Einführung

Quellen der chemischen Verschmutzung

Energieanlagen sind die Quellen der größten Mengen an chemischer Verschmutzung

Verkehr als Quelle chemischer Verschmutzung

Chemische Industrie als Schadstoffquelle

Auswirkungen auf das Ökosystem

6. Bekämpfung von Verlusten während des Transports (Verhütung von Unfällen bei Gas- und Ölpipelines).

Gewässerschutz

Recycling.

Abschluss

Einführung

Die Entwicklung der modernen Industrie und des Dienstleistungssektors sowie die zunehmende Nutzung der Biosphäre und ihrer Ressourcen führen zu einem zunehmenden Eingriff des Menschen in die auf der Erde ablaufenden Stoffprozesse. Die damit verbundenen geplanten und bewussten Veränderungen in der stofflichen Zusammensetzung (Qualität) der Umwelt zielen darauf ab, die Lebensbedingungen der Menschen in technischer und sozioökonomischer Hinsicht zu verbessern. In den letzten Jahrzehnten wurde bei der Entwicklung von Technologien die Gefahr unbeabsichtigter Nebenwirkungen auf Menschen, lebende und unbelebte Natur ignoriert. Dies lässt sich vielleicht damit erklären, dass man früher glaubte, dass die Natur unbegrenzte Möglichkeiten hat, menschliche Eingriffe zu kompensieren, obwohl seit Jahrhunderten irreversible Umweltveränderungen bekannt sind, zum Beispiel Abholzung gefolgt von Bodenerosion. Heute sind unvorhergesehene Auswirkungen auf leicht gefährdete Bereiche der Ökosphäre durch aktive menschliche Aktivitäten nicht auszuschließen.

Der Mensch hat sich einen Lebensraum voller synthetischer Substanzen geschaffen. Ihre Auswirkungen auf Menschen, andere Organismen und die Umwelt sind oft unbekannt und werden oft dann erkannt, wenn bereits erhebliche Schäden angerichtet wurden oder in Notsituationen zum Beispiel plötzlich herauskommt, dass ein völlig neutraler Stoff oder Stoff bei der Verbrennung giftige Verbindungen bildet.

Neue Getränke, Kosmetika, Lebensmittel, Medikamente, Haushaltsartikel, die täglich von der Werbung angeboten werden, enthalten zwangsläufig vom Menschen synthetisierte chemische Bestandteile. Der Grad der Unkenntnis der Toxizität all dieser Substanzen kann anhand der Daten in der Tabelle beurteilt werden. 1.

Das Buch "Ökologische Probleme" (S. 36) gibt folgende Fakten:

„Ungefähr 5.000 Substanzen werden jetzt in Massenproduktion hergestellt und ungefähr 13.000 Substanzen in einer Größenordnung von mehr als 500 Tonnen / Jahr. Die Zahl der auf dem Markt angebotenen Substanzen hat sich in beachtlichem Umfang von 50.000 Stück im Jahr 1980 auf derzeit 100.000 Stück erhöht. Von den 1338 Substanzen, die in großem Umfang in den Ländern der Organisation für wirtschaftliche Zusammenarbeit und Entwicklung (OECD) produziert werden, haben nur 147 Daten über ihre Gefährlichkeit oder Sicherheit (Losev, 1989; TheWord…, 1992). Laut (Meadows…, 1994) von 65.000 Chemikalien im kommerziellen Umlauf haben weniger als 1 % toxikologische Eigenschaften.“

Obwohl die Exposition gegenüber Chemikalien kostspielig ist: Die Charakterisierung einer einzelnen Substanz erfordert 64 Monate und 575.000 US-Dollar, und Studien zur chronischen Toxizität und Karzinogenität erfordern zusätzliche 1,3 Millionen US-Dollar (S. 36); In diesem Bereich wird wenig gearbeitet.

Derzeit bleiben aus einer Reihe von Gründen Probleme bei der Bewertung der Toxizität chemischer Produkte für den Menschen ungelöst mehr in Richtung Umfeld. erschöpfende Recherche

Umfang der verfügbaren Informationen	Industriechemikalien mit einer Produktion >500 t/a½<500 т/год½ Объем неизв			Lebensmittelzusatzstoffe	Medikamente fiziol. aktiv in-va	Kosmetische Inhaltsstoffe		Pestizide, inerte Zusatzstoffe
Voll, %	0	0	0	5	18		2	10
Unvollständig, %	11	12	10	14	18		14	24
Nicht genug Information, %	11	12	8	1	3		10	2
Sehr wenig Informationen, %	0	0	0	34	36		18	26
Keine Information, %	78	76	82	46	25		56	38
100	100	100	100	100		100	100
Anzahl der Studien zu chemischen Produkten	12860	13911	21752	8627	1815		3410	3350

Auswirkungen von Stoffen können nur erkannt werden, nachdem vollständige Informationen über die Exposition (Wirkdosis) jeder Chemikalie vorliegen.

Im Rahmen ihrer wirtschaftlichen Tätigkeit stellt eine Person verschiedene Stoffe her. Alle hergestellten Stoffe, die sowohl erneuerbare als auch nicht erneuerbare Ressourcen verwenden, können in vier Typen unterteilt werden:

* Ausgangsstoffe (Rohstoffe);

* Zwischenprodukte (die im Produktionsprozess anfallen oder verwendet werden);

* Endprodukt;

* Nebenprodukt (Abfall).

Abfall entsteht in allen Phasen der Gewinnung des Endprodukts, und jedes Endprodukt wird nach dem Verbrauch oder Gebrauch zu Abfall, sodass das Endprodukt als zurückgestellter Abfall bezeichnet werden kann. Alle Abfälle gelangen in die Umwelt und werden in den biogeochemischen Stoffkreislauf der Biosphäre einbezogen. Viele chemische Produkte werden vom Menschen in einem viel größeren Umfang als der natürliche Kreislauf in den biogeochemischen Kreislauf einbezogen. Einige vom Menschen in die Umwelt eingebrachte Stoffe waren bisher in der Biosphäre nicht vorhanden (z. B. Fluorchlorkohlenwasserstoffe, Plutonium, Kunststoffe usw.), sodass natürliche Prozesse diese Stoffe lange nicht bewältigen können. Die Folge ist ein enormer Schaden für Organismen.

Tabelle 2. Quellen der Emission (Freisetzung) von Schadstoffen (%) 1986 und Prognose für 1998 (am Beispiel Deutschland).

SO2		NO x (NO 2)		co		Staub		Flüchtige organische Verbindungen
Industrie (Bereich der Volkswirtschaft)	1996	1998	1996	1998	1996	1998	1996	1998	1996	1998
Gesamt	100	100	100	100	100	100	100	100	100	100
Prozesse	4,3	7,9	0,8	0,4	11,9	15,0	57,7	59,1	4,6	7,0
Energieverbrauch	95,7	92,1	99,2	99,6	88,1	85,0	42,3	40,9	56,4	60,4
Transport, außer innerorts a)	1,8	3,3	8,3	10,6	3,2	3,4	3,1	2,7	3,0	3,9
· städtischer Transport	2,8	7,5	52,4	64,0	70,7	63,6	10,3	12,9	48,5	49,9
· Haushalt	5,8	9,6	3,1	3,5	9,0	10,5	6,7	6,1	3,0	3,7
Kleinverbraucher b)	4,4	6,4	1,7	,1,8	1,5	2,0	1,6	1,3	0,5	0,7
Verarbeitungsbetriebe und Minen c)	12,6	14,7	7,1	7,0	2,9	4,3	4,1	4,6	0,8	1,1
Andere verarbeitende Industrien c), d)	5,7	14,5	2,0	2,1	0,3	0,5	0,9	1,3	0,1	0,3
Elektrische und thermische Kraftwerke e)	62,6	36,1	24,6	10,6	0,5	0,7	15,6	12,0	0,5	0,8

a) Bauwesen, Land- und Forstwirtschaft, Militär, Schienen- und Wasserverkehr, Luftverkehr.

b) Einschließlich Wehrdienst.

c) Industrie: andere Verarbeitungsbereiche, Unternehmen und Bergbau, Prozesse (nur Industrie).

d) Ölraffinerien, Koksbatterien, Brikettierung.

e) Bei Industriekraftwerken nur Energieerzeugung.

Aus Tabelle. 2 (S. 109) ist ersichtlich, dass die größte Abfallmenge mit der Energieerzeugung verbunden ist, auf deren Verbrauch alle

Tisch 3 Luftemissionen eines Kraftwerks mit 1000 MW/Jahr (in Tonnen).

Wirtschaftstätigkeit. Durch die Verbrennung fossiler Brennstoffe zu Energiezwecken gelangt nun ein massiver Strom reduzierender Gase in die Atmosphäre. Im Tisch. 3 ( S. 38) zeigt Daten zu Emissionen verschiedener Gase aus der Verbrennung verschiedener Arten fossiler Brennstoffe. 20 Jahre lang, von 1970 bis 1990, verbrannte die Welt 450 Milliarden Barrel Öl, 90 Milliarden Tonnen Kohle, 11 Billionen. Würfel m Gas ( S. 38).

Umweltverschmutzung und Abfall von Energieanlagen werden in zwei Ströme unterteilt: Einer verursacht globale Veränderungen und der andere - regional und lokal. Globale Schadstoffe gelangen aufgrund ihres Volumens in die Atmosphäre

Tabelle 4. Änderungen der Konzentration bestimmter Gaskomponenten in der Atmosphäre.

Anzahl der Treibhausgase (Tabelle 4, siehe , S. 40). Aus dieser Tabelle ist ersichtlich, dass sich die Konzentration kleiner Gasbestandteile der Atmosphäre in der Ansammlung ändert, Gase traten in der Atmosphäre auf, die zuvor praktisch nicht darin vorhanden waren - Fluorchlorkohlenwasserstoffe. Die Folgen der Anreicherung globaler Schadstoffe in der Atmosphäre sind:

* Treibhauseffekt;

* Zerstörung der Ozonschicht;

* Säureniederschlag.

Den zweiten Platz in Sachen Umweltbelastung belegt der Verkehr, insbesondere das Auto. 1992 betrug der weltweite Parkplatz 600 Millionen Einheiten und könnte, wenn der Wachstumstrend anhält, bis 2015 1,5 Milliarden Einheiten erreichen (S. 41). Die Verbrennung fossiler Brennstoffe durch Fahrzeuge erhöht die Konzentrationen von CO, NO x , CO 2 , Kohlenwasserstoffen, Schwermetallen und Feinstaub in der Atmosphäre, es entstehen auch feste Abfälle (Reifen und das Auto selbst nach einem Ausfall) und flüssige Abfälle (Altöle). , Waschen usw.). Autos machen 25 % des Kraftstoffverbrauchs aus. Während des Betriebs, der 6 Jahre entspricht, emittiert ein durchschnittliches Auto in die Atmosphäre: 9 Tonnen CO 2 , 0,9 Tonnen CO, 0,25 Tonnen NO x und 80 kg Kohlenwasserstoffe.

Natürlich ist die globale Verschmutzung durch die chemische Industrie im Vergleich zu Energie und Verkehr gering, aber dies ist auch eine ziemlich spürbare lokale Auswirkung. Die meisten organischen Zwischen- und Endprodukte, die in der chemischen Industrie verwendet oder hergestellt werden, werden aus einer begrenzten Anzahl petrochemischer Grundstoffe hergestellt. Bei der Verarbeitung von Rohöl oder Erdgas entstehen in verschiedenen Prozessschritten wie Destillation, katalytisches Cracken, Entschwefelung und Alkylierung sowohl gasförmige als auch in Wasser gelöste und in die Kanalisation abgeführte Stoffe. Dazu gehören Rückstände und Abfälle aus technologischen Prozessen, die nicht weiterverarbeitet werden können.

Gasförmige Emissionen aus Destillations- und Crackanlagen bei der Ölraffination enthalten hauptsächlich Kohlenwasserstoffe, Kohlenmonoxid, Schwefelwasserstoff, Ammoniak und Stickoxide. Der Teil dieser Stoffe, der vor dem Ablassen in die Atmosphäre in Gassammlern gesammelt werden kann, wird in Fackeln verbrannt, wobei Kohlenwasserstoff-Verbrennungsprodukte, Kohlenmonoxid, Stickoxide und Schwefeldioxid entstehen. Beim Verbrennen saurer Alkylierungsprodukte wird Fluorwasserstoff in die Atmosphäre freigesetzt. Hinzu kommen unkontrollierte Emissionen durch diverse Leckagen, Mängel bei der Anlagenwartung, Prozessstörungen, Unfälle sowie das Ausdampfen gasförmiger Stoffe aus dem Prozesswasserversorgungssystem und aus dem Abwasser.

Von allen Arten chemischer Industrien wird die größte Umweltverschmutzung durch diejenigen verursacht, in denen Lacke und Farben hergestellt oder verwendet werden. Dies liegt daran, dass Lacke und Farben häufig auf der Basis von Alkyd- und anderen Polymermaterialien sowie Nitrolacken hergestellt werden und normalerweise einen großen Anteil an Lösungsmitteln enthalten. Die Emissionen von anthropogenen organischen Stoffen in der Industrie, die mit der Verwendung von Lacken und Farben verbunden ist, beträgt 350.000 Tonnen pro Jahr, die übrige chemische Industrie insgesamt emittiert 170.000 Tonnen pro Jahr (, S. 147).

Umweltauswirkungen von Chemikalien

Betrachten wir die Auswirkungen von Chemikalien auf die Umwelt genauer. Die Ökotoxikologie befasst sich mit der Untersuchung des Einflusses anthropogener Chemikalien auf biologische Objekte der Umwelt. Aufgabe der Ökotoxikologie ist es, den Einfluss chemischer Faktoren auf Arten, Lebensgemeinschaften, abiotische Bestandteile von Ökosystemen und deren Funktionen zu untersuchen.

Unter den schädlichen Wirkungen, die auf das entsprechende System angewendet werden, versteht man in der Ökotoxikologie:

deutliche Veränderungen der üblichen Schwankungen der Populationsgröße;

langfristige oder irreversible Veränderungen des Zustands des Ökosystems.

Auswirkungen auf Individuen und Populationen

Jede Exposition beginnt mit einer toxischen Schwelle, unterhalb derer keine Wirkung des Stoffes festgestellt wird (NOEC - Konzentration, unterhalb derer keine Wirkung beobachtet wird). Es entspricht dem Konzept einer experimentell ermittelten Konzentrationsschwelle (LOEC – die Mindestkonzentration, bei der die Wirkung eines Stoffes beobachtet wird). Ein dritter Parameter wird ebenfalls verwendet: MATC - die maximal zulässige Konzentration eines Schadstoffs (in Russland wird der Begriff MPC verwendet - „maximal zulässige Konzentration“). MPC wird durch Berechnung gefunden und sein Wert sollte zwischen NOEC und LOEC liegen. Die Ermittlung dieses Wertes erleichtert die Abschätzung des Expositionsrisikos der jeweiligen Stoffe gegenüber empfindlichen Organismen ( S. 188).

Chemische Substanzen wirken je nach Beschaffenheit und Struktur auf unterschiedliche Weise auf Organismen ein.

Molekularbiologische Wirkungen.

Viele Chemikalien interagieren mit den Enzymen des Körpers und verändern ihre Struktur. Da Enzyme Tausende von chemischen Reaktionen katalysieren, wird deutlich, warum jede Änderung ihrer Struktur ihre Spezifität und regulatorischen Eigenschaften tiefgreifend beeinflusst.

Beispiel: Cyanide blockieren das Atmungsenzym - Cytochrom-c-Oxidase; Ca 2+ -Kationen hemmen die Aktivität von Riboflavin-Kitase, die ein Phosphatträger für Riboflavin in tierischen Zellen ist.

Stoffwechselstörungen und Regulationsvorgänge in der Zelle.

Der Zellstoffwechsel kann durch Chemikalien gestört werden. In Reaktion mit Hormonen und anderen Regulationssystemen bewirken Chemikalien unkontrollierte Transformationen und verändern den genetischen Code.

Beispiel: Verletzung der Reaktionen des oxidativen Abbaus von Kohlenhydraten durch toxische Metalle, insbesondere Kupfer- und Arsenverbindungen; Pentachlorphenol (PCP), Triethylblei, Triethylzink und 2,4-Dinitrophenol unterbrechen die Kette chemischer Atmungsprozesse auf der Stufe der oxidativen Phosphorylierungsreaktion; Lidan-, Kobalt- und Selenverbindungen stören den Prozess der Fettsäurespaltung; Organochlorpestizide und polychlorierte Biphenyle (PCBPs) verursachen Schilddrüsenerkrankungen.

Mutagene und krebserzeugende Wirkung.

Substanzen wie DDT, PCBFs und polyaromatische Kohlenwasserstoffe (PAKs) haben das Potenzial, mutagen und krebserregend zu sein. Ihre gefährliche Wirkung auf Mensch und Tier zeigt sich bei längerem Kontakt mit diesen in der Luft und in Lebensmitteln enthaltenen Stoffen. Nach tierexperimentellen Daten erfolgt die krebserzeugende Wirkung über einen zweistufigen Mechanismus:

4. Einfluss auf das Verhalten von Organismen.

Tabelle 5 Beispiele für Initiatoren und Promotoren der Krebsentstehung (S. 194).

Initiatoren		Promoter
Chemische Komponenten	Biologische Eigenschaften	Chemische Komponenten	Biologische Eigenschaften
PAK (polykondensierte aromatische Kohlenwasserstoffe), Nitrosamine	Krebserregend	Krotonöl	An sich ist nicht krebserregend.
N-Nitroso-N-nitro-N-methylguanidin	Exposition vor Exposition gegenüber dem Promotor	Phenobarbital	Die Aktion erfolgt nach dem Erscheinen des Initiators
Dimethylnitrosamin Diethylnitrosamin	Eine einmalige Injektion reicht aus	DDT, PCBF TCDD (Tetrachlordibenzodioxin)	Langzeitbelichtung erforderlich
N-Nitroso-N-methylharnstoff	Der Einfluss ist irreversibel und additiv	Chloroform	Die Wirkung ist zunächst reversibel und nicht additiv.
Urethan	Es gibt keine Schwellenkonzentration	Saccharin (fraglich)	Schwellenkonzentration wahrscheinlich abhängig von der Expositionszeit der Dosis
1,2-Dimethylhydrazin	Mutagene Wirkung	Cyclamat	Keine mutagene Wirkung

	Substanzeinführung Expositionsschwelle
sofort - ein paar Tage	Verstöße begehen (neurologische und endokrine, Chymotaxis, Photogeotaxis, Gleichgewicht/Orientierung, Flucht, Motivation/Lernfähigkeit)	Biochemische Reaktionen (enzymatische und metabolische Aktivität, Synthese von Aminosäuren und Steroidhormonen, Membranveränderungen, DNA-Mutationen) ¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾
	Physiologisch (Sauerstoffverbrauch, osmotische und ionische Regulation, Nahrungsverdauung und -ausscheidung, Photosynthese, Stickstofffixierung)	Morphologische Veränderungen (Veränderungen von Zellen und Geweben, Tumorbildung, anatomische Veränderungen)
Stunden - Wochen	¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾
Tage - Monate	Veränderung des individuellen Lebenszyklus (Embryonalentwicklung, Wachstumsrate, Fortpflanzung, Regenerationsfähigkeit)
Monate - Jahre	Bevölkerungsveränderungen (Abnahme der Individuenzahl, Veränderungen der Altersstruktur, Veränderungen des Erbguts)
Monate - Jahrzehnte	Umweltfolgen (Dynamische Veränderungen in Biozönosen / Ökosystemen, deren Struktur und Funktion)

Reis. 1. Auswirkungen auf biologische Systeme, wenn sie komplexer werden (S. 201).

„genotoxische Initiation“,

„epigenetische Förderung“.

Initiatoren im Prozess der Wechselwirkung mit DNA verursachen sie irreversible somatische Mutationen, und eine sehr kleine Dosis des Initiators ist ausreichend, es wird angenommen, dass es für diesen Effekt keine Konzentrationsschwellen gibt, unterhalb derer er sich nicht manifestiert.

Gezielte Vernichtung bestimmter Pflanzen- und Tierarten.

Beispiel: Aldehyd, fungizide, akarizide, herbizide, insektizide Maßnahmen, insbesondere in urbanisierten Ökosystemen

Eine weit verbreitete Abnahme der Artenvielfalt von Organismen.

Beispiel: Einsatz von Pestiziden und Düngemitteln in landwirtschaftlichen Ökosystemen.

Massive Verschmutzung.

Beispiel: Verschmutzung von Küsten und Flussmündungen mit Öl aus Tankerunfällen.

Ständige Verschmutzung von Biotopen

Beispiel: Eutherifizierung von Flüssen und Seen infolge des Eintrags erheblicher Mengen gelöster und gebundener Stickstoff- und Phosphorverbindungen in diese.

Tiefe Biotopveränderungen

Beispiel: Versalzung von Süßwasserbiotopen; „moderne Verschlechterung des Zustands der Wälder.

Vollständige Zerstörung des Ökosystems durch Verlust einer integralen intakten Struktur (Biotop) und ihrer Funktionen (Biozönose).

Beispiel: Die Zerstörung von Mangrovenwäldern durch den Einsatz von Herbiziden als chemische Waffen im Vietnamkrieg.

Abb.2. Schema möglicher Folgen des Einflusses chemischer Produkte auf Ökosysteme.

Promoter verstärken die Wirkung des Initiators und ihre eigene Wirkung auf

der Organismus ist für einige Zeit reversibel.

Additive Wirkung- Summierung (Addition) von Einzelwirkungen.

Tabelle 5 listet einige der Initiatoren und Promotoren und ihre Eigenschaften auf.

Die Verletzung des Verhaltens von Organismen ist eine Folge der Gesamteinwirkung auf biologische und physiologische Prozesse.

Beispiel: Deutlich niedrigere Konzentrationen als die LD 50 (tödliche Dosis bei 50 % Sterblichkeit) führten zu einer deutlichen Verhaltensänderung durch Chemikalienexposition.

Verschiedene Organismen haben eine unterschiedliche Empfindlichkeit gegenüber Chemikalien, daher ist der Zeitpunkt der Manifestation bestimmter Wirkungen von Chemikalien für verschiedene Biosysteme unterschiedlich (siehe Abb. 1).

Auswirkungen auf das Ökosystem

Unter dem Einfluss von Chemikalien verändern sich folgende Ökosystemparameter:

* Bevölkerungsdichte;

* dominante Struktur;

* Artenvielfalt;

* Fülle an Biomasse;

* räumliche Verteilung von Organismen;

* Fortpflanzungsfunktionen.

Mögliche Folgen und Formen schädlicher Wirkungen von Chemikalien auf das Ökosystem lassen sich gemäß Abb. 2 (S. 184).

Maßnahmen zur Minimierung des Risikos der Verwendung chemischer Produkte

Um das Risiko des Einsatzes chemischer Produkte zu minimieren, wurde entsprechend dem Kenntnisstand dieser Problematik in den EU-Staaten 1982 das sogenannte „Chemikaliengesetz“ erlassen. Im Zuge der Verifizierung der Umsetzung wurden über mehrere Jahre Maßnahmen zur Optimierung von Technologien, biologischen und physikalisch-chemischen Tests sowie zur Klärung von Begrifflichkeiten, Standardsubstanzen und Probenahmeverfahren ergriffen. Das Chemikaliengesetz legt die Regeln für die Marktzulassung aller neuen chemischen Produkte fest.

Technische Maßnahmen zur Vermeidung der Gefahr von Industrieemissionen

Um die Freisetzung von Chemikalien aus Industriebetrieben zu reduzieren und zu reduzieren, sollten folgende Maßnahmen ergriffen werden:

Schauen wir uns die letzten beiden Punkte genauer an.

Gewässerschutz

Das Verständnis für die Notwendigkeit einer geregelten Wasserversorgung und Abwasserbehandlung entstand vor sehr langer Zeit. Schon im alten Rom wurden Aquädukte zur Frischwasserversorgung und „Cloacamaxima“ – ein Kanalisationsnetz – gebaut. Sumpfbecken und verhindert so eine Verstopfung der Kanalisation und die Bildung von Fäulnisprodukten („Dortmunder Brunnen“ und „Emsky-Brunnen“).

Eine weitere Methode zur Neutralisierung von Abwässern war deren Reinigung über Bewässerungsfelder, d. h. die Einleitung von Abwässern auf speziell präparierte Felder. Doch erst Mitte des letzten Jahrhunderts begann die Entwicklung von Abwasserreinigungsverfahren und der systematische Bau von Kanalnetzen in Städten.

Zunächst wurden mechanische Reinigungsanlagen geschaffen. Die Essenz dieser Reinigung war die Sedimentation von Feststoffpartikeln im Abwasser auf den Boden, Versickerung durch den sandigen Boden, das Abwasser wurde gefiltert und geklärt. Und erst nach der Entdeckung von biologischem (lebendem) Schlamm im Jahr 1914

Tabelle 6. Physikalisch-chemische Abwasserbehandlung (S. 153).

Tabelle 7. Grenzwerte für die Konzentration von Schadstoffen in Abwässern von Ölraffinerien, die der biologischen Behandlung zugeführt werden (S.144).

Tabelle 8. Durchschnittliche Kennwerte von Sickerwässern aus Deponien von Siedlungsabfällen (6-8 Jahre nach Lagerung) ( S.165).

PH Wert	6,5 - 9,0
Trockener Rückstand	20000 ml/l
Unlösliche Substanzen	2000mg/l
Elektrische Leitfähigkeit (20 o C)	20000 µS/cm
Anorganische Komponenten
Verbindungen von Alkali- und Erdalkalimetallen (pro Metall)	8000mg/l
Schwermetallverbindungen (pro Metall)	10mg/l
Eisenverbindungen (gesamt Fe)	1000mg/l
NH4	1000mg/l
SO 2-	1500mg/l
HCO3	10000mg/l
Bio-Zutaten
BSB (biochemischer Sauerstoffbedarf für 5 Tage)	4000mg/l
CSB (Chemischer Sauerstoffbedarf)	6000mg/l
Phenol	50mg/l
Waschmittel	50mg/l
Mit Methylenchlorid extrahierbare Stoffe	600mg/l
Mit Wasserdampf abdestillierte organische Säuren (berechnet als Essigsäure)	1000mg/l

Es wurde möglich, moderne Technologien zur Abwasserbehandlung zu entwickeln, einschließlich der Rückführung (Recycling) von biologischem Schlamm in einen neuen Teil des Abwassers und gleichzeitiger Belüftung der Suspension. Alle in den Folgejahren und bis heute entwickelten Abwasserbehandlungsverfahren beinhalten keine wesentlich neuen Lösungen, sondern optimieren lediglich das zuvor entwickelte Verfahren, beschränkt auf verschiedene Kombinationen bekannter technologischer Verfahrensstufen. Ausnahme sind physikalisch-chemische Behandlungsverfahren, bei denen speziell ausgewählte physikalische Verfahren und chemische Reaktionen zur Entfernung von Abwasserinhaltsstoffen eingesetzt werden (Tabelle 6).

Abwasser von Unternehmen (z. B. Ölraffinerien) wird zuerst einer physikalischen und chemischen Behandlung und dann einer biologischen Behandlung unterzogen. Der Gehalt an Schadstoffen im Abwasser, das in die biologische Behandlung gelangt, sollte bestimmte Werte nicht überschreiten (Tabelle 7).

Recycling.

Bei der Entwicklung eines umweltgerechten Abfallwirtschaftssystems werden folgende Hauptaufgaben (in der Reihenfolge ihrer Wichtigkeit) gestellt:

Entsorgungsarten:

* Lagerhaltung;

* Verbrennung;

* Kompostierung (gilt nicht für Abfälle, die giftige Stoffe enthalten);

* Pyrolyse.

Tabelle 9. Emission von Schadstoffen aus Müllverbrennungsanlagen (mg/l) (S.158).

Tabelle 10. Mittlerer Gehalt an Metallen in staubigen Rauchpartikeln von Verbrennungsanlagen (10 Proben, mittlerer Staubgehalt in Rauchgasen 88 mg/m 3 ) (S.159).

Tabelle 11 Unterschiede zwischen Thermolyse und Pyrolyse organischer Abfälle (S.171).

Müllverbrennung	Abfallpyrolyse
Obligatorische hohe Temperatur	Eher relativ niedrige Temperatur (450 o C)
Luftüberschuss erforderlich (bzw. Sauerstoff)	Sauerstoffmangel (bzw. Luft)
Wärmeeintrag direkt durch die freigesetzte Reaktionswärme	Wärmezufuhr meist über Wärmetauscher
Oxidierende Bedingungen, Metalle oxidieren	Unter reduzierenden Bedingungen oxidieren Metalle nicht
Hauptreaktionsprodukte: CO 2 , H 2 O, Asche, Schlacke	Hauptreaktionsprodukte: H 2 , C n H m , CO, feste Kohlenstoffrückstände
Gasförmige Schadstoffe: SO2, SO 3 , NO x , HCl, HF, Schwermetalle, Staub	Gasförmige Schadstoffe: H 2 S, HCN, NH 3 , HCl, HF, Phenole, Harze, Hg, Staub
Große Gasmengen (Luftanteil)	Kleine Gasmengen
Asche wird zu Schlacke gesintert und hinterlässt Feuchtigkeit	Keine Schmelz- und Sinterprozesse, Feuchtigkeitsverlust
Vormahlung und Gleichmäßigkeit der Zerkleinerung sind nicht erforderlich, aber günstig	Vorzerkleinerung und Zerkleinerungsgleichmäßigkeit sind wesentlich
Flüssige und pastöse Abfälle sind in der Regel unbehandelt	Flüssige und pastöse Abfälle werden grundsätzlich behandelt
Die Rentabilität der Produktion wird mit einer Bevölkerung von etwa 1 Million erreicht	Die Wirtschaftlichkeit der Produktion dürfte bei einer Bevölkerung von etwa einer Million gewährleistet sein

Am gebräuchlichsten ist heute die Lagerung von Abfällen. Etwa 2/3 aller Haushalts- und Gewerbeabfälle und 90 % der Inertabfälle werden auf Deponien gelagert. Solche Lager nehmen große Flächen ein, sind Lärm-, Staub- und Gasquellen aus chemischen und anaeroben biologischen Reaktionen in der Schicht sowie Grundwasserverunreinigungen durch Sickerwasserbildung in offenen Deponien (Tabelle 8).

Daraus folgt, dass die Lagerung von Abfällen keine zufriedenstellende Methode für ihre Entsorgung sein kann und andere Methoden verwendet werden müssen.

Derzeit werden bis zu 50 % aller Abfälle in Industrieländern verbrannt. Die Vorteile des Verbrennungsverfahrens liegen in der erheblichen Verringerung des Abfallvolumens und der effektiven Zerstörung von brennbaren Materialien, einschließlich organischer Verbindungen. Verbrennungsrückstände – Schlacke und Asche – machen nur 10 % des ursprünglichen Volumens und 30 % der Masse der verbrannten Materialien aus. Bei unvollständiger Verbrennung können jedoch zahlreiche Schadstoffe in die Umwelt gelangen (Tabellen 9 und 10). Um die Emission organischer Substanzen zu reduzieren, ist der Einsatz von Rauchbehandlungsgeräten erforderlich.

Pyrolyse ist die Zersetzung chemischer Verbindungen bei hohen Temperaturen in Abwesenheit von Sauerstoff, wodurch ihre Verbrennung unmöglich wird. Im Tisch. 11 zeigt anhand eines Vergleichs dieser beiden Verfahren die Unterschiede in den Verfahren der Verbrennung (Thermolyse) und der Pyrolyse von Abfällen. Obwohl die Pyrolyse viele Vorteile hat, hat sie auch erhebliche Nachteile: Abwässer aus Pyrolyseanlagen sind stark mit organischen Stoffen (Phenole, chlorierte Kohlenwasserstoffe usw.) und aus Deponien mit festen Pyrolyserückständen (Pyrolysekoks) unter Einwirkung von Regen belastet , Auswaschen von Schadstoffen; in festen Pyrolyseprodukten wurden zudem hohe Konzentrationen an polykondensierten und chlorierten Kohlenwasserstoffen gefunden. In dieser Hinsicht kann die Pyrolyse nicht als umweltfreundliche Methode der Abfallbehandlung angesehen werden.

Der Mensch produziert im Laufe seiner Tätigkeit eine große Menge an Chemikalien, die die Umwelt belasten. Aber im Moment hat er keine solche Technologie, die menschliche Aktivitäten absolut abfallfrei machen würde.

Abschluss

Daher habe ich einige Aspekte der chemischen Umweltverschmutzung betrachtet. Dies sind bei weitem nicht alle Aspekte dieses riesigen Problems und nur ein kleiner Teil der Möglichkeiten, es zu lösen. Um den Lebensraum seines Lebensraums und den Lebensraum aller anderen Lebensformen nicht vollständig zu zerstören, muss ein Mensch sehr vorsichtig mit der Umwelt umgehen. Und das bedeutet, dass eine strenge Kontrolle der direkten und indirekten Produktion von Chemikalien notwendig ist, eine umfassende Untersuchung dieses Problems, eine objektive Bewertung der Auswirkungen chemischer Produkte auf die Umwelt, die Suche nach und Anwendung von Methoden zur Minimierung der schädlichen Auswirkungen von Chemikalien auf die Umwelt.

Literaturverzeichnis

1. Ökologische Chemie: Per. mit ihm. / Ed. F.Korte. - M.: Mir, 1996. - 396 S., mit Abb.

2. Ökologische Probleme: Was passiert, wer ist schuld und was ist zu tun?: Lehrbuch / Ed. Prof.. V. I. Danilov - Danilyan. - M.: Verlag der MNEPU, 1997. - 332 p.

3. Nebel B. Umweltwissenschaften: Wie die Welt funktioniert: In 2 Bänden T. 1.2. Pro. aus dem Englischen - M .: Mir, 1993. - S., Abb.

4. Revel P., Revel Ch. Unser Lebensraum: In 4 Büchern. Buch. 2. Wasser- und Luftverschmutzung: Aus dem Englischen übersetzt. - M.: Mir, 1995. - S., mit Abb.

Das Problem der chemischen Verschmutzung des Planeten ist eines der globalen und dringendsten Umweltprobleme. Der ökologische Teil der Chemie untersucht die Wirkung von Stoffen auf die Umwelt (Luft, Wasser, feste Rinde, lebende Organismen).
Sehen wir uns einige dieser Probleme an:
saurer Regen
Treibhauseffekt
Allgemeine Luftverschmutzung
Das Ozonloch
Nukleare Verschmutzung.

Treibhauseffekt

Der Treibhauseffekt ist ein Prozess in der Atmosphäre, bei dem einfallendes sichtbares Licht übertragen und Infrarot absorbiert wird, was die Temperatur an der Erdoberfläche erhöht und der gesamten Natur schadet. Umweltverschmutzung ist ein Überschuss an Kohlendioxid.

Dieses Konzept wurde erstmals 1863 formuliert. Tydall. 1896 S. Arrhenius zeigte, dass Kohlendioxid die Temperatur der Atmosphäre um 5 0 C erhöht. In den 70er Jahren des 20. Jahrhunderts wurde nachgewiesen, dass auch andere Gase einen Treibhauseffekt haben: Kohlendioxid - 50-60%, Methan - 20% , Stickoxide - 5 %.

Ein Strom sichtbarer Strahlen dringt auf die Erdoberfläche ein, sie passieren Treibhausgase, ohne sich zu verändern, und wenn sie auf die Erde treffen, wird ein Teil von ihnen in langwellige Infrarotstrahlen umgewandelt. Diese Strahlen werden durch Treibhausgase blockiert und Wärme verbleibt auf der Erde.

1890 - Die Durchschnittstemperatur des Planeten beträgt 14,5 0 C, 1980 - 15,2 0 C. Die Gefahr liegt im Wachstumstrend. Laut Prognosen für 2030-50 wird es noch um 1,5-4,5 0 С wachsen.

Folgen:

Negativ: das Schmelzen des ewigen Schnees und der Anstieg des Meeresspiegels um 1,5 m. Überschwemmung der produktivsten Gebiete, instabiles Wetter, Beschleunigung des Aussterbens von Tieren und Pflanzen, Auftauen von Permafrost, was zur Zerstörung von auf Pfählen errichteten Gebäuden führen wird.

Positiv: warme Winter in den nördlichen Regionen unseres Landes, einige Vorteile für die Landwirtschaft.

Zerstörung der Ozonschicht

Der Abbau der Ozonschicht ist der Prozess der Verringerung der Ozonmenge in der Atmosphäre in einer Höhe von etwa 25 km (in der Stratosphäre). Dort wandeln sich Ozon und Sauerstoff unter dem Einfluss der ultravioletten Strahlung der Sonne gegenseitig ineinander um (3O2 ↔ 2O3) und lassen diese Strahlung nicht auf die Erdoberfläche gelangen, was die gesamte belebte Welt vor dem Aussterben bewahrt. Die Bildung von „Ozonlöchern“ wird durch Freone und nitrose Gase verursacht, die anstelle von Ozon UV-Strahlung absorbieren und das Gleichgewicht stören.

saurer Regen

Saurer Regen ist säurehaltiger Niederschlag, der durch die Aufnahme von Schwefeldioxid und Stickoxiden durch Wolken entsteht. Die Verschmutzungsquelle sind industrielle Emissionen von Gasen, Triebwerke von Überschallflugzeugen. Dies führt zu Schäden an Laubpflanzen, Korrosion von Metallen, Versauerung von Böden und Gewässern.

Der Säuregehalt natürlicher Gewässer und Niederschläge ist normal, wenn der pH-Wert 5,6 beträgt (aufgrund von im Wasser gelöstem CO 2).

Saurer Niederschlag ist jeder Niederschlag, der sauer ist. Sie wurden erstmals 1907-1908 in England registriert. Jetzt gibt es Niederschläge mit einem pH-Wert von 2,2-2,3.

Quellen der Säurefällung: Säureoxide: SO 2 , NO 2

Der Mechanismus der Bildung von Säurefällungen: Gase + Wasserdampf bilden Lösungen von Säuren mit pH-Wert< 7

Schwefelverbindungen werden in die Atmosphäre freigesetzt:
a) auf natürliche Weise, d.h. biologische Zerstörungsprozesse, die Wirkung anaerober Bakterien von Feuchtgebieten, vulkanische Aktivität.
b) anthropogen - 59-60% der Gesamtmenge an Emissionen in die Atmosphäre, Verarbeitung verschiedener Brennstoffarten, Arbeit von Metallurgieunternehmen, Zementarbeiten, Herstellung von Schwefelsäure usw.

2H 2 S + 3O 2 \u003d 2H 2 O + 2SO 2

Stickoxide gelangen in die Atmosphäre:
a) natürlich - durch ein Gewitter oder unter Einwirkung von Bodenbakterien;
b) anthropogen - aufgrund der Aktivität von Fahrzeugen, Wärmekraftwerken, der Herstellung von Mineraldünger, Salpetersäure, Nitroverbindungen, Sprengungen.

2NO + O 2 \u003d 2NO 2

Wenn Stickstoffmonoxid +4 in Wasser gelöst wird, werden zwei Säuren gebildet - Salpetersäure und Lachgas, wenn Stickstoffmonoxid +4 oxidiert wird und mit Wasser interagiert, wird Salpetersäure gebildet.

2NO 2 + H 2 O \u003d HNO 3 + HNO 2

4NO 2 + 2H 2 O + O 2 \u003d 4HNO 3

Allgemeine Luftverschmutzung

Neben den aufgeführten Stick- und Schwefeloxiden werden auch andere Gase in die Atmosphäre emittiert.

Kohlenstoff bildet zwei Oxide: Kohlendioxid und Kohlenmonoxid.

Kohlenmonoxid ist Gift. Es entsteht bei der unvollständigen Verbrennung von Kraftstoff.

Hauptlieferant von Schadgasen sind Autos.

MPC CO - 9 -10 μg / m 3

Es gibt viele andere Arten von Umweltverschmutzung, wie z. B. Abwässer mit giftigen Abfällen, hochbeständige Substanzen (Pestizide, Schwermetalle, Polyethylen usw.), Industrierauch und -staub, Straßenverkehr, Öltanker.

Natürlich kann man sich ein Handbuch kaufen und dort über die chemischen Grundlagen der Biologie nachlesen ... Oder alle Vorlesungen des Lehrers besuchen und sich dort alle Informationen aneignen. Aber wenn Sie wenig Zeit haben und kein Geld ausgeben möchten, finden Sie hier eine kurze und grundlegende Einführung in diese seltsame Disziplin, die an einigen Universitäten zu finden ist.

Was ist chemische Ökologie?

Die chemische Ökologie ist ein Zweig der Ökologie, der sich mit der Untersuchung der Folgen der direkten und Nebenwirkungen von Chemikalien auf die Umwelt und den wahrscheinlichen Möglichkeiten zur Verringerung ihrer negativen Auswirkungen befasst.

Dies ist der Hauptbegriff. Es gibt jedoch andere. Beispielsweise versteht die englische Literatur die chemische Ökologie als das Studium der Chemie. Wechselwirkungen zwischen Arten in einem Ökosystem.

Chemiker Rakov E.G. möchte, dass die chemische Ökologie viel breiter verstanden wird, und schlägt vor, darin die Untersuchung aller in Ökosystemen ablaufenden chemischen Prozesse (einschließlich Stoffkreisläufe) einzubeziehen.

Chemische Verschmutzung der Umwelt

Die Menschheit war schon immer mit der Welt um sie herum verbunden. Allerdings hat der schädliche Einfluss des Menschen auf die Natur mit der Entwicklung einer hochindustrialisierten Gesellschaft ein solch enormes Ausmaß angenommen.

Welche Bedeutung hat das für uns? Am unmittelbarsten, weil wir deswegen in großer Gefahr sind. Und die größte Gefahr ist die chemische Verschmutzung der Umwelt, da diese Verschmutzungen für die Natur nicht natürlich sind, für sie nicht charakteristisch sind.

Arten der chemischen Verschmutzung

Es gibt verschiedene Arten von chemischer Verschmutzung:

Chemische Verschmutzung der Atmosphäre;
Chemische Kontamination des Bodens;
Chemische Verschmutzung der Ozeane.

Alle von ihnen sind so global, dass es notwendig ist, detaillierter anzuhalten und jede Art dieser Verschmutzungen genauer zu betrachten.

Luftverschmutzung: Arten und Quellen

Die Hauptquellen der Luftverschmutzung sind Transport-, Industrie- und Haushaltskessel. Aber die Branche ist natürlich größer als der Rest.

"Lieferanten" dieser Verschmutzung sind Hüttenbetriebe, Wärmekraftwerke, Zement- und Chemiewerke. Sie sind es, die primäre und sekundäre Schadstoffe in die Umwelt abgeben. Erstere fallen sofort direkt in die Atmosphäre, letztere erst im Verlauf irgendwelcher Reaktionen (chemisch, physikalisch, photochemisch etc.).

Und hier sind die beliebtesten Chemikalien, die uns langsam aber sicher umbringen: Kohlenmonoxid und Stickstoff, Schwefel- und Schwefelsäureanhydrid, Schwefelwasserstoff und Kohlenstoffdisulfid, Fluor- und Chlorverbindungen.

Aerosolverbindungen haben auch einen enormen negativen Einfluss auf unsere Atmosphäre, für die Massensprengungen, die Zementherstellung, das Verbrennen von Meeresfrüchteresten und der Verbrauch von Kohle mit hohem Aschegehalt in Wärmekraftwerken verantwortlich sind.

Verschmutzung der Ozeane: Arten und Quellen

Infolge der Verschmutzung der Gewässer des Weltozeans ändert sich die natürliche chemische Zusammensetzung des Wassers, wenn der Anteil an organischen oder anorganischen schädlichen Verunreinigungen darin zunimmt.

Von anorganischen Schadstoffen Verbindungen unterschieden werden: Blei, Arsen, Chrom, Quecksilber, Fluor, Kupfer sowie anorganische Säuren und Basen, die den pH-Bereich von Industrieabwässern erhöhen.

Die negative Auswirkung äußert sich in der toxischen Wirkung. Wenn diese Toxine ins Wasser gelangen, werden sie vom Phytoplankton absorbiert, das die Toxine weiter entlang der Nahrungskette an höher organisierte Organismen weitergibt.

Von organischen Schadstoffen Die wichtigsten sind Erdölprodukte. Wenn sie auf den Grund gehen, blockieren sie teilweise oder vollständig die lebenswichtige Aktivität von Mikroorganismen, die an der Selbstreinigung von Gewässern beteiligt sind. Darüber hinaus können diese Sedimente beim Zerfall spezielle giftige Substanzen bilden, die das Wasser verschmutzen. Und noch eine negative Folge: Diese organischen Schadstoffe bilden einen Film auf der Oberfläche und verhindern, dass Licht tief in das Wasser eindringt und die Prozesse der Photosynthese und des Gasaustauschs stört. Das Ergebnis negativer Folgen können unter anderem so schreckliche Krankheiten wie Ruhr, Typhus, Cholera sein.

Bodenverschmutzung: Arten und Quellen

Die wichtigsten „Feinde“ des Bodens sind säurebildende Verbindungen, Schwermetalle, Düngemittel, Pestizide, Öl und Ölprodukte.

Woher kommen diese Verschmutzungen? Ja, von überall: aus Wohngebäuden, Industrie- und Haushaltsbetrieben, Wärmekrafttechnik, Verkehr, Landwirtschaft.

Die Folgen der Bodenverschmutzung sind so traurig wie die Verschmutzung der Atmosphäre und des Weltmeeres: Krankheitserregende Bakterien (Tuberkulose, Typhus, Gasbrand, Kinderlähmung, Anthrax usw.), für Lebewesen giftige Substanzen und Blei gelangen in den Boden. All dies verschmutzt nicht nur den Boden, sondern stört auch den natürlichen und normalen Stoffkreislauf, was sich negativ auf die menschliche Gesundheit auswirkt.

So erfuhren wir kurze Informationen über eine Wissenschaft wie die chemische Ökologie. Es ist beängstigend, sich vorzustellen, wie viele schlimme Dinge uns passieren können, wenn bestimmte Maßnahmen nicht rechtzeitig ergriffen werden. Und damit Sie Zeit haben, über die Verbesserung der Lebensqualität und Gesundheit Ihrer Lieben und sich selbst nachzudenken, bieten wir Ihnen unsere Hilfe an Schüleralltagsprobleme zu lösen– Schreiben von Aufsätzen, Hausarbeiten, Tests etc.

Unser Planet besteht aus chemischen Elementen. Dies sind vor allem Eisen, Sauerstoff, Silizium, Magnesium, Schwefel, Nickel, Calcium und Aluminium. Lebende Organismen, die auf der Erde existieren, bestehen ebenfalls aus organischen und anorganischen chemischen Elementen. Im Grunde ist es Wasser, also Sauerstoff und Wasserstoff. Noch in der Zusammensetzung der Lebewesen gibt es Schwefel, Stickstoff, Phosphor, Kohlenstoff und so weiter. Die Ausscheidungen von Lebewesen sowie deren Überreste bestehen aus Chemikalien und Verbindungen. Alle Sphären des Planeten - Wasser, Luft, Boden - sind chemische Komplexe. Die gesamte belebte und unbelebte Natur interagieren miteinander, was unter anderem zu Umweltverschmutzung führt. Wenn aber alles aus chemischen Elementen besteht, dann können sie sich auch gegenseitig mit chemischen Elementen austauschen und verunreinigen. Die chemische Verschmutzung der Umwelt ist also die einzige Art der Verschmutzung? Bis vor kurzem war dies der Fall. Es gab nur die Chemie der Umwelt und der lebenden Organismen. Aber die Errungenschaften der Wissenschaft und ihre Einführung in die Produktion haben neben chemischen Formen und Arten der Verschmutzung auch andere geschaffen. Jetzt reden wir schon über Energie, Strahlung, Lärm und so weiter. Darüber hinaus wird derzeit damit begonnen, die Umweltchemie um Stoffe und Verbindungen zu ergänzen, die bisher nicht in der Natur vorkamen und vom Menschen im Produktionsprozess, also künstlich, geschaffen wurden. Diese Substanzen werden Xenobiotika genannt. Die Natur kann sie nicht verarbeiten. Sie gelangen nicht in die Nahrungskette und reichern sich in Umwelt und Organismen an.

Die chemische Verschmutzung bleibt bestehen und ist die Hauptursache.

Ist eine Verschmutzung möglich, wenn die Zusammensetzung des Stoffes und seines Schadstoffs gleich sind? Vielleicht, weil Verschmutzung auftritt, wenn die Konzentration bestimmter Elemente an einem bestimmten Ort oder in einer bestimmten Umgebung zunimmt.

Die chemische Umweltverschmutzung ist somit ein zusätzlicher Eintrag von chemischen Elementen natürlichen und künstlichen Ursprungs in die Natur, einschließlich ihrer Flora und Fauna. Verschmutzungsquellen sind alle natürlichen und menschengemachten Prozesse auf der Erde. Das Hauptmerkmal der Verschmutzung kann das Ausmaß ihrer Auswirkungen auf die belebte und unbelebte Natur sein. Die Folgen der Verschmutzung können sein: eliminiert und nicht, lokal und global, einmalig und systematisch und so weiter.

Die Wissenschaft

Der immer stärkere anthropogene Einfluss auf die Natur und das wachsende Ausmaß ihrer Verschmutzung gaben den Anstoß zur Schaffung eines Zweiges der Chemie namens „Umweltchemie“. Hier werden die in Boden, Hydro und Atmosphäre ablaufenden Prozesse und Umwandlungen untersucht, Naturstoffe und deren Entstehung untersucht. Das heißt, der Umfang dieses Abschnitts der wissenschaftlichen Tätigkeit sind die chemischen Prozesse in der Biosphäre, die Migration von Elementen und Verbindungen entlang natürlicher Ketten.

Die Umweltchemie hat wiederum eigene Unterabteilungen. Einer untersucht die Prozesse in der Lithosphäre, der andere - in der Atmosphäre, der dritte - in der Hydrosphäre. Darüber hinaus gibt es Abteilungen, die Schadstoffe natürlichen und anthropogenen Ursprungs, ihre Quellen, Umwandlungen, Bewegungen usw. untersuchen. Gegenwärtig wurde eine weitere Abteilung geschaffen - Ökologie, deren Forschungsbereich sehr eng ist und manchmal mit der allgemeinen Richtung identifiziert wird.

Die Umweltchemie entwickelt Methoden und Mittel zum Schutz der Natur und sucht nach Möglichkeiten, bestehende Reinigungs- und Entsorgungssysteme zu verbessern. Dieser Zweig der Chemie ist eng mit Bereichen der wissenschaftlichen Forschung wie Ökologie, Geologie usw. verbunden.

Es ist davon auszugehen, dass die chemische Industrie die größte Quelle der Umweltbelastung ist. Aber es ist nicht so. Im Vergleich zu anderen Sektoren der industriellen Produktion oder des Verkehrs stoßen Unternehmen dieser Branche deutlich weniger Schadstoffe aus. Die Zusammensetzung dieser Substanzen enthält jedoch viel mehr verschiedene chemische Elemente und Verbindungen. Dies sind organische Lösungsmittel, Amine, Aldehyde, Chlor, Oxide und vieles mehr. Xenobiotika wurden in Chemieunternehmen synthetisiert. Das heißt, diese Industrie verschmutzt mit ihrer Produktion die Natur und stellt Produkte her, die eine eigenständige Verschmutzungsquelle darstellen. Das heißt, für die Umwelt, die Quellen chemischer Verschmutzung und Produktion sowie Produkte und die Ergebnisse ihrer Verwendung.

Chemische Wissenschaft und Industrie, Schlüsselzweige der menschlichen Tätigkeit. Sie erforschen, entwickeln und produzieren und verwenden dann Substanzen und Verbindungen, die als Grundlage für die Struktur von allem auf der Erde dienen, einschließlich sich selbst. Die Ergebnisse dieser Aktivitäten haben eine echte Chance, die Struktur von lebender und nicht lebender Materie, die Stabilität der Existenz der Biosphäre, die Existenz des Lebens auf dem Planeten zu beeinflussen.

Verschmutzungsarten und ihre Quellen

Die chemische Umweltverschmutzung sowie der entsprechende Wissenschaftszweig werden bedingt in drei Arten unterteilt. Jede Art entspricht einer Schicht in der Biosphäre der Erde. Dies sind chemische Verschmutzungen: Lithosphäre, Atmosphäre und Hydrosphäre.

Atmosphäre. Die Hauptquellen der Luftverschmutzung sind: Industrie, Verkehr und Wärmestationen, einschließlich Haushaltsheizkessel. In der industriellen Produktion sind Hüttenwerke, Chemieunternehmen und Zementfabriken führend in Bezug auf Schadstoffemissionen in die Atmosphäre. Stoffe verschmutzen die Luft sowohl bei ihrem ersten Eintritt als auch durch abgeleitete Verbindungen, die in der Atmosphäre selbst gebildet werden.

Hydrosphäre. Die Hauptquellen der Verschmutzung des Wasserbeckens der Erde sind Einleitungen von Industrieunternehmen, Haushaltsdienstleistungen, Unfälle und Schiffseinleitungen, Abflüsse von landwirtschaftlichen Flächen und so weiter. Schadstoffe sind sowohl organische als auch anorganische Stoffe. Zu den wichtigsten gehören: Verbindungen von Arsen, Blei, Quecksilber, anorganische Säuren und Kohlenwasserstoffe in verschiedenen Formen und Formen. Giftige Schwermetalle zersetzen und reichern sich nicht in Organismen an, die im Wasser leben. Öl und Ölprodukte belasten das Wasser sowohl mechanisch als auch chemisch. Sie verschütten einen dünnen Film auf der Wasseroberfläche und reduzieren die Licht- und Sauerstoffmenge im Wasser. Infolgedessen verlangsamt sich der Prozess der Photosynthese und der Zerfall beschleunigt sich.

Lithosphäre. Die Hauptquellen der Bodenbelastung sind Haushalte, Industriebetriebe, Verkehr, Wärmekrafttechnik und Landwirtschaft. Als Ergebnis ihrer Aktivitäten gelangen Schwermetalle, Pestizide, Ölprodukte, Säureverbindungen und dergleichen in den Boden. Veränderungen in der chemischen und physikalischen Zusammensetzung von Böden sowie ihrer Struktur führen zu Produktivitätsverlust, Erosion, Zerstörung und Verwitterung.

Die Umweltchemie verfügt über Informationen über mehr als 5 Millionen Arten von Verbindungen, und ihre Zahl wächst ständig, die auf die eine oder andere Weise durch die Biosphäre "reisen". Mehr als 60.000 solcher Verbindungen sind an Produktionsaktivitäten beteiligt.

Hauptschadstoffe und Elemente

Die Umweltchemie betrachtet die folgenden Elemente und Verbindungen als die Hauptschadstoffe der Natur.

Kohlenmonoxid ist ein farb- und geruchloses Gas. Ein Wirkstoff, der mit Stoffen reagiert, aus denen die Atmosphäre besteht. Es liegt der Entstehung des „Treibhauseffekts“ zugrunde. Es ist giftig und diese Eigenschaft verstärkt sich in Gegenwart von Stickstoff in der Luft.

Schwefeldioxid und Schwefelsäureanhydrid erhöhen den Säuregehalt des Bodens. Was zum Verlust seiner Fruchtbarkeit führt.

Schwefelwasserstoff. Farbloses Gas. Erkennbar am hellen Geruch nach faulen Eiern. Es ist ein Reduktionsmittel und oxidiert an der Luft. Es entzündet sich bei einer Temperatur von 225 0 C. Es ist ein Begleitgas in Kohlenwasserstofflagerstätten. Es ist in vulkanischen Gasen, in Mineralquellen und im Schwarzen Meer in Tiefen von mehr als 200 Metern vorhanden. In der Natur ist die Quelle seines Auftretens die Zersetzung von Proteinsubstanzen. In der industriellen Produktion tritt es bei der Reinigung von Öl und Gas auf. zur Gewinnung von Schwefel und Schwefelsäure, verschiedenen Schwefelverbindungen, schwerem Wasser, in der Medizin. Schwefelwasserstoff ist giftig. Es wirkt sich auf die Schleimhäute und Atmungsorgane aus. Wenn es für die meisten lebenden Organismen eine giftige Substanz ist, dann ist es für einige Mikroorganismen und Bakterien ein Lebensraum.

Stickoxide. Es ist ein giftiges Gas, das farb- und geruchlos ist. Ihre Gefahr wächst in Städten, wo sie sich mit Kohlenstoff vermischen und photochemischen Smog bilden. Dieses Gas beeinträchtigt die menschlichen Atemwege und kann zu einem Lungenödem führen. Zusammen mit Schwefeloxid ist es eine Quelle für sauren Regen.

Schwefeldioxid. Ein Gas mit stechendem, farblosem Geruch. Beeinflusst die Schleimhaut der Augen und Atmungsorgane.

Eine Beeinträchtigung der Natur entsteht durch einen erhöhten Gehalt an Fluor-, Blei- und Chlorverbindungen, Kohlenwasserstoffen und deren Dämpfen, Aldehyden und vielem mehr.

Substanzen, die entwickelt und hergestellt wurden, um die Bodenfruchtbarkeit und die Pflanzenproduktivität zu steigern, führen letztendlich zu Bodendegradation. Der geringe Grad ihrer Assimilation an den Einsatzorten ermöglicht es ihnen, sich über große Entfernungen auszubreiten und Pflanzen zu „füttern“, die gar nicht die sind, für die sie bestimmt sind. Das Hauptmedium für ihre Fortbewegung ist Wasser. Dementsprechend wird auch darin eine deutliche Zunahme der grünen Masse beobachtet. Gewässer überwuchern und verschwinden.

Fast alle „chemischen“ Schadstoffe der natürlichen Umwelt haben solch eine komplexe negative Wirkung.

Bisher werden Xenobiotika oder künstlich synthetisierte Substanzen als eigene Schadstoffklasse eingestuft. Sie treten nicht in den normalen Kreislauf der Nahrungskette ein. Es gibt keine effektiven Möglichkeiten, sie künstlich zu verarbeiten. Xenobiotika reichern sich im Boden, im Wasser, in der Luft und in lebenden Organismen an. Sie wandern von Körper zu Körper. Wie wird diese Akkumulation enden und was ist ihre kritische Masse?

Das Ergebnis menschlicher Einwirkung auf die Umwelt, nämlich die scheinbar unmögliche Verunreinigung der Natur durch ihr Wirken, ist eine Veränderung ihrer grundlegenden, tiefen Zusammensetzung und Struktur. Die Konzentration einiger chemischer Elemente und die Abnahme der Volumina anderer erzeugen unerforschte und unvorhersehbare Auswirkungen in der Biosphäre.

Video - Wie sich Luftverschmutzung auf die Gesundheit auswirkt

Einführung

Quellen der chemischen Verschmutzung

Energieanlagen sind die Quellen der größten Mengen an chemischer Verschmutzung

Verkehr als Quelle chemischer Verschmutzung

Chemische Industrie als Schadstoffquelle

Umweltauswirkungen von Chemikalien

Auswirkungen auf Individuen und Populationen

Auswirkungen auf das Ökosystem

Maßnahmen zur Minimierung des Risikos der Verwendung chemischer Produkte

Technische Maßnahmen zur Vermeidung der Gefahr von Industrieemissionen

6. Bekämpfung von Verlusten während des Transports (Verhütung von Unfällen bei Gas- und Ölpipelines).

Gewässerschutz

Recycling.

Abschluss

Literaturverzeichnis

Einführung

Das Buch "Ökologische Probleme" (S. 36) gibt folgende Fakten:

„Ungefähr 5.000 Substanzen werden jetzt in Massenproduktion hergestellt und ungefähr 13.000 Substanzen in einer Größenordnung von mehr als 500 Tonnen / Jahr. Die Zahl der auf dem Markt angebotenen Substanzen hat sich in beachtlichem Umfang von 50.000 Stück im Jahr 1980 auf derzeit 100.000 Stück erhöht. Von den 1338 Substanzen, die in großem Umfang in den Ländern der Organisation für wirtschaftliche Zusammenarbeit und Entwicklung (OECD) produziert werden, haben nur 147 Daten über ihre Gefährlichkeit oder Sicherheit (Losev, 1989; TheWord…, 1992). Laut (Meadows…, 1994) haben von 65.000 im Handel befindlichen Chemikalien weniger als 1 % toxikologische Eigenschaften.“

Die Probleme bei der Beurteilung der Toxizität chemischer Produkte für den Menschen und mehr noch für die Umwelt sind derzeit aus mehreren Gründen ungelöst. erschöpfende Recherche

Umfang der verfügbaren Informationen	Industriechemikalien mit einer Produktion >500 t/a½<500 т/год½ Объем неизв			Lebensmittelzusatzstoffe	Medikamente fiziol. aktiv in-va	Kosmetische Inhaltsstoffe		Pestizide, inerte Zusatzstoffe
Voll, %	0	0	0	5	18		2	10
Unvollständig, %	11	12	10	14	18		14	24
Nicht genug Information, %	11	12	8	1	3		10	2
Sehr wenig Informationen, %	0	0	0	34	36		18	26
Keine Information, %	78	76	82	46	25		56	38
100	100	100	100	100		100	100
Anzahl der Studien zu chemischen Produkten	12860	13911	21752	8627	1815		3410	3350

Auswirkungen von Stoffen können nur erkannt werden, nachdem vollständige Informationen über die Exposition (Wirkdosis) jeder Chemikalie vorliegen.

* Ausgangsstoffe (Rohstoffe);

* Zwischenprodukte (die im Produktionsprozess anfallen oder verwendet werden);

* Endprodukt;

* Nebenprodukt (Abfall).

Tabelle 2. Quellen der Emission (Freisetzung) von Schadstoffen (%) 1986 und Prognose für 1998 (am Beispiel Deutschland).

SO2		NO x (NO 2)		co		Staub		Flüchtige organische Verbindungen
Industrie (Bereich der Volkswirtschaft)	1996	1998	1996	1998	1996	1998	1996	1998	1996	1998
Gesamt	100	100	100	100	100	100	100	100	100	100
Prozesse	4,3	7,9	0,8	0,4	11,9	15,0	57,7	59,1	4,6	7,0
Energieverbrauch	95,7	92,1	99,2	99,6	88,1	85,0	42,3	40,9	56,4	60,4
Transport, außer innerorts a)	1,8	3,3	8,3	10,6	3,2	3,4	3,1	2,7	3,0	3,9
· städtischer Transport	2,8	7,5	52,4	64,0	70,7	63,6	10,3	12,9	48,5	49,9
· Haushalt	5,8	9,6	3,1	3,5	9,0	10,5	6,7	6,1	3,0	3,7
Kleinverbraucher b)	4,4	6,4	1,7	,1,8	1,5	2,0	1,6	1,3	0,5	0,7
Verarbeitungsbetriebe und Minen c)	12,6	14,7	7,1	7,0	2,9	4,3	4,1	4,6	0,8	1,1
Andere verarbeitende Industrien c), d)	5,7	14,5	2,0	2,1	0,3	0,5	0,9	1,3	0,1	0,3
Elektrische und thermische Kraftwerke e)	62,6	36,1	24,6	10,6	0,5	0,7	15,6	12,0	0,5	0,8