Загрязнение окружающей среды

Содержание

Введение

1.Загрязнение  окружающей среды

2.Основные загрязняющие  вещества

3. Химическое загрязнение природных вод

    3.1 Неорганическое загрязнение

    3.2 Органическое  загрязнение

4.Углеводороды. Нефть и нефтепродукты

Литература

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

Человек загрязняет атмосферу  уже тысячелетиями, однако последствия  употребления огня, которым он пользовался  весь этот период, были незначительны. Приходилось мириться с тем, что  дым мешал дыханию и что сажа ложилась черным покровом на потолке и стенах жилища. Получаемое тепло было для человека важнее, чем чистый воздух и незаконченные стены пещеры. Это начальное загрязнение воздуха не представляло проблемы, ибо люди обитали тогда небольшими группами, занимая неизмерно обширную нетронутую природную среду. И даже значительное сосредоточение людей на сравнительно небольшой территории, как это было в классической древности, не сопровождалось еще серьезными последствиями.

        Так  было вплоть до начала девятнадцатого  века. Лишь за последние сто  лет развитие промышленности "одарило"  нас такими производственными  процессами, последствия которых  вначале человек еще не мог  себе представить. Возникли города-миллионеры, рост которых остановить нельзя. Все это результат великих  изобретений и завоеваний человека.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Углеводороды  и прочие химические вещества как  загрязнители окружающей среды.

1.Загрязнение  окружающей среды.

Загрязнения окружающей среды  бывают физические и химические. К  физическим (энергетическим) загрязнениям относятся шум, вибрация, электромагнитные поля, ионизирующие излучения радиоактивных  веществ, тепловое излучение, возникающее  в результате антропогенной деятельности. Продолжающееся увеличение количества и разнообразие новых промышленных предприятий, химических производств, различных транспортных средств, химизация  сельского хозяйства приводят к  нарастающему загрязнению окружающей среды всевозможными химическими  веществами (ксенобиотиками), попадающими  в нее с газообразными, жидкими  и твердыми выбросами и отходами.

Экологической ситуации в  России присущи все основные черты  и проявления глобального экологического кризиса. В последнее время прежде всего имеет место антропогенное загрязнение окружающей среды, уровни которого превышают допустимые. Создавшаяся на сегодняшний день экологическая обстановка является чрезвычайной и опасной. В настоящее время ежегодные выбросы промышленных предприятий и транспорта России составляют около 25 млн. т. В настоящее время на территории страны находятся более 24 тыс. предприятий, загрязняющих окружающую среду. По официальным данным, более 65 млн. человек, проживающих в 187 городах, подвержены воздействию загрязняющих веществ, средние годовые концентрации которых превышают предельно допустимые нормы. Каждый десятый город России имеет высокий уровень загрязнения природных сред.

Значительное загрязнение  атмосферы в них вызывают стационарные источники. Большая часть загрязняющих веществ приходится на газообразные и жидкие вещества и значительно меньшая часть — на твердые примеси. Суммарный выброс вредных газообразных веществ в атмосферу значительно увеличивают транспортные средства. Доля автомобильного транспорта в общем объеме выбросов составляет в среднем по Российской Федерации 35–40%, а в крупных городах доходит до 80–90%. Выделяемые автотранспортом выхлопные газы содержат более 200 вредных веществ и соединений. Наиболее известными загрязнителями атмосферного воздуха являются оксид углерода, оксид и диоксид азота, альдегиды, углеводороды, свинец и др. Некоторые загрязнители воздуха обладают канцерогенными свойствами (бензпирен).

Загрязнение атмосферы

Атмосферный воздух — один из важнейших компонентов среды  обитания. Главными источниками загрязнения  атмосферы являются тепловые электростанции и теплоцентрали, сжигающие органическое топливо; автотранспорт; черная и цветная  металлургия; машиностроение; химическое производство; добыча и переработка минерального сырья; открытые источники (добычи сельскохозяйственного производства, строительства).

В современных условиях в  атмосферу попадает более 400 млн. т  частиц золы, сажи, пыли и разного  рода отходов и строительных материалов. Кроме приведенных выше веществ  в атмосферу выбрасываются и  другие, более токсичные вещества: пары минеральных кислот (серной, хромовой и др.), органические растворители и  т. п. В настоящее время насчитывается  более 500 вредных веществ, загрязняющих атмосферу.

Многие отрасли энергетики и промышленности образуют не только максимальное количество вредных выбросов, но и создают экологически неблагоприятные  условия для проживания жителей  как крупных, так и среднего размера  городов. Выбросы токсичных веществ приводят, как правило, к повышению текущих концентраций веществ над предельно допустимыми концентрациями (ПДК).

ПДК вредных веществ в атмосферном воздухе населенных мест — это максимальные концентрации, отнесенные к определенному периоду осреднения (30 минут, 24 часа, 1 месяц, 1 год) и не оказывающие при регламентированной вероятности их появления ни прямого, ни косвенного вредного воздействия на организм человека, включая отдаленные последствия для настоящего и последующих поколений, не снижающие работоспособности человека и не ухудшающие его самочувствия.

 

 

 

 

 

 

2.Основные загрязняющие  вещества.

     В основном  существуют три основных источника  загрязнения атмосферы: промышленность, бытовые котельные, транспорт.  Доля каждого из этих источников  в общем загрязнении воздуха  сильно различается в зависимости  от места. Сейчас общепризнанно,  что наиболее сильно загрязняет  воздух промышленное производство. Источники загрязнений - теплоэлектростанции,  которые вместе с дымом выбрасывают  в воздух сернистый и углекислый  газ; металлургические предприятия,  особенно цветной металлургии,  которые выбрасывают в воздух  оксиды азота, сероводород, хлор, фтор, аммиак, соединения фосфора,  частицы и соединения ртути  и мышьяка; химические и цементные  заводы. Вредные газы попадают  в воздух в результате сжигания  топлива для нужд промышленности, отопления жилищ, работы транспорта, сжигания и переработки бытовых  и промышленных отходов.

Атмосферные загрязнители разделяют  на первичные, поступающие непосредственно  в атмосферу, и вторичные, являющиеся результатом превращения последних. Так, поступающий в атмосферу сернистый газ окисляется до серного ангидрида, который взаимодействует с парами воды и образует капельки серной кислоты. При взаимодействии серного ангидрида с аммиаком образуются кристаллы сульфата аммония.

Подобным образом, в результате химических, фотохимических, физико-химических реакций между загрязняющими  веществами и компонентами атмосферы, образуются другие вторичные признаки. Основным источником пирогенного загрязнения  на планете являются тепловые электростанции, металлургические и химические предприятия, котельные установки, потребляющие более 70% ежегодно добываемого твердого и жидкого топлива. Основными вредными примесями пирогенного происхождения являются следующие:

а) Оксид углерода. Получается при неполном сгорании углеродистых веществ. В воздух он попадает в результате сжигания твердых отходов, с выхлопными газами и выбросами промышленных предприятий. Ежегодно этого газа поступает в атмосферу не менее 1250 млн.т. Оксид углерода является соединением, активно реагирующим с составными частями атмосферы и способствует повышению температуры на планете, и созданию парникового эффекта.

б) Сернистый ангидрид. Выделяется в процессе сгорания серосодержащего топлива или переработки сернистых руд (до 170 млн.т. в год). Часть соединений серы выделяется при горении органических остатков в горнорудных отвалах. Только в США общее количество выброшенного в атмосферу сернистого ангидрида составило 65 % от общемирового выброса.

в) Серный ангидрид. Образуется при окислении сернистого ангидрида. Конечным продуктом реакции является аэрозоль или раствор серной кислоты в дождевой воде, который подкисляет почву, обостряет заболевания дыхательных путей человека. Выпадение аэрозоля серной кислоты из дымовых факелов химических предприятий отмечается при низкой облачности и высокой влажности воздуха. Листовые пластинки растений, произрастающих на расстоянии менее 11 км. от таких предприятий, обычно бывают густо усеяны мелкими некротическими пятнами, образовавшихся в местах оседания капель серной кислоты. Пирометаллургические предприятия цветной и черной металлургии, а также ТЭС ежегодно выбрасывают в атмосферу десятки миллионов тонн серного ангидрида.

г) Сероводород и сероуглерод. Поступают в атмосферу раздельно или вместе в другими соединениями серы. Основными источниками выброса являются предприятия по изготовлению искусственного волокна, сахара, коксохимические, нефтеперерабатывающие, а также нефтепромыслы. В атмосфере при взаимодействии с другими загрязнителями подвергаются медленному окислению до серного ангидрида.

д) Оксилы азота. Основными источниками выброса являются предприятия, производящие азотные удобрения, азотную кислоту и нитраты, анилиновые красители, нитросоединения, вискозный шелк, целлулоид. Количество оксилов азота, поступающих в атмосферу, составляет 20 млн.т. в год.

е) Соединения фтора. Источниками загрязнения являются предприятия по производству алюминия, эмалей, стекла, керамики, стали, фосфорных удобрений. Фторсодержащие вещества поступают в атмосферу в виде газообразных соединений - фтороводорода или пыли фторида натрия и кальция. Соединения характеризуются токсическим эффектом. Производные фтора являются сильными инсектицидами.

ж) Соединения хлора. Поступают в атмосферу от химических предприятий, производящих соляную кислоту, хлорсодержащие пестициды, органические красители, гидролизный спирт, хлорную известь, соду. В атмосфере встречаются как примесь молекулы хлора и паров соляной кислоты. Токсичность хлора определяется видом соединений и их концентрацией. В металлургической промышленности при выплавке чугуна и при переработке его на сталь происходит выброс в атмосферу различных тяжелых металлов и ядовитых газов. Так, в расчете на 1 т. передельного чугуна выделяется кроме 12,7 кг. сернистого газа и 14,5 кг пылевых частиц, определяющих количество соединений мышьяка, фосфора, сурьмы, свинца, паров ртути и редких металлов, смоляных веществ и цианистого водорода.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Химическое загрязнение  природных вод.

      Всякий  водоем или водный источник  связан с окружающей его внешней  средой. На него оказывают влияние  условия формирования поверхностного  или подземного водного стока,  разнообразные природные явления,  индустрия, промышленное и коммунальное  строительство, транспорт, хозяйственная  и бытовая деятельность человека. Последствием этих влияний является  привнесение в водную среду  новых, несвойственных ей веществ  - загрязнителей, 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 загрязнение  представляет собой изменение естественных химических свойств вода за счет увеличения содержания в ней вредных примесей как неорганической (минеральные  соли, кислоты, щелочи, глинистые частицы), так и органической природы (нефть  и нефтепродукты, органические остатки, поверхностно-активные вещества, пестициды).

3.1. Неорганическое  загрязнение.

Основными неорганическими (минеральными) загрязнителями пресных  и морских вод являются разнообразные  химические соединения, токсичные для  обитателей водной среды. Это соединения мышьяка, свинца, кадмия, ртути, хрома, меди, фтора. Большинство из них попадает в воду в результате человеческой деятельности. Тяжелые металлы поглощаются  фитопланктоном, а затем передаются по пищевой цепи более высокоорганизованным организмам. Токсический эффект некоторых  наиболее распространенных загрязнителей  гидросферы представлен в таблице 

Кроме перечисленных в  таблице веществ, к опасным заразителям водной среды можно отнести неорганические кислоты и основания, обуславливающие широкий диапазон рН промышленных стоков (1,0 - 11,0) и способных изменять рН водной среды до значений 5,0 или выше 8,0 , тогда как рыба в пресной и морской воде может существовать только в интервале рН 5,0 - 8,5.

 

 

 

Таблица

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

3.2. Органическое  загрязнение.

Среди вносимых в океан  с суши растворимых веществ, большое  значение для обитателей водной среды  имеют не только минеральные, биогенные  элементы, но 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, пагубно влияют на состояние водоемов. Осаждаясь, суспензии заливают дно и задерживают развитие или полностью прекращают жизнедеятельность данных микроорганизмов, участвующих в процессе самоочищения вод. При гниении данных осадков могут образовываться вредные соединения и отравляющие вещества, такие как сероводород, которые приводят к загрязнению всей воды в реке. Наличие суспензий затрудняют также проникновение света в глубь воды и замедляет процессы фотосинтеза.

Одним из основных санитарных требований, предъявляемых к качеству воды, является содержание в ней  необходимого количества кислорода. Вредное  действие оказывают все загрязнения, которые так или иначе содействуют снижению содержания кислорода в воде. Поверхностно активные вещества - жиры, масла, смазочные материалы - образуют на поверхности воды пленку, которая препятствует газообмену между водой и атмосферой, что снижает степень насыщенности воды кислородом.

Значительный объем органических веществ, большинство из которых  не свойственно природным водам, сбрасывается в реки вместе с промышленными  и бытовыми стоками. Нарастающее  загрязнение водоемов и водостоков наблюдается во всех промышленных странах. Информация о содержании некоторых  органических веществ в промышленных сточных водах предоставлена ниже: