Екохімія

Экохимия

На всіх стадіях свого розвитку чоловік був тісно пов’язані з довкіллям. Але відтоді як з’явилося высокоиндустри альное суспільство, небезпечне втручання у природу різко посилилося, розширився обсяг цього втручання, вона стала різноманітніше і він загрожує перспектива стати глобальною небезпекою для людства. Витрата невозобновимых видів сировини підвищується, дедалі більше оранки вибуває з економіки, так ними будуються міста Київ і заводи. Людині доводиться дедалі більше втручатися у господарство біосфери тієї частини нашої планети, у якій існує життя. Біосфера Землі нині піддається наростаючому антропогенному воздействию. При цьому можна виокремити декілька найбільш істотних процесів, кожній із яких немає покращує екологічну ситуацію на планете.

Химическое забруднення біосфери.

Свій реферат я почну із огляду тих чинників, що призводять до погіршення стану однією з найважливіших складових біосфери атмосфери. Людина забруднює атмосферу вже тисячоліттями, проте наслідки вживання вогню, яким він користувався все це період, були незначні. Доводилося миритися про те, що дим заважав подиху І що сажа лягала чорним покровом стелі і стінах житла. Отримувана тепло захопив людини важливіше, ніж чисте повітря і незакопченные стіни печери. Це початкова забруднення повітря було проблеми, бо люди жили тоді з’являється невеличкими групами, займаючи неизмерно велику незайману довкілля. І дуже навіть значне зосередження людей на порівняно невеличкий території, як це було в класичної давнини, не супроводжувалося ще серйозні наслідки. Так було на початок XIX століття. Лише протягом останніх 100 років розвиток розвиток промисловості «обдарувало «нас такими виробничими процесами, наслідки спочатку чоловік — ще було собі уявити. Виникли города-миллионеры, зростання зупинити не можна. Усе це результат великих винаходів і завоювань людини. Здебільшого існують три основних джерела забруднення атмосфери: промисловість, побутові котельні, транспорт. Частка кожного з самих джерел загалом забруднення повітря сильно різниться залежно від місця. Зараз загальновизнано, що сильно забруднює повітря промислового виробництва. Джерела забруднень теплоелектростанції, які разом із димом викидають у повітря сірчистий і вуглекислий газ; металургійні підприємства, особливо кольорової металургії, які викидають в воздухоксилы азоту, сірководень, хлор, фтор, аміак, сполуки фосфору, частинки й сполуки ртуті та миш’яку; хімічні і цементні заводи. Шкідливі гази потрапляють у повітря результаті спалювання палива потреб промисловості, опалення жител, роботи транспорту, спалювання та переробки побутових і промислових відходів. Атмосферні загрязнителиразделяют на первинні, вступники у атмосферу, і вторинні, є результатом перетворення останніх. Так, що надходить у атмосферу сірчистий газ окислюється до сірчаного ангідриду, який взаємодіє зі парами води та утворює крапельки сірчаної кислоти. При взаємодії сірчаного ангідриду з аміаком утворюються кристали сульфату амонію. Подібною, внаслідок хімічних, фотохімічних, фізико-хімічних реакцій між забруднюючими речовинами і компонентами атмосфери, утворюються інші вторинні ознаки. Основним джерелом пирогенного забруднення планети є теплові електростанції, металургійні і хімічні підприємства, котельні установки, споживають більш 170% 0ежегодно видобутого твердого і рідкого палива. Основними шкідливими домішками пирогенного походження є такі: _ За) Оксид вуглецю. 0. Виходить при неповному згорянні вуглецевих речовин. У повітря він потрапляє внаслідок спалювання твердих відходів, з вихлопними газами і викидами промислових підприємств. Щороку цього газу вступає у атмосферу щонайменше 1250 млн. т. 0Оксид вуглецю є з'єднанням, активно реагує з складовими частинами атмосфери і сприяє підвищенню температури планети, і створенню парникового эффек та. _ 3б) Сірчистий ангідрид.. 0Выделяется в процесі згоряння серусодержащего палива чи переробки сірчистих руд (до 170 1млн.т. 0 В рік). Частина сполук сірки виділяється при горінні органічних залишків в гірничорудних відвалах. Тільки США загальна кількість викинутого у повітря сірчистого ангідриду становило 1 65 відсотків 0 від населення світу викиду. _ 3в) Сірчаний ангідрид.. 0Образуется при окислюванні сірчистого ангідриду. Кінцевим продуктом реакції є аерозоль чи розчин сірчаної кислоти в дощовій воді, який подкисляет грунт, загострює захворювання дихальних шляхів людини. Випадання аерозолю сірчаної кислоти з димових смолоскипів хімічних підприємств відзначається при низькою хмарності і високої вологості повітря. Листові платівки рослин, які ростуть з відривом менш 11 км. 0от таких підприємств, зазвичай бувають густо усіяні дрібними некротическими плямами, які утворилися у місцях осідання крапель сірчаної кислоти. Пирометаллургические підприємства кольорової та чорної металургії, і навіть ТЕС ежегод 6 але викидають у повітря 1десятки мільйонів тонн 0серного ангідриду. _ 3г) Сірководень і сірковуглець.. 0Поступают у повітря разделно чи разом у іншими сполуками сірки. Основними джерелами викиду є підприємства з виготовлення штучного волокна, сахара, коксохимические, нафтопереробні, і навіть нафтопромисли. У атмосфері при взаємодії коїться з іншими забруднювачами піддаються повільному окислювання до сірчаного ангідриду. _ 3д) Оксилы азоту.. 0Основными джерелами викиду є підприємства, що виробляють азотні добрива, азотну кислоту і нітрати, анілінові барвники, нитросоединения, віскозний шовк, целулоїд. Кількість оксилов азоту, що у атмосферу, становить 1 20 млн. т. 0 на рік. _ 3е) Сполуки фтору.. 0Источниками забруднення являютсяпредприятия з алюмінію, емалей, скла, кераміки, стали, фосфорних добрив. Фторосодержащие речовини вступають у атмосферу як газоподібних сполук фтороводорода чи пилу фторида натрію і кальцію. Сполуки характеризуються токсичною ефектом. Похідні фтору є сильними інсектицидами. _ 3ж) Сполуки хлору.. 0Поступают в атмосферу від хімічних підприємств, які виробляють соляну кислоту, хлоросодержащие пестициди, органічні барвники, гидролизный спирт, хлорну вапно, соду. У атмосфері зустрічаються як домішка молекули хлору і парів соляної кислоти. Токсичність хлору визначається виглядом сполук та його концентрацією. У металургійної промисловості при виплавці чавуну і за переробці його за сталь відбувається викид у повітря різних важких металів і отруйних газів. Так було в розрахунку 11 т. 0передельного чавуну виділяється крім 12,7 кг. 0сернистого газу та 14,5 кг. 0пылевых частинок, визначальних кількість сполук миш’яку, фосфору, сурми, свинцю, парів ртуті і рідкісних металлов, смоляных речовин і ціанистого водню. _ 3Аэрозольное забруднення атмосфери Аерозолі це тверді чи рідкі частки, які у зваженому стані повітрі. Тверді компоненти аерозолів часом особливо небезпечні для організмів, а й у людей ви 7 зывают специфічні захворювання. У атмосфері аерозольні забруднення сприймаються як диму, туману, імли чи димки. Значна частина аерозолів утворюється у атмосфері при взаємодії твердих і рідких частинок між собою, чи з водяником пором. Середня величина аерозольних частинок становить 11−5 1мкм. 0 В атмосферу Землі щорічно надходить близько 11 куб.км. 0пылевидныхчастиц штучного походження. Багато пилових частинок утворюється також під час виробничої діяльності людей. Відомості про деяких джерелах техногенної пилу наведено нижче:

Производственный процес викид пилу, млн.т./год.

Сжигание кам’яного вугілля 93,60.

Выплавка чавуну 20,21.

Выплавка міді (без очищення) 6,23.

Выплавка цинку 0,18.

Выплавка олова (без очищення) 0,004.

Выплавка свинцю 0,13.

Производство цементу 53,37.

Загрязнение воздуха

Основными джерелами штучних аерозольних забруднень повітря є ТЕС, які споживають вугілля високої зольності, збагачувальних фабрик, металургійні, цементні, магнезитові і сажеві заводи. Аерозольні частки від результатів цих джерел відрізняються більшою розмаїтістю хімічного складу. Найчастіше за їх складі виявляються сполуки кремнію, кальцію і вуглецю, рідше оксиди металів: заліза, магнію, марганцю, цинку, міді, нікелю, свинцю, сурми, вісмуту, селену, миш’яку, берилію, кадмію, хрому, кобальту, молібдену, і навіть азбест.

Еще більше розмаїтість властиво органічної пилу, що включає алифатические і ароматні вуглеводні, солі кислот. Вона утворюється під час спалюванні залишкових нафтопродуктів, у процесі піролізу на нафтопереробних, нафтохімічних і інших схожих предриятиях. Постійними джерелами аерозольного забруднення промислові відвали штучні насипу з переотложенного матеріалу, переважно дробильних порід, утворених при видобутку корисних копалин чи ж із відходів підприємств пе рерабатывающей промисловості, ТЕС. Джерелом пилу і отруйних газів служать масові вибухові роботи. Так було в результаті одного середнє в масі вибуху (1250−300 тонн вибухових речовин) у повітря викидається близько 12-ї тыс.куб.м. умовного оксиду вуглецю і більше 1150 т. пилу.

Производство цементу та інших будівельних матеріалів є також джерелом забруднення атмосфери пилом. Основні технологічні процеси цих виробництв здрібнення та хімічна обробка шихт, напівфабрикатів і можуть отримуватися продуктів в потоках гарячих газів завжди супроводжується викидами пилу й інших шкідливих речовин у атмосферу. До атмосферних забруднювачів ставляться вуглеводні насичені і ненасичені, які включають від 11 до 13 атомів вуглецю. Вони піддаються різним перетворенням, окислювання, полімеризації, взаємодіючи коїться з іншими атмосферними забруднювачами після порушення сонячної радіацією. Через війну цих реакцій утворюються перекисные сполуки, вільні радикали, сполуки вуглеводнів з оксидами азоту та сірки часто як аерозольних частинок.

При деяких погодних умовах можуть утворюватися особливо великі скупчення шкідливих газоподібних і аерозольних домішок в приземному прошарку повітря. Зазвичай це відбувається у тих випадках, як у шарі повітря безпосередньо над джерелами газопылевой емісії існує інверсія розташування шару більш холодного повітря під теплим, що перешкоджає повітряних мас і затримує перенесення домішок вгору. У результаті шкідливі викиди зосереджуються під шаром інверсії, їх у землі різко зростає, що стає одним із причин освіти раніше неизвнстного у природі фотохімічного туману.

Фотохимический туман (зміг)

Фотохимический туман є многокомпонентную суміш газів і аерозольних частинок первинного і вторинного походження. До складу основних компонентів смогу входять озон, оксиди азоту NO та сірки, численні органічні сполуки перекисной природи, звані разом фотооксидантами.

Фотохимический зміг виникає й унаслідок фотохімічних реакцій за певних умов: про наявність у атмосфері високої концентрації оксидів азоту, вуглеводнів та інших забруднювачів, інтенсивної сонячної радіації і затишності чи 9 дуже слабкого обміну повітря на приземному шарі при потужної і протягом щонайменше діб підвищеної інверсії.

Устойчивая безвітряна погода, зазвичай супроводжується інверсіями, необхідна до створення високої концентрації реагують речовин. Такі умови створюються частіше у июне-сентябре і рідше взимку. При тривалої ясній погоді сонячна радіація викликає розщеплення молекул діоксиду азоту із заснуванням оксиду азоту та атомарної кисню. Атомарний кисень з молекулярным киснем дають озон. Здається, останній, окисляя оксид азоту, повинен знову перетворюватися на молекулярний кисень, а оксид азоту в діоксид. Але це немає. Оксид азоту вступає у реакції з олефинами вихлопних газів, які за цьому розщеплюються по подвійний зв’язку й утворюють осколки молекул і надлишок озону. Через війну продолжащейся дисоціації нові маси діоксиду азоту расщеппляются і 26 дають додаткові кількості озону. Виникає циклічна реакція, у результаті якої у атмосфері поступово накопичується озон. Цей процес у нічний час припиняється. Під час перебування чергу озон входить у реакцію з олефинами. У атмосфері концентруються різні перекису, які у сумі й творять характерні для фотохімічного туману оксиданты. Останні є джерелом про вільних радикалів, відмінних особливої реакційної спосбностью. Такі смоги нерідкісне явище над Лондоном, Парижем, Лос-Анджелесом, Нью-Йорком та інші містами Європи — й Америки. З власного фізіологічного впливу на організм людини вони вкрай небезпечні для дихальної і кровоносної системи та часто бувають причиною передчасну смерть міських жителів, з ослабленим здоров’ям. _.

Проблема контролювання викиду у повітря

3агрязняющих речовин промисловими підприємствами (ГДК) Пріоритет у сфері розробки гранично допустимі концентрації повітря належить СРСР. ГДК — такі концентрації, котрі з людини її потомство прямого чи опосередкованого впливу, не погіршують їх працездатності, самопочуття, і навіть санітарно-побутових умов життя людей.

Обобщение всієї інформації з ГДК, одержуваної усіма відомствами, ввозяться ГГО Головною Геофізичної Обсерваторії. Щоб за результатам спостережень визначити значення віз 10 духу, обмірювані значення концентрацій порівнюють із максимальної разової гранично-допустимої концентрацією визначають число випадків, коли були перевищені ГДК, і навіть скільки раз найбільше значення було понад ГДК.

Среднее значення концентрації протягом місяця чи рік порівнюється зі ГДК тривалого дії среднеустойчивой ГДК. Стан забруднення повітря кількома речовинами, спостережувані у атмосфері міста, оцінюється з допомогою комплексного показника індексу забруднення атмосфери (ІЗА). І тому нормовані на відповідне значення ГДК 0и середні концентрації різних речовин з допомогою нескладних розрахунків призводять до величині концентрацій сірчистого ангідриду, та був підсумовують. Максимальні разові концентрації основних забруднюючих речовин найбільшими в Норильську (оксилы азоту NO та сірки), Фрунзе (пил), Омську (чадний газ).

Степень забруднення повітря основними забруднюючими речовинами перебуває у прямий залежність від промислового розвитку міста. Найбільші максимальні концентрації притаманні міст України з чисельністю населення більш 500 тис. жителів.

Загрязнение повітря специфічними речовинами залежить від виду промисловості, розвиненою в місті. Якщо великому місті розміщені підприємства кількох галузей промисловості, створюється дуже високий рівень забруднення повітря, проте проблема зниження викидів багатьох специфічних речовин досі залишається невирішеною.

Список литературы

Для підготовки даної праці були використані матеріали із сайту internet.