Химическое загрязнение окружающей среды

ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ СРЕДНЯЯ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ШКОЛА №47 Г.ВЛАДИКАВКАЗ, РСО-АЛАНИЯ

ПРОЕКТНАЯ РАБОТА

на тему:

«Химическое загрязнение окружающей среды»

Выполнил:

Ученик 11 «А» класса

Молодцов Прохор

Руководитель:

Учитель химии Ачеева М.П.

Владикавказ 2020

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ……………………………………………………………………...3-4

ГЛАВА 1.События, послужившие началом химического загрязнения……….5

               1.1. Болезнь Минамата: самое крупное химическое отравление в истории…………………………………………………………………….…….5-7

               1.2. Дихлордифенилтрихлорэтан (ДДТ): польза и вред, которые способны принести пестициды……………………………………………….8-10

               1.3. Диоксиновая катастрофа в итальянском городе Севезо…….11-12

ГЛАВА 2.Основные источники антропогенного химического загрязнения ..13

               2.1.Диоксины - глобальные экологические токсиканты………...13-14

               2.2.Неорганические загрязнители окружающей среды………….15-19

                     2.2.1. Оксид серы (Ⅳ)………………………………………….15-16

                     2.2.2. Оксид углерода (Ⅱ)……………………………………....16-17

                     2.2.3. Оксиды азота (Ⅱ,Ⅳ)……………………………………..18-19

ГЛАВА 3.Методы борьбы с загрязнением окружающей среды……………...20

               3.1. Аналогичные методы борьбы с насекомыми-вредителями...20-21

               3.2. Уменьшение антропогенного влияния на биосферу………..22-23

ЗАКЛЮЧЕНИЕ………………………………………………………………24-25

2

ВВЕДЕНИЕ

Люди всегда загрязняли окружающую среду. Но до последнего времени загрязнение не было такой серьезной проблемой. В прошлом большинство людей проживали в малонаселенных сельских районах, и у них не было загрязняющих природу машин. Но с развитием перенаселенных индустриальных городов проблема загрязнения стала намного серьезнее. Использование автомобилей и других машин и механизмов привело к тому, что окружающая среда стала постоянно и интенсивно загрязняться. С 50-х годов прошлого столетия люди стали ощущать тревогу в связи с опасностью загрязнения окружающей среды.

По мнению учёных, уже  в 2030 году выброс углекислого газа сможет достичь максимальных значений, а  к 2050 году средняя температура воздуха поднимется на 3°,в результате чего треть Земли превратится в пустыню. Большинство экспертов уверены, что основным виновником этих изменений является человек. Неужели человек на самом деле уничтожает землю? Если да, то каким образом?

Деревья являются главным источником кислорода.  Вырубка лесов приводит к снижению биоразнообразия, сокращаются запасы древесины, почвы подвергается эрозии, усиливается «парниковый эффект».

В результате человеческой деятельности разрушается озоновый слой, который защищает нас от губительных ультрафиолетовых лучей.

Для увеличения урожайности люди используют пестициды и другие химикаты, в результате чего загрязняется почва.

Своими действиями человек меняет среду обитания животных, растений, и многие из них не могут приспособиться к новым условиям обитания и погибают.

Настоящей экологической катастрофой является океанский мусор.

Пластик разлагается только через 450-500 лет ежегодно в океан попадает от

3

10 до 13 млн пластиковых отходов. По прогнозам, в 2050 году эта цифра

увеличится в четыре раза: в мировом океане будет больше мусора, чем рыб. Животные запутываются в мусоре или путают пластик с пищей и едят его.

Пластик составляет примерно 80 % всего мусора в мировом океане, 30 % всей пластмассы производится в Китае и только 18 % используется повторно. Треть океанической поверхности покрыта масляной плёнкой,

образующейся при добыче, транспортировке и переработке нефти. Она губительно для всего живого. Деятельность человека не затронула лишь 13 % мирового океана, более половины мировых рыбных запасов и видов уже исчерпаны. На Земле более 1 млрд автомобилей, которые являются одними из главных загрязнителей атмосферы. Их выхлопы содержат тяжелые металлы, продукты окисления и сгорания топлива, а также ароматические углеводороды. С ростом численности населения в разы увеличивается человеческое влияние на природу. Чем больше людей, тем больше проблем.

Загрязнение окружающей среды принимает глобальный характер, так как фактически оно не знает национальных границ. Нарастание загрязнения превращается в опасность для самого существования биосферы, и в том числе всего человечества.

Объект исследования: загрязнение атмосферы.

Цель работы: изучить степень загрязнения атмосферы планеты на 2020год.

В соответствии с целью были поставлены следующие задачи:

1. Изучить источники загрязнения атмосферы.
2. Определить причины начала загрязнения.
3. Определить последствия, к которым может привести  промышленная деятельность человека.
4. Дать рекомендации по снижению загрязнения биосферы.

4

ГЛАВА 1.События, послужившие началом химического загрязнения

1.1. Болезнь Минамата: самое крупное химическое отравление в истории

В начале 1950-х в городе Минамата, стоящем на берегу одноименного залива на юге Японии, «затанцевали» кошки: у животных сначала виляла походка, они спотыкались, будто пританцовывая, через некоторое время наступали конвульсии и смерть. Впоследствии подобное стало происходить с людьми.

21 апреля 1956 года в больницу доставили пятилетнюю девочку с симптомами поражения нервной системы. У малышки была затруднена речь, она едва держалась на ногах, а тело периодически сотрясали конвульсии. 1 мая директор больницы вынужден был доложить в местный департамент здравоохранения о начале «эпидемии неизвестного заболевания центральной нервной системы», которое впоследствии получило название болезнь Минамата. В Минамата выехала группа исследователей из Национального университета Кумамото.

Исследователи нашли кое-что общее у пациентов, помимо симптомов. Все они жили в рыбацких поселениях вдоль побережья залива Минамата, и их ежедневной едой, как и у местных кошек, были рыба и моллюски, выловленные в заливе. 4 ноября 1956 года исследовательская группа опубликовала первичные выводы: болезнь Минамата вызвана отравлением тяжелыми металлами, содержащимися в рыбе, а значит и в воде залива. Подозрение тут же пало на сточные воды местного градообразующего предприятия – завода компании Chisso, производившего удобрения и химические реактивы: ацетилен, уксусный альдегид, уксусную кислоту. Отходы своей деятельности завод сбрасывал прямо в бухту Хяккэн, сообщавшуюся с морем. Тесты показали, что в сточных водах завода содержится марганец, медь, мышьяк, таллий, селен.

5

 Посетивший Минамата в марте 1958 года британский невролог Дуглас МакАлпайн, один из пионеров исследований рассеянного склероза, указал, что симптомы болезни очень похожи на отравление органическими соединениями ртути.

Дальнейшие исследования показали, что не только рыба в заливе Минамата была пропитана ртутью. По 2 кг ртути приходилось на каждую тонну осадка, покрывавшего дно, – достаточно, чтобы добывать ее прямо из песка и ила промышленным способом. У заболевших людей и их соседей взяли для анализа образцы волос. У тех, у кого проявились симптомы болезни, содержание ртути в волосах достигало 705 ppm (parts per million/миллионных долей.

Симптомы болезни Минамата не полностью соответствовали отравлению металлической ртутью (Hg⁰) или ее неорганическими соединениями (например, хлоридом или сульфатом – HgCl₂, HgSO₄, Hg₂SO₄). Хронические отравления ими обычно начинаются с головных болей, общей слабости, сонливости, а острые (парами ртути) сопровождаются рвотой, поносом и кровоточивостью десен. Потому подозрение и пало на органические соединения ртути, многие из которых являются нейротоксинами.

Завод Chisso производил уксусный альдегид – CH3CHO – при помощи «реакции Кучерова». При температуре 90–95 °С к молекуле ацетилена CHCH, разрывая ее двойную связь, присоединяется молекула воды. Катализатором в реакции служит сульфат ртути (Hg₂SO₄). Ион ртути Hg ² ⁺ «внедряется» в двойную связь ацетилена, делая возможным присоединение воды. В теории ртуть затем отсоединяется, и на выходе получаются отдельно ртуть и уксусный альдегид.

CHCH + Hg ² ⁺ + H₂O → CH₃CHO + Hg

6

Но на практике реакция не проходит «чисто». Часть ртути не покидает

молекулы углеводорода, и побочным продуктом реакции Кучерова становится метилртуть [CH3Hg]+. Это положительно заряженный ион-радикал. Для метилртути в организме главной жертвой становится тиоловая группа (-SH), входящая в состав аминокислоты цистеин. Цистеин входит в состав белков-ферментов, в том числе пищеварительных и обезвреживающих токсины, а главное – многие белки держат свою форму и структуру как раз за счет мостиков из тиоловых групп цистеина. «Убиваем» тиоловую группу – белок меняет форму и больше не может выполнять свою работу. Кроме того, именно способность связываться с цистеином делает метилртуть особенно опасной для нервной системы, поэтому симптомы поражения нервной системы у жителей Минамата проявлялись гораздо ярче, чем это обычно происходит при отравлениях ртутью.

Рыба в заливе Минамата содержала в среднем по 15 мкг (одна миллионная доля грамма) ртути на грамм веса, а моллюски – все 178 мкг. Для обычной морской рыбы и моллюсков максимум – это 1,5 и 0,75 мкг/г. Именно эти отравленные моллюски и крупная рыба попадали на стол к рыбакам и их семьям. В человеческих организмах процесс продолжался. Период полувыведения метилртути из тела взрослого – 65–70 дней, а загрязненную рыбу в городе ели каждый день. Токсин копился в тканях, пока не сдавалась нервная система.

В 2013 году, через 57 лет после трагедии, в Минамата была подписана Международная конвенция о ртути. Страны, ее подписавшие, обязаны регулировать использование ртути в промышленности, в медицинских и бытовых приборах. С 2020 года этот договор запрещает производство, экспорт и импорт ртутьсодержащих электрических батарей, электрических выключателей и реле, люминесцентных ламп, термометров и приборов измерения давления. Россия подписала Минаматскую конвенцию о ртути в сентябре 2014 года.

7

1.2. Дихлордифенилтрихлорэтан (ДДТ): польза и вред, которые способны принести пестициды

В 1939 году  швейцарский химик Пауль Мюллер в ходе систематических поисков новых инсектицидов синтезировал дихлордифенилтрихлорэтан (ДДТ).

Рис.1. Молекулярная формула ДДТ

Он исключительно эффективно действует на самых разнообразных насекомых-вредителей и в отличие от широко использовавшихся в то время соединений свинца и мышьяка, не проявляет острой токсичности по отношению к людям.

США впервые широко применили ДДТ в 1944г. во время второй мировой войны в борьбе с распространившейся эпидемией тифа в воинских частях и среди гражданского населения в Италии. Тиф переносится нательными вшами, и чтобы уничтожить этих насекомых, тысячи людей были осыпаны ДДТ. Эпидемия была остановлена, что предотвратило потери человеческих жизней, которые могли стать опустошительными.

После столь внушительного успеха решено было прибегнуть к ДДТ в борьбе с Anopheles – комаром-распространителем малярии. До использования ДДТ малярия уносила от 2 до 3 млн. жизней ежегодно, число же страдающих этой тяжелой болезнью было еще больше. В результате 10-летнего применения ДДТ в ряде стран малярия перестала быть столь страшным бичом.

8

Всемирная организация здоровья и Организация объединенных наций относят на счет этого чудодейственного препарата спасение около 50 млн. жизней, отнятых у одной только малярии. За свою работу доктор Пауль Мюллер был удостоен в 1948г. Нобелевской премии в области медицины.

Однако в 1972г. Агентство по охране окружающей среды наложило запрет на использование ДДТ в США. Уже в 1946г. ученые установили, что ДДТ накапливается в жировых тканях и остается там чрезвычайно долго. Транспорт и вывод веществ из организма животных осуществляется в водной среде. Но хлорсодержащие углеводороды типа ДДТ очень плохо растворяются в воде (порядка 2 млн. долей): они продолжительно растворяются и концентрируются в жировых тканях. Например, ДДТ легко переходит в жир материнского молока. Агентство должным образом отреагировало на эту тревожную информацию, установив предельно безопасную концентрацию ДДТ в коровьем молоке и других продуктах питания. Из осторожности сначала был принят нулевой уровень безопасности.

С течением времени стало ясно, что попавший в окружающую среду ДДТ разлагается там с большим трудом. Усовершенствованные методы обнаружения позволили установить, что через 10 лет исчезает лишь около 50% пестицида – вследствие разложения или уноса на другую территорию.

Наконец, накопились данные о концентрировании ДДТ по мере продвижения по лестнице потребления продуктов питания. После обработки вязов концентрация ДДТ в почве достигала 100 млн. долей, в земляных червях она составляла 140 млн. долей, а, в птицах, поедавших этих червей, превышала 400 млн. долей. Такая концентрация ДДТ оказалась явно пагубной для птиц, особенно более крупных, хищных птиц. По-видимому, ДДТ мешает их воспроизводству, вызывая опасное утоньшение яичной скорлупы. Некоторые

9

виды птиц, например орлы и соколы-сапсаны, стали быстро исчезать, как только эта неприятность добавилась к другим посягательствам человека на их место обитание.

Максимальный уровень производства ДДТ только в США достигал 156 млн. фунтов (в 1959г.). С самого начала ДДТ так широко применялся во всем мире, что не один участок земли не остался незатронутым. Его обнаруживают в жировых тканях жителей отдаленных районов Аляски, пингвинов и тюленей Антарктиды. К тому же некоторые насекомые и вредители приобрели, устойчивость к ДДТ за продолжительное время его использования, а некоторые полезные насекомые в отдельных местностях были уничтожены этим препаратом.

На данный момент найден более безвредный заменитель ДДТ. Им является инсектицид, биологическое действие которых гораздо более специфично. Он так же, как и ДДТ, не токсичен для человека, но разлагается в природной среде за несколько дней или недель.

10

1.3.Диоксиновая катастрофа в итальянском городе Севезо

10 июля 1976 года в городе  Севезо из труб химического комбината «ICMESA», выпускающего различные химические вещества (полихлорированные бифинилы, хлорорганичсекие пестициды), при взрыве рабочего котла произошёл выброс ядовитого облака, в котором было около двух килограммов диоксина, вследствие чего произошло тотальное загрязнение 1500 гектаров густо населенной местности. После аварии город в течение 16 месяцев был необитаем.

Причиной аварии послужило нарушение технологического процесса. В результате в реакторе началась неконтролируемая реакция, повысились температура и давление, произошло срабатывание предохранительного разрывного диска печи и утечка содержимого реактора в атмосферу, в том числе диоксина.

В Должностные лица завода обещали представить мэру г. Севезо полный отчет о последствиях аварии лишь 12 июля. Официальные представители завода информировали мэра, главу здравоохранения и полицию г. Меда о выходе гербицидных паров на заводе, содержащих трихлорфенол.

С 14 июля стали появляться кожные заболевания у детей, началась массовая гибель кур, кроликов, диких птиц. 18 июля по распоряжению мэры г. Севезо был закрыт производственный цех завода компании ICMESA. Только 19 июля химическая лаборатория в Швейцарии определила присутствие диоксина в присланных образцах из Севезо и сообщила об этом властям зараженного региона, в том числе министру здравоохранения провинции Ломбардия.  Были предъявлены обвинения дирекции завода в нарушении нескольких статей Положения о защите рабочих при авариях на территории Италии.

Диоксины обладают высокой токсичностью даже в самых малых

11

концентрациях. Эти вещества – супертоксиканты, они являются универсальными клеточными ядами, поражающими все живое. Известно, что маркерный агент этой группы – 2,3,7,8-тетрахлордибензо-р-диоксин (ТХДД) в 67 тысяч раз ядовитее цианистого калия и в 500 раз стрихнина.

«Севезо-яд» убил приблизительно 50 тысяч зверей в округе, а больше семи тысяч людей были в экстренном порядке эвакуированы с места аварии с предоставлением ургентной интенсивной медпомощи.

Сотни людей получили отравление и попали в больницы. Их кожа покрылась экземой, язвами и ожогами, их мучили рвота, желудочные колики и расстройства. У беременных женщин, подвергшихся воздействию химических веществ, наблюдался высокий процент выкидышей. Животные погибали в основном от химических ожогов конечностей или дыхательных путей.  

К особенностям воздействия диоксинов следует отнести развитие отдаленных медицинских эффектов, связанных с их иммунодепрессивным, мутагенным, тератогенным, эмбриотоксическими и канцерогенными свойствами. исследования ученых из Миланского университета по изучению частоты злокачественных новообразований показали,что у людей, проживавших близ Севезо, зарегистрирована более высокая частота случаев рака по сравнению с остальными жителями Италии. В период с 1976 по 1986 годы от рака в этом регионе умерло более 500 человек. В 1977 году в районе катастрофы зарегистрировано 38 случаев врожденных уродств, во много раз больше, чем в предыдущие годы.

Севезо впоследствии был назван итальянской Хиросимой. Авария в г. Севезо (Италия), связанная с заражением почвы диоксином и поражением им людей, была самой крупной в мире. Все попытки удалить и окончательно захоронить яд до сих пор не привели к успеху.

12

ГЛАВА 2.Основные источники антропогенного химического загрязнения

2.1.Диоксины – глобальные экологические токсиканты

В последнее время к перечню экологических бедствий, угрожающих цивилизации, добавилось ещё одно: опасность отравления среды диоксинами и им родственными соединениями.

Диоксины образуются как побочные продукты высокотемпературных химических реакций с участием хлора и попадают в окружающую среду с продукцией или отходами многих технологий. Данные вещества представляют собой группу химических соединений, характеризующуюся наличием хлора, связанного с атомами углерода.

В большую группу диоксинов и диоксиноподобных соединений входят как сами трициклические ароматические соединения: полихлорированные дибензодиоксины (ПХДД) и дибензофураны (ПХДФ), так и полихлорированные бифенилы (ПХБ), поливинилхлорид (ПВХ),так и ряд других веществ, содержащих в своей молекуле атомы хлора.

Рис.2. Молекулярные формулы дибензофурана (ПХДФ) и полихлорированного дибензодиоксина (ПХДД)

Отличительной чертой диоксинов является чрезвычайно высокая устойчивость к химическому и биологическому разложению, они способны сохраняться в окружающей среде, становясь супертоксикантами –

13

универсальными клеточными ядами, поражающими всё живое.

В настоящее время доказано, что диоксины имеют исключительно техногенное происхождение, и при этом не производятся с какой-либо целью. Поступление диоксинов в окружающую среду происходит преимущественно в виде микропримесей. Диоксины и диоксиноподобные вещества непрерывно генерируются цивилизацией в последние полвека, выбрасываются в окружающую среду и накапливаются в ней. Концентрация диоксинов еще не достигла критического значения, но при отсутствии специальных мер грозит принять необратимый характер.

Условия образования диоксинов:

1) на металлургических заводах, например, при электрохимическом получении никеля и магния из их хлоридов, в сталелитейных производствах, при переплаве лома железа, меди и других металлов, при производстве алюминия.

2) при обработке окатышей кокс-оксида магния газообразным хлором при 700-800°С, после чкоторого электролизом обезвоженного хлорида магния получают металл. Большие выбросы ПХДД и ПХДФ при производстве рафинированного никеля возникают на высокотемпературной стадии превращения хлорида никеля в его оксид.

3) в целлюлозно-бумажной промышленности на стадии делигнификации древесины, поскольку лигнин содержит фенольные фрагменты, вследствие чего образование хлорированных фенолов в процессе хлорирования неизбежно.

14

2.2. Неорганические загрязнители окружающей среды

Промышленные предприятия, бытовые котельни и автомобили являются основными источниками химического загрязнения атмосферы на данный момент. Деятельность, без функционирования которой мы не сможем представить свою жизнь, ежесекундно наносит вред здоровью всего человечества, загрязняя окружающую среду продуктами горения ископаемых, кислотными дождями, выпадающими в результате обильного выделения сернистого газа при работе тепловых электростанций, выхлопами самолетов и машин, негативно сказывающихся на целостности озонового слоя. Неорганические соединения, выбрасывающиеся в атмосферу  тепловыми и атомными электростанциями, предприятиями черной и цветной металлургии, химическими производствами, представляют значительную угрозу для человека и всей биосферы.

Таблица 1. Выброс в атмосферу главных загрязнителей в мире и в России.

2.2.1.Диоксид серы (SO2)

Диоксид серы – бесцветный газ с характерным резким запахом (запах загорающейся спички).

15

Диоксид серы антропогенного происхождения образуется при сгорании  угля, нефти и каменного угля, в металлургических производствах, при переработке содержащих серу руд, при           Рис.3. Молекулярная формула                           различных химических технологических                       диоксида серы                           процессах. Большая часть антропогенных                                                      выбросов диоксида серы (около 87%) связана с энергетикой и металлургической промышленностью. Общее количество антропогенного диоксида серы, выбрасываемого за год, превышает его естественное образование в 20-30 раз.

Сернистый ангидрид токсичен. Кислотные дожди являются одной из наиболее тяжелых форм загрязнения окружающей среды. Они наносят большой урон лесам, снижают урожайность сельскохозяйственных культур, разрушают металлические, мраморные и бетонные конструкции, разрушают памятники, колокольни церквей, покрытия, радиотехнический изделия, способствуют возникновению смога, коррозии металлов.

Загрязнение атмосферы диоксидом серы вызывает у людей поражение системы органов дыхания, увеличение числа аллергических реакций (в том числе и астмы), токсические отравления, кожные и легочные заболевания, нарушение течения беременности, увеличение смертных исходов при различных основных заболеваниях.

2.2.2. Оксид углерода (Ⅱ) (СО)

Угарный газ является бесцветным газом без запаха, который снижает способность гемоглобина переносить и поставлять кислород.

Оксид углерода образуется при сжигании органического материала

16

условиях недостатка воздуха или кислорода. Когда процесс горения происходит при избыточном питании воздухом и пламя не контактирует с какими-либо поверхностями, окись углерода не образуется. На двигатели транспортных средств приходится от 55 до 60 % всего количества СО искусственного происхождения. Выхлопной газ бензинового двигателя является обычным источником образования СО. Другими основными источниками угарного газа являются литейные производства, установки каталитического крекинга на нефтеперерабатывающих предприятиях, процессы дистилляции угля и древесины, производства синтетического метанола и других органических соединений из оксида углерода (Ⅱ), спекание загрузочного сырья доменной печи, производства карбида, формальдегида, заводы технического углерода, коксовые батареи, газовые предприятия и заводы по переработке отходов. Другими словами, любой процесс, при котором может произойти неполное сгорание органического материала, является потенциальным источником образования оксида углерода(Ⅱ).

Угарный газ является наиболее распространенной причиной отравлений, как в промышленных условиях, так и в домашних. Окись углерода снижает способность крови переносить кислород к тканям, при больших концентрациях подавляет тканевое дыхание вследствие угнетения дыхательного железосодержащего фермента (гемоглобина).При отравлении окисью углерода в организме происходят значительные изменения: нарушается углеводный и белковый обмен. Изменения в центральной нервной системе выражаются в кровоизлияниях, размягчении, иногда отеке. Впоследствии могут развиться хронические заболевания центральной нервной системы, а также паралич, тремор и т. д.

17

2.2.3. Оксиды азота (Ⅱ,Ⅳ)

Азот образует семь оксидов, из них только NO и NO2 относятся к опасным загрязняющим веществам. В естественных условиях в атмосфере количество оксидов азота измеряется долями процентов. Азота на планете ежегодно образуется около 140 млн т. Загрязнение его оксидами происходит на глобальном уровне.

К техногенным  источникам поступления оксидов азота в атмосферу относят предприятия энергетики, сжигания топлива, автотранспорт, промышленность (цветную металлургию, коксохимические и нефтехимические отрасли).

Природные источники оксидов азота - это грозовые разряды и молнии, а также биогенные вещества. Летучие органические соединения, в отличие от оксидов серы и азота, поступают в атмосферу главным образом из природных источников (65% от общего количества). Основной источник этих веществ - растения, в результате жизнедеятельности которых образуются сложные органические вещества.

Монооксид азота образуется в малых количествах в цилиндрах двигателей внутреннего сгорания при прямом взаимодействии кислорода с азотом. Одним из важных свойств NО является его способность реагировать с кислородом с образованием NО2:

2NO(г) + O2 ↔ NO2

Вследствие этой реакции некоторое количество диоксида азота присутствует в выхлопных газах двигателей внутреннего сгорания. Газообразный диоксид азота растворяется в капельках влаги с образованием азотной кислоты:

3NO2 + H2O ↔ 2HNO3 + NO

18

В настоящее время известно, что кислоты могут выпадать из атмосферы и без воды, сами по себе или с частицами пыли. Такие сухие кислотные отложения могут накапливаться на поверхности растений и при смачивании небольшим количеством влаги, например при выпадении росы, давать сильные кислоты.

Оксиды азота принимают участие в образовании смога, что приводит к вторичному загрязнению атмосферы городов. Уровень загрязнения воздуха тесно связан с режимом движения автотранспорта. Так, в период высокой интенсивности движения утром и вечером отмечается максимум выбросов в атмосферу оксидов азота, химическое взаимодействие которых обуславливает фотохимическое загрязнение воздуха.

Высокие уровни оксидов азота приводят к учащению случаев катара верхних дыхательных путей, бронхита и воспаления легких у населения. Люди с хроническими заболеваниями дыхательных путей (например, астма или эмфизема легких), а также лица, страдающие сердечно - сосудистыми заболеваниями, могут быть более чувствительными к прямым воздействиям оксидов азота. У лиц, страдающих хроническими сердечно - заболеваниями и заболеваниями дыхательных путей, в присутствии оксидов азота легче развиваются осложнения при кратковременных респираторных инфекциях.

19

ГЛАВА 3.Методы борьбы с загрязнением окружающей среды              

3.1Аналогичные методы борьбы с насекомыми-вредителями

Ежегодно урожаи тысячи гектаров сельскохозяйственных угодий становятся непригодными для употребления человеком вследствие деятельности насекомых-вредителей, испокон веков препятствующих ведению хозяйственной деятельности без потерь. С появлением эффективных методов борьбы с ними человечество, казалось бы, должно было забыть о таком понятии, как «нехватка урожая», однако люди по сей день продолжают терять немалую долю продуктов сельского хозяйства. Почему же так происходит?

Борьба с вредителями представлена тремя основными методами:

1) Механический метод 

Охватывает ряд разнообразных истребительных приемов борьбы с вредителями. Создаются преграды перемещению вредителей по посевам; сюда же надо отнести бредни для вылавливания насекомых, ручные, конные или тракторные уловители, клейкие ловчие кольца, накладываемые на деревья в садах, плантациях и т д. Является самым неэффективным, применяется крайне редко.

2) Химический метод

Уничтожает вредителя, вызывая его отравление. Яды применяются в пылевидном, жидком и газообразном состояниях. По своему действию на органы вредителя яды делятся на кишечные, контактные (действующие на покровы) и дыхательные (действующие через трахейную систему). Применяемые яды — инсектициды — разнообразны по химическому составу; широко применяются органические синтетические яды.

20

3) Биологический метод

Применяются хищные и паразитические насекомые, бактерии и вирусы, которые уничтожают вредителей, птицы – питающиеся паразитическими насекомыми, иногда звери и позвоночные животные. Хорошо себя зарекомендовало использование насекомых - энтомофагов. Энтомофаги — это хищные насекомые – жужелицы, божьи коровки, стрекозы, хищные клопы и муравьи. Применяются также завезенные и прижившиеся в новой местности виды, помогающие бороться с насекомыми-вредителями.

Таблица 2.  Сравнение биологического и химического методов борьбы.

Исходя из данных таблицы, можно сделать вывод, что биологический метод не уступает по эффективности химическому и при этом не наносит столь существенного вреда среде.

21

3.2. Уменьшение антропогенного влияния на биосферу

В современном мире любая деятельность человека предполагает образование различных видов отходов, которые рано или поздно поступят в биосферу и приведут к нарушению ее целостности. Во избежание ненужного, а порой непоправимого ущерба такое воздействие должно тщательно планироваться. С каждым годом увеличивается степень воздействия человека на природную среду. Рациональное использование природных ресурсов возможно только на основе знаний законов природы и их разумного применения. От потребительского отношения к природе человек должен переходить к сотрудничеству с ней и соразмерять свою хозяйственную деятельность с возможностями природы.

1) Наиболее необходимым на данный момент способом защиты окружающей среды от вредного воздействия выбросов промышленных предприятий является полный переход к безотходным и малоотходным технологиям и производствам. Для того чтобы избежать будущих проблем, необходимо совершенствовать технологические процессы, проводить экологическую экспертизу всех видов производств и промышленной продукции, заменять токсичные и неутилизируемые отходы на менее вредные аналоги.

К счастью, уже сейчас многие предприятия начинают использовать аппараты и системы для очистки газовых выбросов, сточных вод от примесей, глушители шума при сбросе газов в атмосферу, экраны для защиты от электромагнитных полей (ЭМП).

2) Важная роль в защите окружающей среды отводится мероприятиям по рациональному размещению источников загрязнений. К ним относится вынесение промышленных предприятий из крупных городов в малонаселенные районы с непригодными и малопригодными для сельскохозяйственного использования землями, установление санитарно-

22

защитных зон вокруг промышленных предприятий, рациональная планировка городской застройки, обеспечивающая оптимальные экологические условия для человека и растений; организация движения транспорта с целью уменьшения выброса токсичных веществ в зонах жилой застройки.

3)В охране окружающей среды необходимы службы контроля качества окружающей среды, которые будут  вести систематизированные наблюдения за состоянием атмосферы, воды и почвы для контроля за состоянием окружающей среды . Полученная информация о загрязнениях позволит быстро выявить причины повышения концентраций вредных веществ и быстро  их устранить.

4) Для работы всех вышеперечисленных нововведений необходимым станет составление стратегий развития промышленности, энергетики, сельского хозяйства, химической и биологической обработок отходов и их рационального разделения, способных обеспечить эффективное решение всех проблем, связанных с химическим загрязнением окружающей среды.

23

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

ⅩⅩⅠ век – эпоха, когда полет в космос кажется каждому из ныне живущих закономерным следствием тех результатов, которых добилось наша цивилизация, однако мало кто задумывается о том, какой ценой дается нам весь этот прогресс.

Из-за влияния человеческой деятельности за  период инструментальных наблюдений за изменениями климата глобальная температура на всей планете выросла на 0,86 градуса по Цельсию, и наука не сомневается в том, что антропогенный фактор в данном случае становится определяющим. Следствием технологического прогресса, использования химически активных веществ в промышленности и других видах производств является рост экстремальных погодных явлений, уносящих сотни, а иногда и тысячи жизней ежегодно. Аномально жаркие и ветреные погоды, устанавливающиеся во многих регионах Земли, способствуют возникновению пожаров, которые только за 2019 год прошлись по территориям Бразилии, Сибири, Австралии и Калифорнии. Основной причиной  глобального потепления является резкое увеличение количества парниковых газов в атмосфере, к которым относится водяной пар (H2O), углекислый газ (CO2), метан (CH4) и озон (O3). Рост концентрации углекислого газа наблюдается еще с начала индустриальной эпохи, и именно CO2 ,по мнению многих экспертов, играет ключевую роль в увеличении глобальной температуры нашей планеты.

К каким результатам может привести катастрофическое накопление газа в атмосфере и усиление парникового эффекта? В 2013 году эксперты по изменению климата представили наиболее полные данные о влиянии человека на Землю. Согласно оценочным данным, в период с 1880 по 2012 год произошло потепление океанов, сократился объем льда и уровень моря

24

вырос более чем на 19 см. С учетом существующей концентрации парниковых газов к 2065 году средний уровень моря вырастет на 30см, а к 2100 году – на 63 см. Пугающими темпами будет уменьшаться объем горных льдов, и даже если сейчас человечество одумается и начнет контролировать выбросы в атмосферу, ситуация улучшится не раньше, чем через несколько сотен лет. Для того чтобы наша цивилизация могла и дальше существовать без вреда планете, уже сейчас существуют альтернативные способы получения энергии, исключающие выбросы в атмосферу. К ним относятся солнечные батареи и ветрогенераторы. Несмотря на то что описываемые мною процессы только начинают демонстрировать ощутимые признаки существенного влияния на человеческую жизнь, можно с уверенностью сказать, что когда-нибудь их последствия могут стать необратимыми. Влияние людей на состояние Земли усиливается с каждой минутой, а мы предпочитаем не замечать тех бедственных сигналов, которые планета нам отчаянно подает. Каждый из нас в силах противостоять этому губительному движению, но для этого необходимо поставить проблему сохранности климата на первое место, ведь на то, чтобы исправить свои же ошибки, у нас не будет второго шанса.

25