Презентация, доклад на тему Материалы к уроку. Химическое загрязнение

и охраны окружающей среды. Она изучает разнообразные химические процессы в окружающей среде, естественные кругообороты веществ и влияние на них деятельности человека, химические методы и средства защиты окружающей среды.
Мысль о том, что техническая мощь человечества по своим масштабам сопоставима с естественными геологическими процессами и меняет весь лик Земли, ее природу, была четко высказана в конце XIX в. российским философом и натуралистом В.И.Вернадским. Он ввел в широкий научный обиход термин «биосфера», понимая под ним не только «живое вещество», но и всю среду, где это вещество находится, предсказал пути развития биосферы.
Человечество росло численно, увеличивало добычу и переработку ископаемого сырья и превратилось в основного нарушителя природных равновесий. Однако до определенного времени природе удавалось залечивать свои раны, включать выбрасываемые промышленные отходы в естественные циклы, уничтожать эти отходы.
Наконец пришло понимание, которое хорошо выразил поэт В.Федоров:
Земли не вечна благодать. Когда далекого потомка Ты пустишь по миру с котомкой, Ей будет нечего подать.

стали особенно заметны, начали выступать против тогдашних тенденций развития технического прогресса. Стали появляться пугающие работы, где обосновывались «пределы роста» промышленности и сельского хозяйства. Примерно с этого времени различным разделам экологии стало уделяться все большее внимание, экологические проблемы стали решаться на государственном, а некоторые – и на международном уровне.
Роль химической экологии в общей системе экологических знаний и природоохранной деятельности весьма велика по нескольким причинам.
Во-первых, среди факторов, нарушающих природные равновесия, химические вещества различного происхождения имеют первостепенное значение. Во-вторых, химические факторы более заметны и легче поддаются анализу, чем, например, изменения биологического или географического характера. Именно они легли в основу многих работ Вернадского. В-третьих, химическим методам и средствам (химической технологии) принадлежит ведущая роль в охране окружающей среды.
О масштабах химических изменений говорят такие примеры. Ежегодные выбросы углекислого газа составляют сейчас ~200 млрд т. Эта величина превышает способность Мирового океана к его поглощению (океан поглощает СО2 довольно медленно), что вызывает увеличение концентрации СО2 в атмосфере Земли и постепенное потепление климата на планете. Парниковый эффект, предсказанный учеными, сейчас проявляется весьма наглядно.
Широкое применение фреонов (хладонов) – простейших хлорфторуглеводородов (пропелленты для аэрозолей, холодильные жидкости) – привело к появлению «озоновых дыр», т. е. к утончению озонового слоя атмосферы, и повышению риска получить заболевания кожи.

привело к резкому снижению концентрации кислорода, растворенного в воде Балтийского моря, и отсутствию жизни на многих его акваториях.
Нельзя сказать, что все технологические приемы, используемые в химической экологии, появились в последние десятилетия. Наоборот, большая их часть известна довольно длительное время и развивалась вместе с химической отраслью промышленности. Так, многие методы обеспыливания промышленных сбросных газов и улавливания из них вредных компонентов были разработаны еще в первой половине ХХ в. Это же относится к механическим и частично к физико-химическим методам очистки сточных вод.
Однако в последние десятилетия ХХ в. старые методы были заметно усовершенствованы и, кроме того, был разработан ряд новых. Примером могут служить мембранные процессы разделения жидких или газовых смесей (не требуют применения химических реагентов и могут иметь высокую эффективность разделения), процессы жидкостной экстракции и ионообменной сорбции (резко повышают степень извлечения целевых компонентов и снижают количество используемой в процессах воды). К достижениям химической экологии относится разработка каталитического дожигания выхлопных газов автомобилей, плазменных процессов уничтожения особо токсичных отходов, биохимических методов обезвреживания сточных вод.

в частности при обезвреживании высокорадиоактивных отходов. При работе ядерных энергетических установок образуется сложная смесь химических элементов, многие из которых сильно радиоактивны и имеют большие периоды полураспада. Эту смесь растворяют, извлекают из нее наиболее ценные изотопы, оставшийся раствор концентрируют, прокаливают и отходы в виде керамики или стекла направляют на безопасное длительное хранение.
Химические методы могут сыграть решающую роль в замене традиционной угольной энергетики – одного из основных загрязнителей воздуха – экологически более чистыми способами производства энергии. Разрабатываются, в частности, методы превращения угля в жидкое органическое топливо (это снизит потери при перевозке угля и главное – устранит громадные выбросы вредных веществ при его сжигании).
От химии ждут успехов в создании керамического двигателя внутреннего сгорания (резкое повышение КПД и снижение расхода топлива), от электрохимии – успехов в создании экономичного и надежного электромобиля, дешевых и надежных полупроводниковых устройств для преобразования солнечного света в электроэнергию. Принципиально новым этапом в развитии экологически чистой промышленности и энергетики станет водородная энергетика, которая предполагает использовать водород в качестве энергоносителя.

химических и биологических агентов или превышение их естественного уровня.
Любое химическое загрязнение – это появление химического вещества в непредназначенном для него месте. Загрязнения, возникающие в процессе деятельности человека, являются главным фактором его вредного воздействия на природную среду.
Химические загрязнители могут вызывать острые отравления, хронические болезни, а также оказывать канцерогенное и мутагенное действие. Например, тяжелые металлы способны накапливаться в растительных и животных тканях, оказывая токсическое действие. Кроме тяжелых металлов, особо опасными загрязнителями являются хлордиоксины, которые образуются из хлорпроизводных ароматических углеводородов, используемых при производстве гербицидов. Источниками загрязнения окружающей среды диоксинами являются и побочные продукты целлюлозно-бумажной промышленности, отходы металлургической промышленности, выхлопные газы двигателей внутреннего сгорания. Эти вещества очень токсичны для человека и животных даже при низких концентрациях и вызывают поражение печени, почек, иммунной системы.

19 в., когда начала бурно развиваться индустрия, в сферу промышленного производства начали вовлекаться значительные массы химических элементов, извлекаемых из земных недр. При этом воздействию стала подвергаться не только наружная часть земной коры, но также природные воды и атмосфера.
В середине 20 в. некоторые элементы стали использоваться в таком количестве, которое сопоставимо с массами, вовлеченными в природные круговороты. Низкая экономичность большей части современной индустриальной технологии привела к образованию огромного количества отходов, которые не утилизируются в смежных производствах, а выбрасываются в окружающую среду. Массы загрязняющих отходов столь велики, что создают опасность для живых организмов, включая человека.

круговорота химических элементов искусственно вводятся значительные массы азота, калия, фосфора в виде минеральных удобрений. Их избыток, не усвоенный растениями, активно вовлекается в водную миграцию. Накопление соединений азота и фосфора в природных водоемах вызывает усиленный рост водной растительности, зарастание водоемов и загрязнение их мертвыми растительными остатками и продуктами разложения. Кроме того, аномально высокое содержание растворимых соединений азота в почве влечет за собой повышение концентрации этого элемента в сельскохозяйственных продуктах питания и питьевой воде. Это может вызвать серьезные заболевания людей.

засорения почв промышленными и бытовыми сточными водами, твердыми бытовыми и промышленными отходами, нужна санитарная очистка почвы и территории населенных мест, где такие нарушения были выявлены.
Наилучшим решением проблемы загрязнения окружающей среды были бы безотходные производства, не имеющие сточных вод, газовых выбросов и твердых отходов. Однако безотходное производство сегодня и в обозримом будущем принципиально невозможно, для его реализации нужно создать единую для всей планеты циклическую систему потоков вещества и энергии. Если потери вещества, хотя бы теоретически, все же можно предотвратить, то экологические проблемы энергетики все равно останутся. Теплового загрязнения нельзя избежать в принципе, а так называемые экологически чистые источники энергии, например ветряные электростанции, все равно наносят ущерб окружающей среде.
Пока единственным путем существенного уменьшения загрязнения окружающей среды являются малоотходные технологии. В настоящее время создаются малоотходные производства, в которых выбросы вредных веществ не превышают предельно допустимых концентраций (ПДК), а отходы не приводят к необратимым изменениям природы. Используется комплексная переработка сырья, совмещение нескольких производств, применение твердых отходов для изготовления строительных материалов.