Химическое загрязнение среды промышленностью

| Категория реферата: Рефераты по экологии
| Теги реферата: bestreferat, реферат по физкультуре
| Добавил(а) на сайт: Judickij.

Фотохимический туман представляет собой многокомпонентную смесь газов и аэрозольных частиц первичного и вторичного про- исхождения. В состав основных компонентов смога входят озон, оксиды азота и серы, многочисленные органические соединения перекисной природы, называемые в совокупности фотооксиданта- ми. Фотохимический смог возникает в результате фотохимических реакций при определенных условиях: наличии в атмосфере высо- кой концентрации оксидов азота, углеводородов и других заг- рязнителей, интенсивной солнечной радиации и безветрия или очень слабого обмена воздуха в приземном слое при мощной и в течение не менее суток повышенной инверсии. Устойчивая без- ветренная погода, обычно сопровождающаяся инверсиями, необхо- дима для создания высокой концентрации реагирующих веществ.
Такие условия создаются чаще в июне-сентябре и реже зимой.
При продолжительной ясной погоде солнечная радиация вызывает расщепление молекул диоксида азота с образованием оксида азо- та и атомарного кислорода. Атомарный кислород с молекулярным кислородом дают озон. Казалось бы, последний, окисляя оксид азота, должен сновапревращаться в молекулярный кислород, а оксид азота - в диоксид. Но этого не происходит. Оксид азота вступает в реакции с олефинами выхлопных газов, которые при этом расщепляются по двойной связи и образуют осколки молекул и избыток озона. В результате продолжащейся диссоциации новые массы диоксида азота расщеппляются и дают дополнительные ко- личества озона. Возникает циклическая реакция, в итоге кото- рой в атмосфере постепенно накапливается озон. Этот процесс в ночное время прекращается. В свою очередь озон вступает в ре- акцию с олефинами. В атмосфере концентрируются различные пе- рекиси, которые в сумме и образуют характерные для фотохими- ческого тумана оксиданты. Последние являются источником так называемых свободных радикалов, отличающихся особой реакцион- ной спосбностью. Такие смоги - нередкое явление над Лондоном,
Парижем, Лос-Анджелесом, Нью-Йорком и другими городами Европы и Америки. По своему физиологическому воздействию на организм человека они крайне опасны для дыхательной и кровеносной сис- темы и часто бывают причиной преждевременной смерти городских жителей с ослабленным здоровьем.

Проблема контролирования выброса в атмосферу загрязняющих веществ промышленными предприятиями (ПДК)

Приоритет в области разработки предельно допустимых концентраций в воздухе принадлежит СССР. ПДК - такие концент- рации, которые на человека и его потомство прямого или кос- венного воздействия, не ухудшают их работоспособности, само- чувствия, а также санитарно-бытовых условий жизни людей.
Обобщение всей информации по ПДК, получаемой всеми ведомства- ми, осуществляется в ГГО - Главной Геофизической Обсервато- рии. Чтобы по результатам наблюдений определить значения воз- духа, измеренные значения концентраций сравнивают с макси- мальной разовой предельно допустимой концентрацией и опреде- ляют число случаев, когда были превышены ПДК, а также во сколько раз наибольшее значение было выше ПДК. Среднее значе- ние концентрации за месяц или за год сравнивается с ПДК дли- тельного действия - среднеустойчивой ПДК. Состояние загрязне- ние воздуха несколькими веществами, наблюдаемые в атмосфере города, оценивается с помощью комплексного показателя - ин- декса загрязнения атмосферы (ИЗА). Для этого нормированные на соответствующее значения ПДК и средние концентрации различных веществ с помощью несложных расчетов приводят к величине концентраций сернистого ангидрида, а затем суммируют. Макси- мальные разовые концентрации основных загрязняющих веществ были наибольшими в Норильске (оксилы азота и серы), Фрунзе
(пыль), Омске (угарный газ). Степень загрязнения воздуха ос- новными загрязняющими веществами находится в прямой зависи- мости от промышленного развития города. Наибольшие максималь- ные концентрации характерны для городов с численностью насе- ления более 500 тыс. жителей. Загрязнение воздуха специфичес- кими веществами зависит от вида промышленности, развитой в городе. Если в крупном городе размещены предприятия несколь- ких отраслей промышленности, то создается очень высокий уро- вень загрязнения воздуха, однако проблема снижения выбросов многих специфических веществ до сих пор остается нерешенной.

3. Химическое загрязнение природных вод.

Всякий водоем или водный источник связан с окружающей его внешней средой. На него оказывают влияние условия формирова- ния поверхностного или подземного водного стока, разнообраз- ные природные явления, индустрия, промышленное и коммунальное строительство, транспорт, хозяйственная и бытовая деятель- ность человека. Последствием этих влияний является привнесе- ние в водную среду новых, несвойственных ей веществ - загряз- нителей, ухудшающих качество воды. Загрязнения, поступающие в водную среду, классифицируют по разному, в зависимости от подходов, критериев и задач. Так, обычно выделяют химическое, физическое и биологические загрязнения. Химическое загрязне- ние представляет собой изменение естественных химических свойств вода за счет увеличения содержания в ней вредных при- месей как неорганической (минеральные соли, кислоты, щелочи, глинистые частицы), так и органической природы (нефть и неф- тепродукты, органические остатки, поверхностноактивные ве- щества, пестициды).

Неорганическое загрязнение

Основными неорганическими (минеральными) загрязнителями пресных и морских вод являются разнообразные химические сое- динения, токсичные для обитателей водной среды. Это соедине- ния мышьяка, свинца, кадмия, ртути, хрома, меди, фтора. Боль- шинство из них попадает в воду в результате человеческой дея- тельности. Тяжелые металлы поглощаются фитопланктоном, а за- тем передаются по пищевой цепи более высокоорганизованным ор- ганизмам. Токсический эффект некоторых наиболее распростра- ненных загрязнителей гидросферы представлен в таблице:

ВЕЩЕСТВО ПЛАНКТОН РАКООБРАЗНЫЕ МОЛЛЮСКИ РЫБЫ

1. Медь +++ +++ +++ +++
2. Цинк + ++ ++ ++
3. Свинец - + + +++
4. Ртуть ++++ +++ +++ +++
5. Кадмий - ++ ++ ++++
6. Хлор - +++ ++ +++
7. Роданид - ++ + ++++
8. Цианид - +++ ++ ++++
9. Фтор - - + ++
10. Сульфид - ++ + +++

Степень токсичности (примечание):

- - отсутствует

+ - очень слабая

++ - слабая

+++ - сильная

++++ - очень сильная

Кроме перечисленных в таблице веществ, к опасным заразите- лям водной среды можно отнести неорганические кислоты и осно- вания, обуславливающие широкий диапозон рН промышленных сто- ков (1,0 - 11,0) и способных изменять рН водной среды до зна- чений 5,0 или выше 8,0, тогда как рыба в пресной и морской воде может существовать только в интервале рН 5,0 - 8,5. Сре- ди основных источников загрязнения гидросферы минеральными веществами и биогенными элементами следует упомянуть предпри- ятия пищевой промышленности и сельское хозяйство. С орошаемых земель ежегодно вымывается около 6 млн.т. солей. К 2000 году возможно увеличение их массы до 12 млн.т./год. Отходы, содер- жащие ртуть, свинец, медь локализованы в отдельных районах у берегов, однако некоторая их часть выносится далеко за преде- лы территориальных вод. Загрязнение ртутью значительно снижа- ет первичную продукцию морских экосистем, подавляя развитие фитопланктона. Отходы, содержащие ртуть, обычно скапливаются в донных отложениях заливов или эстуариях рек. Дальнейшая ее миграция сопровождается накоплением метиловой ртути и ее включением в трофические цепи водных организмов. Так, печаль- ную известность приобрела болезнь Минамата, впервые обнару- женную японскими учеными у людей, употреблявших в пищу рыбу, выловленную в заливе Минамата, в который бесконтрольно сбра- сывали промышленные стоки с техногенной ртутью.

Органическое загрязнение.

Среди вносимых в океан с суши растворимых веществ, большое значение для обитателей водной среды имеют не только мине- ральные, биогенные элемнты, но Далее и органические остатки. Вынос в океан органического вещества оценивается в 300 - 380 млн.т./год. Сточные воды, содержащие суспензии органического происхождения или растворенное органическое вещество, пагуб- новлияютна состояние водоемов. Осаждаясь, суспензии заливают дно и задерживают развитие или полностью прекращают жизнедея- тельность данных микроорганизмов, участвующих в процессесамо- очищения вод. При гниении данных осадков могут образовываться вредные соединения и отравляющие вещества, такие как серово- дород, которые привогдят к загрязнению всей воды в реке. На- личие суспензий затрудняют также проникновение света в глубь воды и замедляет процессы фотосинтеза. Одним из основных са- нитарных требований, предъявляемых к качеству воды, является содержание в ней необходимого количества кислорода. Вредное действие оказывают все загрязнения, которые так или иначе со- действуют снижению содержания кислорода в воде. Поверхностно- активные вещества - жиры, масла, смазочные материалы - обра- зуют на поверхности воды пленку, которая препятствует газооб- мену между водой и атмосферой, что снижает степень насыщен- ности воды кислородом. Значительный объем органических ве- ществ, большинство из которых не свойственно природным водам, сбрасывается в реки вместе с промышленными и бытовыми стока- ми. Нарастающее загрязнение водоемов и водостоков наблюдается во всех промышленных странах. Информация о содержании некото- рых органических веществ в промышленных сточных водах предос- тавлена ниже:

ЗАГРЯЗНЯЮЩИЕ ВЕЩЕСТВА КОЛИЧЕСТВО В МИРОВОМ СТОКЕ

МЛН.Т./ГОД

1. Нефтепродукты 26,563
2. Фенолы 0,460
3. Отходы производств синтетических волокон 5,500
4. Растительные органические остатки 0,170
5. Всего 33,273

В связи с быстрыми темпами урбанизации и несколько замед- ленным строительством очистных сооружений или их неудовлетво- рительной эксплуатацией водные бассейны и почва загрязняются бытовыми отходами. Особенно ощутимо загрязнение в водоемах с замедленным течением или непроточных (водохранилища, озера).
Разлагаясь в водной среде, органические отходы могут стать средой для патогенных организмов. Вода, загрязненная органи- ческими отходами, становится практически непригодной для питья и других надобностей. Бытовые отходы опасны не только тем, что являются источником некоторых болезней человека
(брюшной тиф, дизентерия, холера), но и тем, что требуют для своего разложения много кислорода. Если бытовые сточные воды поступают в водоем в очень больших количествах, то содержание растворимого кислорода может понизится ниже уровня, необходи- мого для жизни морских и пресноводных организмов.

4. Проблема загрязнения Мирового океана

(на примере ряда органических соединений)

Нефть и нефтепродукты