Chemický priemysel je prvým producentom nerecyklovateľného odpadu. Problémy životného prostredia

Začiatok 20. storočia sa v chemickom priemysle vyznačovala veľkými úspechmi vo využívaní vzdušného dusíka. Rozvoj priemyslu organickej syntézy a petrochemického priemyslu viedol k výraznému zvýšeniu dopytu po chlóre, keďže chlórovanie je stále nevyhnutným krokom v mnohých procesoch. Chemický priemysel sa vyvinul z priemyslu anorganických látok (sóda, kyselina sírová, kyselina chlorovodíková, potom výroba hnojív) do priemyslu petrochemickej syntézy. Tento proces sprevádzala aj zmena surovinovej základne - najskôr len kamenná soľ, vápenec, pyrit, potom čílsky ľadok, fosfority, potašové soli. S rozvojom organickej chémie sa uhlie stáva najdôležitejšou surovinou pre chemický priemysel. Existuje koksárenský priemysel. S rozvojom chemického priemyslu sa však zvýšili problémy so znečistením životného prostredia, objavili sa environmentálne problémy atď.

Suroviny chemického priemyslu, komunikácia s ochranou životného prostredia. Surovinová základňa chemického priemyslu je diferencovaná v závislosti od prírodných a ekonomických charakteristík jednotlivých krajín a regiónov. V niektorých regiónoch je to uhlie, koksárenský plyn, v iných ropa, pridružené ropné plyny, soli, sírový pyrit, plynový odpad z hutníctva železa a neželezných kovov, v treťom regióne kuchynská soľ atď.

Surovinový faktor ovplyvňuje špecializáciu územných kombinácií chemických odvetví. Chemická výroba so zdokonaľovaním technologických metód môže následne ovplyvniť surovinovú základňu. Chemický priemysel je spojený s mnohými priemyselnými odvetviami. Spája sa s rafináciou ropy, koksovaním uhlia, železnou a neželeznou metalurgiou a drevárskym priemyslom.

Chemický priemysel a problémy ochrany životného prostredia. Chemické znečistenie - tuhé, plynné a kvapalné látky, chemické prvky a zlúčeniny umelého pôvodu, ktoré vstupujú do biosféry a porušujú procesy obehu látok a energie stanovené prírodou. Najbežnejšie škodlivé plynné znečisťujúce látky sú: oxidy síry (síry) - SO2, SO3; sírovodík (H2S); sírouhlík (CS2); oxidy dusíka (dusík) - Nox; benzpyrén; amoniak; zlúčeniny chlóru; zlúčeniny fluóru; sírovodík; uhľovodíky; syntetické povrchovo aktívne látky; karcinogény; ťažké kovy; oxidy uhlíka - CO, CO2.

Do konca XX storočia. znečisťovanie životného prostredia odpadmi, emisiami, odpadovými vodami zo všetkých druhov priemyselnej výroby, poľnohospodárstva, komunálnych služieb miest sa stalo globálnym a postavilo ľudstvo na pokraj ekologickej katastrofy. Moderný život, ktorý sa do značnej miery zmenil v dôsledku rozsiahleho používania chemických produktov, sa stal nebezpečným zdrojom znečistenia biosféry. Odpad z domácností obsahuje značné množstvo syntetických a umelých látok, ktoré sa v prírode nevstrebávajú. To znamená, že sú na dlhú dobu mimo prirodzených geochemických cyklov. Spaľovanie domového odpadu je často nemožné z dôvodu znečistenia životného prostredia toxickými splodinami horenia (sadze, polycyklické aromatické uhľovodíky, organické zlúčeniny chlóru, kyselina chlorovodíková a pod.). Preto vznikajú skládky odpadových pneumatík a plastových obalov. Takéto skládky sa ukážu ako dobré ekologické výklenky pre potkany a súvisiace mikroorganizmy. Nie sú vylúčené prípady požiarov, ktoré môžu zmeniť celé regióny na zónu ekologickej katastrofy (zníženie priehľadnosti atmosféry, toxické splodiny horenia a pod.). Preto existuje akútny problém tvorby polymérov, ktoré sa v prírodných podmienkach rýchlo samy zničia a vrátia sa do normálneho geochemického cyklu.

Osobitnou skupinou je výroba bojových chemických látok, liekov a prípravkov na ochranu rastlín, keďže ide o syntézu biologicky aktívnych látok. V prvom rade samotný výrobný proces je spojený so značným rizikom, keďže personál neustále pracuje v atmosfére s vysokou koncentráciou týchto látok. Značné ťažkosti sú spojené so skladovaním, a ako sa teraz ukázalo, s ničením chemických bojových látok. Chemikálie na ochranu rastlín alebo pesticídy navrhnuté špeciálne na postrek do biosféry. Je ťažké pomenovať celkový počet týchto jedov, pretože sa neustále uvoľňujú nové a vypúšťanie starých je zastavené, čo sa v praxi ukázalo ako veľmi škodlivé alebo druhy škodcov, proti ktorým sa používajú, sa už prispôsobili k nim. Ale približne ich počet už presiahol 1000 zlúčenín, najmä chlóru, fosforu, arzénu a organickej ortuti.

Uhľovodíky sa tak dostávajú do atmosféry počas spaľovania paliva, ako aj z odvetvia rafinácie ropy a z odvetvia výroby plynu. Zdroje znečisťujúcich látok sú rôznorodé, ako aj početné druhy odpadov a charakter ich vplyvu na zložky biosféry. Biosféra je znečistená tuhým odpadom, emisiami plynov a odpadovými vodami z hutníckych, kovospracujúcich a strojárskych závodov. Obrovské škody na vodných zdrojoch spôsobujú odpadové vody z celulózo-papierenského, potravinárskeho, drevospracujúceho a petrochemického priemyslu. Rozvoj cestnej dopravy viedol k znečisťovaniu atmosféry miest a dopravných komunikácií ťažkými kovmi a toxickými uhľovodíkmi a neustály rast rozsahu námornej dopravy spôsobil takmer univerzálne znečistenie morí a oceánov ropou a ropnými produktmi. . Masívne používanie minerálnych hnojív a chemických prípravkov na ochranu rastlín viedlo k objaveniu sa pesticídov v atmosfére, pôde a prírodných vodách, znečisteniu nádrží, vodných tokov a poľnohospodárskych produktov (dusičnany, pesticídy a pod.) biogénnymi prvkami. Počas ťažby sa na zemský povrch vyťažia milióny ton rôznych, často fytotoxických hornín, ktoré tvoria odpadové haldy a skládky, ktoré sú prašné a horia.

Pri prevádzke chemických závodov a tepelných elektrární vzniká aj obrovské množstvo pevných odpadov (kalcin, troska, popol a pod.), ktoré sa ukladajú na veľkých plochách a majú negatívny vplyv na atmosféru, povrchové a podzemné vody, pôdu. kryt (prach, emisie plynov atď.). Na území Ukrajiny sa nachádza 877 chemicky nebezpečných objektov a 287 000 objektov používa pri výrobe vysoko toxické látky alebo ich deriváty (v 140 mestách a 46 osadách).

Nárast chemickej výroby viedol aj k zvýšeniu množstva priemyselného odpadu, ktorý predstavuje nebezpečenstvo pre životné prostredie a ľudí. Chemicko-technologická premena prírody človekom spolu s mechanickou zmenou krajiny a štruktúry zemskej kôry je hlavným prostriedkom negatívneho ovplyvňovania biosféry. Preto je potrebné analyzovať chemické a technologické aktivity ľudstva: identifikovať jeho historické a kultúrne formy, rozsah a štruktúru. Chemická činnosť ľudstva je veľmi rôznorodá a sprevádza ju prakticky od prvých krokov lekárskej praxe. Presne povedané, chemické spracovanie prírody je neoddeliteľnou súčasťou všetkých živých vecí.

Systém „človek – životné prostredie“ je v stave dynamickej rovnováhy, v ktorom je udržiavaný ekologicky vyvážený stav prírodného prostredia, v ktorom živé organizmy vrátane človeka interagujú navzájom a ich abiotické (neživé) prostredie bez porušenie tejto rovnováhy.

V ére vedeckej a technologickej revolúcie vedie rastúca úloha vedy v živote spoločnosti často k najrôznejším negatívnym dôsledkom využívania vedeckých úspechov vo vojenských záležitostiach (chemické zbrane, atómové zbrane), priemysle (niektoré návrhy jadrové reaktory), energetiku (ploché vodné elektrárne), poľnohospodárstvo (soľovanie pôdy, otravy riečnych splachov), zdravotníctvo (uvoľňovanie liekov nevyskúšaného účinku) a ďalšie oblasti národného hospodárstva. Narušenie rovnováhy medzi človekom a jeho prostredím už môže mať globálne dôsledky v podobe degradácie životného prostredia, deštrukcie prirodzených ekologických systémov, zmien v genofonde populácie. Podľa WHO závisí 20-40% zdravia ľudí od stavu životného prostredia, 20-50% - od životného štýlu, 15-20% - od genetických faktorov.

Podľa hĺbky reakcie prostredia existujú:

Perturbácia, dočasná a vratná zmena prostredia.

Znečistenie, hromadenie technogénnych nečistôt (látok, energie, javov) prichádzajúcich zvonku alebo vytváraných samotným prostredím v dôsledku antropogénneho vplyvu.

Anomálie, stabilné, ale lokálne kvantitatívne odchýlky média od rovnovážneho stavu. Pri dlhotrvajúcom antropogénnom vplyve sa môže vyskytnúť:

Kríza prostredia, stav, v ktorom sa jeho parametre približujú k prípustným hraniciam odchýlok.

Zničenie životného prostredia, stav, v ktorom sa stáva nevhodným pre ľudské bývanie alebo využitie ako zdroja prírodných zdrojov.

Aby sa predišlo takémuto škodlivému vplyvu antropogénneho faktora, bol zavedený pojem MPC (maximálne prípustné koncentrácie látok) - koncentrácia látok, ktorá nemá priamy alebo nepriamy vplyv na človeka, neznižuje výkonnosť, neovplyvňuje zdravie a náladu.

MPC niektorých znečisťujúcich látok vo vzduchu pracovnej oblasti

Na posúdenie toxicity sa zisťujú vlastnosti látky (rozpustnosť vo vode, prchavosť, pH, teplota a iné konštanty) a vlastnosti prostredia, do ktorého sa dostala (klimatické charakteristiky, vlastnosti nádrže a pôdy).

Monitoring - pozorovanie (sledovanie) stavu prostredia za účelom zisťovania zmien tohto stavu, ich dynamiky, rýchlosti a smeru. Súhrnné údaje získané dlhodobými pozorovaniami a početnými analýzami umožňujú predpovedať environmentálnu situáciu na niekoľko rokov dopredu a prijímať opatrenia na elimináciu nepriaznivých vplyvov a javov. Túto prácu odborne vykonávajú špeciálne organizácie - biosférické rezervácie, sanitárne a epidemiologické stanice, ekologické nemocnice atď.

Odber vzoriek vzduchu.

Vzduchový biologický test môže byť relatívne malý;

V laboratórnych podmienkach sa biotest zo vzduchu vytvorí v kvapalnom stave;

Biovzorka sa odoberá pomocou zachytávacieho zariadenia: odsávačka na odber vzoriek, absorpčné zariadenie Rychter s absorpčným roztokom. Čas použiteľnosti odobratých vzoriek nie je dlhší ako 2 dni;

V uzavretom priestore sa vzorka vzduchu odoberá v strede miestnosti vo výške 0,75 a 1,5 m od podlahy

Odber vzoriek vody.

Vzorky sa odoberajú pomocou pipiet, byret, odmerných baniek (ukážka študentom).

Odber kvapaliny z uzavretého objemu sa vykonáva po jej dôkladnom premiešaní.

Výber biovzoriek homogénnej kvapaliny z toku sa uskutočňuje v určitých časových intervaloch a na rôznych miestach.

Na získanie spoľahlivých výsledkov sa biologické vzorky prírodnej vody musia analyzovať do 1-2 hodín po odbere vzoriek.

Na odber biovzoriek v rôznych hĺbkach sa používajú špeciálne odberové zariadenia - fľaše, ktorých hlavnou časťou je valcová nádoba s objemom 1-3 litre, vybavená horným a spodným vekom. Po ponorení do kvapaliny do vopred stanovenej hĺbky sa kryty valca uzavrú a nádoba so vzorkou sa zdvihne na hladinu.

Odber vzoriek pevnej látky.

Biotest tuhých látok by mal byť reprezentatívny pre skúmaný materiál (obsahovať maximálnu možnú rozmanitosť v zložení študovaného materiálu, napríklad na kontrolu kvality tabliet sa odporúča neanalyzovať jednu tabletu, ale zmiešať ich určité množstvo a odoberte z tejto zmesi vzorku zodpovedajúcu priemernej hmotnosti jednej tablety ).

Pri odbere vzoriek sa snažia o čo najväčšiu homogenizáciu materiálu, dosiahnutú mechanicky (brúsenie, mletie).

Biotesty z pevných biosubstrátov sa prevedú na biotest v kvapalnej fáze.

Na tento účel sa používajú špeciálne technologické metódy: príprava roztokov, suspenzií, koloidov, pást a iných kvapalných médií.

Príprava vodného pôdneho extraktu.

Postup práce: vzorku pôdy dôkladne rozdrvte v mažiari. Vezmite 25 g pôdy, preneste do 200 ml banky a pridajte 50 ml destilovanej vody. Obsah banky dôkladne pretrepte a nechajte 5-10 minút usadiť a potom po krátkom pretrepaní prefiltrujte do 100 ml banky cez hustý filter. Ak je filtrát zakalený, opakujte filtráciu cez ten istý filter, kým sa nezíska číry filtrát.

Stanovenie ukazovateľov charakterizujúcich organoleptické vlastnosti vody.

Organoleptické vlastnosti sa normalizujú podľa intenzity ich vnímania človekom. Sú to vôňa, chuť, farba, priehľadnosť, zákal, teplota, nečistoty (film, vodné organizmy).

Skúsenosť č. 1. Stanovenie priehľadnosti vody.

Činidlá: 3 vzorky vody (z rôznych okresov Penzy).

Vybavenie: 3 odmerné valce, plastová doska, popisovač.

Pokrok. Nalejte rôzne vzorky vody do odmerného valca. Na spodok každého valca umiestnite doštičku z bieleho plastu, na ktorej je vytlačený čierny nezmazateľný kríž. Pred meraním pretrepte vodu. Priehľadnosť v závislosti od množstva suspendovaných častíc je určená výškou vodného stĺpca vo valci (v cm), cez ktorý je viditeľný obrys kríža.

Stanovenie zápachu vody.

Prirodzené pachy vody sú spojené s životne dôležitou činnosťou rastlín a živočíchov alebo s rozkladom ich zvyškov, umelé pachy s vnikaním priemyselnej alebo odpadovej vody.

Existujú aromatické, močiarne, hnilobné, drevité, zemité, plesnivé, rybie, sírovodíkové, trávnaté a neurčité pachy.

Sila vône je určená 5-bodovým systémom:

skóre - bez zápachu alebo veľmi slabé (zvyčajne nevšimnuté).

body - slabé (zistené, ak tomu venujete pozornosť).

body - viditeľné (ľahko si ich všimnete a môžu spôsobiť nesúhlasné recenzie o vode).

bod - zreteľný (schopný spôsobiť abstinenciu od pitia).

body - veľmi silné (tak silné, že voda je úplne nepitná).

Určenie farby vody.

Farba je prirodzenou vlastnosťou vody, vďaka prítomnosti humínových látok, ktoré jej dodávajú farbu od žltkastej až po hnedú. Humínové látky vznikajú pri ničení organických zlúčenín v pôde, vymývajú sa z nej a dostávajú sa do otvorených vodných útvarov. Preto je farba charakteristická pre vodu otvorených nádrží a počas povodňového obdobia sa prudko zvyšuje.

Činidlá: vzorky vody, destilovaná voda.

Vybavenie: 4 kadičky, list bieleho papiera.

Postup prác: Definícia sa vykonáva porovnaním s destilovanou vodou. Aby ste to urobili, vezmite 4 rovnaké chemické poháre, naplňte ich vodou - jedna destilovaná, druhá - skúmaná. Na pozadí listu bieleho papiera porovnajte pozorovanú farbu: bezfarebnú, svetlohnedú, žltkastú.

Stanovenie ukazovateľov charakterizujúcich chemické zloženie a vlastnosti vody.

Indikátory ako suchý zvyšok‚ celková tvrdosť‚ pH‚ alkalita‚ obsah katiónov a aniónov: Ca 2+ , Na + , HCO 3 - , Cl - , Mg 2+ charakterizujú prirodzené zloženie vody.

Stanovenie hustoty vody.

Stanovenie pH (vodíkový index).

Hodnotu pH ovplyvňuje obsah uhličitanov, hydroxidov, hydrolyzovaných solí, humínových látok a pod. Tento indikátor je indikátorom znečistenia otvorených vodných útvarov, keď sa do nich uvoľňujú kyslé alebo alkalické odpadové vody. V dôsledku chemických a biologických procesov prebiehajúcich vo vode a straty oxidu uhličitého sa pH vody môže rýchlo meniť a tento ukazovateľ by sa mal stanoviť ihneď po odbere vzoriek, najlepšie na mieste odberu.

detekcia organických látok.

Postup práce: Vezmite 2 skúmavky, do jednej z nich nalejte 5 ml destilovanej vody a do druhej - skúmavky. Do každej skúmavky pridajte kvapku 5 % roztoku manganistanu draselného.

Pokus č. 7. Detekcia chloridových iónov.

Vysoká rozpustnosť chloridov vysvetľuje ich široké rozšírenie vo všetkých prírodných vodách. V tečúcich nádržiach býva obsah chloridov nízky (20-30 mg/l). Nekontaminovaná podzemná voda v miestach s nezasolenou pôdou obsahuje zvyčajne do 30-50 mg/l chlóru. Vo vode filtrovanej cez soľnú pôdu môže 1 liter obsahovať stovky a dokonca tisíce miligramov chloridov. Voda obsahujúca chloridy v koncentrácii viac ako 350 mg / l má slanú chuť a pri koncentrácii chloridov 500 - 1 000 mg / l nepriaznivo ovplyvňuje sekréciu žalúdka. Obsah chloridov je indikátorom znečistenia zdrojov podzemných a povrchových vôd a splaškových vôd.

Chemický priemysel je jedným z najrýchlejšie rastúcich odvetví. Patrí k odvetviam, ktoré tvoria základ moderného vedecko-technického pokroku. V štruktúre chemického priemyslu, so všetkým významom základnej chémie, prešlo vedúce postavenie na priemysel plastov, chemických vlákien, farbív, liečiv, čistiacich prostriedkov a kozmetiky.

Činidlá a materiály vyrábané chemickým priemyslom sú široko používané v technologických procesoch v rôznych odvetviach hospodárstva. V modernej dobe sa chemický priemysel stal akýmsi ukazovateľom, ktorý určuje stupeň modernizácie hospodárskeho mechanizmu ktorejkoľvek krajiny.

V rámci ruského chemického priemyslu je vhodné rozlíšiť 5 skupín priemyselných odvetví:

• 1. Ťažobný a chemický priemysel vrátane ťažby primárnych chemických surovín.
• 2. Hlavná chémia, špecializujúca sa na výrobu minerálnych hnojív, kyselín, sódy a iných látok, ktoré tvoria akoby „potravu“ pre iné odvetvia hospodárstva.
• 3. Výroba polymérnych látok.
• 4. Spracovanie polymérnych materiálov.
• 5. Heterogénna skupina ďalších, málo prepojených odvetví tohto priemyslu: fotochemikálie, chemikálie pre domácnosť atď.
• 6. Domáce chemikálie – pododvetvie chemického priemyslu, ktoré v súčasnosti zaznamenalo výrazný rozvoj. Každý, tak či onak, takmer neustále buď využíva „ovocie“ chemického priemyslu, alebo je konfrontovaný s činnosťami, ktoré si vyžadujú znalosť bezpečnej manipulácie s látkami. Dobrá hostiteľka nikdy nepoloží fľašu kyseliny octovej vedľa iných podobných nádob na jedlo. Poučený človek si vždy pred prácou s domácimi tekutinami, ako sú chlórové bielidlá alebo čističe skla, prečíta návod a vie, že po pokrytí podlahy novým linoleom alebo kobercom je vždy potrebné miestnosť vyvetrať. Toto všetko sú postupy bezpečnej manipulácie. Schopnosť pripravovať roztoky, znalosť metód čistenia látok, vlastnosti najbežnejších zlúčenín, ich vplyv na ľudské zdravie – to všetko sa mladšia generácia naučí na hodinách chémie v škole. Hlavné problémy rozvoja priemyslu súvisia so životným prostredím. Treba si uvedomiť, že v súčasnosti rozvoj priemyslu vrátane chemického výrazne prehlbuje environmentálne problémy. Vedecký a technologický pokrok rozvíja výrobné sily, zlepšuje podmienky ľudského života a zvyšuje jeho úroveň. Rastúce ľudské zásahy zároveň niekedy vnášajú do prostredia také zmeny, ktoré môžu viesť k nezvratným následkom v ekologickom a biologickom zmysle. Výsledkom aktívneho pôsobenia človeka na prírodu je jej znečisťovanie, zanášanie, vyčerpávanie. V dôsledku ľudskej hospodárskej činnosti sa mení zloženie plynu a prašnosť spodných vrstiev atmosféry. Keď sa teda do atmosféry dostane odpad z priemyselnej chemickej výroby, do atmosféry sa dostane veľké množstvo suspendovaných častíc a rôznych plynov. Biologicky vysoko aktívne chemické zlúčeniny môžu spôsobiť dlhodobý účinok na človeka: chronické zápalové ochorenia rôznych orgánov, zmeny v nervovom systéme, vplyv na vnútromaternicový vývoj plodu, čo vedie k rôznym abnormalitám u novorodencov. Napríklad podľa Volgogradského centra pre hydrometeorológiu sa za posledných 5 rokov úroveň znečistenia prachom, oxidmi dusíka, sadzami, amoniakom, formaldehydom zvýšila 2- až 5-krát. Je to spôsobené najmä nedokonalosťou technologických postupov. Vysoké znečistenie chlorovodíkom a organochlórovými látkami v južnej priemyselnej zóne Volgogradu sa vysvetľuje častým nedostatkom surovín v chemických podnikoch, čo vedie k prevádzke zariadení pri zníženej záťaži, pri ktorej je veľmi ťažké udržiavať štandardy technologického režimu.

Hlavný podiel na znečistení ovzdušia v meste Volgograd majú petrochemické podniky (35 %). Množstvo škodlivých látok emitovaných petrochemickými podnikmi: sírovodík - 0,4 tisíc ton ročne, fenol - 0,3 tisíc ton ročne, amoniak - 0,5 tisíc ton ročne, chlorovodík - 0,2 tisíc ton ročne.

Všetko vyššie uvedené je vysvetlené množstvom faktorov, od nízkej kvality suroviny až po nevyhovujúci stav procesných zariadení a zariadení na zachytávanie prachu a plynov vo všeobecnosti pre podniky.

Priemyselné podniky spôsobujú obrovské škody na záplavovej oblasti, napríklad PO Khimprom, Kaustik, dusíkovo-kyslíkový závod mesta Volzhsky, závod na organickú syntézu a početné skladovacie nádrže iných podnikov. Poškodzujú najmä pôdy s nízkym obsahom humusu a organickej hmoty, ako aj karbonátové černozeme. Ako lepidlá v nich môžu prevládať jemné uhličitanové frakcie, ktoré sú nestabilné voči kyslému zrážaniu. A odstraňovanie lipidovej frakcie pod vplyvom organických rozpúšťadiel vypúšťaných podnikmi do ovzdušia spolu s ďalšími faktormi môže viesť k strate agronomicky hodnotnej štruktúry zavlažovaných pôd a k ich stiahnutiu z poľnohospodárskeho využitia. Cez pôdu sa chemikálie môžu dostať do potravín, vody a vzduchu.

Odpady z priemyselnej výroby sa dostávajú do vodných plôch a rýchlo ničia ekologické väzby, ktoré sa v prírode rozvíjali tisíce rokov. Pri chronických vplyvoch dochádza k degradácii vodných ekosystémov nachádzajúcich sa v oblasti, kde sa nachádzajú skladovacie nádrže tekutého odpadu. Chemikálie obsiahnuté v odpadových vodách môžu migrovať do podzemných vôd a potom sa dostať do otvorených vodných útvarov. Viac ako 50 % zistených zložiek (v odpadových vodách) sa tak dostalo do Svetového oceánu z nádrží odpadových vôd do podzemných vôd. Kvapalné odpadové vody z chemického priemyslu majú tiež nepriaznivý vplyv na procesy prirodzeného samočistenia vôd morí a oceánov. Porušovanie predpisov na čistenie odpadových vôd a umiestňovanie odpadových vôd do skladovacích nádrží a výparníkov je teda sprevádzané intenzívnym znečistením objektov životného prostredia, najmä morí a oceánov planéty.

Treba si uvedomiť, že za posledných 5-7 rokov sa kvalita vôd u nás o niečo zlepšila. Vysvetľuje to skutočnosť, že mnohé popredné priemyselné podniky obmedzili svoje výrobné programy. Takže v rokoch 1980-91. vo vode Volhy bola stanovená ortuť v rozsahu 0,013-0,069 µ/l, čo výrazne prevyšuje MPC. Potom (do roku 1995) bola ortuť zistená v nižších koncentráciách - do 0,0183 µg/l a po roku 1996 už nebola zistená. V súčasnosti mnohé (ale nie všetky!) ukazovatele Volhy z hľadiska hospodárskeho a kultúrneho využívania vody neprekračujú MPC.

Environmentálne problémy je možné riešiť len stabilizáciou ekonomickej situácie a vytvorením takého ekonomického mechanizmu pre manažment prírody, kedy platba za znečisťovanie životného prostredia bude zodpovedať nákladom na jeho úplné vyčistenie.

Vo všeobecnosti možno rozlíšiť nasledujúce smery riešenia environmentálnych problémov vytvorených chemickým priemyslom:

• · dodržiavanie predpisov, štátnych noriem a iných regulačných dokumentov v oblasti ochrany životného prostredia;
• · práca spracovateľských zariadení, prostriedky kontroly;
• · Implementácia plánov a opatrení na ochranu životného prostredia;
• Dodržiavanie požiadaviek, noriem a pravidiel pre umiestňovanie, výstavbu, uvádzanie do prevádzky, prevádzku, vyraďovanie zariadení chemického priemyslu;
• · splnenie požiadaviek uvedených v závere štátnej ekologickej expertízy.

Hlavné problémy modernej chémie

2. Chemický priemysel a environmentálne problémy chémie

Chemický priemysel je jedným z najrýchlejšie rastúcich odvetví. Patrí k odvetviam, ktoré tvoria základ moderného vedecko-technického pokroku. V štruktúre chemického priemyslu, so všetkým významom základnej chémie, prešlo vedúce postavenie na priemysel plastov, chemických vlákien, farbív, liečiv, čistiacich prostriedkov a kozmetiky.

Činidlá a materiály vyrábané chemickým priemyslom sú široko používané v technologických procesoch v rôznych odvetviach hospodárstva. V modernej dobe sa chemický priemysel stal akýmsi ukazovateľom, ktorý určuje stupeň modernizácie hospodárskeho mechanizmu ktorejkoľvek krajiny.

V rámci ruského chemického priemyslu je vhodné rozlíšiť 5 skupín priemyselných odvetví:

1. Ťažobný a chemický priemysel vrátane ťažby primárnych chemických surovín.

2. Hlavná chémia, špecializujúca sa na výrobu minerálnych hnojív, kyselín, sódy a iných látok, ktoré tvoria akoby „potravu“ pre iné odvetvia hospodárstva.

3. Výroba polymérnych látok.

4. Spracovanie polymérnych materiálov.

5. Heterogénna skupina ďalších, málo prepojených odvetví tohto priemyslu: fotochemikálie, chemikálie pre domácnosť atď. Zelenin K.N., Sergutina V.P., Solod O.V. Absolvujeme skúšku z chémie. SPb., 2001. S. 2-3. .

Chemikálie pre domácnosť - pododvetvie chemického priemyslu, ktoré v súčasnosti zaznamenalo výrazný rozvoj. Každý, tak či onak, takmer neustále buď využíva „ovocie“ chemického priemyslu, alebo je konfrontovaný s činnosťami, ktoré si vyžadujú znalosť bezpečnej manipulácie s látkami. Dobrá hostiteľka nikdy nepoloží fľašu kyseliny octovej vedľa iných podobných nádob na jedlo. Poučený človek si vždy pred prácou s domácimi tekutinami, ako sú chlórové bielidlá alebo čističe skla, prečíta návod a vie, že po pokrytí podlahy novým linoleom alebo kobercom je vždy potrebné miestnosť vyvetrať. To všetko sú metódy bezpečnej manipulácie s látkami Bližšie pozri: Artamonova V. Šampóny: chémia a biológia v jednej fľaši // Chémia a život. 2001. Číslo 4. s. 36-40. . Schopnosť pripravovať roztoky, znalosť metód čistenia látok, vlastnosti najbežnejších zlúčenín, ich vplyv na ľudské zdravie – to všetko sa mladšia generácia naučí na hodinách chémie v škole.“ Kde začať študovať chémiu, resp. zaujímať sa o chémiu“ // Chémia (Vydavateľstvo „Prvý september“). 2004. Číslo 33. str. 3-7..

Hlavné problémy rozvoja priemyslu súvisia so životným prostredím. Treba si uvedomiť, že v súčasnosti rozvoj priemyslu vrátane chemického výrazne prehlbuje environmentálne problémy. Vedecký a technologický pokrok rozvíja výrobné sily, zlepšuje podmienky ľudského života a zvyšuje jeho úroveň. Rastúce ľudské zásahy zároveň niekedy vnášajú do prostredia také zmeny, ktoré môžu viesť k nezvratným následkom v ekologickom a biologickom zmysle. Výsledkom aktívneho pôsobenia človeka na prírodu je jej znečisťovanie, zanášanie, vyčerpávanie.

V dôsledku ľudskej hospodárskej činnosti sa mení zloženie plynu a prašnosť spodných vrstiev atmosféry. Keď sa teda do atmosféry dostane odpad z priemyselnej chemickej výroby, do atmosféry sa dostane veľké množstvo suspendovaných častíc a rôznych plynov. Biologicky vysoko aktívne chemické zlúčeniny môžu spôsobiť dlhodobý účinok na človeka: chronické zápalové ochorenia rôznych orgánov, zmeny v nervovom systéme, vplyv na vnútromaternicový vývoj plodu, čo vedie k rôznym abnormalitám u novorodencov. Napríklad podľa Volgogradského centra pre hydrometeorológiu sa za posledných 5 rokov úroveň znečistenia prachom, oxidmi dusíka, sadzami, amoniakom, formaldehydom zvýšila 2- až 5-krát. Je to spôsobené najmä nedokonalosťou technologických postupov. Vysoké znečistenie chlorovodíkom a organochlórovými látkami v južnej priemyselnej zóne Volgogradu sa vysvetľuje častým nedostatkom surovín v chemických podnikoch, čo vedie k prevádzke zariadení pri nízkej záťaži, pri ktorej je veľmi ťažké udržať technologický režim. normy Pozri: Aleksandrov Yu.V., Borzenko A.S., Polyakov A.V. Zdravie obyvateľstva ako kritérium sociálneho a ekologického stavu územia // Volga Ecological Bulletin: Issue. 4. Volgograd, 2003. S. 34.

Hlavný podiel na znečistení ovzdušia v meste Volgograd majú petrochemické podniky (35 %). Množstvo škodlivých látok emitovaných petrochemickými podnikmi: sírovodík - 0,4 tisíc ton ročne, fenol - 0,3 tisíc ton ročne, amoniak - 0,5 tisíc ton ročne, chlorovodík - 0,2 tisíc ton ročne tamtiež. S. 35.

Všetko vyššie uvedené je vysvetlené množstvom faktorov, od nízkej kvality suroviny až po nevyhovujúci stav procesných zariadení a zariadení na zachytávanie prachu a plynov vo všeobecnosti pre podniky.

Priemyselné podniky spôsobujú obrovské škody na záplavovej oblasti, napríklad PO Khimprom, Kaustik, dusíkovo-kyslíkový závod mesta Volzhsky, závod na organickú syntézu a početné skladovacie nádrže iných podnikov. Poškodzujú najmä pôdy s nízkym obsahom humusu a organickej hmoty, ako aj karbonátové černozeme. Ako lepidlá v nich môžu prevládať jemné uhličitanové frakcie, ktoré sú nestabilné voči kyslému zrážaniu. A odstraňovanie lipidovej frakcie pod vplyvom organických rozpúšťadiel vypúšťaných podnikmi do ovzdušia spolu s ďalšími faktormi môže viesť k strate agronomicky hodnotnej štruktúry zavlažovaných pôd a k ich stiahnutiu z poľnohospodárskeho využitia. Cez pôdu sa chemikálie môžu dostať do potravín, vody a vzduchu.Pozri: Kovshov V.P., Golubchik M.M., Nosonov A.M. Využívanie prírodných zdrojov a ochrana prírody. Saransk, 2002. S. 56. .

Odpady z priemyselnej výroby sa dostávajú do vodných plôch a rýchlo ničia ekologické väzby, ktoré sa v prírode rozvíjali tisíce rokov. Pri chronických vplyvoch dochádza k degradácii vodných ekosystémov nachádzajúcich sa v oblasti, kde sa nachádzajú skladovacie nádrže tekutého odpadu. Chemikálie obsiahnuté v odpadových vodách môžu migrovať do podzemných vôd a potom sa dostať do otvorených vodných útvarov. Viac ako 50 % z počtu nájdených zložiek (v odpadových vodách) sa tak dostalo do Svetového oceánu z nádrží odpadových vôd do podzemných vôd. Kvapalné odpadové vody z chemického priemyslu majú nepriaznivý vplyv aj na procesy prirodzeného samočistenia vôd v moriach a oceánoch, porušovanie predpisov o čistení odpadových vôd a umiestňovanie odpadových vôd do skladovacích nádrží a výparníkov je preto sprevádzané intenzívnym znečisťovaním vôd. objekty životného prostredia, najmä moria a oceány planéty.

Treba si uvedomiť, že za posledných 5-7 rokov sa kvalita vôd u nás o niečo zlepšila. Vysvetľuje to skutočnosť, že mnohé popredné priemyselné podniky obmedzili svoje výrobné programy. Takže v rokoch 1980-91. vo vode Volhy bola stanovená ortuť v rozsahu 0,013-0,069 µ/l, čo výrazne prevyšuje MPC. Potom (do roku 1995) bola ortuť zistená v nižších koncentráciách - do 0,0183 µg/l a po roku 1996 už nebola zistená. V súčasnosti mnohé (ale nie všetky!) ukazovatele Volhy z hľadiska hospodárskeho a kultúrneho využívania vody neprekračujú MPC.

Environmentálne problémy je možné riešiť len stabilizáciou ekonomickej situácie a vytvorením takého ekonomického mechanizmu pre manažment prírody, kedy platba za znečisťovanie životného prostredia bude zodpovedať nákladom na jeho úplné vyčistenie.

Vo všeobecnosti možno rozlíšiť nasledujúce smery riešenia environmentálnych problémov vytvorených chemickým priemyslom:

Ø dodržiavanie predpisov, štátnych noriem a iných regulačných dokumentov v oblasti ochrany životného prostredia;

Ш práca spracovateľských zariadení, prostriedky kontroly;

Ø realizácia plánov a opatrení na ochranu životného prostredia;

Ø dodržiavanie požiadaviek, noriem a pravidiel pri umiestňovaní, výstavbe, uvádzaní do prevádzky, prevádzke, vyraďovaní zariadení chemického priemyslu;

Ш splnenie požiadaviek uvedených v závere štátnej ekologickej expertízy.

Kyselina adipová

V súvislosti so sprísňovaním environmentálnych požiadaviek v Európe a USA sa v časopise Chem uvažuje o možnosti nahradiť benzén glukózou pri výrobe množstva chemických produktov (syntéza kyseliny adipovej a pod.). Brit "(1995.-№3.-S...

Alternatívna energia vodíka ako prvok školskej časti chémie: "Fyzikálne a chemické vlastnosti vodíka"

Vplyv energie na životné prostredie je rôznorodý a je určený typom energetických zdrojov a typom elektrární. Približne 1/4 všetkých spotrebovaných zdrojov energie pripadá na elektroenergetiku...

Dioxíny a bezpečnosť potravinárskych surovín a potravín

História „zoznámenia“ ľudstva s dioxínmi siaha až do 30-tych rokov...

Historický prehľad hlavných etáp vo vývoji chémie

Koniec stredoveku bol poznačený postupným odchodom od okultizmu, poklesom záujmu o alchýmiu a rozšírením mechanistického pohľadu na štruktúru prírody. Iatrochémia. Úplne odlišné názory na ciele alchýmie mal Paracelsus ...

Hodnotenie toxicity nanočastíc striebra in vitro

Počet nanomateriálov a rozsah ich aplikácie v rôznych oblastiach vedy, medicíny, energetiky, priemyslu rýchlo rastie...

Získavanie biopalív z rastlinných surovín

Bioetanol ako palivo je neutrálny ako zdroj skleníkových plynov. Má nulovú bilanciu oxidu uhličitého, keďže pri jeho výrobe fermentáciou a následným spaľovaním sa uvoľňuje rovnaké množstvo CO2 ...

Radón, jeho vplyv na človeka

V súčasnosti zostáva aktuálny problém ožarovania ľudí rádioaktívnym plynom radónom. Ešte v 16. storočí bola zaznamenaná vysoká úmrtnosť medzi baníkmi v Českej republike a Nemecku. V 50. rokoch sa objavili vysvetlenia tejto skutočnosti. Bolo dokázané...

Vlastnosti hliníka a aplikácie v priemysle a každodennom živote

Vývoj nových ložísk, zvyšovanie hĺbky vrtov kladie určité požiadavky na materiály používané na výrobu častí a zostáv zariadení na výrobu ropy a plynu a zariadení na spracovanie ropných produktov ...

Vlastnosti a aplikácie derivátov polyguanidínu

Potravinárske výrobky slúžia ako priaznivé prostredie pre vývoj mikroorganizmov. Vo výrobných priestoroch s vysokou vlhkosťou vytvárajú mikroorganizmy biofilmy na povrchu produktov, výrobných zariadení...

Syntéza dvojchrómanu amónneho

(Vplyv prieskumu, ťažby a spracovania surovín na životné prostredie) Chróm je vysoko toxická látka. Pôsobenie solí chrómu na živý organizmus je sprevádzané podráždením pokožky alebo slizníc ...

Súčasné trendy a nové smery vo vede o polyméroch

Medzi projektmi vo fyzike a fyzikálnej chémii polymérov by sme sa mali v prvom rade venovať teoretickej práci. Teoretický polymérny smer bol tradične v ZSSR a zostáva veľmi silný v Rusku...

Zlepšenie cieleného dodávania biologicky aktívnych látok do jednotlivých orgánov a cieľových buniek

8.1 Environmentálne problémy Vedecká a technologická revolúcia umožnila rozšíriť a zlacniť surovinovú základňu na získavanie minerálnych hnojív, organizovať hromadnú prepravu tekutých medziproduktov pre hnojivá (amoniak, kyselina fosforečná) ...

Chémia ako prírodovedný odbor

Jedným z ústredných pojmov chémie je pojem „chemická väzba“. Veľmi málo prvkov sa v prírode vyskytuje ako jednotlivé voľné atómy rovnakého druhu...

Esenciálne oleje

Hlavným problémom súčasnosti je civilizované, vedecky podložené používanie esenciálnych olejov na prevenciu a liečbu rôznych chorôb a psychických problémov.“ Ale sú tu aj iné ťažkosti...

Systém „človek – životné prostredie“ je v stave dynamickej rovnováhy, v ktorom je udržiavaný ekologicky vyvážený stav prírodného prostredia, v ktorom živé organizmy vrátane človeka interagujú navzájom a ich abiotické (neživé) prostredie bez porušenie tejto rovnováhy.

V ére vedeckej a technologickej revolúcie vedie rastúca úloha vedy v živote spoločnosti často k najrôznejším negatívnym dôsledkom využívania vedeckých úspechov vo vojenských záležitostiach (chemické zbrane, atómové zbrane), priemysle (niektoré návrhy jadrové reaktory), energetiku (ploché vodné elektrárne), poľnohospodárstvo (soľovanie pôdy, otravy riečnych splachov), zdravotníctvo (uvoľňovanie liekov nevyskúšaného účinku) a ďalšie oblasti národného hospodárstva. Narušenie rovnováhy medzi človekom a jeho prostredím už môže mať globálne dôsledky v podobe degradácie životného prostredia, deštrukcie prirodzených ekologických systémov, zmien v genofonde populácie. Podľa WHO závisí 20-40% zdravia ľudí od stavu životného prostredia, 20-50% - od životného štýlu, 15-20% - od genetických faktorov.

Podľa hĺbky reakcie prostredia existujú:

Perturbácia, dočasná a vratná zmena prostredia.

Znečistenie, hromadenie technogénnych nečistôt (látok, energie, javov) prichádzajúcich zvonku alebo vytváraných samotným prostredím v dôsledku antropogénneho vplyvu.

Anomálie, stabilné, ale lokálne kvantitatívne odchýlky média od rovnovážneho stavu. Pri dlhotrvajúcom antropogénnom vplyve sa môže vyskytnúť:

Kríza prostredia, stav, v ktorom sa jeho parametre približujú k prípustným hraniciam odchýlok.

Zničenie životného prostredia, stav, v ktorom sa stáva nevhodným pre ľudské bývanie alebo využitie ako zdroja prírodných zdrojov.

Aby sa predišlo takémuto škodlivému vplyvu antropogénneho faktora, bol zavedený pojem MPC (maximálne prípustné koncentrácie látok) - koncentrácia látok, ktorá nemá priamy alebo nepriamy vplyv na človeka, neznižuje výkonnosť, neovplyvňuje zdravie a náladu.

MPC niektorých znečisťujúcich látok vo vzduchu pracovnej oblasti

Na posúdenie toxicity sa zisťujú vlastnosti látky (rozpustnosť vo vode, prchavosť, pH, teplota a iné konštanty) a vlastnosti prostredia, do ktorého sa dostala (klimatické charakteristiky, vlastnosti nádrže a pôdy).

Monitoring - pozorovanie (sledovanie) stavu prostredia za účelom zisťovania zmien tohto stavu, ich dynamiky, rýchlosti a smeru. Súhrnné údaje získané dlhodobými pozorovaniami a početnými analýzami umožňujú predpovedať environmentálnu situáciu na niekoľko rokov dopredu a prijímať opatrenia na elimináciu nepriaznivých vplyvov a javov. Túto prácu odborne vykonávajú špeciálne organizácie - biosférické rezervácie, sanitárne a epidemiologické stanice, ekologické nemocnice atď.

Odber vzoriek vzduchu.

Vzduchový biologický test môže byť relatívne malý;

V laboratórnych podmienkach sa biotest zo vzduchu vytvorí v kvapalnom stave;

Biovzorka sa odoberá pomocou zachytávacieho zariadenia: odsávačka na odber vzoriek, absorpčné zariadenie Rychter s absorpčným roztokom. Čas použiteľnosti odobratých vzoriek nie je dlhší ako 2 dni;

V uzavretom priestore sa vzorka vzduchu odoberá v strede miestnosti vo výške 0,75 a 1,5 m od podlahy

Odber vzoriek vody.

Vzorky sa odoberajú pomocou pipiet, byret, odmerných baniek (ukážka študentom).

Odber kvapaliny z uzavretého objemu sa vykonáva po jej dôkladnom premiešaní.

Výber biovzoriek homogénnej kvapaliny z toku sa uskutočňuje v určitých časových intervaloch a na rôznych miestach.

Na získanie spoľahlivých výsledkov sa biologické vzorky prírodnej vody musia analyzovať do 1-2 hodín po odbere vzoriek.

Na odber biovzoriek v rôznych hĺbkach sa používajú špeciálne odberové zariadenia - fľaše, ktorých hlavnou časťou je valcová nádoba s objemom 1-3 litre, vybavená horným a spodným vekom. Po ponorení do kvapaliny do vopred stanovenej hĺbky sa kryty valca uzavrú a nádoba so vzorkou sa zdvihne na hladinu.

Odber vzoriek pevnej látky.

Biotest tuhých látok by mal byť reprezentatívny pre skúmaný materiál (obsahovať maximálnu možnú rozmanitosť v zložení študovaného materiálu, napríklad na kontrolu kvality tabliet sa odporúča neanalyzovať jednu tabletu, ale zmiešať ich určité množstvo a odoberte z tejto zmesi vzorku zodpovedajúcu priemernej hmotnosti jednej tablety ).

Pri odbere vzoriek sa snažia o čo najväčšiu homogenizáciu materiálu, dosiahnutú mechanicky (brúsenie, mletie).

Biotesty z pevných biosubstrátov sa prevedú na biotest v kvapalnej fáze.

Na tento účel sa používajú špeciálne technologické metódy: príprava roztokov, suspenzií, koloidov, pást a iných kvapalných médií.

Príprava vodného pôdneho extraktu.

Postup práce: vzorku pôdy dôkladne rozdrvte v mažiari. Vezmite 25 g pôdy, preneste do 200 ml banky a pridajte 50 ml destilovanej vody. Obsah banky dôkladne pretrepte a nechajte 5-10 minút usadiť a potom po krátkom pretrepaní prefiltrujte do 100 ml banky cez hustý filter. Ak je filtrát zakalený, opakujte filtráciu cez ten istý filter, kým sa nezíska číry filtrát.

Stanovenie ukazovateľov charakterizujúcich organoleptické vlastnosti vody.

Organoleptické vlastnosti sa normalizujú podľa intenzity ich vnímania človekom. Sú to vôňa, chuť, farba, priehľadnosť, zákal, teplota, nečistoty (film, vodné organizmy).

Skúsenosť č. 1. Stanovenie priehľadnosti vody.

Činidlá: 3 vzorky vody (z rôznych okresov Penzy).

Vybavenie: 3 odmerné valce, plastová doska, popisovač.

Pokrok. Nalejte rôzne vzorky vody do odmerného valca. Na spodok každého valca umiestnite doštičku z bieleho plastu, na ktorej je vytlačený čierny nezmazateľný kríž. Pred meraním pretrepte vodu. Priehľadnosť v závislosti od množstva suspendovaných častíc je určená výškou vodného stĺpca vo valci (v cm), cez ktorý je viditeľný obrys kríža.

Stanovenie zápachu vody.

Prirodzené pachy vody sú spojené s životne dôležitou činnosťou rastlín a živočíchov alebo s rozkladom ich zvyškov, umelé pachy s vnikaním priemyselnej alebo odpadovej vody.

Existujú aromatické, močiarne, hnilobné, drevité, zemité, plesnivé, rybie, sírovodíkové, trávnaté a neurčité pachy.

Sila vône je určená 5-bodovým systémom:

skóre - bez zápachu alebo veľmi slabé (zvyčajne nevšimnuté).

body - slabé (zistené, ak tomu venujete pozornosť).

body - viditeľné (ľahko si ich všimnete a môžu spôsobiť nesúhlasné recenzie o vode).

bod - zreteľný (schopný spôsobiť abstinenciu od pitia).

body - veľmi silné (tak silné, že voda je úplne nepitná).

Určenie farby vody.

Farba je prirodzenou vlastnosťou vody, vďaka prítomnosti humínových látok, ktoré jej dodávajú farbu od žltkastej až po hnedú. Humínové látky vznikajú pri ničení organických zlúčenín v pôde, vymývajú sa z nej a dostávajú sa do otvorených vodných útvarov. Preto je farba charakteristická pre vodu otvorených nádrží a počas povodňového obdobia sa prudko zvyšuje.

Činidlá: vzorky vody, destilovaná voda.

Vybavenie: 4 kadičky, list bieleho papiera.

Postup prác: Definícia sa vykonáva porovnaním s destilovanou vodou. Aby ste to urobili, vezmite 4 rovnaké chemické poháre, naplňte ich vodou - jedna destilovaná, druhá - skúmaná. Na pozadí listu bieleho papiera porovnajte pozorovanú farbu: bezfarebnú, svetlohnedú, žltkastú.

Stanovenie ukazovateľov charakterizujúcich chemické zloženie a vlastnosti vody.

Indikátory ako suchý zvyšok‚ celková tvrdosť‚ pH‚ alkalita‚ obsah katiónov a aniónov: Ca 2+ , Na + , HCO 3 - , Cl - , Mg 2+ charakterizujú prirodzené zloženie vody.

Stanovenie hustoty vody.

Stanovenie pH (vodíkový index).

Hodnotu pH ovplyvňuje obsah uhličitanov, hydroxidov, hydrolyzovaných solí, humínových látok a pod. Tento indikátor je indikátorom znečistenia otvorených vodných útvarov, keď sa do nich uvoľňujú kyslé alebo alkalické odpadové vody. V dôsledku chemických a biologických procesov prebiehajúcich vo vode a straty oxidu uhličitého sa pH vody môže rýchlo meniť a tento ukazovateľ by sa mal stanoviť ihneď po odbere vzoriek, najlepšie na mieste odberu.

detekcia organických látok.

Postup práce: Vezmite 2 skúmavky, do jednej z nich nalejte 5 ml destilovanej vody a do druhej - skúmavky. Do každej skúmavky pridajte kvapku 5 % roztoku manganistanu draselného.

Pokus č. 7. Detekcia chloridových iónov.

Vysoká rozpustnosť chloridov vysvetľuje ich široké rozšírenie vo všetkých prírodných vodách. V tečúcich nádržiach býva obsah chloridov nízky (20-30 mg/l). Nekontaminovaná podzemná voda v miestach s nezasolenou pôdou obsahuje zvyčajne do 30-50 mg/l chlóru. Vo vode filtrovanej cez soľnú pôdu môže 1 liter obsahovať stovky a dokonca tisíce miligramov chloridov. Voda obsahujúca chloridy v koncentrácii viac ako 350 mg / l má slanú chuť a pri koncentrácii chloridov 500 - 1 000 mg / l nepriaznivo ovplyvňuje sekréciu žalúdka. Obsah chloridov je indikátorom znečistenia zdrojov podzemných a povrchových vôd a splaškových vôd.

Tabuľka 2. Stanovenie koncentrácie chloridových iónov

Koncentráciu iónov SO 2-4 možno určiť porovnaním získaného výsledku s údajmi obsiahnutými v tabuľke 3:

Pokus č. 9. Stanovenie iónov železa (II) a železa (III).

Vysoký obsah železa zhoršuje organoleptické vlastnosti vody, robí vodu nevhodnou na výrobu masla a textilu, podporuje rozmnožovanie mikroorganizmov asimilujúcich železo vo vodovodnom potrubí, čo vedie k zarastaniu potrubí. Vo vode z vodovodu by obsah železa nemal presiahnuť 0,3 mg/l. V niektorých odpadových vodách sa železo nachádza vo veľkých množstvách, napríklad v odpadovej vode z moriarní, v odpadových vodách z farbenia textílií atď.

Všeobecná tvrdosť ( H celkom) - je to prirodzená vlastnosť vody v dôsledku prítomnosti dvojmocných katiónov (hlavne vápnika a horčíka).

Existuje tvrdosť všeobecná, uhličitanová, trvalá a odstrániteľná.

Odnímateľné alebo dočasné ( H vr) a uhličitan ( H k) tvrdosť v dôsledku prítomnosti hydrogénuhličitanov (a uhličitanov) vápnika a horčíka.

Voda s tvrdosťou nad 10 mEq/l má často nepríjemnú chuť. Ostrý prechod pri použití mäkkej na tvrdú vodu (a niekedy aj naopak) môže u ľudí spôsobiť dyspepsiu.

Priebeh nefrolitiázy sa zhoršuje použitím veľmi tvrdej vody. Tvrdá voda prispieva k vzniku dermatitídy. Pri zvýšenom príjme vápnika z pitnej vody na pozadí nedostatku jódu sa častejšie vyskytuje ochorenie strumy.

Varením sa hydrogénuhličitany menia na mierne rozpustné uhličitany a zrážajú sa, čo vedie k tvorbe vodného kameňa a znižuje sa tvrdosť vody. Varenie však úplne nezničí hydrogénuhličitany a niektoré z nich zostávajú v roztoku. Odnímateľná (dočasná) tvrdosť sa určuje experimentálne a ukazuje, o koľko sa tvrdosť vody znížila za 1 hodinu varu. Odstrániteľná tvrdosť je vždy menšia ako uhličitanová tvrdosť. Smrteľná, trvalá (N POST) a nekarbonátová tvrdosť ( N Hk) v dôsledku chloridových, síranových a iných nekarbonátových solí vápnika a horčíka. Tieto typy tuhosti sa vypočítavajú ako rozdiel:

H príspevok.= H celkom - H vr ; H nk \u003d H o. - H až

Mäkká voda - celková tvrdosť< 3,5 мг-экв/л.

Voda strednej tvrdosti - celková tvrdosť od 3,5 do 7 mg-ekv / l.

Tvrdá voda - celková tvrdosť od 7 do 10 mg-ekv / l.

Veľmi tvrdá voda - celková tvrdosť > 10 meq/l.

Na pitné účely uprednostňujú vodu strednej tvrdosti, na domáce a priemyselné účely - mäkkú vodu.

Na základe toho je celková tvrdosť vody, ktorá nie je podrobená špeciálnej úprave, stanovená na 7 meq/l.

Na stanovenie celkovej tvrdosti sa používa trilonometrická metóda. Hlavným pracovným roztokom je Trilon B - disodná soľ kyseliny etyléndiamíntetraoctovej:

Stanovenie celkového obsahu iónov vápnika a horčíka je založené na schopnosti Trilonu B vytvárať s týmito iónmi v alkalickom prostredí silné komplexné zlúčeniny, nahrádzajúce voľné vodíkové ióny katiónmi. Ca 2+ a M g2+:

Ca 2+ + Na 2 H2 R → Na 2 CaR + 2H+,

kde R je zvyšok kyseliny etyléndiamíntetraoctovej.

Ako indikátor sa používa čierny chromogén, ktorý dáva vínovočervenú zlúčeninu s Mg 2+, keď M g2+ nadobudne modrú farbu. Reakcia prebieha pri pH-10, čo sa dosiahne pridaním tlmivého roztoku amoniaku do vzorky ( NH4 OH+ NH4 CI). Najprv sa viažu ióny vápnika a potom ióny horčíka.

Ióny medi (>0,002 mg/l), mangán (>0,05 mg/l), železo (>1,0 mg/l), hliník (>2,0 mg/l) rušia stanovenie.

Výpočet celkovej tvrdosti v mg-ekv / l sa vykonáva podľa vzorca:

H celkom mg/ekv. = n∙ N ∙ 1000/V‚

n je množstvo Trilonu B použité na titráciu, ml;

V- objem vzorky v ml;

N- normalita trilonu B.

Stanovenie sušiny

Suchý zvyšok je množstvo rozpustených solí v miligramoch obsiahnuté v 1 litri vody.T. keďže hmotnosť organických látok v sušine nepresahuje 10-15%, sušina dáva predstavu o stupni mineralizácie vody.

Minerálne zloženie vody je 85 % alebo viac v dôsledku katiónov Ca 2+ M g 2+, Na+ a anióny NSO 3 -, CI - , SO 4 2-

Zvyšok minerálneho zloženia predstavujú makroprvky Na + , K + , RO 4 3 - atď. a stopové prvky Fe 2+, Fe 3+, I - , Si 2+, Mo atď.

Voda so sušinou do 1000 mg/l sa nazýva čerstvá, nad 1000 mg/l – mineralizovaná. Voda s nadmerným množstvom minerálnych solí je nevhodná na pitie, pretože má slanú alebo horko-slanú chuť a jej užívanie (v závislosti od zloženia solí) vedie k rôznym nepriaznivým fyziologickým abnormalitám v organizme. Na druhej strane, nízkomineralizovaná voda so sušinou pod 50-100 mg/l je chuťovo nepríjemná, jej dlhodobé užívanie môže viesť aj k niektorým nepriaznivým fyziologickým zmenám v organizme (pokles obsahu chloridov v tkanivách a pod. .). Takáto voda spravidla obsahuje málo fluóru a iných stopových prvkov.

Slabo mineralizovaná voda – obsahuje< 20-100 мг/л солей.

Vyhovujúca mineralizovaná voda - 100-300 mg / l solí.

Vysoko mineralizovaná voda - obsahuje 300-500 mg/l solí.

Stanovenie štruktúry pôdy.

Pod štruktúrou pôdy sa rozumie jej schopnosť rozpadať sa na samostatné častice, ktoré sa nazývajú štruktúrne jednotky. Môžu mať rôzny tvar: hrudky, hranoly, platne atď.

Nesprávna a nadmerná aplikácia minerálnych hnojív, spôsoby ich skladovania sú príčinou znečistenia pôdy a poľnohospodárskych produktov. Vo vode rozpustné formy dusíkatých hnojív stekajú do rybníkov, riek, potokov, dostávajú sa do podzemných vôd, čím spôsobujú zvýšený obsah dusičnanov, čo nepriaznivo ovplyvňuje zdravie človeka.

Veľmi často sa hnojivá aplikujú do pôdy nečistené, čo spôsobuje kontamináciu pôdy rádioaktívnymi látkami (napríklad izotopmi draslíka pri použití potašových hnojív), ako aj toxickými látkami. Rôzne formy superfosfátov s kyslou reakciou prispievajú k okysleniu pôdy, čo je nežiaduce pre oblasti so zníženým pH pôdy. Nadbytočné množstvo fosfátových hnojív, stekajúcich do stojatých a pomaly tečúcich vôd, spôsobuje rozvoj veľkého množstva rias a inej vegetácie, čo zhoršuje kyslíkový režim vodných plôch a prispieva k ich premnoženiu.

Dusičnany sú neoddeliteľnou súčasťou všetkých suchozemských a vodných ekosystémov, keďže proces nitrifikácie vedúci k tvorbe oxidovaných anorganických zlúčenín dusíka má globálny charakter. Zároveň sa v dôsledku rozsiahleho používania dusíkatých hnojív zvyšuje prísun anorganických zlúčenín dusíka do rastlín. Nadmerná spotreba dusíkatých hnojív vedie nielen k hromadeniu dusičnanov v rastlinách, ale prispieva aj k znečisťovaniu vodných útvarov a podzemných vôd zvyškami hnojív, v dôsledku čoho sa rozširuje územie poľnohospodárskych produktov kontaminovaných dusičnanmi. Ku akumulácii dusičnanov v rastlinách však môže dochádzať nielen pri nadbytku dusíkatých hnojív, ale aj pri nedostatku ich iných druhov (fosfor, draslík a pod.) čiastočným nahradením chýbajúcich iónov dusičnanovými iónmi pri minerálnej výžive, ako napr. ako aj znížením aktivity enzýmu v rade rastlín.nitrátreduktáza, ktorá premieňa dusičnany na bielkoviny.

Vzhľadom na to existuje jasný rozdiel medzi rastlinnými druhmi a odrodami, pokiaľ ide o akumuláciu a obsah dusičnanov. Takže, dusičnanové akumulátory sú tekvica, kapusta, zeler rodiny. Ich najväčšie množstvo sa nachádza v listovej zelenine: petržlen, kôpor, zeler (príloha 3), najmenšie v paradajkách, baklažáne, cesnaku, zelenom hrášku, hrozne, jablkách atď. A medzi jednotlivými odrodami sú v tomto smere veľké rozdiely. Odrody mrkvy "Shantene", "Pioneer" sa teda vyznačujú nízkym obsahom dusičnanov a "Nantes", "Losinoostrovskaya" - vysokým. Zimné odrody kapusty akumulujú v porovnaní s letnými odrodami málo dusičnanov.

Najväčšie množstvo dusičnanov sa nachádza v sacích a vodivých orgánoch rastlín – koreňoch, stonkách, stopkách a žilnatine listov. V cuketách, uhorkách atď. dusičnany v plodoch od stopky nahor klesajú (príloha 4).

V dôsledku konzumácie potravín obsahujúcich zvýšené množstvo dusičnanov môže človek ochorieť na methemoglobíniu. Pri tomto ochorení ión NO 3 interaguje s krvným hemoglobínom, oxiduje železo obsiahnuté v hemoglobíne na trojmocné a výsledný methemoglobín nie je schopný prenášať kyslík a človek pociťuje nedostatok kyslíka, dusí sa pri fyzickej námahe. V tráviacom trakte sa prebytočné množstvo dusičnanov vplyvom črevnej mikroflóry mení na toxické dusitany a následne je možné ich premeniť na nitrozamíny – silné karcinogénne jedy spôsobujúce nádory. V tomto smere je pri konzumácii rastlín akumulujúcich dusičnany dôležité dusičnany riediť a konzumovať ich v malých dávkach. Obsah dusičnanov možno znížiť namáčaním, varením jedla (ak sa nepoužíva odvar), odstránením tých častí, ktoré obsahujú veľké množstvo dusičnanov.

Prípustné normy dusičnanov (podľa údajov WHO) sú 5 mg (podľa dusičnanového iónu) denne na 1 kg hmotnosti dospelého človeka, t.j. s hmotnosťou 50 - 60 kg - to je 220 - 300 mg a s hmotnosťou 60 - 70 kg - 300 - 350 mg.

Je možné pozorovať aj synergické (amplifikačné) a antagonistické účinky, keďže rastliny komplexným spôsobom znečisťujú biosféru.

Riešenie environmentálnych problémov:

1. Zmeniť technologickú schému výroby (zastavenie alebo zníženie tvorby odpadov, maximálna separácia medziproduktov a ich využitie v cyklických procesoch).

2. Vyberte maximálny počet prvkov z odpadu pre iné odvetvia.

3. Neutralizácia priemyselných emisií.

Metódy riešenia environmentálnych problémov:

Plynné odpady (homogénne: oxidy síry a dusíka, organické látky vo forme plynov - a heterogénne: hmla, prach, aerosóly).

Zdroje znečistenia ovzdušia.

Atmosféra je rozdelená na troposféru (7-8 km od zemského povrchu). Nad - stratosférou - od 8-17 do 50-55 km. Teplota vzduchu je tu vyššia, čo je dané prítomnosťou ozónu.

V troposfére existujú rôzne formy života. Preto je troposféra označovaná ako biosféra. Znečistenie, ktoré sa dostáva do troposféry, prechádza do vyšších vrstiev veľmi pomaly. Hlavnými antropogénnymi zdrojmi znečistenia sú:

tepelné elektrárne pracujúce na uhlí a vypúšťajúce do atmosféry sadze, popol a oxid siričitý;

hutnícke zariadenia, ktorých emisie obsahujú sadze, prach, oxidy železa, oxid siričitý, fluoridy;

cementárne emitujúce obrovské množstvo prachu;

veľké podniky na výrobu produktov anorganickej chémie - oxid siričitý, fluorovodík, oxidy dusíka, chlór, ozón;

továrne na výrobu celulózy, rafinácia ropy – plynný odpad (odoranty);

petrochemické podniky - slúžia ako zdroj uhľovodíkov a organických zlúčenín iných tried, ako sú amíny, merkaptány, sulfidy, aldehydy, ketóny, alkoholy, kyseliny atď.

výfukové plyny automobilov, ako aj procesy odparovania paliva - oxid uhoľnatý, plynné uhľovodíky a nezmenené zložky paliva, vysokovriace polycyklické aromatické uhľovodíky a sadze, neúplné produkty oxidácie paliva (napríklad aldehydy), halogénované uhľovodíky, ťažké kovy a oxidy dusíka, ktorých tvorba prispieva k procesom vyskytujúcim sa počas spaľovania paliva;

lesné požiare, v dôsledku ktorých sa do ovzdušia uvoľňuje značné množstvo uhľovodíkov a oxidov uhlíka.

V závislosti od zdroja a mechanizmu vzniku sa rozlišujú primárne a sekundárne znečisťujúce látky ovzdušia.

Primárne znečisťujúce látky sú látky uvoľňované do ovzdušia priamo zo stacionárnych alebo mobilných zdrojov, zatiaľ čo sekundárne znečisťujúce látky vznikajú v dôsledku vzájomných interakcií primárnych znečisťujúcich látok v atmosfére a s látkami prítomnými vo vzduchu (kyslík, ozón, amoniak, voda) pod vplyvom ultrafialového žiarenia.

Väčšina častíc a aerosólov prítomných vo vzduchu sú sekundárne znečisťujúce látky, ktoré sú často oveľa toxickejšie ako tie primárne. Výfukové plyny sú zložené z rôznych látok a vplyvom slnečného žiarenia môžu v atmosfére vstúpiť do fotochemických reakcií vedúcich k tvorbe toxického smogu.

Kritériá kontaminantov(pre ktoré sú zavedené špeciálne kritériá MPC) - oxid uhoľnatý, oxid siričitý, oxidy dusíka, uhľovodíky, tuhé častice a fotochemické oxidanty

Jednou z najškodlivejších látok znečisťujúcich ovzdušie je oxid siričitý, ktorý prispieva k fotochemickému smogu.

Hoci jeho priemerná koncentrácia v ovzduší veľkých miest nie je v porovnaní s ostatnými zložkami taká vysoká, tento oxid je považovaný za najnebezpečnejší pre zdravie občanov, spôsobuje ochorenia dýchacích ciest a celkové oslabenie organizmu. V kombinácii s inými znečisťujúcimi látkami vedie k zníženiu priemernej dĺžky života.

Škodu spôsobenú oxidom siričitým však nemožno pripísať priamo tejto zlúčenine. Hlavným vinníkom je oxid sírový SO 3, ktorý vzniká ako výsledok reakcie: 2SO 2 + O 2 = SO 3

Pôsobenie SO 2 je silnejšie v tme ako vo svetle. Čo myslíte, s čím to súvisí?

Všetci poznáte CO. Človek, ktorý niekoľko hodín vdychuje vzduch s obsahom CO len 0,1 %, ho absorbuje toľko, že väčšina hemoglobínu (60 %) sa naviaže na HbCO. Tento proces je sprevádzaný bolesťou hlavy a znížením duševnej aktivity. V prípade otravy CO sa používa zmes CO 2 a O 2 (objemový podiel prvých 3 je 5 %), nazývaná karbogén. Zvýšené koncentrácie týchto plynov v zmesi umožňujú vylúčenie oxidu uhoľnatého z tkanív v krvi.

Vysoké lokálne koncentrácie CO, aj krátkodobé, spôsobené vo veľkých mestách najmä prevádzkou cestnej dopravy, sú takzvanými environmentálnymi pascami. Oxid uhoľnatý je bezfarebný plyn bez zápachu, a preto je ťažko detekovateľný našimi zmyslami. Prvé príznaky otravy ním (výskyt bolesti hlavy) sa však vyskytujú u osoby, ktorá sa nachádza v prostredí s koncentráciou CO 200 - 220 mg / m 3, už za 2 hodiny.

Človek sa tak môže stať obeťou ekologickej pasce. Fajčiari sú vystavení podobnému účinku CO.

Stopové množstvá chemických prvkov sú prítomné v atmosfére ako vysoko toxické znečisťujúce látky, ako je arzén, berýlium, kadmium, olovo, horčík a chróm (zvyčajne prítomné vo vzduchu ako anorganické soli adsorbované na častice). V produktoch spaľovania uhlia a v spalinách tepelných elektrární je prítomných asi 60 kovov. Každý rok sa do ovzdušia dostane obrovské množstvo olova. Kovová ortuť a olovo, ako aj ich organokovové zlúčeniny, sú veľmi toxické.

Znečisťujúce látky, ktoré sa hromadia v atmosfére, na seba vzájomne pôsobia, vplyvom vlhkosti a kyslíka sa hydrolyzujú a oxidujú a tiež vplyvom žiarenia menia svoje zloženie Zmesi rôznych škodlivín, ktorých koncentrácia jednotlivých zložiek je nižšia ako MPC , sú tiež veľkým nebezpečenstvom. Spoločne môžu takéto zmesi predstavovať významnú hrozbu pre všetky živé veci kvôli kumulatívnemu účinku. Trvanie pobytu neaktívnych zlúčenín - permanentných plynov (freónov a oxidu uhličitého) vo vzduchu je dlhé. Z pesticídov, ktoré sa rozprašujú z lietadiel, sú toxické najmä organofosforové pesticídy, ktorých fotolýza v atmosfére vytvára produkty, ktoré sú ešte toxickejšie ako pôvodné zlúčeniny.

Takzvané abrazívne častice, medzi ktoré patrí oxid kremičitý a azbest, spôsobujú pri vdýchnutí do tela vážne ochorenia.

Ekologický smog je komplexné znečistenie ovzdušia spôsobené stagnáciou vzdušných hmôt vo veľkých mestách s rozvinutým priemyslom a veľkým množstvom dopravy. Pôvod tohto anglického slova je jasný z nasledujúceho diagramu: SMOKE+FOG=dymová hmla.

Smog londýnskeho typu – kombinácia plynných škodlivín (najmä kyslý plyn), prachových častíc a hmly. Charakteristický je najmä pre znečistenú atmosféru nad Londýnom, pričom hlavným zdrojom znečistenia ovzdušia sú produkty spaľovania uhlia a vykurovacieho oleja. V decembri 1952 zomrelo v Londýne počas smogu, ktorý trval asi dva týždne, viac ako 4000 ľudí. Podobné účinky smogu boli zaznamenané v Londýne v rokoch 1873, 1882, 1891, 1948. Tento typ smogu sa pozoruje iba na jeseň a v zime (od októbra do februára), kedy sa prudko zhoršil zdravotný stav ľudí, zvýšil sa počet prechladnutí atď.

Fotochemický smog (typ Los Angeles) - vzniká v dôsledku fotochemických reakcií v prítomnosti vysokej koncentrácie oxidov dusíka, uhľovodíkov, ozónu v atmosfére, intenzívneho slnečného žiarenia a pokojnej alebo veľmi slabej výmeny vzdušných hmôt v povrchovej vrstve. Na rozdiel od smogu londýnskeho typu bol práve za slnečného počasia s výraznými koncentráciami výfukových plynov áut v atmosfére objavený v 30. rokoch 20. storočia v Los Angeles a v súčasnosti je bežným javom vo veľkých mestách po celom svete.

Automobilové spaľovacie motory sú hlavným zdrojom tohto zložitého znečistenia. V Rusku vypúšťajú vozidlá denne do ovzdušia 16,6 milióna ton znečisťujúcich látok. Mimoriadne zložitá environmentálna situácia sa vyvinula v Moskve, Petrohrade, Tomsku, Krasnodare.30% chorôb občanov priamo súvisí so znečistením ovzdušia výfukovými plynmi. Automobilové motory vypúšťajú do ovzdušia miest viac ako 95 % oxidu uhoľnatého, asi 65 % uhľovodíkov a 30 % oxidov dusíka. Povaha emitovaných škodlivých nečistôt závisí od typu motorov, ktoré sa delia na benzínové a naftové. Hlavné škodlivé nečistoty obsiahnuté vo výfukových plynoch sú: oxidy dusíka, oxidy uhlíka, rôzne uhľovodíky vrátane karcinogénneho benzpyrénu, aldehydy, oxidy síry. Benzínové motory okrem toho vypúšťajú produkty obsahujúce olovo, chlór a dieselové motory vypúšťajú značné množstvo sadzí a sadzí.

1. Spôsob rozptylu potrubím.

2. Filtre.

3. Katalytické čistenie plynu:

S-> SO2-> SO3->H2S04

CO -\u003e CH 4

4. Chemické metódy čistenia:

a) absorpcia - absorpcia kvapalných plynov pri nízkej teplote a vysokom tlaku (voda, organické absorbenty, manganistan draselný, roztok potaše, merkaptoetanol); b) adsorpcia (aktívne uhlie, silikagél, kyality).

Čistenie odpadových vôd chemických podnikov.

Hydrosféra slúži ako prirodzený akumulátor pre väčšinu znečisťujúcich látok vstupujúcich do atmosféry alebo litosféry. Je to spôsobené vysokou rozpúšťacou schopnosťou vody, kolobehom vody v prírode, ako aj tým, že nádrže sú koncovým bodom na ceste rôznych odpadových vôd.

V dôsledku vypúšťania nečistených odpadových vôd podnikmi, obecnými a poľnohospodárskymi zariadeniami dochádza k zmene prirodzených vlastností vôd v dôsledku nárastu škodlivých nečistôt anorganického a organického charakteru. Komu anorganické nečistoty zahŕňajú ťažké kovy, kyseliny, zásady, minerálne soli a hnojivá s biogénnymi prvkami (dusík, fosfor, uhlík, kremík). Medzi organické nečistoty emitujú ľahko oxidovateľné (organické látky odpadových vôd z potravinárskych podnikov a iné biologicky mäkké látky) a ťažko oxidované, a preto ťažko odstrániteľné z vody (ropa a jej produkty, organické zvyšky, biologicky aktívne látky, pesticídy a pod.).

Zmena fyzikálnych parametrov vody je možná v dôsledku vniknutia troch typov nečistôt do vody: mechanický ( pevné nerozpustné častice: piesok, hlina, troska, inklúzie rudy); termálne ( vypúšťanie ohriatej vody z tepelných elektrární, jadrových elektrární a priemyselných podnikov); rádioaktívne ( výroba podnikov na ťažbu rádioaktívnych surovín, obohacovacie zariadenia, jadrové elektrárne a pod.) - Vplyv mechanických a rádioaktívnych nečistôt na kvalitu vody je jasný a tepelné nečistoty môžu viesť k exotermickým chemickým reakciám zložiek rozpustených alebo suspendovaných v vody a syntézy ešte nebezpečnejších látok.

K zmene vlastností vody dochádza v dôsledku zvýšenia počtu mikroorganizmov, rastlín a živočíchov z vonkajších zdrojov: baktérií, rias, húb, červov a pod. (vypúšťanie domových odpadových vôd a odpadu z niektorých podnikov). Ich životná činnosť môže byť silne aktivovaná fyzickým znečistením (najmä tepelným).

Tepelné znečistenie spôsobuje zintenzívnenie životne dôležitých procesov vodných organizmov, čo narúša rovnováhu ekosystému.

Minerálne soli sú nebezpečné pre jednobunkové organizmy, ktoré sa osmoticky vymieňajú s okolím.

Suspendované častice znižujú priehľadnosť vody, obmedzujú fotosyntézu vodných rastlín a prevzdušňovanie vodného prostredia, podporujú zanášanie dna v oblastiach s nízkym prietokom a nepriaznivo ovplyvňujú životnú aktivitu vodných organizmov živiacich sa filtráciou. Na suspendovaných časticiach môžu byť sorbované rôzne znečisťujúce látky; usadzovaním na dne sa môžu stať zdrojom sekundárneho znečistenia vody.

Znečistenie vôd ťažkými kovmi spôsobuje nielen škody na životnom prostredí, ale spôsobuje aj značné ekonomické škody. Zdrojmi znečistenia vôd ťažkými kovmi sú galvanizovne, banské podniky, železná a neželezná metalurgia.

Pri kontaminácii vody ropnými produktmi sa na povrchu vytvorí film, ktorý bráni plynovej výmene vody s atmosférou. Ďalšie škodliviny sa v ňom hromadia, ako aj v emulzii ťažkých frakcií, navyše sa vo vodných organizmoch hromadia samotné ropné produkty. Hlavnými zdrojmi znečistenia vôd ropnými produktmi sú vodná doprava a povrchový odtok z mestských oblastí. Znečistenie vodného prostredia biogénnymi prvkami vedie k eutrofizácii vodných útvarov.

Organické farbivá, fenoly, povrchovo aktívne látky, dioxíny, pesticídy a pod. vytvárajú nebezpečenstvo toxikologickej situácie v nádrži. Dioxíny sú obzvlášť toxické a perzistentné v životnom prostredí. Ide o dve skupiny organických zlúčenín obsahujúcich chlór príbuzných dibenzodioxínom a dibenzofuránom. Jeden z nich - 2, 3, 7, 8-tetrachlórdibenzodioxín (2, 3, 7, 8 - TCDD) je najtoxickejšia zlúčenina, ktorú veda pozná. Toxický účinok rôznych dioxínov sa prejavuje rovnako, ale líši sa intenzitou. Dioxíny sa hromadia v prostredí a zvyšuje sa ich koncentrácia.

Ak podmienečne rozoberieme vodnú hmotu vertikálnou rovinou, môžeme rozlíšiť miesta rôznej reaktivity: povrchový film, hlavnú vodnú hmotu a spodný sediment.

Spodný sediment a povrchový film sú oblasťami koncentrácie znečisťujúcich látok. Vo vode nerozpustné zlúčeniny sa usadzujú na dne a sediment je dobrým sorbentom pre mnohé látky.

Do vody sa môžu dostať nerozložiteľné nečistoty. Sú však schopné reagovať s inými chemickými zlúčeninami a vytvárať stabilné konečné produkty, ktoré sa hromadia v biologických objektoch (planktón, ryby atď.) a vstupujú do ľudského tela prostredníctvom potravinového reťazca.

Pri výbere miesta odberu vody sa berú do úvahy všetky okolnosti, ktoré môžu ovplyvniť zloženie odoberanej vzorky.

Existujú dve hlavné vzorky: jednorazová a priemerná. Jedna vzorka sa získa odberom požadovaného objemu vody naraz. Priemerná vzorka sa získa zmiešaním rovnakých objemov vzoriek odoberaných v pravidelných intervaloch. Priemerná vzorka je tým presnejšia, čím menšie sú intervaly medzi jednotlivými vzorkami, ktoré ju tvoria.

Voda na analýzu sa odoberie do čistej nádoby po jej 2-3x opláchnutí testovacou vodou. Vzorky sa odoberajú z otvorených nádrží na plavebnej dráhe rieky z hĺbky 50 cm.Fľaša s nákladom sa spustí do hĺbky, potom sa korok otvorí pomocou držiaka, ktorý je k nemu pripevnený. Na tento účel je lepšie použiť špeciálne zariadenia - fľaše, ktoré umožňujú použitie riadu rôznych tvarov a kapacít. Kúpeľomer pozostáva zo svorky, ktorá tesne obopína riad, a zo zariadenia na otvorenie korku v požadovanej hĺbke.

Ak sa vzorka uchováva dlhší čas, môže dôjsť k výrazným zmenám v zložení vody, preto ak nie je možné začať s analýzou vody ihneď po odbere vzorky alebo 12 hodín po odbere vzorky, zakonzervuje sa kvôli stabilizácii chemického zloženia. Univerzálny konzervant neexistuje.

Existujú 3 skupiny ukazovateľov, ktoré určujú kvalitu vody (podrobne a experimentálne rozoberieme na workshope):

A - ukazovatele charakterizujúce organoleptické vlastnosti;

B - ukazovatele charakterizujúce chemické zloženie vody;

B - ukazovatele charakterizujúce epidemickú bezpečnosť vody.

Na to, aby človek mohol použiť vodu na pitie, je najprv prečistená.

Etapy čistenia vody:

usadzovanie

Filtrácia

Dezinfekcia

Na dezinfekciu sa používajú plyny – chlór a ozón.

Využívajú aj chemickú a biologickú úpravu vody. Usadzovacie nádrže sú naplnené chlorellou. Táto jednobunková rastlina, ktorá sa rýchlo množí, absorbuje CO 2 a niektoré škodlivé látky z vody. V dôsledku toho sa voda čistí a chlorella sa používa ako krmivo pre hospodárske zvieratá.

Príprava pitnej vody.

Rieka, jazero alebo nádrž - separácia veľkých nečistôt - predchlórovanie - flokulácia - sedimentácia nečistôt usadzovaním - piesková filtrácia - chlórovanie - dočistenie - do obecného vodovodu.

Na prežitie potrebuje človek asi 1,5 litra vody denne. Každý občan však ročne minie až 600 litrov vody na domáce potreby. Priemysel spotrebuje veľa vody.

Napríklad na výrobu 1 kg papiera je potrebných 20 000 litrov sladkej vody. Hlavným znečisťovateľom vody je poľnohospodárstvo. Na zvýšenie výnosu sa na pole aplikujú rôzne hnojivá. To môže viesť k zvýšeniu koncentrácie rôznych zlúčenín v potravinách a pitnej vode, čo je nebezpečné pre zdravie. Z ostatných znečisťujúcich látok sú najvýraznejšie ropa a ropné produkty, ktoré sa dostávajú do prírodných vôd pri prevádzke ropných tankerov.

Podľa WHO je 80% všetkých infekčných chorôb na svete spojených so zlou kvalitou pitnej vody a porušením hygienických a hygienických noriem zásobovania vodou. Vo svete majú 2 miliardy ľudí chronické ochorenia v dôsledku používania znečistenej vody (príloha 2, tabuľka 1).

Podľa expertov OSN sa až 80 % chemických zlúčenín skôr či neskôr dostane do vodných zdrojov. Ročne sa na svete vypustí viac ako 420 km 3 splaškových vôd, čo robí asi 7 tisíc km 3 vody nevyužiteľnými. Vážnym nebezpečenstvom pre verejné zdravie je chemické zloženie vody. V prírode sa nikdy nevyskytuje vo forme chemicky čistej zlúčeniny. Neustále nesie veľké množstvo rôznych prvkov a zlúčenín, ktorých pomer je určený podmienkami tvorby vody, zložením vodíkových hornín.

Metódy čistenia vody v domácnostiach.

Najjednoduchšia a najdostupnejšia metóda pre všetkých - udržiavanie voda z vodovodu. Súčasne sa odparí zvyškový voľný chlór. Vplyvom gravitačných síl sa v suspendovanom stave ukladajú pomerne veľké suspenzné a koloidné častice. Zrazenina môže zožltnúť. Čo si myslíte, že to bude naznačovať? (zrážanie Fe (OH) 3).

Vriaci.

Hlavným účelom tejto metódy je dezinfekcia vody. V dôsledku tepelnej expozície vírusy a baktérie umierajú. Okrem toho dochádza k odplyňovaniu vody - k odstráneniu všetkých plynov v nej rozpustených, vrátane užitočných. Čo? (02, C02). Tieto plyny zlepšujú organoleptické vlastnosti vody.

Vysvetlite, prečo je prevarená voda bez chuti a málo užitočná pre črevnú flóru?

Metóda zmrazenie voda.

Používa sa oveľa menej často. Na základe rozdielu medzi teplotami mrazu čistej vody a soľanky (roztok minerálnych solí). Najprv zamrzne čistá voda a v zostávajúcom objeme sa koncentrujú soli. Existuje názor, že takáto voda má liečivé vlastnosti vďaka špeciálnej štruktúre vodných zhlukov - skupín vzájomne orientovaných molekúl vody.

Čistenie odtokov

Technológia čistenia zahŕňa niekoľko etáp.

Tabuľka 2. Čistenie odpadových vôd.

Najprv sa odpadová voda čistí od nerozpustných nečistôt. Veľké predmety sa odstraňujú filtrovaním (nezabudnite, čo je filtrovanie) vody cez mriežky a siete.

Potom voda ide do žumpy, kde sa postupne usadzujú jemné častice.

Na odstránenie rozpustených organických látok (NH 3 a amónne katióny) dochádza k ich oxidácii pomocou baktérií. Proces prebieha intenzívnejšie za podmienok prevzdušňovania. Čo sú aeróbne podmienky? Prevzdušňovanie? (nasýtenie vody vzdušným kyslíkom)

Dusičnany sa premieňajú na plynný dusík pomocou špeciálnych mikroorganizmov. Zlúčeniny fosforu sa vyzrážajú vo forme ťažko rozpustného ortofosforečnanu vápenatého.

Potom vykonajte:

opakované usadzovanie;

absorpcia zvyšných nečistôt aktívnym uhlím;

dezinfekcia.

Až potom môže byť voda vrátená do prírodných nádrží.

Vypúšťanie splaškových vôd do životného prostredia sa nezastaví. Takmer 1/3 končí v prírodných vodných útvaroch bez akejkoľvek úpravy. To je nebezpečné nielen pre život organizmov, ale vedie to aj k zhoršeniu kvality pitnej vody. Prevencia znečisťovania vôd zostáva jednou z najdôležitejších úloh ochrany životného prostredia a ochrany ľudského zdravia.

1. Filtrovanie.

2. Usadzovanie a filtrovanie.

3. Flotácia.

4. Destilácia.

5. Výmena iónov.

6. Biochemické (pre ropu).

7. Mikroorganizmy pre vody s vysokým obsahom dusíka, fosforu a povrchovo aktívnych látok.

8. Vytváranie obehových cyklov vody.

Choroby vznikajúce z toxických účinkov chemických prvkov a látok v pitnej vode

Stôl 1.

Pevný odpad (nezreagované suroviny, filtre a katalyzátory).

1. Extrakcia užitočných zložiek extrakciou (ušľachtilé kovy z použitých katalyzátorov).

2. Tepelné metódy.

3. Sanitárne výplne.

4. Pochovanie v oceáne.

V 19. a 20. storočí sa interakcia človeka s prostredím či antropogénna činnosť realizuje formou materiálnej veľkovýroby.