Вплив хімічної промисловості на природу. Хімічне забруднення природи та її наслідки

Особливістю екологічного впливу підприємств хімічного комплексу є різноманіття джерел та видів шкідливих речовин, що виділяються. Ряд забруднюючих речовин викидається в атмосферне повітря або скидається в природні водойми в відносно невеликих кількостях, але характеризується високою токсичністю.

Характерні забруднюючі повітряний басейн речовини - це сірковуглець, сірчистий ангідрид, оксиди азоту, вугільна зола, аміак, тетраетилсвинець, стирол, вінілхлорид. Значні за масою (близько 35% загальної кількості) викиди оксиду вуглецю, граничних вуглеводнів та нижчих олефінів не мають порівнянного токсичності впливу.

Найбільш суттєвим є вплив на повітряний басейн викидів підприємств двох підгалузей – агрохімії (насамперед азотної промисловості) та виробництва хімічних (штучних) волокон.

За даними ЦНДІТЕнафтохім, валові викиди хімічних підприємств найбільш значні у містах: Нижньокамськ, Усольє-Сибірське, Кіровськ, Череповець.

За токсичністю викидів найбільший вплив на якість атмосферного повітря (ранжування в порядку зменшення) характерно для таких міст: Балаково (основні забруднюючі речовини - сірковуглець, хлоропрен), Нижньокамськ (стирол, оксиди азоту, формальдегід, аміак, диметилдіоксан, аміак, вінілхлорид), Дзержинськ (тетраетилсвинець, вінілхлорид), Кіровськ (сірчистий ангідрид, оксиди азоту), Череповець (сірчистий ангідрид, оксиди азоту), Красноярськ (сірковуглець, сірководень), Рязань (сірковуглець), Мелеуз , Онега - Архангельська область (вугільна зола, сірчистий ангідрид), Канськ - Красноярський край (вугільна зола), Волгоград (вінілхлорид, сірчистий ангідрид), Солікамськ - Пермська область (сірчистий ангідрид), Тольятті (оксиди азоту, аміак), Бірюсинськ область (вугільна зола).

Ще у 13 містах токсичний вплив викидів хімічних підприємств є суттєвим, але локально обмеженим. До цих міст входять Березники Пермської області (домінуючі викиди - сірчистий ангідрид, оксиди азоту, аміак), Новомосковськ Тульської області (аміак, оксиди азоту), Усолье-Сибірське (вінілхлорид), Кінгісепп Ленінградської області (сірчистий ангідрид, оксиди) . Найчастіше джерела викидів є типовими.

Низька якість очищення стічних вод пов'язана з відсутністю комплексної водопідготовки, з екологічною незавершеністю використовуваних виробничих циклів, відсутністю більшості підприємств сучасних технологій переробки стічних вод, підвищеної жорсткістю вимог наглядових служб при високому фоновому забрудненні природних водних об'єктів.

Виробнича діяльність підприємств хімічної та нафтохімічної промисловості супроводжується утворенням значної кількості токсичних відходів

Загалом, незважаючи на зниження останніми роками обсягів виробництва, промислова діяльність значної частини підприємств хімічного комплексу пов'язана з порушеннями санітарно-гігієнічних норм стану довкілля.

Сучасний стан та тенденції розвитку хімічного комплексу.

Хімічний комплекс є стратегічною складовою промисловості Росії, має велике загальногосподарське та оборонне значення для розвитку економіки країни. Він включає 15 великих підгалузей, що спеціалізуються на випуску різноманітної хімічної продукції ). У хімічній та нафтохімічній промисловості налічується близько 760 великих та середніх підприємств, понад 100 наукових та проектно-конструкторських організацій. У галузі працюють понад 770 тисяч людей. На функціонування хімічного комплексу значний вплив мають вертикально інтегровані структури (РАТ «Газпром», ВАТ «АК «Сибур», ЗАТ «Лукойл-Нафтохім», ТОВ «Амтел» та ін.), які виробляють значну частину внутрішнього валового продукту. Ці корпорації також мають можливості для здійснення технологічних процесів від сировини до випуску кінцевої наукомісткої продукції і займають лідируючу позицію на ринку хімікатів Росії

Провідна роль хімічного комплексу залишається незаперечним фактом. Сьогодні у хімічній та нафтохімічній промисловості зосереджено близько 4,7% основних виробничих фондів. Частка хімічного комплексу загальному обсязі промислового виробництва становить 4,5%, частка валютних надходжень від російського експорту - 4,8 відсотків. Потужний виробничий та науково-технічний потенціал дозволяє російським підприємствам виробляти близько 2% світового обсягу хімічної продукції. За окремими її видами, наприклад, з випуску аміаку та карбаміду, російські компанії контролюють 15% світового ринку, а також третину міжнародної торгівлі цими продуктами.

Нині намітився новий підйом галузі. Останні п'ять років (1999-2003 рр.) обсяг виробництва хімічної продукції збільшився в 1,6 разу. Зростання виробництва у 2003 році склало 104,4% до рівня 2002 року. Необхідно мати на увазі, що позитивна динаміка виробництва продукції в останні роки забезпечувалася за рахунок переміщення платоспроможного попиту внутрішнього ринку з імпортної хімічної продукції на вітчизняну (що пов'язано, насамперед, з девальвацією рубля у 1998 році) та загалом сприятливою зовнішньоекономічною кон'юнктурою на основні експортні товари хімічного комплексу

У той самий час вже з 2000 року має місце тенденція уповільнення темпи зростання та зниження рентабельності виробництва. Питома вага збиткових підприємств хімічної та нафтохімічної промисловості у 2003 році склала 40,6% проти 32,3% у 1999 році. Нестача інвестицій у 1991-1998 роках спричинила уповільнення або припинення будівництва виробничих потужностей, у тому числі близько 40 об'єктів на базі комплектного імпортного обладнання. (Додаток 4) Цим зумовлено відставання технічного, технологічного та економічного рівня хімічних виробництв від відповідних показників розвинутих країн на 10-20 років.

Розуміють внесення до неї сторонніх речовин, що не є характерними у звичайних умовах, а також перевищення нормальної концентрації того чи іншого хімічного агента. В даний час забруднення природи є проблемою загальносвітового масштабу, яку вже багато років і навіть десятиліть намагаються вирішити усі розвинуті країни. На жаль, постійне нарощування темпів технічного прогресу, переробка корисних копалин, популярність чорної металургії, що збереглася, розширення міст та інші антропогенні фактори лише посилюють негативний вплив людської цивілізації на живу природу.

Визначення

Види забруднень часто поділяють на кілька груп за типом впливу: це фізичне, біогенне, інформаційне та багато інших. Але одним із найнебезпечніших і несучих руйнівних наслідків видів вважається хімічне забруднення навколишнього середовища. Під таким визначенням мається на увазі будь-яка поява хімічних речовин у непризначених їм областях. Зараз очевидно, що результати безпосереднього впливу людини на навколишнє середовище протягом всієї його історії мають негативний характер. І на перших рядках у цьому списку має бути хімічне забруднення природи.

Джерела забруднення довкілля

Наслідки антропогенного впливу відбиваються як на стані природного середовища, а й у нас самих. Часто потрапляють в організм і накопичуються в ньому, стаючи причиною серйозних отруєнь, загострюють і посилюють існуючі хронічні захворювання. Також було доведено, що тривалий хімічний вплив (нехай навіть у малій концентрації) чинить на живих істот небезпечну мутагенну та канцерогенну дію.

Інтенсивний токсичний вплив може надавати особлива небезпека полягає в тому, що вони практично не виводяться з організму. Такі речовини можуть накопичуватися в яких потім живляться тварини. Ну а на вершині цього ланцюжка цілком може опинитися людина. Останній, таким чином, ризикує зазнати максимальних негативних наслідків впливу токсинів на організм.

Інша небезпечна речовина, що викликає забруднення природи, це діоксини, які у великій кількості утворюються в процесі виробництва целюлозної і металургійної промисловості. Сюди слід додати машин, що діють на двигунах внутрішнього згоряння. Діоксини небезпечні і людей, й у тварин. Навіть у малій кількості вони можуть викликати ураження імунної системи, нирок та печінки.

В даний час не перестають з'являтися нові синтетичні сполуки і речовини. І передбачити руйнівність наслідків їхнього впливу на природу практично неможливо. Також не можна не згадати сільськогосподарську діяльність людини: у багатьох країнах вона досягає таких грандіозних обсягів, що провокує забруднення природи швидше, ніж усі підприємства важкої промисловості, разом узяті.

Як захистити довкілля від негативного впливу?

До основних заходів боротьби з цими процесами слід зарахувати такі: суворий контроль над виробленням відходів та їх подальшою утилізацією, вдосконалення технологій до наближення їх до безвідходної моделі, збільшення загальної економічності виробництва та його надійності. Величезну роль тут відіграють запобіжні заходи, тому що в даному випадку набагато легше не допускати виникнення проблеми, ніж розуміти її наслідки.

Висновок

Очевидно, що ще далеко ті часи, коли наш вплив на природу хоча б перестане постійно посилюватися, не кажучи про істотне зниження шкоди, що завдається. Ця проблема має вирішуватись на найвищому рівні, зусиллями всіх жителів Землі, а не окремих країн. Тим більше, що перші кроки до того вже було зроблено кілька десятиліть тому. Так, у сімдесятих роках вчені вперше оприлюднили інформацію про з'ясування, що аерозольні балони та кондиціонери є джерелом викиду в навколишнє середовище атомарного хлору. Останній, потрапляючи в атмосферу, вступає в реакцію з озоном та руйнує його. Ця інформація спонукала багато країн домовитися про взаємне зниження обсягів небезпечного виробництва.

Наслідок аварії на нафтопроводі. 1996 р.

На всіх стадіях свого розвитку людина була тісно пов'язана з навколишнім світом. Але відколи з'явилося високоіндустріальне суспільство, небезпечне втручання людини у природу різко посилилося, розширився обсяг цього втручання, воно стало різноманітніше і тепер загрожує стати глобальною небезпекою людства. Витрата невідновних видів сировини підвищується, дедалі більше орних земель вибуває з економіки, тож на них будуються міста та заводи. Людині доводиться дедалі більше втручатися у господарство біосфери - тієї частини нашої планети, де існує життя. Біосфера Землі нині піддається наростаючому антропогенному впливу. При цьому можна виділити кілька найбільш суттєвих процесів, кожен з яких не покращує екологічну ситуацію на планеті.

Найбільш масштабним і значним є хімічне забруднення навколишнього середовища невластивими речовинами хімічної природи. Серед них – газоподібні та аерозольні забруднювачі промислово-побутового походження. Прогресує і накопичення вуглекислого газу атмосфері. Подальший розвиток цього процесу посилюватиме небажану тенденцію у бік підвищення середньорічної температури на планеті. Викликає тривогу у екологів і забруднення Світового океану, що триває, нафтою і нафтопродуктами, що досягло вже 1/5 його загальної поверхні. Нафтове забруднення таких розмірів може спричинити суттєві порушення газо- та водообміну між гідросферою та атмосферою. Не викликає сумнівів і значення хімічного забруднення ґрунту пестицидами та його підвищена кислотність, що веде до розпаду екосистеми. У цілому нині всі розглянуті чинники, яким можна приписати забруднює ефект, помітно впливають на процеси, які у біосфері.

ХІМІЧНЕ ЗАБРУДНЕННЯ БІОСФЕРИ.

Людина забруднює атмосферу вже тисячоліттями, проте наслідки вживання вогню, яким користувався весь цей період, були незначні. Доводилося миритися з тим, що дим заважав подиху, і що сажа лягала чорним покривом на стелі та стінах житла. Тепло, що виходить, було для людини важливіше, ніж чисте повітря і незакінчені стіни печери. Це початкове забруднення повітря не було проблеми, бо люди мешкали тоді невеликими групами, займаючи незмірно велику незаймане природне середовище. І навіть значне зосередження людей на порівняно невеликій території, як це було в класичній старовині, не супроводжувалося ще серйозними наслідками.

Так було аж до початку ХІХ століття. Лише за останні сто років розвиток промисловості "обдарував" нас такими виробничими процесами, наслідки яких спочатку людина ще не могла собі уявити. Виникли міста-мільйонери, зростання яких зупинити не можна. Все це результат великих винаходів та завоювань людини.

В основному є три основні джерела забруднення атмосфери: промисловість, побутові котельні, транспорт. Частка кожного з цих джерел у загальному забрудненні повітря дуже відрізняється залежно від місця. Зараз загальновизнано, що найбільше забруднює повітря промислове виробництво. Джерела забруднень - теплоелектростанції, які разом із димом викидають у повітря сірчистий та вуглекислий газ; металургійні підприємства, особливо кольорової металургії, що викидають у повітря оксиди азоту, сірководень, хлор, фтор, аміак, сполуки фосфору, частинки та сполуки ртуті та миш'яку; хімічні та цементні заводи. Шкідливі гази потрапляють у повітря внаслідок спалювання палива для потреб промисловості, опалення житла, роботи транспорту, спалювання та переробки побутових та промислових відходів. Атмосферні забруднювачі поділяють на первинні, що надходять безпосередньо в атмосферу, і вторинні, що є результатом перетворення останніх. Так, сірчистий газ, що надходить в атмосферу, окислюється до сірчаного ангідриду, який взаємодіє з парами води і утворює крапельки сірчаної кислоти. При взаємодії сірчаного ангідриду з аміаком утворюються кристали амонію сульфату. Подібним чином, у результаті хімічних, фотохімічних, фізико-хімічних реакцій між забруднюючими речовинами та компонентами атмосфери утворюються інші вторинні ознаки. Основним джерелом пірогенного забруднення на планеті є теплові електростанції, металургійні та хімічні підприємства, котельні установки, що споживають понад 70% твердого та рідкого палива, що щорічно видобувається. Основними шкідливими домішками пирогенного походження є:

Оксид вуглецю. Виходить при неповному згорянні вуглецевих речовин. У повітря він потрапляє внаслідок спалювання твердих відходів, з вихлопними газами та викидами промислових підприємств. Щороку цього газу надходить в атмосферу не менше 1250 млн. т. Оксид вуглецю є з'єднання, що активно реагує зі складовими частинами атмосфери і сприяє підвищенню температури на планеті, та створенню парникового ефекту.

Сірчистий ангідрид. Виділяється у процесі згоряння сірковмісного палива або переробки сірчистих руд (до 170 млн. т на рік). Частина з'єднань сірки виділяється при горінні органічних залишків у гірничорудних відвалах. Тільки США загальна кількість викинутого в атмосферу сірчистого ангідриду становило 65 % загальносвітового викиду.

Сірчаний ангідрид . Утворюється при окисленні сірчистого ангідриду. Кінцевим продуктом реакції є аерозоль або розчин сірчаної кислоти в дощовій воді, що підкислює ґрунт, загострює захворювання дихальних шляхів людини. Випадання аерозолю сірчаної кислоти з димових смолоскипів хімічних підприємств відзначається при низькій хмарності та високій вологості повітря. Листові пластинки рослин, що ростуть на відстані менше 11 км від таких підприємств, зазвичай бувають густо усіяні дрібними некротичними плямами, що утворилися в місцях осідання крапель сірчаної кислоти. Пірометалургійні підприємства кольорової та чорної металургії, а також ТЕС щорічно викидають в атмосферу десятки мільйонів тонн сірчаного ангідриду.

Сірководень та сірковуглець. Надходять в атмосферу окремо або разом з іншими сполуками сірки. Основними джерелами викиду є підприємства з виробництва штучного волокна, цукру, коксохімічні, нафтопереробні, і навіть нафтопромисли. В атмосфері при взаємодії з іншими забруднювачами зазнають повільного окислення до сірчаного ангідриду.

Оксиди азоту. Основними джерелами викиду є підприємства, що виробляють азотні добрива, азотну кислоту та нітрати, анілінові барвники, нітросполуки, віскозний шовк, целулоїд. Кількість оксидів азоту, які у атмосферу, становить 20 млн. т на рік.

З'єднання фтору. Джерелами забруднення є підприємства з виробництва алюмінію, емалей, скла, кераміки, сталі, фосфорних добрив. Фторовмісні речовини надходять в атмосферу у вигляді газоподібних сполук - фтороводню або пилу фториду натрію та кальцію. Сполуки характеризуються токсичним ефектом. Похідні фтору є сильними інсектицидами.

Сполуки хлору. Надходять в атмосферу від хімічних підприємств, що виробляють соляну кислоту, пестициди, що містять хлор, органічні барвники, гідролізний спирт, хлорне вапно, соду. В атмосфері зустрічаються як домішка молекули хлору та парів соляної кислоти. Токсичність хлору визначається видом сполук та їх концентрацією. У металургійній промисловості при виплавці чавуну та при переробці його на сталь відбувається викид в атмосферу різних важких металів та отруйних газів. Так, у розрахунку на 1 т граничного чавуну виділяється крім 12,7 кг сірчистого газу та 14,5 кг пилових частинок, що визначають кількість сполук миш'яку, фосфору, сурми, свинцю, парів ртуті та рідкісних металів, смоляних речовин та ціаністого водню.

Аерозольне забруднення атмосфери. Аерозолі – це тверді або рідкі частинки, що знаходяться у зваженому стані у повітрі. Тверді компоненти аерозолів у ряді випадків особливо небезпечні для організмів, а люди викликають специфічні захворювання. В атмосфері аерозольні забруднення сприймаються у вигляді диму, туману, імли або серпанку. Значна частина аерозолів утворюється в атмосфері при взаємодії твердих і рідких частинок між собою або з водяною парою. Середній розмір аерозольних частинок становить 1-5 мкм. В атмосферу Землі щорічно надходить близько 1 куб. км пилоподібних частинок штучного походження. Багато пилових частинок утворюється також у ході виробничої діяльності людей. Відомості про деякі джерела техногенного пилу наведено в таблиці 1:

Таблиця 1

Основними джерелами штучних аерозольних забруднень повітря є ТЕС, які споживають вугілля високої зольності, збагачувальні фабрики, металургійні, цементні, магнезитові та сажові заводи. Аерозольні частинки від цих джерел відрізняються великою різноманітністю хімічного складу. Найчастіше в їхньому складі виявляються сполуки кремнію, кальцію та вуглецю, рідше - оксиди металів: заліза, магнію, марганцю, цинку, міді, нікелю, свинцю, сурми, вісмуту, селену, миш'яку, берилію, кадмію, хрому, кобальту, молі а також азбест. Ще більша різноманітність властиво органічному пилу, що включає аліфатичні та ароматичні вуглеводні, солі кислот. Вона утворюється при спалюванні залишкових нафтопродуктів, у процесі піролізу на нафтопереробних, нафтохімічних та інших підприємствах. Постійними джерелами аерозольного забруднення є промислові відвали - штучні насипи з перевідкладеного матеріалу, переважно розкривних порід, що утворюються при видобутку корисних копалин або з відходів підприємств переробної промисловості, ТЕС. Джерелом пилу та отруйних газів є масові вибухові роботи. Так, внаслідок одного середнього за масою вибуху (250-300 тонн вибухових речовин) в атмосферу викидається близько 2 тис. куб. м умовного оксиду вуглецю та понад 150 т пилу. Виробництво цементу та інших будівельних матеріалів є джерелом забруднення атмосфери пилом. Основні технологічні процеси цих виробництв - подрібнення та хімічна обробка шихт, напівфабрикатів та одержуваних продуктів у потоках гарячих газів завжди супроводжується викидами пилу та інших шкідливих речовин в атмосферу. До атмосферних забруднювачів відносяться вуглеводні - насичені та ненасичені, що включають від 1 до 13 атомів вуглецю. Вони піддаються різним перетворенням, окисленню, полімеризації, взаємодіючи коїться з іншими атмосферними забруднювачами після збудження сонячної радіацією. В результаті цих реакцій утворюються перекисні сполуки, вільні радикали, сполуки вуглеводнів з оксидами азоту та сірки часто у вигляді аерозольних частинок. За деяких погодних умов можуть утворюватися особливо великі скупчення шкідливих газоподібних та аерозольних домішок у приземному шарі повітря.

Зазвичай це відбувається в тих випадках, коли в шарі повітря над джерелами газопилової емісії існує інверсія - розташування шару холоднішого повітря під теплим, що перешкоджає повітряним масам і затримує перенесення домішок вгору. В результаті шкідливі викиди зосереджуються під шаром інверсії, вміст їх у землі різко зростає, що стає однією з причин утворення невідомого в природі фотохімічного туману.

Фотохімічний туман (зміг).Фотохімічний туман є багатокомпонентною сумішшю газів і аерозольних частинок первинного і вторинного походження. До складу основних компонентів смогу входять озон, оксиди азоту та сірки, численні органічні сполуки перекисної природи, які називаються в сукупності фотооксидантами. Фотохімічний зміг виникає в результаті фотохімічних реакцій за певних умов: наявності в атмосфері високої концентрації оксидів азоту, вуглеводнів та інших забруднювачів, інтенсивної сонячної радіації та безвітря або дуже слабкого обміну повітря в приземному шарі за потужної та протягом не менше доби підвищеної інверсії. Стійка безвітряна погода, що зазвичай супроводжується інверсіями, необхідна для створення високої концентрації реагуючих речовин.

Такі умови створюються частіше у червні-вересні та рідше взимку. За тривалої ясної погоди сонячна радіація викликає розщеплення молекул діоксиду азоту з утворенням оксиду азоту та атомарного кисню. Атомарний кисень із молекулярним киснем дають озон. Здавалося б, останній, окислюючи оксид азоту, повинен знову перетворюватися на молекулярний кисень, а оксид азоту - на діоксид. Але це не відбувається. Оксид азоту вступає в реакції з олефінами вихлопних газів, які при цьому розщеплюються по подвійному зв'язку і утворюють уламки молекул і надлишок озону. В результаті дисоціації, що продовжується, нові маси діоксиду азоту розщеплюються і дають додаткові кількості озону. Виникає циклічна реакція, у результаті у атмосфері поступово накопичується озон. Цей процес у нічний час припиняється. У свою чергу, озон вступає в реакцію з олефінами. В атмосфері концентруються різні перекису, які у сумі та утворюють характерні для фотохімічного туману оксиданти. Останні є джерелом про вільних радикалів, що відрізняються особливою реакційною здатністю. Такі змоги – нерідке явище над Лондоном, Парижем, Лос-Анджелесом, Нью-Йорком та іншими містами Європи та Америки. За своїм фізіологічним впливом на організм людини вони вкрай небезпечні для дихальної та кровоносної системи і часто бувають причиною передчасної смерті жителів міста з ослабленим здоров'ям.

Проблема контролю викиду атмосферу забруднюючих речовин промисловими підприємствами (ГДК).Пріоритет у сфері розробки гранично допустимих концентрацій у повітрі належить СРСР. ГДК - такі концентрації, що на людину та її потомство прямого чи непрямого впливу, не погіршують їх працездатності, самопочуття, і навіть санітарно-побутових умов життя людей.

Узагальнення всієї інформації з ГДК, одержуваної усіма відомствами, здійснюється у МГО (Головній Геофізичній Обсерваторії). Щоб за результатами спостережень визначити значення повітря, виміряні значення концентрацій порівнюють з максимальною разовою гранично допустимою концентрацією та визначають число випадків, коли були перевищені ГДК, а також у скільки разів найбільше значення було вище ГДК. Середнє значення концентрації за місяць або за рік порівнюється з ГДК тривалої дії – середньостійкою ГДК. Стан забруднення повітря кількома речовинами, що спостерігаються в атмосфері міста, оцінюється за допомогою комплексного показника – індексу забруднення атмосфери (ІЗА). Для цього нормовані на відповідне значення ГДК та середні концентрації різних речовин за допомогою нескладних розрахунків призводять до величини концентрацій сірчистого ангідриду, а потім підсумовують. Максимальні разові концентрації основних забруднюючих речовин були найбільшими в Норильську (оксили азоту та сірки), Фрунзе (пил), Омську (чадний газ). Ступінь забруднення повітря основними забруднювальними речовинами перебуває у прямої залежності від промислового розвитку міста. Найбільші максимальні концентрації притаманні містам із чисельністю населення понад 500 тис. жителів. Забруднення повітря специфічними речовинами залежить від виду промисловості, розвиненої у місті. Якщо у великому місті розміщені підприємства кількох галузей промисловості, створюється дуже високий рівень забруднення повітря, проте проблема зниження викидів багатьох специфічних речовин досі залишається невирішеною.

ХІМІЧНЕ ЗАБРУДЖЕННЯ ПРИРОДНИХ ВОД.

Будь-яке водоймище або водне джерело пов'язане з навколишнім його зовнішнім середовищем. На нього впливають умови формування поверхневого або підземного водного стоку, різноманітні природні явища, індустрія, промислове та комунальне будівництво, транспорт, господарська та побутова діяльність людини. Наслідком цих впливів є внесення у водне середовище нових, невластивих їй речовин - забруднювачів, що погіршують якість води. Забруднення, що у водне середовище, класифікують по-різному, залежно від підходів, критеріїв і завдань. Так, зазвичай виділяють хімічне, фізичне та біологічні забруднення. Хімічне забруднення є зміною природних хімічних властивостей води з допомогою збільшення вмісту у ній шкідливих домішок як неорганічної (мінеральні солі, кислоти, лугу, глинисті частки), і органічної природи (нафта і нафтопродукти, органічні залишки, поверхневоактивні речовини, пестициди).

Неорганічне забруднення.Основними неорганічними (мінеральними) забруднювачами прісних та морських вод є різноманітні хімічні сполуки, токсичні для мешканців водного середовища. Це сполуки миш'яку, свинцю, кадмію, ртуті, хрому, міді, фтору. Більшість із них потрапляє у воду внаслідок людської діяльності. Важкі метали поглинаються фітопланктоном, а потім передаються харчовим ланцюгом більш високоорганізованим організмам. Токсичний ефект деяких найбільш поширених забруднювачів гідросфери представлений у таблиці 2:

Таблиця 2

Ступінь токсичності:
- - Відсутнє
+ - дуже слабка
++ - слабка
+++ - сильна
++++ – дуже сильна.

Крім перерахованих у таблиці речовин, до небезпечних заразників водного середовища можна віднести неорганічні кислоти та основи, що зумовлюють широкий діапазон рН промислових стоків (1,0 - 11,0) і здатних змінювати рН водного середовища до значень 5,0 або вище 8,0 тоді як риба у прісній та морській воді може існувати тільки в інтервалі рН 5,0 - 8,5. Серед основних джерел забруднення гідросфери мінеральними речовинами та біогенними елементами слід згадати підприємства харчової промисловості та сільське господарство. Зі зрошуваних земель щорічно вимивається близько 6 млн.т солей. До 2000 року можливе збільшення їхньої маси до 12 млн.т/рік. Відходи, що містять ртуть, свинець, мідь локалізовані в окремих районах біля берегів, проте деяка їх частина виноситься далеко за межі територіальних вод. Забруднення ртуттю значно знижує первинну продукцію морських екосистем, пригнічуючи розвиток фітопланктону. Відходи, що містять ртуть, зазвичай накопичуються в донних відкладах заток або естуаріях річок. Подальша її міграція супроводжується накопиченням метилової ртуті та її включенням до трофічних ланцюгів водних організмів. Так, сумну популярність набула хвороба Мінамата, вперше виявлену японськими вченими у людей, які вживали в їжу рибу, виловлену в затоці Мінамата, в яку безконтрольно скидали промислові стоки з техногенною ртуттю.

Органічне забруднення. Серед внесених в океан із суші розчинних речовин, велике значення для мешканців водного середовища мають не тільки мінеральні, біогенні елементи, а й органічні залишки. Винесення в океан органічної речовини оцінюється в 300 – 380 млн.т/рік. Стічні води, що містять суспензії органічного походження або розчинена органічна речовина, згубно впливають на стан водойм. Осідаючи, суспензії заливають дно і затримують розвиток або повністю припиняють життєдіяльність даних мікроорганізмів, що беруть участь у процесі самоочищення вод. При гниття даних опадів можуть утворюватися шкідливі сполуки та отруйні речовини, такі як сірководень, які призводять до забруднення всієї води в річці. Наявність суспензій ускладнює також проникнення світла в глиб води і уповільнює процеси фотосинтезу. Однією з основних санітарних вимог, які пред'являються якості води, є вміст у ній необхідної кількості кисню. Шкідливу дію надають усі забруднення, 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 та атмосферою, що знижує ступінь насиченості води киснем. Значний обсяг органічних речовин, більшість з яких не властиві природним водам, скидається в річки разом із промисловими та побутовими стоками. Зростання забруднення водойм і водостоків спостерігається у всіх промислових країнах. Інформація про вміст деяких органічних речовин у промислових стічних водах надана у таблиці 3:

Таблиця 3

У зв'язку зі швидкими темпами урбанізації та дещо уповільненим будівництвом очисних споруд або їх незадовільною експлуатацією водні басейни та ґрунт забруднюються побутовими відходами. Особливо відчутно забруднення у водоймах із уповільненою течією чи непроточними (водосховища, озера).

Розкладаючись у водному середовищі, органічні відходи можуть стати середовищем для патогенних організмів. Вода, забруднена органічними відходами, стає практично непридатною для пиття та інших потреб. Побутові відходи небезпечні не лише тим, що є джерелом деяких хвороб людини (черевний тиф, дизентерія, холера), а й тим, що вимагають свого розкладання багато кисню. Якщо побутові стічні води надходять у водойму в дуже великих кількостях, то вміст розчинного кисню може знизитися нижче рівня, необхідного для життя морських та прісноводних організмів.

ПРОБЛЕМА ЗАБРУДНЕННЯ СВІТОВОГО ОКЕАНУ (з прикладу низки органічних сполук).

Нафта та нафтопродукти. Нафта є в'язкою маслянистою рідиною, що має темно-коричневий колір і має слабку флуоресценцію. Нафта складається переважно з насичених аліфатичних та гідроароматичних вуглеводнів. Основні компоненти нафти - вуглеводні (до 98%) - поділяються на 4 класи:

Парафіни (алкени) - (До 90% від загального складу) - стійкі речовини, молекули яких виражені прямим і розгалуженим ланцюгом атомів вуглецю. Легкі парафіни мають максимальну леткість і розчинність у воді.

Циклопарафіни - (30 – 60% від загального складу) – насичені циклічні сполуки з 5-6 атомами вуглецю в кільці. Крім циклопентану та циклогексану в нафті зустрічаються біциклічні та поліциклічні сполуки цієї групи. Ці сполуки дуже стійкі та погано піддаються біорозкладанню.

Ароматичні вуглеводні - (20 - 40% від загального складу) - ненасичені циклічні сполуки ряду бензолу, що містять у кільці на 6 атомів вуглецю менше, ніж циклопарафіни. У нафті присутні леткі сполуки з молекулою як одинарного кільця (бензол, толуол, ксилол), потім біциклічні (нафталін), напівциклічні (пірен).

Олефіни (алкени) - (до 10% від загального складу) - ненасичені нециклічні сполуки з одним або двома атомами водню у кожного атома вуглецю в молекулі, що має прямий або розгалужений ланцюг.

Нафта та нафтопродукти є найпоширенішими забруднювальними речовинами у Світовому океані. На початку 80-х років у океан щорічно надходило близько 6 млн.т нафти, що становило 0,23% світового видобутку. Найбільші втрати нафти пов'язані з транспортуванням її з районів видобутку. Аварійні ситуації, зливши за борт танкерами промивних і баластових вод, - все це обумовлює присутність постійних полів забруднення на трасах морських шляхів. У період за 1962-79 роки внаслідок аварій у морське середовище надійшло близько 2 млн. т нафти. За останні 30 років, починаючи з 1964 року, пробурено близько 2000 свердловин у Світовому океані, їх лише у Північному морі 1000 і 350 промислових свердловин обладнано. Через незначні витоки щорічно втрачається 0,1 млн.т нафти. Великі маси нафти надходять у моря річками, з побутовими і зливовими стоками.

Обсяг забруднень із цього джерела становить 2,0 млн.т/рік. Зі стоками промисловості щорічно потрапляє 0,5 млн.т нафти. Потрапляючи в морське середовище, нафта спочатку розтікається як плівки, утворюючи шари різної потужності. За кольором плівки можна визначити її товщину (таблиця 4):

Таблиця 4

Нафтова плівка змінює склад спектру та інтенсивність проникнення у воду світла. Пропускання світла тонкими плівками сирої нафти становить 1-10% (280 нм), 60-70% (400 нм).

Плівка завтовшки 30-40 мкм повністю поглинає інфрачервоне випромінювання. Змішуючись із водою, нафта утворює емульсію двох типів: пряму - "нафту у воді" - і зворотну - "вода в нафті". Прямі емульсії, складені крапельками нафти діаметром до 0,5 мкм, менш стійкі та характерні для нафт, що містять поверхнево-активні речовини. При видаленні летких фракцій, нафта утворює в'язкі зворотні емульсії, які можуть зберігатися на поверхні, переноситися течією, викидатися на берег і осідати на дно.

Пестициди. Пестициди становлять групу штучно створених речовин, що використовуються для боротьби зі шкідниками та хворобами рослин. Пестициди поділяються на такі групи: інсектициди – для боротьби зі шкідливими комахами, фунгіциди та бактерициди – для боротьби з бактеріальними хворобами рослин, гербіциди – проти бур'янів. Встановлено, що пестициди знищуючи шкідників, завдають шкоди багатьом корисним організмам та 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. Нині понад 5 млн.т пестицидів надходить на світовий ринок. Близько 1,5 млн.т цих речовин уже увійшло до складу наземних та морських екосистем золовим та водним шляхом. Промислове виробництво пестицидів супроводжується появою великої кількості побічних продуктів, що забруднюють стічні води. У водному середовищі найчастіше зустрічаються представники інсектицидів, фунгецидів та гербіцидів. Синтезовані інсектициди поділяються на три основні групи: хлороорганічні, фосфороорганічні та карбонати. Хлороорганічні інсектициди виходять шляхом хлорування ароматичних та гетероциклічних рідких вуглеводнів. До них відносяться ДДТ та його похідні, у молекулах яких стійкість аліфатичних та ароматичних груп у спільній присутності зростає, всілякі хлоровані похідні хлородієну (елдрін). Ці речовини мають період напіврозпаду до кількох десятків років та дуже стійкі до біодеградації. У водному середовищі часто зустрічаються поліхлорбіфеніли – похідні ДДТ без аліфатичної частини, що налічують 210 гомологів та ізомерів. За останні 40 років використано понад 1,2 млн.т поліхлорбіфенілів у виробництві пластмас, барвників, трансформаторів, конденсаторів. Поліхлорбіфеніли (ПХБ) потрапляють в довкілля в результаті скидів промислових стічних вод і спалювання твердих відходів на звалищах. Останнє джерело постачає ПБХ в атмосферу, звідки вони з атмосферними опадами випадають у всі райони Земної кулі. Так було в пробах снігу, узятих в Антарктиді, вміст ПБХ становило 0,03 - 1,2 кг/л.

Синтетичні поверхнево-активні речовини. Детергенти (СПАВ) відносяться до великої групи речовин, що знижують поверхневий натяг води. Вони входять до складу синтетичних миючих засобів (СМС), що широко застосовуються в побуті та промисловості. Разом зі стічними водами СПАР потрапляють у материкові води та морське середовище. СМС містять поліфосфати натрію, в яких розчинені детергенти, а також ряд додаткових інгредієнтів, токсичних для водних організмів: ароматизуючі речовини, реагенти, що відбілюють (персульфати, перборати), кальцинована сода, карбоксиметилцелюлоза, силікати натрію. Залежно від природи та структури гідрофільної частини молекули СПАР поділяються на аніоноактивні, катіоноактивні, амфотерні та неіоногенні. Останні не утворюють іонів у воді. Найбільш поширеними серед СПАР є аніоноактивні речовини. На частку припадає понад 50% всіх вироблених у світі СПАВ. Присутність СПАР у стічних водах промисловості пов'язана з використанням їх у таких процесах, як флотаційне збагачення руд, поділ продуктів хімічних технологій, отримання полімерів, покращення умов буріння нафтових та газових свердловин, боротьба з корозією обладнання. У сільському господарстві СПАР застосовується у складі пестицидів.

З'єднання з канцерогенними властивостями. Канцерогенні речовини - це хімічно однорідні сполуки, що виявляють трансформуючу активність і здатність викликати канцерогенні, тератогенні (порушення процесів ембріонального розвитку) або мутагенні зміни в організмах. Залежно від умов впливу вони можуть призводити до інгібування зростання, прискорення старіння, порушення індивідуального розвитку та зміни генофонду організмів. До речовин, що мають канцерогенні властивості, відносяться хлоровані аліфатичні вуглеводні, вінілхлорид, і особливо поліциклічні ароматичні вуглеводні (ПАУ). Максимальна кількість ПАУ в сучасних даних опадах Світового океану (понад 100 мкг/км маси сухої речовини) виявлена ​​в тентонічно активних зонах, схильних до глибинного термічного впливу. Основні антропогенні джерела ПАУ у навколишньому середовищі – це піроліз органічних речовин при спалюванні різних матеріалів, деревини та палива.

Важкі метали.Важкі метали (ртуть, свинець, кадмій, цинк, мідь, миш'як) належать до поширених і дуже токсичних забруднюючих речовин. Вони широко застосовуються в різних промислових виробництвах, тому, незважаючи на очисні заходи, вміст з'єднання важких металів у стічних водах досить високий. Більшість цих сполук надходять до океану через атмосферу. Для морських біоценозів найбільш небезпечні ртуть, свинець та кадмій. Ртуть переноситься в океан із материковим стоком та через атмосферу. При вивітрюванні осадових та вивержених порід щорічно виділяється 3,5 тис.т ртуті. У складі атмосферного пилу міститься близько 12 тис.т ртуті, причому значна частина – антропогенного походження. Близько половини річного промислового виробництва цього металу (910 тис.т/рік) різними шляхами потрапляє до океану. У районах, що забруднюються промисловими водами, концентрація ртуті в розчині та суспензіях сильно підвищується. При цьому деякі бактерії переводять хлориди у високотоксичну метилртуть. Зараження морепродуктів неодноразово призводило до ртутного отруєння прибережного населення. До 1977 року налічувалося 2800 жертв хвороби Міномату, причиною якої стали відходи підприємств з виробництва хлорвінілу і ацетальдегіду, на яких як каталізатор використовувалася хлориста ртуть. Недостатньо очищені стічні води підприємств надходили до затоки Мінамату. Свиней- типовий розсіяний елемент, що міститься у всіх компонентах навколишнього середовища: у гірських породах, ґрунтах, природних водах, атмосфері, живих організмах. Нарешті, свиней активно розсіюється у довкілля у процесі господарську діяльність людини. Це викиди з промисловими та побутовими стоками, з димом та пилом промислових підприємств, з вихлопними газами двигунів внутрішнього згоряння. Міграційний потік свинцю з континенту в океан йде не лише з річковими стоками, а й через атмосферу. З континентальним пилом океан отримує (20-30) т свинцю на рік.

Скидання відходів у море з метою поховання (дампінг). Багато країн, що мають вихід до моря, виробляють морське поховання різних матеріалів і речовин, зокрема ґрунту, вийнятого при днопоглиблювальних роботах, бурового шлаку, відходів промисловості, будівельного сміття, твердих відходів, вибухових та хімічних речовин, радіоактивних відходів. Обсяг поховань становив близько 10% від усієї маси забруднюючих речовин, що у Світовий океан. Підставою для дампінгу в морі є можливість морського середовища до переробки великої кількості органічних та неорганічних речовин без особливої ​​шкоди води. Однак ця здатність не безмежна.

Тому дампінг розглядається як вимушений захід, тимчасова данина суспільства недосконалості технології. У шлаках промислових виробництв присутні різноманітні органічні речовини та з'єднання 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 проходження матеріалу крізь стовп води частина забруднюючих речовин переходить в розчин, змінюючи якість води, інша сорбується частинками суспензії і переходить в донні відкладення. Одночасно підвищується каламутність води. Наявність органічних речовин часто призводить до швидкого витрачання кисню у воді і не рідко до його повного зникнення, розчинення суспензій, накопичення металів у розчиненій формі, появі сірководню.

Присутність великої кількості органічних речовин створює в ґрунтах стійке відновне середовище, в якому виникає особливий тип мулових вод, що містять сірководень, аміак, іони металів. Впливу матеріалів, що скидаються, різною мірою піддаються організми бентосу та ін. У разі утворення поверхневих плівок, що містять нафтові вуглеводні та СПАР, порушується газообмін на кордоні повітря - вода. Забруднюючі речовини, що надходять у розчин, можуть акумулюватися в тканинах і органах гідробіантів і токсично впливати на них. Скидання матеріалів дампінгу на дно та тривала підвищена каламутність приданої води призводить до загибелі від задухи малорухливої ​​форми бентосу. У риб, молюсків і ракоподібних, що вижили, скорочується швидкість зростання за рахунок погіршення умов харчування і дихання. Нерідко змінюється видовий склад цієї спільноти. При організації системи контролю над скиданнями відходів у морі вирішальне значення має визначення районів дампінгу, визначення динаміки забруднення морської води та донних відкладень. Для виявлення можливих обсягів скидання у морі необхідно проводити розрахунки всіх забруднюючих речовин у складі матеріального скидання.

Теплове забруднення. Теплове забруднення поверхні водойм та прибережних морських акваторій виникає в результаті скидання нагрітих стічних вод електростанціями та деякими промисловими виробництвами. Скидання нагрітих вод у багатьох випадках зумовлює підвищення температури води у водоймах на 6-8 градусів за Цельсієм. Площа плям нагрітих вод у прибережних районах може досягати 30 кв. км. Більш стійка температурна стратифікація перешкоджає водообміну поверхневим та донним шарам. Розчинність кисню зменшується, а споживання його зростає, оскільки зі зростанням температури посилюється активність аеробних бактерій, що розкладають органічну речовину. Посилюється видова різноманітність фітопланктону та всієї флори водоростей.

На підставі узагальнення матеріалу можна зробити висновок, що ефекти антропогенного впливу на водне середовище проявляються на індивідуальному та популяційно-біоценотичному рівнях, і тривала дія забруднюючих речовин призводить до спрощення екосистеми.

ЗАБРУДНЕННЯ ГРУНТУ.

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

Найважливіше значення грунтів полягає у акумулюванні органічної речовини, різних хімічних елементів, і навіть енергії. Ґрунтовий покрив виконує функції біологічного поглинача, руйнівника та нейтралізатора різних забруднень. Якщо ця ланка біосфери буде зруйновано, то функціонування біосфери, що склалося, незворотно порушиться. Саме тому надзвичайно важливим є вивчення глобального біохімічного значення ґрунтового покриву, його сучасного стану та зміни під впливом антропогенної діяльності. Одним із видів антропогенного впливу є забруднення пестицидами.

Пестициди як фактор забруднення.Відкриття пестицидів – хімічних засобів захисту рослин та тварин від різних шкідників та хвороб – одне з найважливіших досягнень сучасної науки. Сьогодні у світі на 1 га наноситься 300 кг хімічних засобів. Однак, внаслідок тривалого застосування пестицидів у сільському господарстві та медицині (боротьба з переносниками хвороб) майже повсюдно відрізняється зниження з ефективності внаслідок розвитку резистентних рас шкідників та поширення "нових" шкідливих організмів, природні вороги та конкуренти яких були знищені пестицидами. У той же час дія пестицидів стала виявлятися у глобальних масштабах. З величезної кількості комах шкідливими є лише 0,3% чи 5 тис. видів. У 250 видів виявлено резистентність до пестицидів. Це посилюється явищем перехресної резистенції, яка полягає в тому, що підвищена стійкість до дії одного препарату супроводжується стійкістю до сполук інших класів. З загальнобіологічних позицій резистентність можна як зміну популяцій внаслідок переходу від чутливого штаму до стійкого штаму тієї самої виду внаслідок відбору, викликаного пестицидами. Це пов'язане з генетичними, фізіологічними та біохімічними перебудовами організмів. Надмірне застосування пестицидів (гербіцидів, інсектицидів, дефоліантів) негативно впливає на якість ґрунту. У зв'язку з цим посилено вивчається доля пестицидів у ґрунтах та можливості та можливості їх знешкоджувати хімічними та біологічними способами. Дуже важливо створювати та застосовувати лише препарати з невеликою тривалістю життя, що вимірюється тижнями чи місяцями. У цій справі вже досягнуто певних успіхів та впроваджуються препарати з великою швидкістю деструкції, проте проблема в цілому ще не вирішена.

Кислі атмосферні випади на сушу. Одна з найгостріших глобальних проблем сучасності та доступного для огляду майбутнього - це проблема зростаючої кислотності атмосферних опадів і ґрунтового покриву. Райони кислих ґрунтів не знають посух, але їхня природна родючість знижена і нестійка; вони швидко виснажуються та врожаї на них низькі. Кислотні дощі викликають не лише підкислення поверхневих вод та верхніх горизонтів ґрунтів. Кислотність з низхідними 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 оксилів сірки, азоту, вуглецю. Ці оксили, надходячи в атмосферу, переносяться на великі відстані, взаємодіють з водою і перетворюються на розчини суміші сірчистої, сірчаної, азотистої, азотної та вугільної кислот, які випадають у вигляді "кислих дощів" на сушу, взаємодіючи з рослинами, ґрунтами, водами. Головними джерелами у атмосфері є спалювання сланців, нафти, вугілля, газу промисловості, сільському господарстві, у побуті. Господарська діяльність людини майже вдвічі збільшила надходження в атмосферу оксилів сірки, азоту, сірководню та оксиду вуглецю. Природно, що це позначилося підвищення кислотності атмосферних опадів, наземних і грунтових вод. Для вирішення цієї проблеми необхідно збільшити обсяг систематичних представницьких вимірювань сполук забруднюючих атмосферу речовин на територіях.

ВИСНОВОК.

Охорона природи – завдання нашого століття, проблема, що стала соціальною. Знову і знову ми чуємо про небезпеку, що загрожує навколишньому середовищу, але досі багато хто з нас вважає їх неприємним, але неминучим породженням цивілізації і вважають, що ми ще встигнемо впоратися з усіма труднощами, що виявилися.

Однак вплив людини на навколишнє середовище набрав загрозливих масштабів. Щоб докорінно поліпшити становище, знадобляться цілеспрямовані та продумані дії. Відповідальна та дієва політика щодо навколишнього середовища буде можлива лише в тому випадку, якщо ми накопичимо надійні дані про сучасний стан середовища, обґрунтовані знання про взаємодію важливих екологічних факторів, якщо розробить нові методи зменшення та запобігання шкоді, яку завдає Природа Людина.

Вплив хімічного виробництва на навколишнє природне середовище

Хімічне виробництво надає довкілля різноманітне вплив. У загальному випадку можуть бути виділені три типи впливу:

1. забруднення навколишнього природного середовища хімічними речовинами,
2. виснаження природних ресурсів;
3. зміна природних та виникнення антропогенних (техногенних) ландшафтів.

Насправді всі ці три типи взаємодії пов'язані між собою і можна розділити лише крайніх випадках. Розглянемо зазначені дії докладніше.

Забруднення природного середовища хімічними речовинами як наслідок роботи хімічного підприємства більш правильно пов'язувати з безконтрольним надходженням відходів цього виробництва до природного середовища. До відходів слід у разі віднести всі викиди, скиди, втрати основних та допоміжних продуктів тощо. Мабуть, більш правильно оперувати терміном забруднювальну речовину, під якою розуміється будь-який хімічний продукт, що потрапляє в навколишнє середовище або виникає в ній у кількостях, що виходять за рамки звичайного змісту, граничних природних коливань або середнього природного фону в час, що розглядається.

Так, у викидах пилу комбінату "Петрохемія" у Плоцьку (Польща) вміст алюмінію становить 69,3, ванадія - 22,4, заліза - 9,0, нікелю - 2,58, важких металів (свинцю, хрому, кобальту, молібдену, кадмію та ін) - 0,43% (травні). Навколо комбінату на площі близько 150 кв. км щорічно випадає 924 т сполук ванадію, 105 т нікелю, 37 т свинцю, 765 т заліза та близько 70 т сполук інших металів. Накопичення важких металів у рослинах у 2...3 рази вище, ніж у віддалених від комбінату районах (дані 1986 р.).

Хімічні підприємства є джерелами забруднення як повітряного середовища, а й водних об'єктів стічними водами. Так, виробництва мінеральних та неорганічних солеї дають стічні води, що містять неорганічні кислоти, луги, солі: фториди, сульфати, фосфати та ін.

Виробництва основного органічного та нафтохімічного синтезу містять у стічних водах (скидах), що скидаються, жирні кислоти, ароматичні сполуки, спирти.

Нафтопереробні заводи та підприємства з термічної переробки твердих палив скидають разом зі стічними водами нафтопродукти, масла та смоли, феноли, поверхнево-активні речовини (ПАВ) та ін. Виробництва синтетичних смол, полімерів, синтетичних волокон містять високомолекулярні речовини, мономери, частинки .д.

Тверді відходи хімічних виробництв при безконтрольному надходженні до навколишнього середовища також викликають її забруднення.

Не тільки відходи хімічних виробництв становлять небезпеку для навколишнього середовища, а й їх продукція при її безконтрольному надходженні до природного середовища. Остання обставина обумовлена ​​токсичністю хімічних продуктів.

Дійсно, синтезована, наприклад, в Ок-Ріджс з'єднання з групи нітрозоамінів викликає мутації у мишей у 5 разів більші, ніж їх опромінення дозою 600 рад. Зрозуміло, що надходження такої речовини до природного середовища різко підвищує ризик виникнення мутацій у живих організмів.

Виснаження природних ресурсів – другий тип впливу хімічного (хіміко-металургійного) виробництва на довкілля. Ілюстрацією до цього є уявлення про інтегральний ресурс, запропоноване академіками Н.П.Федорснком та Н.Ф.Рсймсрсом (рис. 3.5).

Рис. 3.5. Схема, що ілюструє погіршення якості природних ресурсів (інтегрального ресурсу) внаслідок техногенного впливу:
а - початковий рівень ґрунтових вод; 6 - рівень ґрунтових вод як результат господарської діяльності; 1 – зведення лісів; 2 – руйнування рельєфу; 3 – загибель риби; 4 -замулювання водойми; 5 - зниження річкового рівня; 6 - зменшення виробітку електроенергії на ГЕС як результат зниження рівня річки: 7 - зведення лісів внаслідок забруднення атмосфери

Особливість інтегрального ресурсу у тому, що якісне чи кількісне зміна однієї з складових інтегрального ресурсу неминуче веде до більш менш помітним змін у кількості та якості інших складових цього ресурсу.

Так, будівництво хімічного комбінату та експлуатація ним тих чи інших конкретних сировинних ресурсів супроводжується погіршенням якості природних ресурсів, їх виснаженням та забрудненням середовища.

Зміна природних ландшафтів та виникнення антропогенних безпосередньо випливає з подальшого розвитку уявлення про інтегральний ресурс. Погіршення цінності природних ресурсів (зокрема, естетичних та рекреаційних) обов'язково супроводжує перетворення природних ландшафтів на антропогенні (техногенні).

Класифікація природно-тхногенних ландшафтів дана на рис. 3.6.

Рис. 3.6. Класифікація природно-техногенних ландшафтів

Антропогенний ландшафт - ландшафт, виникнення та структура якого визначаються діяльністю людини; поділяється на два типи: культурний (перший) та акультурний (другий).

Культурний - результат цілеспрямованої діяльності, він постійно підтримується людиною у необхідному стані до виконання тих чи інших завдань (до таких ландшафтів ставляться оброблені поля, парки, сади тощо.).

Другий тип ландшафту – акультурний – безпосередньо не створюється і часто є результатом небажаних природних процесів, зумовлених діяльністю людини: розвиток ярів на полях найчастіше є наслідком порушення агротехніки; заболочування берегів водоймищ рівнинних річок відбувається внаслідок різкого уповільнення течії води та підйому рівня підземних вод; утворення провальних вирв і просадок ґрунту нерідко пов'язане з обвалами підземних порожнин, що з'явилися в результаті підземного видобутку корисних копалин, і т.д.

Мета дослідження: Вивчення впливу промисловості на природу планети. Завдання: 1. Охарактеризувати взаємодію промислових підприємств із навколишнім середовищем; 2. Показати екологічні наслідки забруднення довкілля; 3. Сформувати загальну екологічну культуру людини.

На всіх стадіях свого розвитку людина була тісно пов'язана з навколишнім світом. Але відколи з'явилося високоіндустріальне суспільство, небезпечне втручання людини у природу різко посилилося. Людині доводиться дедалі більше втручатися у господарство біосфери - тієї частини нашої планети, де існує життя. Нині є кілька джерел забруднення довкілля. Один із них – промисловість.

Відомо, що забруднення атмосфери відбувається в основному внаслідок роботи промисловості, транспорту тощо, які разом щорічно викидають «на вітер» понад мільярд твердих і газоподібних частинок. Основними забруднювачами атмосфери на сьогоднішній день є окис вуглецю та сірчистий газ. Зараз загальновизнано, що найбільше забруднює повітря промислове виробництво. Джерела забруднень - теплоелектростанції, які разом із димом викидають у повітря сірчистий та вуглекислий газ; металургійні підприємства, особливо кольорової металургії, що викидають у повітря оксиди азоту, сірководень, хлор, фтор, аміак, сполуки фосфору, частинки та сполуки ртуті та миш'яку; хімічні та цементні заводи. Шкідливі гази потрапляють у повітря внаслідок спалювання палива для потреб промисловості, опалення житла, роботи транспорту, спалювання та переробки побутових та промислових відходів. Найбільш поширені забруднювачі атмосфери надходять до неї в основному у двох видах: або у вигляді завислих частинок, або у вигляді газів. Забруднення атмосфери

Забруднення води На потреби людство використовує переважно прісні води. Їх обсяг становить трохи більше 2% гідросфери, причому розподіл водних ресурсів по земній кулі вкрай нерівномірний. У Європі та Азії, де мешкає 70% населення світу, зосереджено лише 39% річкових вод. Загальне ж споживання річкових вод зростає рік у рік у всіх районах світу. Нестача води посилюється погіршенням її якості. Використовувані в промисловості, сільському господарстві та побуті води надходять назад у водойми у вигляді погано очищених або взагалі неочищених стоків. Таким чином, забруднення гідросфери відбувається, перш за все, в результаті скидання в річки, озера та моря промислових, сільськогосподарських та побутових стічних вод. В даний час до сильно забруднених відносяться багато річки - Дунай, Волга, Дніпро, Дністер та ін. Зростає забруднення Світового океану. Причому тут істотну роль грає як забруднення стоками, а й потрапляння у води морів і океанів великої кількості нафтопродуктів. Однією з основних санітарних вимог, які пред'являються якості води, є вміст у ній необхідної кількості кисню. Шкідливу дію надають усі забруднення, які так чи інакше сприяють зниженню вмісту кисню у воді. Зростання забруднення водойм і водостоків спостерігається у всіх промислових країнах.

Забруднення грунту Ґрунтовий покрив Землі є найважливішим компонентом біосфери Землі. Саме ґрунтова оболонка визначає багато процесів, що відбуваються в біосфері. Забруднення ґрунту важко класифікуються, у різних джерелах їх поділ дається по-різному. Якщо узагальнити та виділити головне, то спостерігається наступна картина забруднення ґрунту: сміттям, викидами, відвалами, відстійними породами; важкими металами; пестицидів; радіоактивними речовинами. Найважливіше значення грунтів полягає у акумулюванні органічної речовини, різних хімічних елементів, і навіть енергії. Ґрунтовий покрив виконує функції біологічного поглинача, руйнівника та нейтралізатора різних забруднень. Якщо ця ланка біосфери буде зруйновано, то функціонування біосфери, що склалося, незворотно порушиться. Саме тому надзвичайно важливим є вивчення глобального біохімічного значення ґрунтового покриву, його сучасного стану та зміни під впливом антропогенної діяльності. Одним із видів антропогенного впливу є забруднення пестицидами. Майже всі забруднюючі речовини, які спочатку потрапили в атмосферу, зрештою опиняються на поверхні суші та води. Осідають аерозолі можуть містити отруйні важкі метали - свинець, ртуть, мідь, ванадій, кобальт, нікель. Зазвичай вони малорухливі та накопичуються у ґрунті. Але в ґрунт потрапляють із дощами також кислоти. З'єднуючись з ним, метали можуть переходити до розчинних сполук, доступних рослинам. У розчинні форми переходять також речовини, що постійно присутні у ґрунті, що іноді призводить до загибелі рослин.

Проблема кислотних залишків Одна з найгостріших глобальних проблем сучасності та майбутнього – це проблема зростаючої кислотності атмосферних опадів та ґрунтового покриву. Щорічно в атмосферу Землі викидається близько 200 млн. твердих частинок (пил, сажа та ін), 200 млн. т. сірчистого газу (SO2), 700.млн. т. Оксиду вуглецю, 150.млн. т. оксидів азоту, що у сумі становить понад 1 млрд. т. шкідливих речовин. Кислотні дощі (чи, правильніше), кислотні опади, оскільки випадання шкідливих речовин може відбуватися як дощу, і у вигляді снігу, граду, завдають величезних збитків. Внаслідок випадання кислотних опадів порушується рівновага в екосистемах. Райони кислих ґрунтів не знають посух, але їхня природна родючість знижена і нестійка; вони швидко виснажуються та врожаї на них низькі; іржавіють металеві конструкції; руйнуються будинки, споруди тощо. Кислотні дощі викликають не лише підкислення поверхневих вод та верхніх горизонтів ґрунтів. Кислотність з низхідними 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 оксидів сірки, азоту, вуглецю. Ці оксиди, надходячи в атмосферу, переносяться на великі відстані, взаємодіють з водою і перетворюються на розчини суміші сірчистої, сірчаної, азотистої, азотної та вугільної кислот, які випадають у вигляді кислих дощів на сушу, взаємодіючи з рослинами, ґрунтами, водами. Однією з причин загибелі лісів у багатьох регіонах світу є кислотні дощі. Для вирішення цієї проблеми необхідно збільшити об'єм систематичних вимірювань сполук забруднюючих атмосферу речовин великих територіях.

Проблема парникового ефекту До середини ХХ ст. коливання клімату порівняно мало залежали від людини та її господарську діяльність. Останні десятиліття це становище досить різко змінилося. Внаслідок антропогенної діяльності неухильно збільшується кількість вуглекислого газу в атмосфері, що призводить до посилення парникового ефекту та сприяє підвищенню температури повітря біля земної поверхні. Зміна середньої температури повітря безпосередньо з зміною площі снігового і крижаного покривів. Режим льодів залежить від приходу сонячної радіації, температури повітря в теплу та холодну пору року. За розрахунками фахівців, активне танення арктичних морських льодів розпочнеться у разі підвищення середньої температури повітря у Північній півкулі приблизно на 2°С. Кліматичні зміни впливають режим опадів. Потепління призводить до збільшення випаровування з поверхні океанів і, отже, зростання кількості опадів, що випадають на земну поверхню. Зміна клімату неминуче позначається на рівні Світового океану. Висловлюються припущення, що західна частина Антарктичного крижаного щита є нестійкою і може зруйнуватися (при швидкому потеплінні) протягом кількох десятиліть, що підвищить рівень океану приблизно на 5 м і призведе до затоплення значних ділянок земної поверхні.

Проблема озонового шару Не менш складною у науковому відношенні є екологічна проблема озонового шару. Як відомо, життя на Землі з'явилося лише після того, як утворився охоронний озоновий шар планети, що прикрив її від жорстокого ультрафіолетового випромінювання. Проблема озонового шару виникла 1982 року, коли зонд, запущений із британської станції в Антарктиді, на висоті кілометрів виявив різке зниження вмісту озону. З того часу над Антарктидою весь час реєструється озонова "дірка" мінливих форм і розмірів. За останніми даними на 1992 рік вона дорівнює 23 мільйонам квадратних кілометрів, тобто площі, що дорівнює всій Північній Америці. Пізніше така ж "дірка" була виявлена ​​над Канадським арктичним архіпелагом, над Шпіцбергеном, а потім і в різних місцях Євразії, зокрема над Воронежем. Виснаження озонового шару є набагато більш небезпечною реальністю для всього живого на Землі, ніж падіння якогось надвеликого метеорита, адже озон не допускає небезпечне випромінювання до Землі. У разі зменшення озону людству загрожує, як мінімум, спалах раку шкіри та захворювань очей. Взагалі збільшення дози ультрафіолетових променів може послабити імунну систему людини, а заразом зменшити врожай полів, скоротити і так вузьку базу продовольчого постачання Землі. Вчені вважають, що причина утворення так званих озонових дірок в атмосфері – хлорфторвуглеводні. застосування азотних добрив у сільському господарстві; хлорування питної води, для гасіння пожеж, як розчинники та в аерозолях призвело до того, що мільйони тонн хлорфторметанів надходять у нижній шар атмосфери у вигляді безбарвного нейтрального газу. Поширюючись вгору, хлорфторметани під впливом УФ – випромінювання розпадаються ряд сполук, у тому числі окис хлору найінтенсивніше руйнує озон. Також було встановлено, що багато озону знищують ракетні двигуни сучасних літаків, що літають на великих висотах, а також при запусках космічних кораблів і супутників.

Міжнародне співробітництво в галузі охорони навколишнього середовища Міжнародне співробітництво у вирішенні глобальних екологічних проблем – це міжнародна діяльність на урядовому та неурядовому рівнях, що здійснюється в рамках міждержавних угод, міжнародних програм ООН, ЮНЕСКО та ін., екологічних програм та проектів, що здійснюються приватними та державними екологічними фондами та спрямованими на об'єднання зусиль держав, приватних осіб та громадських об'єднань у подоланні глобальних екологічних проблем людства. Міжнародне співробітництво в галузі охорони навколишнього природного середовища регулюється міжнародним екологічним правом, в основі якого лежать загальновизнані принципи та норми. Висока пріоритетність екологічного чинника у відносинах постійно зростає, що пов'язані з погіршенням стану довкілля.

Висновок: Вплив людини на довкілля прийняв загрозливі масштаби. Щоб докорінно поліпшити становище, знадобляться цілеспрямовані та продумані дії. Відповідальна та дієва політика щодо навколишнього середовища буде можлива лише в тому випадку, якщо ми накопичимо надійні дані про сучасний стан середовища, обґрунтовані знання про взаємодію важливих екологічних факторів, якщо розробимо нові методи зменшення та запобігання шкоді, яку завдає Природа Людина. Проблема розумного самообмеження людського суспільства по відношенню до природи набуває все більшої актуальності. Звичайно, перебіг розвитку людства, його вторгнення до природи не можна зупинити. Антропогенні зміни природного середовища неминучі, але вони з наукового погляду необов'язково несприятливі. Для створення гармонійного життя людей на Землі необхідне утвердження нових гуманістичних цінностей, побудова справедливого суспільства, яке оберігає природу. Гіпотеза підтвердилася.

Інформаційні джерела ru.wikipedia.org php Велика енциклопедія Кирила та Мефодія 2008 І.Ю. Олексашина «Універсальний довідник школяра. Книга 1.», «ВЕСЬ», 2004 р