Реферат на тему:

Хімічне забруднення середовища промисловістю План

Хімічне забруднення природних вод.

1. Неорганічне забруднення.

2. Органічне забруднення.

Забруднення Світового океану:

1. Нафта й нафтопродукти.

2. Пестициди.

3. Синтетичні поверхнево-активні речовини.

4. Канцерогени.

5. Важкі метали.

6. Скидання відходів у море з метою поховання (демпінг).

7. Теплове забруднення.

Забруднення грунту: —

1. Пестициди як забруднюючий фактор.

2. Кислотні дощі.

Хімічне забруднення природних вод

Будь-яке водоймище або водне джерело співвіднесене з навколишнім
зовнішнім середовищем. На нього впливають умови формування поверхневого
або підземного водного стоку, різноманітні природні явища, індустрія,
промислове і комунальне будівництво, транспорт, господарська й побутова
діяльність людини. Результатом цих впливів стає привнесення у водне
середовище нових, не властивих йому речовин — забруднювачів, що
погіршують якість води. Зазвичай виділяють хімічне, фізичне і біологічне
забруднення. Хімічне забруднення являє собою зміну природних хімічних
властивостей води за рахунок збільшення вмісту в ній шкідливих домішок
як неорганічної (мінеральні солі, кислоти, луги, глинисті частинки), так
і органічної природи (нафта й нафтопродукти, органічні залишки,
поверхнево-активні речовини, пестициди).

Неорганічне забруднення

Основними неорганічними (мінеральними) забруднювачами прісних і морських
вод стали різноманітні хімічні сполуки, токсичні для мешканців водного
середовища. Це сполуки Арсену, Плюмбуму, Меркурію, Хрому, Купруму,
Флуору. Більшість із них опиняється у воді внаслідок людської
діяльності. Важкі метали усмоктуються фітопланктоном, а потім
передаються через харчовий ланцюг більш високоорганізованим організмам.

До небезпечних забруднювачів водного середовища можна зарахувати
неорганічні кислоти й основи, що обумовлюють широкий діапазон рН
промислових стоків (1,0—11,0) і здатні змінювати рН водного середовища
до значень 5,0 або вище 8,0, тоді як риба в прісній і морській воді може
існувати тільки в інтервалі рН 5,0—8,5. До основних джерел забруднення
гідросфери мінеральними речовинами і біогенними елементами сліп віднести
підприємства харчової промисловості й сільське господарство. Зі
зрошуваних земель щорічно вимивається близько 6 млн т солей. Відходи, що
містять ртуть, свинець, мідь, зібрані в окремих районах біля берегів,
однак певна їх частина виноситься далеко за межі територіальних вод.
Забруднення ртуттю істотно впливає на первинну продукцію морських
екосистем, стримуючи розвиток фітопланктону. Відходи, що містять ртуть,
звичайно зосереджуються в донних відкладеннях заток або естуаріях рік.
Подальша їх міграція супроводжується нагромадженням метилової ртуті і її
включенням у трофічні ланцюги водних організмів,

Органічне забруднення

Серед розчинних речовин, що потрапляють в океан із суші, велике значення
для мешканців водного середовища мають не тільки мінеральні, біогенні
елементи, але й органічні залишки. Винесення в океан органічної речовини
оцінюється в 300—380 млн т/рік. Стічні води, які містять суспензії
органічного походження або розчинену органічну речовину, згубно
впливають на стан водойм. Осідаючи, суспензії заливають дно і затримують
розвиток або зовсім припиняють життєдіяльність мікроорганізмів, які
беруть участь у процесі самоочищення вод. При гнитті цих осадів можуть
утворюватися шкідливі сполуки й отруйні речовини, такі як сірководень,
що призводять до забруднення усієї води в ріці. Наявність суспензій
ускладнює також проникнення світла в глиб води і сповільнює процес
фотосинтезу. Однією з основних санітарних вимог, що висуваються до
якості води, е вміст у ній необхідної кількості кисню. Шкідливий вплив
мають усі речовини, які так чи інакше сприяють зниженню вмісту кисню у
воді. Поверхнево-активні речовини—жири, олії, мастильні матеріали —
утворюють на поверхні води плівку, яка перешкоджає газообміну між водою
й атмосферою, що знижує ступінь насиченості води киснем. Значний обсяг
органічних речовин, більшість з яких не властива природним водам,
скидається в ріки разом із промисловими й побутовими стоками. Інтенсивне
забруднення водойм і водостоків спостерігається у всіх промислових
країнах. У зв’язку зі швидкими темпами урбанізації і порівняно
уповільненим будівництвом очисних споруд або Їхньою незадовільною
експлуатацією водні басейни й грунт забруднюються побутовими відходами.
Особливо відчутним є забруднення у водоймах з уповільненою течією або
непроточних (водосховища, озера). Розкладаючись у водному середовищі,
органічні відходи можуть стати середовищем для патогенних організмів.
Вода, забруднена органічними відходами, стає практично непридатною для
пиття й інших потреб. Побутові відходи небезпечні не тільки тим, що є
джерелом деяких хвороб людини (черевний тиф, дизентерія, холера), але й
тим, що вимагають для свого розкладання багато кисню. Якщо побутові
стічні води надходять у водоймище в дуже великих кількостях, то вміст
розчинного кисню може впасти нижче рівня, необхідного для життя морських
і прісноводних організмів.

Забруднення світового океану

Нафта й нафтопродукти

Нафта являє собою в’язку маслянисту рідину темно-коричневого кольору,
яка має слабку флуоресценцію. Нафта складається переважно з насичених
аліфатичних і гідроароматичних вуглеводнів. Основні компоненти нафти —
вуглеводні (до 98 %) — поділяються на 4 класи:

Парафіни (алкани) (до 90 % від загального складу) — стійкі речовини,
молекули яких виражені прямим і розгалуженим ланцюгом атомів Карбону.
Легкі парафіни мають максимальну леткість і розчинність у воді.

Циклопарафіни (ЗО—60 % від загального складу) — насичені циклічні
сполуки з 5—6 атомами Карбону в кільці. Крім циклопентану й циклогексану
в нафті зустрічаються біциклічні і поліциклічні сполуки цієї групи. Ці
сполуки дуже стійкі й погано піддаються біорозкладанню.

Ароматичні вуглеводні (20—40 % від загального складу) — ненасичені
циклічні сполуки ряду бензену, що містять у кільці на 6 атомів Гідрогену
менше, ніж циклопарафіни. У нафті присутні леткі сполуки з молекулою у
вигляді одинарного кільця (бензен, толуен, ксилол), потім біциклічні
(нафталін), напівциклічні (пірен).

Олефіни (алкени) (до 10 % від загального складу) — ненасичені нециклічні
сполуки з одним або двома атомами Гідрогену біля кожного атома Карбону в
Молекулі, що має прямий або розгалужений ланцюг. 26*

Нафта й нафтопродукти є найбільш розповсюдженими забруднюючими
речовинами у Світовому океані. До початку 80-х років в океан щорічно над
ходило близько 6 млн т нафти, що складало 0,23 % світового видобутку
Найбільші втрати нафти пов’язані з її транспортуванням із районів
видобутку. Аварійні ситуації, зливання за борт танкерами промивних і
баластних EOS — усе це стае причиною наявності постійних полів
забруднення на трасах морських шляхів. У період за 1962—79 роки в
результаті аварій у морське середовище вилилося близько 2 млн т нафти.
За останні ЗО років, починаючи з 1964 року, пробурені близько 2000
свердловин у Світовому океані, із них тільки в Північному морі 1000, і
350 промислових свердловин обладнано. Через незначні витоки щорічно
втрачається 0,1 млн т нафти. Великі маси нафти надходять у моря з річок,
з побутовими й зливовими стоками. Обсяг забруднень із цього джерела
складає 2,0 млн т/рік. Зі стоками промисловості щорічно втрачається 0,5
млн т нафти. Потрапляючи в морське середовище, нафта спочатку
розтікається у вигляді плівки, утворюючи шари різної міцності. За
кольором плівки можна визначити її товщину.

Нафтова плівка видозмінює сполуку спектра й інтенсивність проникнення у
воду світла. Пропускання світла тонкими плівками сирої нафти складає
1—10 % (280 нм), 60—70 % (400 нм). Плівка завтовшки 30—40 мкм повністю
поглинає інфрачервоне випромінювання. Змішуючись із водою, нафта формує
емульсію двох типів: пряму — «нафта у воді» і зворотну — «вода в нафті».
Прямі емульсії, складені з краплин нафти діаметром до 0,5 мкм, менш
стійкі й характерні для нафти, яка містить поверхнево-активні речовини.
При видаленні летких фракцій нафта утворює в’язкі зворотні емульсії, що
можуть залишатися на поверхні, переноситися течією, викидатися на берег
і осідати на дно.

Пестициди

Пестициди — це група штучно створених речовин, що використовуються для
боротьби зі шкідниками й хворобами рослин. Пестициди поділяються на такі
групи: інсектициди — для боротьби зі шкідливими комахами, фунгіциди й
бактерициди — для боротьби з бактеріальними хворобами рослин, гербіциди
— для боротьби з бур’янами. Встановлено, що пестициди, знищуючи
шкідників, заподіюють шкоду багатьом корисним організмам і підривають
здоров’я біоценозів. У сільському господарстві давно вже стоїть проблема
переходу від хімічних (що забруднюють середовище) до біологічних
(екологічно чистих) методів боротьби зі шкідниками. На сьогодні більш 5
млн т пестицидів потрапляє на світовий ринок. Близько 1,5 млн т цих
речовин уже ввійшло до складу наземних і морських екосистем повітряним і
водним шляхом. Промислове виробництво пестицидів супроводжується
виникненням великої кількості побічних продуктів, що забруднюють стічні
води. У водному середовищі частіше за інші зустрічаються представники
інсектицидів, фунгіцидів і гербіцидів. Синтезовані інсектициди
поділяються на три основні групи: хлорорганічні, фосфорорганічні та
карбонати. Хлорорганічні інсектициди отримуються шляхом хлорування
ароматичних і гетероциклічних рідких вуглеводнів. До них належать ДДТ і
його похідні, у молекулах яких стійкість аліфатичних і ароматичних груп
у спільній присутності зростає, усілякі хлоровані похідні хлородієну
(едарин). Ці речовини мають період піврозпаду до декількох десятків
років і дуже стійкі до біодеградації. У водному середовищі часто
зустрічаються поліхлорбіфеніли — похідні ДДТ без аліфатичної частини, що
нараховують 210 гомологів й ізомерів. За останні 40 років використано
більш 1,2 млн т поліхлорбіфенілів у виробництві пластмас, барвників,
трансформаторів, конденсаторів. Поліхлорбіфеніли (ПХБ) опиняються в
навколишньому середовищі в результаті скидання промислових стічних вод і
спалювання твердих відходів на смітниках. Останнє джерело постачає ПХБ в
атмосферу, звідкіля вони з атмосферними опадами випадають у всіх районах
земної кулі. Так, у пробах снігу, узятих в Антарктиді, вміст ПХБ склав
0,03—1,2 кг/л.

Синтетичні поверхнево-активні речовини

Детергенти (СПАР) належать до великої групи речовин, що знижують
поверхневе натягання води. Вони є складовими синтетичних миючих засобів
(СМЗ), що широко застосовуються у побуті й промисловості. Разом зі
стічними водами СПАР потрапляють у материкові води і морське середовище.
СМЗ містять поліфосфати натрію, у яких розчинені детергенти, а також ряд
додаткових інгредієнтів, токсичних для водних організмів: ароматизатори,
вибілювальні реагенти (персульфати, перборати), кальциновану соду,
карбоксиметилцелюло-зу, силікати натрію. У залежності від природи й
структури гідрофільної частини молекули СПАР поділяються на
аніоноактивні, катіоноактивні, амфотерні й неіоногенні. Останні не
утворюють іонів у воді. Найбільш розповсюдженими серед СПАР є
аніоноактивні речовини. На їхню частку припадає більше 50 % усіх
вироблених у світі СПАР. Присутність СПАР у стічних водах промисловості
пов’язана з використанням їх у таких процесах, як флотаційне збагачення
руд, поділ продуктів хімічних технологій, отримання полімерів,
поліпшення умов буріння нафтових і газових свердловин, боротьба з
корозією устаткування. У сільському господарстві СПАР застосовується в
складі пестицидів.

Канцерогени

Канцерогенні речовини — це хімічно однорідні сполуки, що виявляють
трансформаційну активність і здатність породжувати канцерогенні,
тератогенні (порушення процесів ембріонального розвитку) або мутагенні
зміни в організмах. У залежності від умов впливу вони можуть призводити
до інгібування росту, прискорення старіння, порушення індивідуального
розвитку і зміни генофонду організмів. До речовин, що мають канцерогенні
властивості, належать хлоровані аліфатичні вуглеводні, вінілхлорид і,
особливо, поліциклічні ароматичні вуглеводні (ПАВ). Максимальна
кількість ПАВ у сучасних донних осадах Світового океану (більше за 100
мкг/км маси сухої речовини) знайдена в тектонічно активних зонах, що
зазнають глибинного термічного впливу. Основні» антропогенні джерела ПАВ
— це піроліз органічних речовин при спалюванні різних матеріалів,
деревини й палива.

Важкі метали

Важкі метали (ртуть, свинець, кадмій, цинк, мідь, миш’як) належать до
числа розповсюджених і вельми токсичних забруднюючих речовин. Вони
широко застосовуються в різних промислових виробництвах, тому,
незважаючи на очисні заходи, вміст сполук важких металів у промислових
стічних водах досить високий Великі маси цих сполук надходять в океан
через атмосферу. Для морських біоценозів найбільш небезпечними є ртуть,
свинець і кадмій. Ртуть переносить ся в океан із материковим стоком і
через атмосферу. При вивітрюванні осадови і вивержених порід щорічно
виділяється 3,5 тис. ? ртуті. У складі атмосферной пилу міститься
приблизно 12 тис. т ртуті, причому значна частина — антропогенного
походження. Близько половини річного промислового виробництва цього
металу (910 тис. т/рік) різними шляхами потрапляє в океан. У районах, що
забруднюються промисловими водами, концентрація ртуті в розчині й
суспензіях сильно збільшується. При цьому деякі бактерії переводять
хлориди у високотоксичну метилртуть. Зараження морепродуктів
неодноразово призводило до ртутного отруєння прибережного населення. До
1977 року нараховувалося 2800 жертв хвороби Мінамата, причиною стали
відходи підприємства з виробництва хлорвінілу й ацетальдегіду, на яких
як каталізатор використовувалася хлориста ртуть. Недостатньо очищені
стічні води підприємств надходили в затоку Мінамата. Плюмбум — типовий
розсіяний елемент, що міститься у всіх компонентах навколишнього
середовища: у гірських породах, грунтах, природних водах, атмосфері,
живих організмах. Нарешті, свинець активно розсіюється в навколишнє
середовище в процесі господарської діяльності людини. Це викиди з
промисловими і побутовими стоками, з димом і пилом промислових
підприємств, із вихлопними газами двигунів внутрішнього згоряння.
Міграційний потік свинцю з континенту в океан йде не тільки з річковими
стоками, але і через атмосферу.

Скидання відходів у море з метою поховання (дампінг)

Чимало країн, що мають вихід до моря, проводять морське поховання різних
матеріалів і речовин, зокрема ґрунту, вийнятого при днопоглиблювальних
роботах, бурового шлаку, відходів промисловості, будівельного сміття,
твердих відходів, вибухових і хімічних речовин, радіоактивних відходів.
Обсяг поховань склав близько 10 % від усієї маси забруднюючих речовин,
що потрапляють у Світовий океан. Підставою для демпінгу в море ?
можливість морського середовища переробляти велику кількість органічних
і неорганічних речовин без особливої шкоди для води. Однак ця здатність
не може бути безмежною. Тому дампінг розглядається як вимушений захід. У
шлаках промислових виробництв знаходяться різноманітні органічні
речовини й сполуки важких металів. Побутове сміття в середньому містить
(на масу сухої речовини) 32—40 % органічних речовин; 0,56 % азоту; 0,44
% фосфору; 0,155 % цинку; 0,085 % свинцю; 0,001 % ртуті; 0,001 % кадмію.
Під час скидання й проходження матеріалу крізь товщу води частина
забруднюючих речовин переходить у розчин, змінюючи якість води, інша
сорбується частинками суспензії і переходить у донні відкладення.
Одночасно збільшується мугаість води. Наявність органічних речовин часто
призводить до швидкої витрати кисню у воді й нерідко до його повного
зникнення, розчинення суспензій, нагромадження металів у розчиненій
формі, появи сірководню. Присутність великої кількості органічних
речовин створює в фунтах стійке відновне середовище, у якій виникає
особливий тип мулових вод, що містять сірководень, амоніак, іони
металів. Впливу скинутих матеріалів різною мірою зазнають організми
бентосу та ін. У випадку утворення поверхневих плівок, що містять
нафтові вуглеводні й СПАР, порушується газообмін на межі повітря — вода.
Забруднюючі речовини, що по-трапляютьу розчин, можуть акумулюватися в
тканинах і органах гідробіонтів і впливати на них. Скидання матеріалів
демпінгу на дно і тривала підвищена мутність

придонної води призводить до загибелі від ядухи малорухомих форм
бентосу. У риб. молюсків і ракоподібних, що вижили, скорочується
швидкість росту за рахунок погіршення умов живлення й дихання. Нерідко
змінюється видовий склад цього угруповання. При організації системи
контролю за скиданнями відходів у море вирішальне значення має
визначення районів демпінгу, динаміки забруднення морської води і донних
відкладень. Для виявлення допустимих обсягів скидання в море необхідно
проводити розрахунки всіх забруднюючих речовин у складі матеріального
скидання

Теплове забруднення

Теплове забруднення поверхні водойм і прибережних морських акваторій
з’являється в результаті скидання нагрітих стічних вод електростанціями
і деякими промисловими виробництвами. Скидання нагрітих вод у багатьох
випадках стає причиною підвищення температури води у водоймах на 6—8
градусів Цель-сш. Плоша плям нагрітих вод у прибережних районах може
сягати ЗО кв. км. Більш стійка температурна стратифікація перешкоджає
водообміну поверхневого й донного шарів. Розчинність кисню знижується, а
споживання його зростає, оскільки з ростом температури збільшується
активність аеробних бактерій, які розкладають органічну речовину.
Збільшується видова розмаїтість фітопланктону й усієї флори водоростей.

Забруднення ґрунту

Ґрунтовий покрив Землі є найважливішим компонентом біосфери. Саме
ґрунтова оболонка визначає багато процесів, що протікають у біосфері.

Найважливіше значення грунтів полягає в акумулюванні органічної
речовини, різних хімічних елементів, а також енергії. Ґрунтовий покрив
виконує роль біологічного поглинача, руйнівника й нейтралізатора
різноманітних забруднень. Якщо ця ланка біосфери буде зруйнована, то
сформоване функціонування біосфери незворотно порушиться. Саме тому
вельми важливим стає вивчення глобального біохімічного значення
ґрунтового покриву, його сучасного стану й змін під впливом
антропогенної діяльності. Одним із видів антропогенного впливу є
забруднення пестицидами.

Пестициди як забруднюючий фактор

Відкриття пестицидів — хімічних засобів захисту рослин і тварин від
різних шкідників і хвороб — є одним із найважливіших досягнень сучасної
науки. Сьогодні у світі на 1 га грунту наноситься 300 кг хімічних
засобів. Однак у результаті тривалого застосування пестицидів у
сільському господарстві й медицині (боротьба з переносниками хвороб)
майже всюди можна помітити зменшення їхньої ефективності в результаті
розвитку резистентних рас шкідників і поширення «нових» шкідливих
організмів, природні вороги й конкуренти яких були знищені пестицидами.
Одночасно дія пестицидів загрожує глобальними катастрофами. З величезної
кількості комах шкідливими будуть тільки 0,3 %, або 5 тис. видів. У 250
видів виявлена резистентність до пестицидів. Це обтяжується явищем
перехресної ре-зистенції. яка полягає в тому, що підвищена стійкість до
дії одного препарату супроводжується стійкістю до сполук інших класів.
Із загальнобіологічних позицій

резистентність можна розглядати як зміну популяцій у результаті переходу
від чутливого штаму до стійкого штаму того ж виду внаслідок добору,
викликаного пестицидами. Це явище прямо пов’язане з генетичними,
фізіологічними і біохімічними реорганізаціями організмів. Непомірне
застосування пестицидів (гербіцидів, інсектицидів, дефоліантів)
негативно позначається на якості грунту. У зв’язку з цим інтенсивно
досліджується доля пестицидів у грунтах і можливість їх знешкодження
хімічними і біологічними методами. Дуже важливо створювати й
застосовувати тільки препарати з невеликою тривалістю життя, що
виміряється тижнями або місяцями. У цій справі вже досягнуто певних
успіхів і впроваджуються препарати з великою швидкістю деструкції, однак
проблема загалом ще не вирішена.

Кислотні дощі

Одна з найгостріших глобальних проблем сучасності й близького
майбутнього — це зростаюча кислотність атмосферних опадів і ґрунтового
покриву Райони кислих грунтів не знають посух, але їхня природна
родючість знижена й нестійка; вони швидко виснажуються, і врожаї на них
низькі. Кислотні доїш викликають не тільки підкислення поверхневих вод і
верхніх горизонтів грунтів Кислотність зі спадними потоками води
поширюється на весь ґрунтовий профіль і викликає значне підкислення
ґрунтових вод.

Кислотні дощі виникають у результаті господарської діяльності людини, що
супроводжується емісією колосальних кількостей сульфур, нітроген, карбон
оксидів. Ці оксиди, надходячи в атмосферу, пересуваються на великі
відстані, взаємодіють з водою і перетворюються на розчини суміші
сірчистої, сірчаної, азотистої, азотної й вугільної кислот, що випадають
у вигляді «кислих дощів» на сушу, взаємодіючи з рослинами, грунтами,
водами. Причиною виникнення кислотних дощів можуть бути спалювання
сланців, нафти, вугілля, газу в промисловості, сільському господарстві й
навіть побуті. У результаті господарської діяльності людини майже вдвічі
збільшилося надходження в атмосферу сульфур, нітроген, карбон оксидів і
сірководню. Безумовно, що все це позначається на підвищенні кислотності
атмосферних опадів, ґрунтових і наземних вод. Щоб вирішити цю проблему,
треба збільшити обсяг систематичних представницьких вимірювань складу
речовин, що забруднюють атмосферу на великих територіях.

Похожие записи