1.4. Monitorizarea emisiilor în atmosferă (PD K).
2. Poluarea chimică a apelor naturale.
2.1. Poluarea anorganică.
2.2. Poluarea organică.
3. Poluarea Oceanului Mondial.
3.1. Produse petroliere și petroliere.
CHIMICĂ POLUAREA ATMOSFERICĂ
În toate timpurile existenței sale, omul era în mod inextricabil legat de natură. Dar de la apariția unei societăți puternic industrializate, oamenii se implică din ce în ce mai mult în viața ei. În această etapă, această interferență amenință distrugerea completă a naturii. Utilizarea nerestricționată a materiilor prime neregenerabile, numărul de terenuri arabile este în declin catastrofal, deoarece acestea devin un loc de construcție a orașelor noi și a întreprinderilor industriale. Omul a început să intervină din ce în ce mai mult în funcționarea biosferei - acea parte a planetei noastre în care există viața. Biosfera Pământului este în prezent supusă unui impact antropic în creștere. Trebuie remarcat câteva dintre cele mai importante procese, fiecare dintre acestea agravând situația ecologică de pe planetă.
Contaminarea produselor de transformări chimice se reflectă cel mai puternic în mediul înconjurător. Acestea includ contaminanți gazoși și aerosoli de origine industrială și internă. De asemenea, acumularea dioxidului de carbon se reflectă foarte mult în atmosferă, din care, din păcate, crește. Acest lucru poate duce, în viitorul apropiat, la o creștere a temperaturii medii anuale pe Pământ. Poluarea Oceanului Mondial continuă cu petrol și derivații săi, care au acoperit deja 1/5 din întreaga suprafață a oceanului.
O astfel de situație poate provoca o încălcare a schimbului de gaze și apă între atmosferă și hidrosferă. Contaminarea solului cu pesticide și excesul de aciditate pot duce la degradarea ecosistemului. Toate aceste procese provoacă schimbări negative în biosferă.
Omul a poluat atmosfera de multe milenii, dar totuși consecințele utilizării focului au fost destul de mici. Omul trebuia doar să se înțeleagă cu faptul că fumul nu permitea aerului să intre complet în plămâni sau cu faptul că locuințele nu păreau destul de confortabile din cauza funinginii care acoperea pereții. Căldura care a dat foc a fost mai necesară și mai importantă decât aerul curat. În acel moment, o astfel de poluare a aerului nu a fost catastrofică, pentru că oamenii locuiau în grupuri mici într-un teritoriu virgin care se întindea la mii de kilometri. Și chiar când oamenii s-au concentrat mai târziu într-un singur loc, nu au putut afecta serios mediul.
Acest echilibru a existat până în secolul al XIX-lea. Industria a început să se dezvolte într-un ritm accelerat, ceea ce a dus la creșterea poluării mediului. În fiecare an s-au născut din ce în ce mai multe orașe de milionari, au apărut noi invenții.
Atmosfera este poluată ca urmare a trei factori principali: industria, cazanele casnice și transportul. În funcție de locație, cota fiecăruia dintre cele trei surse de poluare variază foarte mult. Cu toate acestea, se acceptă în general că producția industrială a devenit unul dintre cei mai formidabili "infractori" ai mediului. Sursele de poluare sunt centrale termice, care emit dioxid de sulf și dioxid de carbon împreună cu fumul în atmosferă. De asemenea, aici includ mori de oțel, metale neferoase în special care emit oxizi de azot în aer, hidrogen sulfurat, clor, fluor, amoniac, compuși ai fosforului, particule și compuși de mercur și arsenic. Aici sunt incluse și fabricile de ciment și chimic. Gazele nocive sunt eliberate în aer ca urmare a arderii combustibilului pentru industrie, încălzire, transport, ardere și prelucrare a deșeurilor menajere și industriale.
Principalii poluanți
Atmosferele poluante pot fi împărțite în primar, care intră direct în atmosferă și secundar, care sunt rezultatul metamorfozării acestora din urmă. De exemplu, gazul de dioxid de sulf care intră în atmosferă este oxidat în anhidridă sulfurică care interacționează cu vaporii de apă și formează picături de acid sulfuric. Când anhidrida sulfurică reacționează cu amoniacul, se formează cristale de sulfat de amoniu. În mod similar, ca urmare a reacțiilor chimice, fotochimice, fizico-chimice dintre poluanți și componentele atmosferice, au loc și alți poluanți secundari. Principala sursă de poluare pirogenică de pe planetă au fost centralele termice, centralele metalurgice și chimice, cazanele, consumând mai mult de 70% din combustibilii solizi și lichizi produși. Principalele impurități nocive de origine pirogenică sunt următoarele:
a) Monoxid de carbon. Apare atunci când arderea incompletă a substanțelor carbonice. În aer este rezultatul arderii deșeurilor solide, a gazelor de eșapament și a emisiilor industriale. În fiecare an, acest gaz pătrunde în atmosferă cel puțin 250 milioane de tone. Monoxidul de carbon este un compus care reacționează activ cu părțile componente ale atmosferei, contribuie la creșterea temperaturii pe planetă și la crearea unui efect de seră.
b) anhidridă sulfuroasă. Se eliberează în timpul arderii combustibilului cu conținut de sulf sau prelucrării minereurilor sulfuroase (până la 70 milioane de tone pe an). O parte din compușii sulfului se poate evidenția atunci când ard resturile organice în haldele de minerit. În Statele Unite, cantitatea totală de anhidridă sulfuroasă emisă în atmosferă a fost de 65% din cantitatea globală.
c) anhidridă sulfurică. Se formează în timpul oxidării dioxidului de sulf. Produsul final al reacției devine un aerosol sau o soluție de acid sulfuric în apa de ploaie, care acidifica solul, boala se intensifică în căile respiratorii umane. Precipitarea aerosolilor de acid sulfuric din rachetele de fum ale instalațiilor chimice se observă cu o temperatură scăzută și umiditate ridicată a aerului. lame de frunze de plante care cresc pe mai puțin de 1 km de astfel de companii, de obicei, dens punctată cu pete mici necrotice, formate în picături tasări la sol de acid sulfuric. metale pirometalurgice neferoase și neferoase, precum și centralele termice în fiecare an, bărbieriți ik- ordinul zecilor atmosferă de milioane de tone de dioxid de sulf.
d) hidrogen sulfurat și disulfură de carbon. Introduceți atmosfera separat sau împreună cu alți compuși ai sulfului. Principalele surse de emisii sunt întreprinderile producătoare de fibre artificiale, zahăr, cocs, rafinării chimice și petroliere. În atmosferă, atunci când interacționează cu alți poluanți, ele se oxidează lent la anhidrida sulfurică.
e) oxizi de azot. Principalele surse de emisie sunt companii care produc îngrășăminte cu azot, acid azotic și nitrați, coloranți de anilină, compușii nitro, vascoza de mătase, celuloid. Cantitatea de oxizi de azot care intră în atmosferă este de 20 de milioane de tone pe an.
e) compușii cu fluor. Sursele de poluare sunt întreprinderile pentru producția de aluminiu, emailuri, sticlă, ceramică, oțel, îngrășăminte fosforice. Substanțele care conțin fluorine pătrund în atmosferă sub formă de compuși gazoși - acid fluorhidric sau praf de fluorură de sodiu și de calciu. Compușii au un efect toxic. Derivații de fluor sunt insecticide puternice.
g) compuși de clor. Acestea intră în atmosferă de la întreprinderile chimice care produc acid clorhidric, pesticide care conțin clor, coloranți organici, alcool hidrolitic, var cloric, sodă. În atmosferă, se observă o impuritate a moleculei de clor și a vaporilor de acid clorhidric. Toxicitatea clorului este determinată de tipul de compuși și de concentrația acestora.
În industria metalurgică, atunci când fierul este topit și prelucrat în oțel, diferite metale grele și gaze toxice sunt eliberate în atmosferă. Astfel, pe baza 1 tona de fontă standuri 2,7kg de dioxid de sulf și 4,5 kg de particule de praf, care constau din compuși de arsenic, fosfor, antimoniu, plumb, vapori de mercur și metale rare, substanțe de gudron, și acid cianhidric.
Aerosolii sunt particule solide sau lichide care sunt suspendate în aer. Componentele solide ale aerosolilor sunt adesea foarte periculoase pentru organismele vii, la oameni dau naștere unor boli specifice. În atmosferă, se poate observa contaminarea cu aerosoli sub formă de fum, ceață, ceață sau ceață. O parte semnificativă a aerosolilor se formează în atmosferă prin interacțiunea particulelor solide și lichide între ele sau cu vapori de apă. Dimensiunea medie a particulelor de aerosol este de 1-5 μm. Atmosfera Pământului primește aproximativ 1 metru cub pe an. km de particule pulverizate de origine artificială. Un număr mare de particule de praf se formează, de asemenea, în cursul activităților de producție ale oamenilor.
Principalele surse de poluare a aerului cu aerosoli de om sunt acum TES, consumul de cărbune de plante cenușă ridicate de preparare a cărbunelui, fier și oțel, ciment, magnezie și plante de funingine. Particulele de aerosol din aceste surse se disting printr-o mare varietate de compoziție chimică. In cele mai multe cazuri, compoziția lor poate fi găsit siliciu, calciu și carbon este mult mai puțin - oxizi metalici: fier, magneziu, mangan, zinc, cupru, nichel, plumb, stibiu, bismut, seleniu, arsenic, beriliu, cadmiu, crom, cobalt, molibden, precum și azbest. Chiar mai diversificată este și praful organic, care include hidrocarburi alifatice și aromatice, săruri acide. Se formează la arderea produselor petroliere reziduale, în procesul de piroliză a rafinăriilor de petrol, a petrochimiei și a altor întreprinderi similare. sursă constantă de poluare cu aerosoli au devenit gropi de deșeuri industriale - movilă artificială de material reciclat, în principal, obținute supraîncărca în minerit sau deșeuri din industria de prelucrare, TPP. Sursa de praf și gaze toxice sunt lucrări explozive masive. Se știe că, ca urmare a unei explozii medii (250-300 de tone de explozivi), circa 2 mii de metri cubi de gaz sunt emise în atmosferă. m de monoxid de carbon convențional și mai mult de 150 de tone de praf. Producția de ciment și alte materiale de construcție este, de asemenea, o sursă de poluare a aerului prin praf. Principalele procese de producție - măcinarea și tratarea chimică a încărcăturii și a produselor semifinite obținute în fluxul de gaze fierbinți - este întotdeauna însoțită de emisia de praf și alte substanțe nocive în atmosferă.
Ceață fotochimică (smog)
Monitorizarea emisiilor poluante în aer (MPC)
MPC (concentrația maximă admisă) - o astfel de concentrație încât un bărbat și urmașii lui nu au nici o expunere directă sau indirectă, nu afectează sănătatea lui, bunăstarea, precum și starea sanitar-VII trăiește. O generalizare a tuturor informațiilor despre MPC, obținută de toate departamentele, are loc în Observatorul Geofizic Principal al GGO. Pentru a determina rezultatele observațiilor de poluare a aerului, valoarea concentrației măsurate este comparat cu concentrațiile maxime unice maxime admisibile și ajustat numărul de cazuri au fost depășite când MPC, precum și cât de multe ori cea mai mare valoare a fost peste MPC. Valoarea medie a concentrării pentru o lună sau pe an este comparată cu limita de expunere pe termen lung - un MPC mediu-lung. Poluarea aerului cu mai multe substanțe este estimată utilizând un indicator complex - indicele de poluare a aerului (IZA). În acest scop, normalizat la valorile corespunzătoare MPC și concentrațiile medii ale diferitelor substanțe cu ajutorul unor calcule simple conduc la concentrația de dioxid de sulf și apoi se adaugă. Concentrațiile maxime unice ale principalelor poluanți au fost cele mai mari din Norilsk (oxizii de azot și sulf), Bishkek (praf), Omsk (monoxid de carbon). Gradul de poluare a aerului al principalilor poluanți depinde în mod direct de dezvoltarea industrială a orașului. Cele mai mari concentrații maxime sunt tipice orașelor cu o populație de peste 500 mii de locuitori. Poluarea aerului cu substanțe specifice depinde de tipul de industrie dezvoltat în oraș. Dacă întreprinderile mari se află în mai multe industrii, se formează un nivel foarte ridicat de poluare a aerului, dar problema reducerii emisiilor multor substanțe specifice rămâne nerezolvată.
DEZVOLTAREA CHIMICĂ A APEI NATURALE
Fiecare iaz sau sursa de apă este corelată cu mediul înconjurător. Este influențată de condițiile pentru formarea fluxului de apă de suprafață sau subteran, o varietate de fenomene naturale, industrie, construcții industriale și comunale, transport, activități economice și gospodărești ale omului. Rezultatul acestor influențe este introducerea în mediul acvatic a substanțelor noi, necharacteriste - poluanți, care afectează calitatea apei. De obicei sunt eliberați contaminanți chimici, fizici și biologici. Contaminarea chimică reprezintă un proprietăți schimbare chimice naturale de apă prin creșterea conținutului său de impurități dăunătoare (cum ar fi săruri, acizi, baze, particule de argilă minerale WIDE) anorganice și natură organică (petrol și produse petroliere, reziduuri organice, agenți activi de suprafață, pesticide).
Principalii contaminanți anorganici (minerali) din apele proaspete și marine sunt compuși chimici diferiți, toxici pentru locuitorii acvatici. Acestea sunt compuși de arsen, plumb, cadmiu, mercur, crom, cupru, fluor. Cele mai multe dintre ele se află în apă datorită activităților umane. Metalele grele sunt absorbite de fitoplancton și apoi transmise prin lanțul alimentar către organisme mai organizate.
poluanții acvatice periculoase includ acizi și baze anorganice, condiționate pe o gamă largă de pH efluenților industriali (1,0-11,0) și capabile de a schimba pH-ul mediului apos la o valoare de 5,0 sau peste 8,0, în timp ce peștele în stare proaspătă și apa de mare poate exista numai în intervalul de pH de 5,0-8,5. Principalele surse de poluare a hidrosferei cu substanțe minerale și elemente biogene includ întreprinderile din industria alimentară și agricultura. Aproximativ 6 milioane de tone de săruri sunt spălate anual de pe terenurile irigate. Deșeurile conținând mercur, plumb, cupru sunt colectate în unele zone în larg, dar unele sunt transportate mult dincolo de apele teritoriale. Poluarea cu mercur reduce semnificativ producția primară de ecosisteme marine, împiedicând dezvoltarea fitoplanctonului. Deșeurile care conțin mercur sunt, de obicei, concentrate în sedimente de fund ale golfurilor sau estuarelor fluviale. Migrația ulterioară este însoțită de acumularea de mercur de metil și de includerea acestuia în lanțurile trofice ale organismelor acvatice.
POLUAREA OCEANULUI MONDIAL
Produse petroliere și petroliere
Uleiul este un lichid uleios vâscos de culoare maro închis și are o fluorescență slabă. Uleiul constă în principal din hidrocarburi alifatice și hidroaromatice saturate. Componentele principale ale hidrocarburilor petroliere (până la 98%) sunt împărțite în 4 clase.
1. Parafinele (până la 90% din compoziția totală) sunt substanțe stabile, moleculele cărora sunt exprimate printr-un lanț drept și ramificat de atomi de carbon. Parafinele ușoare au o volatilitate și o solubilitate maximă în apă.
2. Cicloparafinele (30-60% din compoziția totală) sunt compuși ciclici saturați cu 5-6 atomi de carbon în inel. În plus față de ciclopentan și ciclohexan, compușii biciclici și policiclici din acest grup se găsesc în ulei. Acești compuși sunt foarte stabili și puțin biodegradabili.
3. Hidrocarburile aromatice (20-40% din compoziția totală) sunt compuși ciclici nesaturați din seria de benzen, care conțin 6 atomi de hidrogen în inel mai puțin decât cicloparafinele. Uleiul contine compusi volatili cu Molek Loi un singur inel (benzen, toluen, xilen), apoi biciclic (naftalina), polutsiklicheskie (piren).
4. Olefinele (alchene) (până la 10% din compoziția totală) - compus nesaturat aciclice având unul sau doi atomi de hidrogen, fiecare atom de carbon în moleculă, având o catenă liniară sau ramificată.
Filmul de ulei modifică compoziția spectrului și intensitatea penetrării luminii în apă. Transmiterea luminii prin filme subțiri de țiței este de 1-10% (280 nm), 60-70% (400 nm). Un film de 30-40 μm grosime absoarbe complet radiațiile infraroșii. Amestecat cu apă, uleiul formează o emulsie de două tipuri: direct - "ulei în apă" și invers - "apă în ulei". Emulsiile directe compuse din picături de ulei cu un diametru de până la 0,5 μm sunt mai puțin stabile și sunt caracteristice pentru uleiul care conține surfactanți. Când se îndepărtează fracțiunile volatile, petrolul formează emulsii inverse vâscoase care pot rămâne pe suprafață, transportate de curenți, deversate pe țărm și depozitate pe fund.