Химическое загрязнение окружающей среды

   ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

   Государственное образовательное учреждение высшего  профессионального образования 

   РОССИЙСКИЙ  ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТОРГОВО-ЭКОНОМИЧЕСКИЙ  УНИВЕРСИТЕТ 

   САРАТОВСКИЙ ИНСТИТУТ (ФИЛИАЛ) 
 

   Кафедра товароведения и коммерции 
 

   КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА 

   по  дисциплине Экология 
 

   Тема  № 31.Химическое загрязнение окружающей среды. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Саратов 2007

План: 
 

Введение.

Химическое  загрязнение биосферы.

Химическое  загрязнение природных вод.

Проблема  загрязнения мирового океана (на примере ряда органических соединений).

Загрязнение почвы.

Заключение.

Список  использованной литературы 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Введение.

Экологи одними из первых начали овладевать новым  мышлением. К этому предрасполагает  сама их наука, изучающая единство жизни, как на уровне первичных биогеоценозов, так и в масштабах всей биосферы. В связи с этим сложившиеся формы международного сотрудничества по охране природы должны тесно увязывать это сотрудничество с защитой от ядерной угрозы, опираясь на новейшие данные разных наук, поднимать его на качественно новую ступень.

Научно-технический  прогресс и техническая революция  в сущности опередили развитие наших знаний о биосфере - о ее структуре и функционировании отдельных элементов: биогеоценозов и экологических систем. По различным причинам, а частично из-за диспропорций между уровнем достигнутых знаний и экологическим невежеством людей в биосфере появились признаки, свидетельствующие о нарушении механизма биохимического и энергетического равновесия.

Сейчас  производительные силы природы мощнее производственных сил общества. Но вмешательство человека в природные процессы усиливается, и он уже начинает на значительных территориях нарушать согласованность процессов в биосфере. Животные, как и растения, вода, воздух, земля и ее недра, являются составными частями природы. Мы сейчас практически не можем оценить, какой ущерб человеку нанесет их исчезновение.

В настоящее  время на каждого жителя нашей  планеты приходится около 200 млн. насекомых, которые в отличие от человека легко адаптируются к загрязненной среде. Этот факт ученые объясняют по-разному, но до сих пор не обосновано мнение о возможной адаптации человека в «закрытой» среде.

Сейчас  в окружающую среду поступают  в неограниченном количестве химические материалы, но человеческий организм не в состоянии заранее выработать естественные защитные свойства. Когда мы говорим об адаптации животных, то имеем в виду их систему выживания в процессе естественного отбора. Между тем такой механизм неприемлем для человека: изменение его физических параметров имеет патологическую природу.

На основе широкого использования новейших достижений научно-технического прогресса появляется возможность создания новой прогрессивной технологии, соответствующего ей аппаратурного оформления, базирующегося на них производства, которые по самому своему существу становятся экологически чистыми, не наносят ущерба окружающей среде. Реальным является одновременное решение экономических, технических, организационных и экологических проблем развития общественного производства при меньших затратах.

На всех стадиях своего развития человек  был тесно связан с окружающим миром. Но с тех пор как появилось  высокоиндустриальное общество, опасное  вмешательство человека в природу резко усилилось, расширился объём этого вмешательства, оно стало многообразнее и сейчас грозит стать глобальной опасностью для человечества. Расход невозобновимых видов сырья повышается, все больше пахотных земель выбывает из экономики, так на них строятся города и заводы. Человеку приходится все больше вмешиваться в хозяйство биосферы – той части нашей планеты, в которой существует жизнь. Биосфера Земли в настоящее время подвергается нарастающему антропогенному воздействию.

Наиболее  масштабным и значительным является химическое загрязнение окружающей среды несвойственными ей веществами химической природы. Среди них - газообразные и аэрозольные загрязнители промышленно-бытового происхождения. Прогрессирует и накопление углекислого газа в атмосфере. Дальнейшее развитие этого процесса будет усиливать нежелательную тенденцию в сторону повышения среднегодовой температуры на планете. Вызывает тревогу у экологов и продолжающееся загрязнение Мирового океана нефтью и нефтепродуктами, достигшее уже 1/5 его общей поверхности. Нефтяное загрязнение таких размеров может вызвать существенные нарушения газо- и водообмена между гидросферой и атмосферой. Не вызывает сомнений и значение химического загрязнения почвы пестицидами и ее повышенная кислотность, ведущая к распаду экосистемы. В целом все рассмотренные факторы, которым можно приписать загрязняющий эффект, оказывают заметное влияние на процессы, происходящие в биосфере.

Химическое  загрязнение биосферы.

Все более  усиливается «химизация» нашей  жизни. Сернистый газ, окись углерода, пепел, промышленная пыль, хлор, аммиак, свинец, селен, мышьяк, кадмий и др. вредные вещества могут при определенных климатических условиях (например, в безветренную погоду) вызывать массовые заболевания населения. Многие трагические события происходят из-за смога, который называют «тихим убийцей».

Концентрация  загрязнителей в воздухе растет со скоростью, равной скорости перемешивания  холодных и теплых слоев воздуха. Теплый воздушный слой препятствует распространению загрязнителей. Поскольку это происходит вблизи поверхности земли, то приземный воздушный слой охлаждается. Этот процесс называется радиационной инверсией, которая может происходить в самых различных слоях атмосферы.

Когда атмосферные условия благоприятны для температурной инверсии воздуха, загрязненность становится особенно опасной для здоровья. Загрязненный воздух тем и опасен, что мы им ежедневно дышим. Частицы сажи и пыли постепенно осаждаются в легких человека. Создаются условия для серьезных заболеваний, а, когда человек заболеет, излечение его, как правило, уже становится невозможным. Бронхит, пневмония, астма, эмфизема, кожные, глазные, сердечно-сосудистые заболевания - все это вызвано действием загрязнения воздуха. Не без оснований остается предположить, что одна из причин рака - загрязненный воздух, вследствие чего смертность от него в больших городах значительно больше, чем в селах. От загрязнения воздуха страдают прежде всего жители больших городов и промышленных центров. Города нередко покрывает смог в виде колпака, достигающего высоты 2,5 км. Подсчитано, что в промышленных городах летом снижается солнечная радиация на 1/5, а зимой - до половины нормы; за минуту житель села вдыхает приблизительно 40 млн. частиц пыли, а житель города за то же время наполняет легкие миллиардом пылинок, вызывающих болезни и даже смерть.

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 неизменно 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.

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. Перечислю основные из них:

1) При неполном сгорании углеродистых веществ получается оксид углерода. 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 соединение, активно реагирующим с составными частями атмосферы и способствует повышению температуры на планете, и созданию парникового эффекта.

2) Сернистый ангидрид выделяется в процессе сгорания серосодержащего топлива или переработки сернистых руд. Часть соединений серы выделяется при горении органических остатков в горнорудных отвалах. 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. Ежегодно пирометаллургические предприятия цветной и черной металлургии, а также ТЭС выбрасывают в атмосферу десятки миллионов тонн серного ангидрида.

3) Сероводород и сероуглерод поступают в атмосферу раздельно или вместе с 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.

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

5) Источниками загрязнения соединениями фтора 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.

6) 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.

7) Аэрозольное загрязнение атмосферы. Аэрозоли - это твердые или жидкие частицы, находящиеся во взвешенном состоянии в воздухе. Твердые компоненты аэрозолей в ряде случаев особенно опасны для организмов, а у людей вызывают специфические заболевания. В атмосфере аэрозольные загрязнения воспринимаются в виде дыма, тумана, мглы или дымки. Значительная часть аэрозолей образуется в атмосфере при взаимодействии твердых и жидких частиц между собой или с водяным паром. В атмосферу Земли ежегодно поступает около 1 куб. км пылевидных частиц искусственного происхождения. Большое количество пылевых частиц образуется также в ходе производственной деятельности людей.  

Основными источниками искусственных аэрозольных  загрязнений воздуха являются ТЭС, которые потребляют уголь высокой  зольности, обогатительные фабрики, металлургические, цементные, магнезитовые и сажевые  заводы. Аэрозольные частицы от этих источников отличаются большим разнообразием