Мировой кризис ресурсов, загрязнение окружающей среды и проблема катализа
химической промышленности невелико, но это тоже достаточно
ощутимое локальное воздействие. Большинство органических полупродуктов и
конечная продукция, применяемая или производимая в отраслях химической
промышленности, изготавливается из ограниченного числа основных продуктов
нефтехимии. При переработке сырой нефти или природного газа на различных
стадиях процесса, например, перегонке, каталитическом крекинге, удалении
серы и алкилировании, возникают как газообразные, так и растворенные в воде
и сбрасываемые в канализацию отходы. К ним относятся остатки и отходы
технологических процессов, не поддающиеся дальнейшей переработке.
Газообразные выбросы установок перегонки и крекинга при переработке нефти в
основном содержат углеводороды, моноксид углерода, сероводород, аммиак и
оксиды азота. Та часть этих веществ, которую удается собрать в
газоуловителях перед выходом в атмосферу, сжигается в факелах, в результате
чего появляются продукты сгорания углеводородов, моноксид углерода, оксиды
азота и диоксид серы. При сжигании кислотных продуктов алкилирования
образуется фтороводород, поступающий в атмосферу. Также имеют место
неконтролируемые эмиссии, вызванные различными утечками, недостатками в
обслуживании оборудования, нарушениями технологического процесса, авариями,
а также испарением газообразных веществ из технологической системы
водоснабжения и из сточных вод.
Из всех видов химических производств наибольшее загрязнение дают те,
где изготавливаются или используются лаки и краски. Это связано с тем, что
лаки и краски часто изготавливают на основе алкидных и иных полимерных
материалов, а также нитролаков, обычно они содержат большой процент
растворителя. Выбросы антропогенных органических веществ в производствах,
связанных с применением лаков и красок составляет 350 тыс. т в год,
остальные производства химической промышленности в целом выделяют 170 тыс.
т год.
В отличие от стационарных источников загрязнение воздушного бассейна
автотранспортом происходит на небольшой высоте и практически всегда имеет
локальный характер. Так, концентрации загрязнений, производимых
автомобильным транспортом, быстро уменьшаются по мере отдаления от
транспортной магистрали, а при наличии достаточно высоких преград
(например, в закрытых дворах домов) могут снижаться более чем в 10 раз.
В целом выбросы автотранспорта значительно более токсичны, чем выбросы,
производимые стационарными источниками. Наряду с угарным газом, окислами
азота и сажей (у дизельных автомашин) работающий автомобиль выделяет в
окружающую среду более 200 веществ и соединений, обладающих токсическим
действием. Среди них следует выделить соединения тяжелых металлов и
некоторые углеводороды, особенно бензапирен, обладающий выраженным
канцерогенным эффектом.
Результатом загрязнения атмосферы становится такое характерное для
множества крупных городов явление, как фотохимический туман (смог)
Фотохимический туман представляет собой многокомпонентную смесь газов
и аэрозольных частиц первичного и вторичного происхождения. В состав
основных компонентов смога входят: озон, оксиды азота и серы,
многочисленные органические называемые в совокупности фотооксидантами.
Фотохимический смог возникает в результате фотохимических реакций при
определенных условиях: наличии в атмосфере высокой концентрации оксидов
азота, углеводородов и других загрязнителей, интенсивной солнечной
радиации и безветрия или очень слабого обмена воздуха в приземном слое
при мощной и, в течение не менее суток, повышенной инверсии. Возникает
циклическая реакция, в итоге которой в атмосфере постепенно накапливается
озон. Этот процесс в ночное время прекращается. В свою очередь озон
вступает в реакцию с олефинами. В атмосфере концентрируются различные
перекиси, которые в сумме и образуют характерные для фотохимического
тумана оксиданты. Такие смоги - нередкое явление над Лондоном, Парижем,
Лос-Анджелесом, Нью-Йорком и другими городами Европы и Америки. По своему
физиологическому воздействию на организм человека они крайне опасны для
дыхательной и кровеносной системы и часто бывают причиной преждевременной
смерти городских жителей с ослабленным здоровьем.
Многие техногенные вещества, попадающие в воздушную среду городов, являются
опасными загрязнителями. Они наносят ущерб здоровью людей, живой природе,
материальным ценностям. Некоторые из них в силу длительного существования в
атмосфере переносятся на большие расстояния, из-за чего проблема
загрязнения превращается из локальной в международную. Загрязнение
воздушного бассейна становится реальным тормозом научно-технического
прогресса в городах, действие которого будет постоянно усиливаться по мере
повышения требований к чистоте технологий, росту точности промышленного
оборудования и распространению микроминиатюризации. Так как если в цехах
при производстве высокоточной и высококондиционной продукции можно создать
условия, близкие к идеальным, то, выходя за пределы цеха, она начинает
подвергаться разрушающему воздействию загрязняющих веществ и может быстро
терять свое качество.
Подобный же рост ущерба наблюдается при ускоренном разрушении фасадов
зданий в загрязненной атмосфере городов.
Загрязнение водного бассейна.
Загрязнение водного бассейна в городах следует рассматривать в двух
аспектах – загрязнение воды в зоне водопотребления и загрязнение водного
бассейна в черте города за счет его стоков.
Загрязнение воды в зоне водопотребления является серьезным фактором,
ухудшающим экологическое состояние городов. Оно производится как за счет
сброса части неочищенных стоков городов и предприятий, расположенных выше
зоны водозабора данного города и загрязнения воды речным транспортом, так и
за счет попадания в водоемы части удобрений и ядохимикатов, вносимых на
поля. Причем, если с первыми видами загрязнения можно путем строительства
очистных сооружений бороться эффективно, то предотвратить загрязнение
водного бассейна, производимое сельскохозяйственными мероприятиями, очень
сложно.
Важно заметить, что водоочистные сооружения водопроводов не в состоянии
очистить питьевую воду от растворов удобрений и ядохимикатов, поэтому
питьевая вода может содержать их в себе в повышенных концентрациях и
отрицательно повлиять на здоровье человека. Рост химизации сельского
хозяйства неизбежно будет приводить к увеличению количества удобрений и
ядохимикатов, вносимых в почву, и соответственно с этим их концентрация в
воде будет увеличиваться.
Города также являются мощными источниками загрязнения водного бассейна. В
крупных городах в расчете на одного жителя (с учетом загрязненных
поверхностных стоков) ежесуточно сбрасывается в водоемы около 1 м3
загрязненных стоков. Поэтому города нуждаются в мощных очистных
сооружениях.
Загрязнение почвенного покрова.
Охрана почв от загрязнений является важной задачей человека, так как любые
вредные соединения, находящиеся в почве, рано или поздно попадают в
организм человека.
Во-первых, происходит постоянное вымывание загрязнений в открытые водоёмы и
грунтовые воды, которые могут использоваться человеком для питья и других
нужд.
Во-вторых, эти загрязнения из почвенной влаги, грунтовых вод и открытых
водоёмов попадают в организмы животных и растений, употребляющих эту воду,
а затем по пищевым цепочкам опять-таки попадают в организм человека.
В-третьих, многие вредные для человеческого организма соединения имеют
способность кумулироваться в тканях, и, прежде всего, в костях.
По оценкам исследователей, в биосферу поступает ежегодно около 20 - 30
млрд. т. твёрдых отходов, из них 50 - 60 % органических соединений, а в
виде кислотных агентов газового или аэрозольного характера - около 1 млрд.
т. Пути попадания загрязнений в почву
можно разделить по источнику поступления этих загрязнений в почву:
1) С атмосферными осадками. Многие химические соединения, попадающие в
атмосферу в результате работы предприятий, затем растворяются в капельках
атмосферной влаги и с осадками выпадают в почву. Это, в основном, газы -
оксиды серы, азота и др.
2) Осаждающиеся в виде пыли и аэрозолей. Твёрдые и жидкие соединения при
сухой погоде обычно оседают непосредственно в виде пыли и аэрозолей.
3) При непосредственном поглощении почвой газообразных соединений. В сухую
погоду газы могут непосредственно поглощаться почвой, особенно влажной.
4) С растительным опадом. Различные вредные соединения, в любом агрегатном
состоянии, поглощаются листьями через устьица или оседают на поверхности.
Затем, когда листья опадают, все эти соединения поступают опять-таки в
почву. Классификация почвенных загрязнений
Загрязнения почвы трудно классифицируются, в разных источниках их деление
даётся по-разному. Если обобщить и выделить главное, то наблюдается
следующая картина по загрязнению почвы:
1) Мусором, выбросами, отвалами, отстойными породами. В эту группу входят
различные по характеру загрязнения смешанного характера, включающие как
твёрдые, так и жидкие вещества, не слишком вредные для организма
человека, но засоряющие поверхность почвы, затрудняющие рост растений на
этой площади.
2) Тяжёлыми металлами. Данный вид загрязнений уже представляет значительную
опасность для человека и других живых организмов, так как тяжёлые металлы
нередко обладают высокой токсичностью и способностью к кумуляци
| |  скачать работу |
Мировой кризис ресурсов, загрязнение окружающей среды и проблема катализа |
