Источники химзагрязнений - (реферат)

Источники химзагрязнений - (реферат)

Дата добавления: март 2006г.

    Источники химического загрязнения
    Введение

Развитие современной промышленности и сферы услуг, а также расширяющееся использование биосферы и ее ресурсов, приводит к возрастающему вмешательству человека в материальные процессы, протекающие на планете. Связанные с этим планируемые и осознанные изменения материального состава (качества) окружающей среды направлены на улучшение условий жизни человека в техническом и социально-экономическом аспектах. В последние десятилетия в процессе развития технологии была оставлена без внимания опасность непреднамеренных побочных воздействий на человека, живую и неживую природу. Это можно, пожалуй, объяснить тем, что ранее считали, что природа обладает неограниченной способностью компенсировать воздействие человека, хотя уже столетия известны необратимые изменения окружающей среды, например, вырубки лесов с последующей эрозией почвы. Сегодня нельзя исключать непредвиденные воздействия на легко ранимые области экосферы в результате активной деятельности человека. Человек создал для себя среду обитания, заполненную синтетическими веществами. Их воздействие на человека, другие организмы и окружающую среду зачастую неизвестно и выявляется часто, когда уже нанесен ощутимый ущерб или при чрезвычайных обстоятельствах, например, вдруг выясняется, что при горении вполне нейтральное вещество или материал образует ядовитые соединения. Новые напитки, косметические средства, пищевые продукты, лекарства, предметы обихода, ежедневно предлагаемые рекламой, обязательно включают в себя химические компоненты, синтезируемые человеком. О степени незнания токсичности всех этих веществ можно судить по данным табл. 1.

В книге “Экологические проблемы” ([2] стр. 36) приводятся следующие факты: “ В массовых масштабах сейчас производится около 5 тыс. Веществ, а в масштабах более 500 т / год - около 13 тыс. веществ. Число веществ, предлагаемых на рынке в заметных масштабах, с 50 тыс. наименований в 1980 г. Возросло до 100 тысяч наименований в настоящее время. Из 1338 веществ, производимых в больших масштабах в странах Организации экономического сотрудничества и развития (ОЭСР), только для 147 имеются некоторые данные об их опасности или безопасности (Лосев, 1989; The Word…, 1992). По данным (Медоуз…, 1994), из 65 тысяч химических веществ, находящихся в коммерческом обороте, менее 1 % имеют токсикологические характеристики. ”

Хотя для исследования воздействия химических веществ необходимы огромные затраты: для получения характеристики одного вещества требуется 64 месяца и 575 тыс. долларов, а изучение хронической токсичности и канцерогенности требует дополнительно 1, 3 млн. долларов ([2] стр. 36); работа в этой области ведется не малая.

В настоящее время по целому ряду причин остаются нерешенными проблемы по оценке токсичности химических продуктов для человека, и в большей степени по отношению к окружающей среде.

Таблица 1. Обзор опубликованных данных о токсичности химической продукции для человека ([1], с. 180). Объем имеющейся информации

Промышленные химические продукты с объемом производства >500 т/годЅ
    Добавки к продуктам питания
    Лекарства физиол. активного в-ва
    Косметические составляющие
    Пестициды, инертные добавки
    Полная, %
    0
    0
    0
    5
    18
    2
    10
    Неполная, %
    11
    12
    10
    14
    18
    14
    24
    Мало информации, %
    11
    12
    8
    1
    3
    10
    2
    Очень мало информации, %
    0
    0
    0
    34
    36
    18
    26
    Никакой информации, %
    78
    76
    82
    46
    25
    56
    38
    100
    100
    100
    100
    100
    100
    100
    Количество исследований химических продуктов
    12860
    13911
    21752
    8627
    1815
    3410
    3350

Исчерпывающее исследование воздействий веществ может быть реализовано только после того, как будет получена полная информация об экспозиции (действующей дозе) каждого химического вещества.

    Источники химического загрязнения

В процессе своей хозяйственной деятельности человек производит различные вещества. Все производимые вещества с использованием как возобновимых, так и невозобновимых ресурсов можно разделить на четыре типа:

    исходные вещества (сырье);

промежуточные вещества (возникающие или используемые в процессе производства); конечный продукт;

    побочный продукт (отход).

Отходы возникают на всех стадиях получения конечного продукта, а любой конечный продукт после потребления или использования становится отходам, поэтому конечный продукт можно назвать отложенным отходом. Все отходы попадают в окружающую среду и включаются в биогеохимический круговорот веществ в биосфере. Многие химические продукты включаются человеком в биогеохимический круговорот в масштабах на много превышающих естественный круговорот. Некоторые вещества, направляемые человеком в окружающую среду, раньше отсутствовали в биосфере (например, хлорфторуглероды, плутоний, пластмассы и др. ), поэтому естественные процессы достаточно долго не справляются с этими веществами. Следствием является огромный вред наносимый организмам.

Таблица 2. Источники эмиссии (выделения) вредных веществ (%) в 1986 г. И прогноз на 1998 г. (на примере ФРГ).

    SO2
    NOx (NO2)
    Co
    Пыль
    Летучие органические соединения
    Отрасль (сектор народного хозяйства)
    1996
    1998
    1996
    1998
    1996
    1998
    1996
    1998
    1996
    1998
    Всего
    100
    100
    100
    100
    100
    100
    100
    100
    100
    100
    Процессы
    4, 3
    7, 9
    0, 8
    0, 4
    11, 9
    15, 0
    57, 7
    59, 1
    4, 6
    7, 0
    Потребление энергии
    95, 7
    92, 1
    99, 2
    99, 6
    88, 1
    85, 0
    42, 3
    40, 9
    56, 4
    60, 4
    транспорт, кроме городскогоа)
    1, 8
    3, 3
    8, 3
    10, 6
    3, 2
    3, 4
    3, 1
    2, 7
    3, 0
    3, 9
    городской транспорт
    2, 8
    7, 5
    52, 4
    64, 0
    70, 7
    63, 6
    10, 3
    12, 9
    48, 5
    49, 9
    домашнее хозяйство
    5, 8
    9, 6
    3, 1
    3, 5
    9, 0
    10, 5
    6, 7
    6, 1
    3, 0
    3, 7
    малые потребителиб)
    4, 4
    6, 4
    1, 7
    , 1, 8
    1, 5
    2, 0
    1, 6
    1, 3
    0, 5
    0, 7
    перерабатывающие предприятия и рудникив)
    12, 6
    14, 7
    7, 1
    7, 0
    2, 9
    4, 3
    4, 1
    4, 6
    0, 8
    1, 1
    остальные перерабатывающие отраслив), г)
    5, 7
    14, 5
    2, 0
    2, 1
    0, 3
    0, 5
    0, 9
    1, 3
    0, 1
    0, 3
    электро- и теплостанциид)
    62, 6
    36, 1
    24, 6
    10, 6
    0, 5
    0, 7
    15, 6
    12, 0
    0, 5
    0, 8

а) Строительство, сельское и лесное хозяйство, военный, рельсовый и водный транспорт, воздушные сообщения.

    б) Включая армейские службы.

в) Промышленность: остальные области переработки, предприятия и горное дело, процессы (только промышленные).

г) Нефтеперегонные заводы, коксовые батареи, брикетирование. д) Для промышленных электростанций только производство энергии.

Энергетические объекты - источники самых больших объемов химического загрязнения

Из табл. 2 ([1]стр. 109) видно, что самое большое количество отходов связанно с производством энергии, на потреблении которой основана вся числе парниковых газов (табл. 4, см. [2], стр. 40).

Таблица 3. Выбросы в атмосферу электростанцией мощностью 1000МВт в год (в тоннах).

    Выбросы
    Топливо
    Частицы
    СО
    NOx
    SO2
    Углеводороды
    Уголь
    3000
    2000
    27000
    110000
    400
    Нефть
    1200
    700
    25000
    37000
    470
    Природный газ
    500
    20000
    20, 4
    34

хозяйственная деятельность. Вследствие сжигания ископаемого топлива в целях получения энергии в атмосферу сейчас идет мощный поток восстановительных газов. В табл. 3 ([2]стр. 38) приведены данные о выбросах разных газов в результате сжигания различных видов ископаемого топлива. За 20 лет, с 1970 по 1990 год в мире было сожжено 450 млрд. баррелей нефти, 90 млрд. т угля, 11трлн. куб. м газа ([2] стр. 38). Загрязнения и отходы энергетических объектов разделяются на два потока: один вызывает глобальные изменения, а другой - региональные и локальные.

Таблица 4. Изменение концентрации некоторых газовых состовляющих в атмосфере.

    Углекислый газ
    Метан
    Хлорфторуглероды
    СС -11Ѕ СС - 12
    Оксид азота
    Единицы концентрации
    частей на млн.
    Частей на млн.
    частей на трлн.
    Частей на млрд.
    Доиндустриальный период (1756-1800 гг. )
    280
    0, 8
    0 Ѕ 0
    288
    1990 г.
    353
    1, 72
    280 Ѕ 484
    310
    Современная скорость роста концентрации
    1, 8 (0, 5 %)
    0, 015 (0, 9 %)
    9, 5 (4%)Ѕ17 (4%)
    0, 8 (0, 25 %)
    Время жизни в атмосфере
    50 - 200
    10
    65 Ѕ 130
    150

Из этой таблицы видно, что в накопления изменяется концентрация малых газовых составляющих атмосферы, в атмосфере появились газы, которые раньше в ней практически отсутствовали -хлорфторуглероды. Последствия накопления глобальных загрязнителей в атмосфере это:

    парниковый эффект;
    разрушение озонового слоя;
    кислотные осадки.
    Транспорт как источник химического загрязнения

Второе место по загрязнению окружающей среды занимает транспорт, особенно автомобильный. В 1992 г. Автомобильный парк мира составлял 600 миллионов единиц и при сохранении тенденции роста к 2015 г. Может достигнуть 1, 5 млрд. единиц ([2]стр. 41). Сжигание автотранспортом ископаемого топлива повышает концентрации CO, NOx, CO2, углеводородов, тяжелых металлов и твердых частиц в атмосфере, он же дает твердые отходы (покрышки и сам автомобиль после выхода из строя) и жидкие (отработанные масла, мойка и т. д. ). На долю автомобилей приходится 25 % сжигаемого топлива. За время эксплуатации, равное 6 годам, один усредненный автомобиль выбрасывает в атмосферу: 9 т CO2, 0, 9 т CO, 0, 25 т NOx и 80 кг углеводородов. Химическая промышленность как источник загрязнения

Конечно, по сравнению с энергетикой и транспортом глобальное загрязнение посредством 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.

Страницы: 1, 2