Реферат: Химическое загрязнение среды промышленностью

«Химическое загрязнениесреды промышленностью»

Работу выполнил

 

                            

План реферата

1.Вступление

2.Химическое загрязнение атмосферы

а)Основные загрязняющие вещества

б)Аэрозольное загрязнение

в)Фотохимический туман (смог)

г)Контроль за выбросами загрязнений

ватмосферу (ПДК)

3.Химическое загрязнение природных вод

а)Неорганическое загрязнение

б)Органическое загрязнение

4.Загрязнение Мирового океана

а)Нефть

б)Пестициды

в)СПАВ

г)Канцерогены

д)Тяжелые металлы

е)Сброс отходов в море (дампинг)

ж)Тепловое загрязнение

5.Загрязнение почвы

а)Пестициды, как загрязняющий фактор

б)Кислотные дожди

6.Заключение

                            

 

 Реферат по экологии

  " Химическое загрязнение среды промышленностью"

          1.Вступление

На всех стадиях своего развития человек был тесно связан с

окружающиммиром.  Но с тех пор как появилосьвысокоиндустри-

альноеобщество,  опасное  вмешательство человека  в природу

резкоусилилось,  расширился объём этого  вмешательства,  оно

стало  многообразнее и  сейчас грозит стать глобальнойопас-

ностьюдля человечества.  Расходневозобновимых  видов  сырья

повышается,все больше пахотных земель выбывает из экономики,

такна них строятся города и заводы. Человеку приходится все

большевмешиваться  в  хозяйство биосферы  — той части нашей

планеты,в которой существует жизнь. Биосфера Земли в настоя-

щеевремя  подвергается  нарастающему антропогенному воздейс-

твию.При этом можно выделить несколько наиболее существенных

процессов,любой  из которых не улучшаетэкологическую ситуа-

циюна планете.

Наиболеемасштабным  и  значительным является  химическое

загрязнениесреды несвойственными  ей  веществами химической

природы.Среди  них — газообразные и аэрозольныезагрязнители

промышленно-бытовогопроисхождения.  Прогрессирует и накопле-

ниеуглекислого  газа в атмосфере.  Дальнейшее развитие этого

процессабудет усиливать нежелательную тенденцию  в  сторону

повышениясреднегодовой температуры на планете. Вызывает тре-

вогуу экологов и продолжающееся загрязнение Мирового  океана

нефтьюи нефтепродуктами, достигшее уже 1/5 его общей поверх-

ности.Нефтяное загрязнение таких размеров может вызвать  су-

щественныенарушения  газо-  и водообмена между гидросферой и

атмосферой.Не вызывает сомнений и значение химического заг-

рязненияпочвы пестицидами и ее повышенная кислотность, веду-

щаяк распаду экосистемы.  В целом всерассмотренные факторы,

которымможно приписать загрязняющий эффект, оказывают замет-

ноевлияние на процессы, происходящие в биосфере.

         2.Химическое загрязнение биосферы.

     Свойреферат я начну с обзора тех факторов, которые приво-

  дят кухудшению состояния одной из важнейших составляющих би-

  осферы — атмосферы.  Человек загрязняет атмосферууже тысяче-

  летиями,однако  последствия  употребления огня,  которым он

  пользовалсявесь этот период, были незначительны. Приходилось

  миритьсяс  тем, что  дым  мешал дыханию и что сажа ложилась

  чернымпокровом на потолке и стенах жилища. Получаемое тепло

  былодля  человека важнее,  чем чистый воздух и не закопченные

  стеныпещеры.  Это начальное загрязнениевоздуха не представ-

  лялопроблемы,  ибо  люди обитали тогда небольшими группами,

  занимаянеизмерно обширную нетронутую природную среду. И даже

  значительноесосредоточение  людей  на сравнительно небольшой

  территории,как это было в классической древности, не сопро-

  вождалосьеще  серьезными  последствиями.

     Так было вплотьдо начала  девятнадцатого  века. Лишь  за

  последниесто  лет развитие развитие промышленности«одарило»

  нас такимипроизводственными процессами, последствия которых

  вначалечеловек  еще не мог себепредставить.  Возникли горо-

  да-миллионеры,рост которых остановить нельзя.  Все  это ре-

  зультатвеликих изобретений и завоеваний человека.

     Восновном существуют три основных источника  загрязнения

  атмосферы:промышленность, бытовые котельные, транспорт. Доля

  каждого изэтих источников в общем загрязнении воздуха сильно

  различаетсяв зависимости от места. Сейчас общепризнанно, что

  наиболеесильно загрязняет воздух промышленное производство.

  Источникизагрязнений — теплоэлектростанции, которые вместе с

  дымомвыбрасывают в воздух сернистый и углекислый газ; метал-

  лургическиепредприятия,  особенно цветнойметаллургии, кото-

  рыевыбрасывают  в  воздухоксилы азота,  сероводород,  хлор,

  фтор,  аммиак, соединения фосфора, частицы исоединения ртути

  имышьяка;  химические и цементные заводы.Вредные газы попа-

  дают в  воздух в результате сжигания топлива для нуждпромыш-

  ленности,отопления жилищ,  работы транспорта,сжигания и пе-

  реработкибытовых и промышленных отходов. Атмосферные загряз-

 нителиразделяют на первичные, поступающие непосредственно  в

  атмосферу,и  вторичные,  являющиеся результатом превращения

  последних.Так, поступающий в атмосферу сернистый газ окисля-

  ется до  серного ангидрида,  который взаимодействует с парами

  воды иобразует капельки серной кислоты. При  взаимодействии

  серногоангидрида  с  аммиаком образуются кристаллы сульфата

  аммония.Подобным образом, в результате химических, фотохими-

  ческих,физико-химических реакций между загрязняющими вещест-

  вами икомпонентами атмосферы,  образуются  другие вторичные

  признаки.Основным источником пирогенного загрязнения на пла-

  нетеявляются тепловые электростанции, металлургические и хи-

  мическиепредприятия, котельные установки, потребляющие более

  70% ежегоднодобываемого твердого и жидкого топлива. Основны-

  мивредными   примесями  пирогенного происхождения  являются

  следующие:

    а) Оксидуглерода.  Получается при неполномсгорании угле-

  родистыхвеществ.  В воздух он попадает врезультате сжигания

  твердых отходов,с выхлопными газами и выбросами промышленных

  предприятий.Ежегодно этого газа поступает в атмосферу не ме-

  нее 250млн.т.  Оксид углерода являетсясоединением,  активно

  реагирующимс составными частями атмосферы и способствует по-

  вышению температурына планете, и созданию парникового эффек-

  та.

    б)Сернистый ангидрид. Выделяется в процессе сгорания серу-

  содержащеготоплива или  переработки  сернистых руд  (до  70

  млн.т.вгод).  Часть  соединений серы выделяется при горении

  органическихостатков в горнорудных отвалах. Только в США об-

  щееколичество  выброшенного в атмосферусернистого ангидрида

  составило 65процентов от общемирового выброса.

     в)Серный  ангидрид.  Образуется при окислении сернистого

  ангидрида.Конечным продуктом реакции является аэрозоль  или

  растворсерной  кислоты  в дождевой воде,  который подкисляет

  почву,обостряет заболевания дыхательных путей человека.  Вы-

  падениеаэрозоля серной кислоты из дымовых факелов химических

  предприятийотмечается при низкой облачности и высокой влаж-

  ностивоздуха. Листовые пластинки растений, произрастающих на

  расстояниименее 1 км.  от таких предприятий,  обычно бывают

  густо усеянымелкими некротическими пятнами, образовавшихся в

  местахоседания капель серной  кислоты.  Пирометаллургические

  предприятияцветной и черной металлургии, а также ТЭС ежегод-

  новыбрасывают в атмосферу десятки миллионов тонн серного ан-

  гидрида.

     г)Сероводород и сероуглерод.  Поступают ватмосферу  раз-

  делно или  вместе вдругими соединениями серы.  Основными ис-

  точниками выброса являются предприятия  по изготовлению  ис-

  кусственного волокна, сахара, коксохимические, нефтеперераба-

  тывающие, а также нефтепромыслы.  В атмосфере при взаимодейс-

  твии с другими загрязнителями подвергаются медленномуокисле-

  нию до серного ангидрида.

     д) Оксилы  азота. Основными  источниками выбросаявляются

  предприятия,производящие азотные удобрения,  азотнуюкислоту

  инитраты,  анилиновые красители,  нитросоединения, вискозный

  шелк,целлулоид.  Количество оксилов азота, поступающих в ат-

  мосферу, составляет 20 млн.т. вгод.

     е)Соединения фтора.  Источниками  загрязнения являютсяп-

  редприятия по производству алюминия,  эмалей, стекла, керами-

  ки, стали, фосфорных удобрений. Фторосодержащиевещества пос-

  тупают в  атмосферу ввиде газообразных соединений — фторово-

  дорода или пыли фторида натрия и кальция. Соединения характе-

  ризуются токсическим эффектом.  Производные  фтора являются

  сильнымиинсектицидами.

     ж)Соединения  хлора.  Поступают в атмосферу от химических

  предприятий,производящих  соляную  кислоту, хлоросодержащие

  пестициды,органические красители, гидролизный спирт, хлорную

  известь,соду.  В атмосфере встречаются какпримесь  молекулы

  хлора ипаров соляной кислоты. Токсичность хлора определяется

  видомсоединений и их концентрацией.  Вметаллургической про-

  мышленности при выплавке  чугуна  и при  переработке его на

  стальпроисходит выброс в атмосферу различных тяжелых метал-

  лов иядовитых газов. Так, в расчете на 1 т. передельного чу-

  гуна выделяется кроме 2,7 кг. сернистого газа и 4,5 кг.пыле-

  вых частиц, определяющих количество соединений мышьяка, фос-

  фора,сурьмы,  свинца, паров ртути и редких металлов, смоляных

  веществ ицианистого водорода.

              Аэрозольное загрязнение атмосферы

     Аэрозоли- это твердые или жидкие частицы, находящиеся во

  взвешенномсостоянии в воздухе.  Твердые компонентыаэрозолей

  в рядеслучаев особенно опасны для организмов, а у

  людей вызывают специфические  заболевания. В  атмосфере  аэрозольные

  загрязнениявоспринимаются в виде дыма, тумана, мглы или дым-

  ки. Значительная часть  аэрозолей образуется ватмосфере при

 взаимодействии твердых и жидких частиц между собой или с  во-

  дяным паром. Средний размер аэрозольных частиц составляет1-5

  мкм. Ватмосферу Земли ежегодно поступает около 1 куб.км. пы-

  левидныхчастиц искусственного  происхождения.  Большое коли-

  чество пылевых частиц образуется также в ходе  производствен-

  нойдеятельности людей.  Сведения о некоторыхисточниках тех-

  ногенной пыли приведены ниже:

    ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ ПРОЦЕСС           ВЫБРОС ПЫЛИ, МЛН.Т./ГОД

  1. Сжиганиекаменного угля                      93,60

  2. Выплавка чугуна                              20,21

  3. Выплавкамеди (без очистки)                   6,23

  4. Выплавкацинка                                0,18

  5. Выплавкаолова (без очистки)                 0,004

  6. Выплавкасвинца                               0,13

  7.Производство цемента                        53,37

     Основнымиисточниками  искусственных аэрозольных загрязне-

  ний воздуха являются ТЭС, которые потребляют  уголь  высокой

  зольности,обогатительные фабрики,  металлургические,цемент-

  ные, магнезитовые и сажевые заводы.  Аэрозольные частицы  от

  этихисточников  отличаются большимразнообразием химического

  состава.Чаще  всего  в  ихсоставе обнаруживаются соединения

  кремния,кальция и углерода,  реже — оксиды металлов:железа,

  магния,марганца, цинка, меди, никеля, свинца, сурьмы, висму-

  та,селена,  мышьяка,  бериллия, кадмия, хрома, кобальта, мо-

  либдена, а также асбест. Еще большее разнообразиесвойственно

  органическойпыли,  включающей алифатические и  ароматические

 углеводороды, соли кислот.  Онаобразуется при сжигании оста-

  точныхнефтепродуктов,  в процессе пиролиза на нефтеперераба-

  тывающих, нефтехимических и других подобных предриятиях. Пос-

  тоянными источниками аэрозольного загрязнения  являются про-

  мышленные отвалы -  искусственные  насыпи из переотложенного

  материала,преимущественно вскрышных  пород,  образуемых при

  добычеполезных  ископаемых или же из отходовпредприятий пе-                            

  рерабатывающей промышленности,  ТЭС. Источником пыли и ядови-

  тых газов служат массовые взрывные работы.  Так, в результате

  одногосреднего по массе взрыва (250-300 тонн взрывчатых  ве-

  ществ) в атмосферу выбрасывается около 2 тыс.куб.м. условного

  оксидауглерода и более 150 т.пыли.  Производство цемента  и

  другихстроительных материалов также является источником заг-

  рязнения атмосферы пылью. Основные технологические  процессы

  этихпроизводств  -  измельчение и химическая обработка шихт,

 полуфабрикатов и получаемых продуктов в потоках горячих газов

  всегдасопровождается выбросами пыли и других вредных веществ

  ватмосферу.  К атмосферным загрязнителямотносятся углеводо-

  роды — насыщенные и ненасыщенные,  включающие от1 до 13 ато-

  мов углерода.Они подвергаютсяразличным превращениям, окисле-

  нию, полимеризации, взаимодействуя  с  другими атмосферными

 загрязнителями после возбуждения солнечной радиацией.  В  ре-

  зультате этих реакций образуются перекисныесоединения,  сво-

  бодные радикалы,  соединения углеводородов с оксидами азота и

  серы часто ввиде аэрозольных частиц.  При некоторыхпогодных

  условияхмогут образовываться особо большие скопления вредных

  газообразныхи аэрозольных примесей в приземном слое воздуха.

  Обычно этопроисходит в тех случаях, когда в слое воздуха не-

 посредственно над  источникамигазопылевой эмиссии существует

  инверсия — расположения слоя более холодного воздуха под теп-

  лым, что препятствует  воздушных  масс и задерживает перенос

  примесейвверх. В результате вредные выбросы сосредотачивают-

  ся под слоем инверсии, содержание их у земли резко возраста-

  ет, что становится одной из причин образования  ранее  неизв-

  нстного в природе фотохимического тумана.

              Фотохимический туман (смог)

    Фотохимический туман представляет собой многокомпонентную

  смесь газови аэрозольных частиц первичного и вторичного про-

  исхождения. В состав основных компонентов смога входят  озон,

  оксидыазота  и серы,  многочисленные органические соединения

  перекиснойприроды,  называемые в совокупности фотооксиданта-

  ми.Фотохимический смог возникает в результате фотохимических

  реакций приопределенных условиях:  наличии ватмосфере высо-

  койконцентрации  оксидов азота,  углеводородов и других заг-

  рязнителей, интенсивной солнечной радиации  и безветрия  или

  оченьслабого  обмена воздуха в приземном слоепри мощной и в

  течение неменее суток повышенной инверсии. Устойчивая  без-

  ветренная погода, обычно сопровождающаяся инверсиями, необхо-

  дима для создания высокой концентрации  реагирующих веществ.

  Такиеусловия  создаются  чаще  виюне-сентябре и реже зимой.

  Припродолжительной ясной погоде солнечная радиация вызывает

  расщеплениемолекул диоксида азота с образованием оксида азо-

  та иатомарного кислорода.  Атомарный кислородс молекулярным

  кислородомдают озон.  Казалось бы,  последний, окисляя оксид

  азота,должен сновапревращаться в  молекулярный кислород,  а

  оксид азота- в диоксид.  Но этого не происходит.Оксид азота

  вступает вреакции с олефинами выхлопных газов, которые  при

  этомрасщепляются по двойной связи и образуют осколки молекул

  и избытокозона. В результате продолжащейся диссоциации новые

  массыдиоксида  азота расщеппляютсяи дают дополнительные ко-

  личества озона. Возникает циклическая реакция, в итоге кото-

  рой ватмосфере постепенно накапливается озон. Этот процесс в

  ночное времяпрекращается. В свою очередь озон вступает в ре-

  акцию солефинами.  В атмосфере концентрируютсяразличные пе-

  рекиси, которые в сумме и образуют характерные для  фотохими-

  ческого тумана  оксиданты.  Последниеявляются источником так

  называемыхсвободных 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 оникрайне опасны для дыхательной и кровеносной сис-

  темы и частобывают причиной преждевременной смерти городских

  жителей сослабленным здоровьем.

              Проблема контролирования выброса в атмосферу

        загрязняющих веществ промышленными предприятиями (ПДК)

     Приоритетв  области   разработки  предельно   допустимых

  концентрацийв воздухе принадлежит СССР. ПДК — такие концент-

  рации,которые на человека и его потомство прямого или  кос-

  венноговоздействия,  не ухудшают ихработоспособности, само-

  чувствия,а  также санитарно-бытовых  условий  жизни людей.

  Обобщениевсей информации по ПДК, получаемой всеми ведомства-

  ми,осуществляется в ГГО — Главной Геофизической  Обсервато-

  рии. Чтобы по результатам наблюдений определить значениявоз-

  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 разнаибольшее значение было выше ПДК. Среднее значе-

  ние концентрации за месяц или за год сравнивается сПДК  дли-

  тельногодействия — среднеустойчивой ПДК. Состояние загрязне-

  ние воздуха несколькими веществами,  наблюдаемые в атмосфере

  города,оценивается  с  помощью комплексного показателя — ин-

  декса загрязнения атмосферы (ИЗА). Для этого нормированныена

 соответствующее значения ПДК и средние концентрации различных

  веществ спомощью  несложных  расчетов приводят  к  величине

  концентрацийсернистого ангидрида,  а затем суммируют.Макси-

  мальные разовые концентрации  основных загрязняющих  веществ

  былинаибольшими  в  Норильске (оксилыазота и серы),  Фрунзе

  (пыль),Омске (угарный газ).  Степень загрязнениявоздуха ос-

  новными загрязняющими веществами  находится в прямой зависи-

  мости отпромышленного развития города. Наибольшие максималь-

  ные концентрации характерны для городов с численностью насе-

  ления более 500 тыс. жителей. Загрязнение воздуха специфичес-

  кими веществами зависит  от видапромышленности,  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

  многихспецифических веществ до сих пор остается нерешенной.

          3.Химическое загрязнение природных вод.

     Всякийводоем  или водный источник связан сокружающей его

  внешнейсредой.  На него оказывают влияниеусловия формирова-

  ния поверхностного или подземного водного стока,  разнообраз-

  ные природные явления, индустрия, промышленное икоммунальное

 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, поступающиев

  воднуюсреду,  классифицируют  по  разному,  в зависимости от

  подходов,критериев и задач. Так, обычно выделяют химическое,

  физическое ибиологические загрязнения.  Химическое загрязне-

  ние представляет собой  изменение  естественных  химических

  свойств водаза счет увеличения содержания в ней вредных при-

  месей как неорганической (минеральные соли,  кислоты, щелочи,

  глинистыечастицы),  так и органической природы(нефть и неф-

  тепродукты, органические остатки,  поверхностноактивные  ве-

  щества, пестициды).

              Неорганическое загрязнение

     Основныминеорганическими  (минеральными)   загрязнителями

  пресныхи  морских вод являются разнообразныехимические 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-

  темпередаются 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      -             ++             +         +++

  Степеньтоксичности (примечание):

     -      — отсутствует

     +      — очень слабая

     ++     — слабая

     +++    — сильная

     ++++   — очень сильная

     Кромеперечисленных в таблице веществ, к опасным заразите-

  лям водной среды можно отнести неорганические кислоты и осно-

  вания, обуславливающие широкий диапозонрН 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 можетсуществовать только в интервале рН 5,0 — 8,5. Сре-

  ди основныхисточников  загрязнения  гидросферы минеральными

  веществами ибиогенными элементами следует упомянуть предпри-

  ятия пищевой промышленности и сельское хозяйство. Сорошаемых

  земельежегодно вымывается около 6 млн.т.  солей. К 2000 году

  возможноувеличение 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,  содержащиертуть, обычно скапливаются

  в донныхотложениях заливов или эстуариях рек. Дальнейшая ее

  миграциясопровождается  накоплением  метиловой ртути  и  ее

  включением втрофические цепи водных организмов. Так, печаль-

  ную известность приобрела болезнь Минамата,  впервые обнару-

  женную японскими учеными у людей,  употреблявших в пищу рыбу,

  выловленнуюв заливе Минамата, в который бесконтрольно сбра-

  сывали промышленные стоки с техногенной ртутью.

              Органическое загрязнение.

     Средивносимых в океан с суши растворимых веществ, большое

  значение дляобитателей 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 изадерживают развитие или полностью прекращают жизнедея-

  тельность данных микроорганизмов, участвующих в процессесамо-

  очищениявод. При гниении данных осадков могут образовываться

  вредныесоединения и отравляющие вещества,  такиекак серово-

  дород, которые привогдят кзагрязнению всей воды в реке.  На-

  личие суспензий затрудняют также проникновение света в глубь

  </span

еще рефераты
Еще работы по охране природы, экологии, природопользованию