizvodnje, odnosno prometa, poduzeća u ovoj industriji ispuštaju znatno manje zagađivača. Međutim, sastav ovih tvari sadrži mnogo više različitih kemijskih elemenata i spojeva. To su organska otapala, amini, aldehidi, klor, oksidi i još mnogo toga. U kemijskim poduzećima sintetizirani su ksenobiotici. Odnosno, ova industrija svojom proizvodnjom zagađuje prirodu i proizvodi proizvode koji su samostalan izvor onečišćenja. Odnosno za okoliš, izvore kemijskog onečišćenja i proizvodnju, te proizvode i rezultate njegove uporabe.

Kemijska znanost i industrija, ključne grane ljudske djelatnosti. Oni istražuju, razvijaju, a zatim proizvode i primjenjuju tvari i spojeve koji služe kao osnova za strukturu svega na Zemlji, uključujući i nju. Rezultati ovih aktivnosti imaju stvarnu priliku utjecati na strukturu žive i nežive tvari, stabilnost postojanja biosfere, postojanje života na planeti.

Vrste onečišćenja i njihovi izvori

Kemijsko onečišćenje okoliša, kao i odgovarajuća grana znanosti, uvjetno se dijeli na tri vrste. Svaka vrsta odgovara sloju u Zemljinoj biosferi. To su kemijsko onečišćenje: litosfera, atmosfera i hidrosfera.

Atmosfera. Glavni izvori onečišćenja zraka su: industrija, transport i termalne stanice, uključujući i kućne kotlove. U industrijskoj proizvodnji po emisiji onečišćujućih tvari u atmosferu prednjače metalurški pogoni, kemijska poduzeća i tvornice cementa. Tvari zagađuju zrak kako prvim dolaskom u njega, tako i derivatima koji nastaju u samoj atmosferi.

Hidrosfera. Glavni izvori onečišćenja Zemljinog vodnog sliva su ispusti iz industrijskih poduzeća, kućanskih usluga, nesreće i ispusti s brodova, otjecanje s poljoprivrednog zemljišta i tako dalje. Zagađivači su i organske i anorganske tvari. U glavne spadaju: spojevi arsena, olova, žive, anorganskih kiselina i ugljikovodika u različitim oblicima i oblicima. Otrovni teški metali se ne razgrađuju i akumuliraju u organizmima koji žive u vodi. Nafta i naftni proizvodi zagađuju vodu mehanički i kemijski. Prolivanjem tankog filma po površini vode smanjuju količinu svjetlosti i kisika u vodi. Kao rezultat toga, proces fotosinteze se usporava, a propadanje se ubrzava.

Litosfera. Glavni izvori onečišćenja tla su sektor kućanstava, industrijska poduzeća, promet, toplinska energetika i poljoprivreda. Njihovim djelovanjem u zemlju dospijevaju teški metali, pesticidi, naftni proizvodi, kiseli spojevi i slično. Promjene u kemijskom i fizičkom sastavu tala, kao i njihove strukture, dovode do gubitka njihove produktivnosti, erozije, destrukcije i trošenja.

Kemija okoliša raspolaže informacijama o više od 5 milijuna vrsta spojeva, a njihov broj neprestano raste, koji na ovaj ili onaj način "putuju" biosferom. Više od 60.000 takvih spojeva uključeno je u proizvodne aktivnosti.

Glavni zagađivači i elementi

Kemija okoliša smatra sljedeće elemente i spojeve glavnim zagađivačima prirode.

Ugljični monoksid je plin bez boje i mirisa. Aktivni spoj koji reagira s tvarima koje čine atmosferu. U osnovi je formiranja "efekta staklenika". Toksičan je i to svojstvo raste u prisutnosti dušika u zraku.

Sumporov dioksid i sumporni anhidrid povećavaju kiselost tla. Što dovodi do gubitka njegove plodnosti.

Sumporovodik. Bezbojni plin. Razlikuje se po svijetlom mirisu pokvarenih jaja. To je redukcijsko sredstvo i oksidira na zraku. Pali se na temperaturi od 225 0 C. Prateći je plin u nalazištima ugljikovodika. Prisutan je u vulkanskim plinovima, u mineralnim izvorima, a javlja se na dubinama većim od 200 metara u Crnom moru. U prirodi je izvor njegovog izgleda razgradnja proteinskih tvari. U industrijskoj proizvodnji pojavljuje se tijekom pročišćavanja nafte i plina. koristi se za dobivanje sumpora i sumporne kiseline, raznih spojeva sumpora, teške vode, u medicini. Sumporovodik je otrovan. Utječe na sluznicu i dišne organe. Ako je za većinu živih organizama otrovna tvar, onda je za neke mikroorganizme i bakterije stanište.

dušikovih oksida. To je otrovni plin bez boje i mirisa. Njihova opasnost raste u gradovima, gdje se miješaju s ugljikom i stvaraju fotokemijski smog. Ovaj plin negativno utječe na ljudske dišne puteve i može dovesti do plućnog edema. On je, zajedno sa sumpornim oksidom, izvor kiselih kiša.

Sumporov dioksid. Plin oštrog, bezbojnog mirisa. Utječe na sluznicu očiju i dišnih organa.

Negativan utjecaj na prirodu uzrokuje povećani sadržaj fluora, olova i spojeva klora, ugljikovodika i njihovih para, aldehida i još mnogo toga.

Tvari osmišljene i stvorene za povećanje plodnosti zemljišta i produktivnosti usjeva u konačnici dovode do degradacije tla. Nizak stupanj njihove asimilacije na mjestima primjene omogućuje im širenje na značajne udaljenosti i "hranjivanje" biljaka koje uopće nisu one za koje su namijenjene. Glavni medij za njihovo kretanje je voda. Sukladno tome, u njemu se također opaža značajan porast zelene mase. Vodena tijela rastu i nestaju.

Gotovo svi “kemijski” zagađivači prirodnog okoliša imaju tako složen negativan učinak.

Do sada su ksenobiotici ili umjetno sintetizirane tvari klasificirani kao zasebna kategorija zagađivača. Ne ulaze u normalni ciklus ishrane. Ne postoje učinkoviti načini za njihovu umjetnu obradu. Ksenobiotici se nakupljaju u tlu, vodi, zraku, živim organizmima. Migriraju iz tijela u tijelo. Kako će završiti ta akumulacija i kolika je njezina kritična masa?

Rezultat čovjekovog utjecaja na okoliš, odnosno njegova djelatnost dovela je do naizgled nemogućeg onečišćenja prirode onim od čega se sastoji, promjena je njezina temeljnog, dubinskog sastava i strukture. Koncentracija nekih kemijskih elemenata i smanjenje volumena drugih stvara neistražene i po posljedicama nepredvidive učinke u biosferi.

Video - Kako zagađenje zraka utječe na zdravlje

Kemijsko onečišćenje - unošenje zagađivača u ekosustav koji su mu strani ili u koncentracijama koje su veće od pozadinskih.

Svako kemijsko onečišćenje je pojava kemikalije na mjestu koje nije predviđeno za to. Onečišćenje koje nastaje ljudskim djelovanjem glavni je čimbenik njegovog štetnog utjecaja na prirodni okoliš.

Kemijski zagađivači mogu uzrokovati akutna trovanja, kronične bolesti, a imaju i kancerogeno i mutageno djelovanje. Na primjer, teški metali se mogu nakupljati u biljnim i životinjskim tkivima, uzrokujući toksični učinak. Osim teških metala, posebno opasni zagađivači su klordioksini, koji nastaju iz kloriranih aromatskih ugljikovodika koji se koriste u proizvodnji herbicida. Izvori onečišćenja okoliša dioksinima su i nusproizvodi industrije celuloze i papira, otpad metalurške industrije te ispušni plinovi motora s unutarnjim izgaranjem. Ove tvari su vrlo otrovne za ljude i životinje čak i u niskim koncentracijama i uzrokuju oštećenja jetre, bubrega i imunološkog sustava.

Uz onečišćenje okoliša novim za njega sintetskim tvarima, veliku štetu prirodi i ljudskom zdravlju može uzrokovati uplitanje u prirodne cikluse tvari uslijed aktivnih industrijskih i poljoprivrednih aktivnosti, kao i stvaranje otpada iz kućanstva (Sl. 2).

Atmosfera (zračni okoliš), hidrosfera (vodeni okoliš) i litosfera (čvrsta površina) Zemlje izloženi su zagađenju.

Ovisno o karakteristikama ciklusa prijenosa mase, onečišćujuća komponenta može se proširiti na cijelu površinu planeta, na manje ili više značajno područje ili biti lokalna. Dakle, ekološke krize koje proizlaze iz onečišćenja okoliša mogu biti tri vrste - globalne, regionalne i lokalne.

Jedan od problema globalne prirode je povećanje sadržaja ugljičnog dioksida u atmosferi kao posljedica čovjekovih emisija. Najopasnija posljedica ove pojave može biti povećanje temperature zraka zbog "efekta staklenika". Problem narušavanja globalnog ciklusa prijenosa mase ugljika već se iz područja ekologije kreće u gospodarsku, socijalnu i, konačno, političku sferu.

Riža. 2.

Ovo je jedna od najstarijih vrsta onečišćenja okoliša s kojima se čovjek susreo. Uključuje mineralne i organske tvari. Razlikovati destruktivne i postojane kemijske onečišćujuće tvari. Potonji su posebno opasni, jer se mogu akumulirati u biosferi. Prisutnost postojanih zagađivača objašnjava se činjenicom da je čovjek sintetizirao nove tvari, pa čak i klase tvari koje su prije bile odsutne u biosferi, te stoga u prirodi ne postoje prirodni načini korištenja tih tvari. Primjer izrazito postojanog zagađivača je insekticid DDT: unatoč činjenici da se nije koristio nekoliko desetljeća, DDT se nalazi u krvi životinja koje žive u najudaljenijim dijelovima zemaljske kugle gdje ovaj pesticid nikada nije korišten.

Kemijski zagađivači uključuju:

Ksenobiotici su tvari koje su tuđe živim organizmima i nisu uključene u prirodne biogeokemijske cikluse.

Ekotoksikanti su otrovne tvari antropogenog podrijetla koje uzrokuju ozbiljne poremećaje u strukturama ekosustava.

Superekotoksikanti (SET) su tvari koje imaju snažan toksični učinak u iznimno malim dozama. Za SET, stvarno uvođenje MPC-a gubi svoje značenje. Osim toga, uvelike povećavaju osjetljivost živih organizama na druge, manje snažne zagađivače.

Onečišćujuće tvari, izložene složenom djelovanju različitih čimbenika okoliša, transformiraju se, zbog čega se njihova toksičnost može promijeniti.

Teški metali (h.m.) - metal gustoće od 8 tisuća kg / m3 ili više (osim plemenitih i rijetkih). Do t.m. uključuju: olovo, bakar, cink, nikal, kadmij, kobalt, antimon, kositar, bizmut, živu.

Neke od tehnogenih emisija teških metala koje ulaze u atmosferu u obliku finih aerosola prenose se na znatne udaljenosti i dovode do globalnog onečišćenja. Glavni dobavljač su poduzeća obojene metalurgije. Takva poduzeća karakterizira prisutnost 5 km zone maksimalnih koncentracija t.m. i 20-50 km - zone visokih koncentracija. Uočeno je ozbiljno onečišćenje olovom i drugim teškim metalima oko autocesta.

Biljke mogu akumulirati teške metale, kao srednja karika u lancu tla -> biljka -> životinja -> čovjek (ili zaobilazeći životinje). Međutim, biljke ne ponavljaju kemijski sastav tla, jer su sposobne za selektivnu apsorpciju. Glavni pokazatelj ovdje je koeficijent biološke apsorpcije - omjer sadržaja elementa u pepelu biljke i koncentracije u tlu. Biljke obitelji klinčića akumuliraju bakar, paprika nakuplja kobalt, cink apsorbiraju patuljaste breze i lišajevi itd.

Teški metali su otrovi. Mehanizmi njihovog toksičnog djelovanja su različiti. Mnogi metali u određenim koncentracijama inhibiraju djelovanje enzima (bakar, živa). Neki metali tvore komplekse slične kelatima sa zajedničkim metabolitima, remeteći metabolizam (željezo). Drugi metali oštećuju stanične membrane, mijenjajući njihovu propusnost i druga svojstva. Neki metali se natječu s elementima potrebnim za tijelo (Sr-90 može zamijeniti Ca u tijelu, Cs-137 - kalij, kadmij može zamijeniti cygk).

Pesticidi ulaze u biosferu izravnom primjenom, s tretiranim sjemenom, umirućim dijelovima biljaka, leševima insekata i migriraju u tlu i vodi. Posebnu opasnost predstavljaju postojani i kumulativni (tj. akumulirani u ekosustavima) pesticidi, koji se otkrivaju desetljećima nakon primjene.

Čak i pri niskim koncentracijama u vodi, pesticidi su opasni zbog sposobnosti nekih organizama da akumuliraju te tvari u svojim tkivima. Dakle, ako se proces koncentriranja (biološkog pojačanja) klorovih derivata ugljikovodika ponavlja na nekoliko trofičkih razina (plankton - mladice - mekušci - veći organizmi), onda na kraju njihova koncentracija može biti vrlo visoka.

Zbog nakupljanja pesticida broj populacija nekih vrsta riba se smanjuje. Zabilježeni su brojni slučajevi masovnog uginuća ptica i insekata na mjestima intenzivne uporabe pesticida. Identificirani su takvi negativni aspekti utjecaja pesticida na biološke objekte kao što su mutageni, kancerogeni, alergeni.

Nafta i naftni proizvodi.

Naftni proizvodi su jedan od najkarakterističnijih zagađivača oceana. U Svjetski ocean i površinske vode godišnje se unese 15-17 milijuna tona nafte i naftnih derivata. Utjecaj onečišćenja uljem na stanje hidrobionta opisuju sljedeće činjenice:

Izravno trovanje organizama sa smrtnim ishodom;

Ozbiljna kršenja fiziološke aktivnosti hidrobionta

Izravno premazivanje ptica i drugih organizama naftnim derivatima. Naftni proizvodi krše izolacijske funkcije perja, a kada pokušavaju očistiti perje, ptice gutaju naftne proizvode i umiru.

Promjene u organizmima uzrokovane prodiranjem naftnih derivata

Promjene kemijskih, fizikalnih i bioloških svojstava okoliša.

Najopasniji su aromatski ugljikovodici, topljivi u vodi. Smrtonosne koncentracije aromatičnih ugljikovodika za mlade i jaja su vrlo niske (10-4%). Nakupljanje PAH-a ne samo da narušava okus jestivih organizama (npr. školjke, ribe), već je i opasno, jer su te tvari kancerogene. Tako je koncentracija kancerogenih ugljikovodika u tkivu dagnji ulovljenih na području luke Toulon (Francuska) dosegla 3,5 mg po kg suhe težine.

Problem kemijskog onečišćenja planeta jedan je od globalnih i hitnih ekoloških problema. Ekološki dio kemije istražuje utjecaj tvari na okoliš (zrak, voda, čvrsta kora, živi organizmi).
Pogledajmo neke od ovih problema:
kisela kiša
efekt staklenika
Opće zagađenje zraka
Ozonska rupa
Nuklearno onečišćenje.

efekt staklenika

Efekt staklenika je proces u atmosferi u kojem se prenosi upadna vidljiva svjetlost i apsorbira infracrveno, što povećava temperaturu na površini Zemlje i šteti cijeloj prirodi. Zagađenje je višak ugljičnog dioksida.

Ovaj koncept je prvi put formuliran 1863. godine. Tydall. Godine 1896 S. Arrhenius je pokazao da ugljični dioksid povećava temperaturu atmosfere za 5 0 C. 70-ih godina 20. stoljeća dokazano je da i drugi plinovi daju efekt staklenika: ugljični dioksid - 50-60%, metan - 20% , dušikovi oksidi - 5 %.

Struja vidljivih zraka ulazi u površinu Zemlje, nepromijenjene prolaze kroz stakleničke plinove, a pri susretu sa Zemljom dio se pretvara u dugovalne infracrvene zrake. Ove zrake blokiraju staklenički plinovi i toplina ostaje na Zemlji.

Godine 1890 - prosječna temperatura planeta je 14,5 0 C, 1980. godine - 15,2 0 C. Opasnost je u trendu rasta. Prema prognozama za 2030-50, i dalje će rasti za 1,5-4,5 0 S.

Učinci:

Negativno: otapanje vječnih snijega i porast razine oceana za 1,5 m. poplave najproduktivnijih teritorija, nestabilno vrijeme, ubrzanje izumiranja životinja i biljaka, odmrzavanje permafrosta, što će dovesti do uništenja zgrada izgrađenih na pilotima.

Pozitivno: tople zime u sjevernim krajevima naše zemlje, neke prednosti za poljoprivredu.

Uništavanje ozonskog omotača

Oštećenje ozonskog omotača je proces smanjenja količine ozona u atmosferi na visini od oko 25 km (u stratosferi). Tamo se ozon i kisik međusobno pretvaraju (3O2 ↔ 2O3) pod utjecajem ultraljubičastog zračenja Sunca i ne dopuštaju da to zračenje dospije do površine Zemlje, čime se cijeli živi svijet spašava od izumiranja. Nastanak "ozonskih rupa" uzrokuju freoni i dušikovi plinovi, koji umjesto ozona apsorbiraju UV zračenje i remete ravnotežu.

kisela kiša

Kisela kiša je oborina koja sadrži kiseline zbog apsorpcije sumporovog dioksida i dušikovih oksida od strane oblaka. Izvor onečišćenja su industrijske emisije plinova, motora nadzvučnih zrakoplova. To dovodi do oštećenja listopadnih biljaka, korozije metala, zakiseljavanja tla i vode.

Kiselost prirodnih vodnih tijela i oborine su normalne ako je pH 5,6 (zbog CO 2 otopljenog u vodi)

Kisela oborina je svaka oborina koja je kisela. Prvi put su registrirani u Engleskoj 1907.-1908. Sada ima oborina s pH 2,2-2,3.

Izvori kiselog taloženja: kiseli oksidi: SO 2 , NO 2

Mehanizam nastanka kiselih taloženja: plinovi + vodena para tvore otopine kiselina s pH< 7

Spojevi sumpora se oslobađaju u atmosferu:
a) na prirodan način tj. biološki procesi razaranja, djelovanje anaerobnih bakterija močvara, vulkanska aktivnost.
b) antropogeni - 59-60% ukupne količine emisija u atmosferu, prerada raznih vrsta goriva, rad metalurških poduzeća, cementari, proizvodnja sumporne kiseline itd.

2 H 2 S + 3O 2 \u003d 2H 2 O + 2SO 2

Dušikovi oksidi ulaze u atmosferu:
a) prirodno - grmljavinom, ili pod djelovanjem bakterija u tlu;
b) antropogeni - zbog djelovanja vozila, termoelektrana, proizvodnje mineralnih gnojiva, dušične kiseline, nitro spojeva, miniranja.

2NO + O 2 \u003d 2NO 2

Kada se dušikov oksid +4 otopi u vodi, nastaju dvije kiseline - dušična i dušična, kada se dušikov oksid +4 oksidira i stupi u interakciju s vodom, nastaje dušična kiselina.

2NO 2 + H 2 O \u003d HNO 3 + HNO 2

4NO 2 + 2H 2 O + O 2 \u003d 4HNO 3

Opće zagađenje zraka

Osim navedenih oksida dušika i sumpora, u atmosferu se ispuštaju i drugi plinovi.

Ugljik tvori dva oksida: ugljični dioksid i ugljični monoksid.

Ugljični monoksid je otrov. Nastaje tijekom nepotpunog izgaranja goriva.

Glavni dobavljači štetnih plinova su automobili.

MPC CO - 9 -10 μg / m 3

Postoje i mnoge druge vrste onečišćenja okoliša, kao što su kanalizacija s otrovnim otpadom, vrlo postojane tvari (pesticidi, teški metali, polietilen itd.), industrijski dim i prašina, cestovni transport, tankeri za naftu.

Naravno, tamo možete kupiti priručnik i pročitati o kemijskim osnovama biologije... Ili otići na sva predavanja učitelja i od tamo saznati sve informacije. Ali ako nemate vremena i ne želite trošiti novac, evo kratkog i osnovnog uvoda u ovu čudnu disciplinu koja se nalazi na nekim sveučilištima.

Što je kemijska ekologija?

Kemijska ekologija je grana ekologije koja se bavi proučavanjem posljedica izravnih i nuspojava kemikalija na okoliš te vjerojatnih načina smanjenja njihovog negativnog utjecaja.

Ovo je glavni pojam. Međutim, postoje i drugi. Na primjer, engleska književnost shvaća kemijsku ekologiju kao studij kemije. interakcije između vrsta u ekosustavu.

Kemičar Rakov E.G. želi da se kemijska ekologija razumije mnogo šire, predlažući da se u nju uključi proučavanje bilo kakvih kemijskih procesa koji se događaju u ekosustavima (uključujući kruženje tvari).

Kemijsko onečišćenje okoliša

Čovječanstvo je oduvijek bilo povezano sa svijetom oko sebe. Međutim, štetan utjecaj čovjeka na prirodu dobio je tako velike razmjere s razvojem visoko industrijaliziranog društva.

Kakvo to značenje ima za nas? Najizravnije, jer smo upravo zbog toga u velikoj opasnosti. A najveća opasnost je kemijsko onečišćenje okoliša, jer ta onečišćenja nisu prirodna za prirodu, nisu za nju svojstvena.

Vrste kemijskog onečišćenja

Postoji nekoliko vrsta kemijskog onečišćenja:

Kemijsko onečišćenje atmosfere;
Kemijska kontaminacija tla;
Kemijsko onečišćenje oceana.

Sve su one toliko globalne da je potrebno detaljnije stati i detaljnije razmotriti svaku vrstu tih onečišćenja.

Onečišćenje atmosfere: vrste i izvori

Glavni izvori onečišćenja atmosfere su promet, industrija i kotlovi za kućanstvo. Ali industrija je, naravno, veća od ostalih.

"Dobavljači" ovih onečišćenja su metalurška poduzeća, termoelektrane, cementne i kemijske tvornice. Oni su ti koji ispuštaju primarne i sekundarne onečišćujuće tvari u okoliš. Prvi odmah padaju izravno u atmosferu, a drugi tek tijekom bilo kakvih reakcija (kemijskih, fizikalnih, fotokemijskih itd.).

A evo i najpopularnijih kemikalija koje nas polako, ali sigurno ubijaju: ugljični monoksid i dušik, sumporni i sumporni anhidrid, sumporovodik i ugljični disulfid, spojevi fluora i klora.

Velik negativan utjecaj na našu atmosferu imaju i aerosolni spojevi, a krivci su masovna miniranja, proizvodnja cementa, spaljivanje ostataka morskih plodova i potrošnja visokopepelnog ugljena u termoelektranama.

Zagađenje oceana: vrste i izvori

Kao posljedica onečišćenja voda Svjetskog oceana mijenja se prirodni kemijski sastav vode, jer se u njoj povećava postotak organskih ili anorganskih štetnih nečistoća.

Od anorganskih zagađivača mogu se razlikovati spojevi: olovo, arsen, krom, živa, fluor, bakar, kao i anorganske kiseline i baze, koje povećavaju pH raspon industrijskih otpadnih voda.

Negativan utjecaj očituje se u toksičnom učinku. Kad se ispuste u vodu, te toksine apsorbira fitoplankton, koji dalje duž lanca ishrane prenosi toksine na bolje organizirane organizme.

Od organskih zagađivača glavni su naftni derivati. Dolazeći do dna, djelomično ili potpuno blokiraju vitalnu aktivnost mikroorganizama uključenih u samopročišćavanje voda. Nadalje, kada se raspadaju, ti sedimenti mogu stvoriti posebne otrovne tvari koje zagađuju vode. I još jedna negativna posljedica - ovi organski zagađivači stvaraju film na površini i sprječavaju prodiranje svjetlosti duboko u vode, ometajući procese fotosinteze i izmjene plinova. Rezultat negativnih posljedica mogu biti, između ostalog, takve strašne bolesti kao što su dizenterija, trbušni tifus, kolera.

Onečišćenje tla: vrste i izvori

Glavni "neprijatelji" tla su spojevi koji stvaraju kiseline, teški metali, gnojiva, pesticidi, nafta i naftni proizvodi.

Odakle dolaze ove vrste onečišćenja? Da, od svuda: od stambenih zgrada, industrijskih i kućanskih poduzeća, termoenergetike, prometa, poljoprivrede.

Posljedice onečišćenja tla tužne su kao i onečišćenje atmosfere i Svjetskog oceana: patogene bakterije (tuberkuloza, tifus, plinska gangrena, poliomijelitis, antraks itd.), tvari otrovne za žive organizme, olovo ulaze u tlo. Sve to ne samo da zagađuje tlo, već i remeti prirodnu i normalnu cirkulaciju tvari, negativno utječući na zdravlje ljudi.

Tako smo naučili kratke informacije o takvoj znanosti kao što je kemijska ekologija. Strašno je i pomisliti koliko nam se loših stvari može dogoditi ako se određene mjere ne poduzmu na vrijeme. A kako biste imali vremena za razmišljanje o poboljšanju kvalitete života i zdravlja svojih najmilijih i sebe, nudimo našu pomoć u rješavanje svakodnevnih studentskih problema– pisanje eseja, seminarskih radova, testova itd.

Uvod

Kemikalije su dio našeg svakodnevnog života. Sva živa i neživa tvar se sastoji od kemikalija, a proizvodnja gotovo svakog industrijskog proizvoda uključuje korištenje kemikalija. Mnoge kemikalije, kada se koriste na odgovarajući način, značajno doprinose poboljšanju kvalitete našeg života, zdravlja i dobrobiti. No, postoje iznimno opasne kemikalije koje, ako se njima pravilno ne upravlja, mogu imati štetan učinak na naše zdravlje i okoliš.

Unatoč činjenici da je posljednjih godina sadržaj takvih štetnih nečistoća kao što su suspendirane krute tvari i sumpor dioksid u atmosferskom zraku ruskih gradova i industrijskih centara značajno smanjen (zbog značajnog pada proizvodnje), utjecaj industrijskih emisija na zdravlje ljudi i dalje ima značajan utjecaj.

U automobilskim motorima s unutarnjim izgaranjem u svijetu se godišnje sagori oko 2 milijarde tona naftnog goriva. Istodobno, učinkovitost je u prosjeku 23%, preostalih 77% troši se na grijanje okoliša.

U prirodnom i tehnogenom okruženju rijetko se nalazi izolirani učinak štetnih čimbenika, obično je čovjek izložen njihovom kombiniranom djelovanju.

organizam kemijskog onečišćenja

Kemijsko onečišćenje okoliša

Svako kemijsko onečišćenje je pojava kemikalije na mjestu koje nije predviđeno za to. Onečišćenje koje nastaje ljudskim djelovanjem glavni je čimbenik njegovog štetnog djelovanja na prirodni okoliš i zdravlje ljudi.

U početku je djelovanje ljudi utjecalo samo na živu tvar zemlje i tla. U 19. stoljeću, kada se industrija počela ubrzano razvijati, značajne mase kemijskih elemenata ekstrahiranih iz utrobe zemlje počele su biti uključene u sferu industrijske proizvodnje. Istodobno je počeo biti zahvaćen ne samo vanjski dio zemljine kore, već i prirodne vode i atmosfera.

Sredinom 20. stoljeća neki su se elementi počeli koristiti u količinama koje su usporedive s masama uključenim u prirodne cikluse. Niska učinkovitost većine suvremene industrijske tehnologije dovela je do stvaranja ogromne količine otpada koji se ne odlaže u srodnim industrijama, već se ispušta u okoliš. Mase zagađujućeg otpada toliko su velike da predstavljaju opasnost za žive organizme, uključujući ljude.

Iako kemijska industrija nije glavni izvor onečišćenja (slika 1.), nju karakteriziraju emisije koje su najopasnije za okoliš, ljude, životinje i biljke (slika 2). Izraz "opasni otpad" primjenjuje se na bilo koju vrstu otpada koja može štetiti zdravlju ili okolišu kada se skladišti, transportira, obrađuje ili odlaže. To uključuje otrovne tvari, zapaljivi otpad, korozivni otpad i druge reaktivne tvari.

U prosincu 1997. u Kyotu (Japan) usvojen je Protokol Okvirne konvencije Ujedinjenih naroda o klimatskim promjenama (od svibnja 1992.). Glavna stvar u Protokolu su kvantitativne obveze razvijenih zemalja i zemalja s ekonomijom u tranziciji, uključujući Rusiju, da ograniče i smanje emisije stakleničkih plinova, prvenstveno CO 2 , u atmosferu u razdoblju 2008.-2012. Rusija ima dopuštenu razinu emisije stakleničkih plinova za ove godine - 100% razine iz 1990. godine. Za EU u cjelini iznosi 92%, za Japan - 94%. SAD je trebao imati 93%, ali je ova zemlja odbila sudjelovati u Protokolu, jer smanjenje emisije ugljičnog dioksida znači smanjenje razine proizvodnje električne energije i posljedično stagnaciju industrije. Ruska državna duma je 23. listopada 2004. odlučila ratificirati Protokol iz Kyota.

Onečišćenje na regionalnoj razini uključuje veliki broj industrijskih i transportnih otpada. Prije svega, to se tiče sumporovog dioksida. Uzrokuje stvaranje kiselih kiša koje utječu na biljne i životinjske organizme i uzrokuju bolesti u populaciji. Tehnogeni sumporni oksidi su neravnomjerno raspoređeni i uzrokuju oštećenja na određenim područjima. Zbog prijenosa zračnih masa često prelaze granice država i završavaju na područjima udaljenim od industrijskih središta.

U velikim gradovima i industrijskim središtima zrak je, zajedno s ugljičnim i sumpornim oksidima, često zagađen dušikovim oksidima i česticama koje ispuštaju automobilski motori i dimnjaci. Često se opaža smog. Iako su ta onečišćenja lokalne prirode, utječu na mnoge ljude koji kompaktno žive u takvim područjima. Osim toga, nanosi se šteta okolišu.

Jedan od glavnih zagađivača okoliša je poljoprivredna proizvodnja. Značajne mase dušika, kalija i fosfora umjetno se unose u sustav cirkulacije kemijskih elemenata u obliku mineralnih gnojiva. Njihov višak, koji biljke ne asimiliraju, aktivno je uključen u migraciju vode. Akumulacija spojeva dušika i fosfora u prirodnim vodnim tijelima uzrokuje pojačan rast vodene vegetacije, zarastanje vodenih tijela i onečišćenje mrtvim biljnim ostacima i produktima raspadanja. Osim toga, nenormalno visok sadržaj topivih dušikovih spojeva u tlu dovodi do povećanja koncentracije ovog elementa u poljoprivrednoj hrani i vodi za piće. Može uzrokovati ozbiljne bolesti kod ljudi.

Zagađivači vode također su organski otpad. Njihova oksidacija troši dodatnu količinu kisika. Ako je sadržaj kisika prenizak, normalan život većine vodenih organizama postaje nemoguć. Aerobne bakterije kojima je potreban kisik također umiru, a umjesto njih se razvijaju bakterije koje koriste spojeve sumpora za svoju vitalnu aktivnost. Znak pojave takvih bakterija je miris sumporovodika - jednog od proizvoda njihove vitalne aktivnosti.

Među brojnim posljedicama ekonomske aktivnosti ljudskog društva, proces progresivne akumulacije metala u okolišu je od posebnog značaja. Najopasniji zagađivači su živa, olovo i kadmij. Tehnogeni unosi mangana, kositra, bakra, molibdena, kroma, nikla i kobalta također imaju značajan utjecaj na žive organizme i njihove zajednice (slika 3.).

Glavne mjere za suzbijanje onečišćenja zraka su: stroga kontrola emisija štetnih tvari. Potrebno je zamijeniti otrovne početne proizvode netoksičnim, prijeći na zatvorene cikluse, poboljšati metode čišćenja plinova i prikupljanja prašine. Od velike je važnosti optimizacija lokacije poduzeća kako bi se smanjile emisije iz prometa, kao i kompetentna primjena ekonomskih sankcija.

Međunarodna suradnja počinje igrati važnu ulogu u zaštiti okoliša od kemijskog onečišćenja. Sedamdesetih godina prošlog stoljeća pronađeno je smanjenje koncentracije O 3 u ozonskom omotaču, koji štiti naš planet od opasnog djelovanja ultraljubičastog zračenja sunca. Godine 1974. ustanovljeno je da se ozon uništava djelovanjem atomskog klora. Jedan od glavnih izvora klora koji ulazi u atmosferu su klorofluoro derivati ugljikovodika (freoni, freoni) koji se koriste u aerosolnim limenkama, hladnjacima i klima uređajima. Uništavanje ozonskog omotača događa se, možda, ne samo pod utjecajem ovih tvari. Međutim, poduzeti su koraci za smanjenje njihove proizvodnje i upotrebe. Godine 1985. mnoge su zemlje pristale zaštititi ozonski omotač. Nastavlja se razmjena informacija i zajednička istraživanja promjena koncentracije atmosferskog ozona.

Provođenje mjera za sprječavanje prodora onečišćujućih tvari u vodna tijela uključuje uspostavljanje obalnih zaštitnih pojaseva i vodozaštitnih zona, odbacivanje otrovnih pesticida koji sadrže klor, te smanjenje ispuštanja iz industrijskih poduzeća korištenjem zatvorenih ciklusa. Smanjenje rizika od onečišćenja naftom moguće je poboljšanjem pouzdanosti tankera.

Kako bi se spriječilo onečišćenje Zemljine površine, potrebne su preventivne mjere - sprječavanje onečišćenja tla industrijskom i kućnom kanalizacijom, čvrstim kućanskim i industrijskim otpadom, te sanitarno čišćenje tla i područja naseljenih mjesta gdje su takva kršenja utvrđena.

Najbolje rješenje za problem onečišćenja okoliša bile bi neotpadne industrije koje nemaju kanalizaciju, emisije plinova i kruti otpad. Međutim, proizvodnja bez otpada danas i u doglednoj budućnosti je u osnovi nemoguća, za njenu provedbu potrebno je stvoriti ciklički sustav tokova tvari i energije koji je ujednačen za cijeli planet. Ako se gubitak tvari, barem teoretski, još uvijek može spriječiti, onda će ekološki problemi energije i dalje ostati. Toplinsko onečišćenje se u načelu ne može izbjeći, a takozvani čisti izvori energije, poput vjetroelektrana, i dalje štete okolišu.

Do sada je jedini način da se značajno smanji onečišćenje okoliša tehnologije s malo otpada. Trenutno se stvaraju industrije s malo otpada, u kojima emisije štetnih tvari ne prelaze najveće dopuštene koncentracije (MAC), što neće dovesti do pogoršanja javnog zdravlja, a otpad ne dovodi do nepovratnih promjena u prirodi. Koriste se složena prerada sirovina, kombinacija nekoliko industrija, korištenje krutog otpada za proizvodnju građevinskih materijala.

Stvaraju se nove tehnologije i materijali, ekološki prihvatljiva goriva, novi izvori energije koji smanjuju onečišćenje okoliša.