Химическое загрязнение окружающей среды

   инсектицидные мероприятия,  в особенности в урбанизированных  экосистемах

                                      (

   Широко распространившееся  уменьшение видового разнообразия  организмов.

       Пример: использование  пестицидов и удобрений в аграрных  экосистемах.

                                      (

                         Массированные загрязнения.

        Пример: загрязнение  побережья и экстуарриев рек  нефтью при авариях

                                  танкеров.

                                      (

                       Постоянное загрязнение биотопов

           Пример: эвторификация рек и озер в  результате попадания в них

 значительных количеств растворенных  и связанных соединений азота  и фосфора.

                                      (

                         Глубокие изменения биотопа

          Пример: засоление пресноводных биотопов; “современное ухудшение

                              состояния лесов.

                                      (

   Полное разрушение экосистемы  в результате выпадения целостной  интактной

                структуры (биотопа) и ее функций  (биоценоза).

            Пример: уничтожение мангровых лесов  в результате применения

       гербицидов в  качестве химического оружия  во Вьетнамской войне.

 

       Рис.2. Схема возможных  последствий воздействия  химических  продуктов

на экосистемы.

 

       Промоторы усиливают  действие инициатора, а их собственное  воздействие

на

       организм в  течение некоторого времени является  обратимым.

       Аддитивное   воздействие   -   суммирование   (сложение)    отдельных

воздействий.

В табл.5 приведены некоторые инициаторы и промоторы и их свойства.

       Нарушение   поведения  организмов   является   следствием   суммарного

воздействия на биологические и  физиологические процессы.

       Пример:  Было  установлено,  что  для  явного  изменения   поведения,

       обусловленного   воздействием   химических   препаратов,   достаточно

       значительно меньших   концентраций,  чем  ЛД50   (летальная  доза  при

       смертности 50 %).

 

       Разные организмы  обладают различной  чувствительностью   к  химическим

веществам,  поэтому  время  проявления  тех  или  иных  действий  химических

веществ для различных биосистем  различно (см. Рис. 1).

 

 

 

Влияние на экосистему

 

       Под  действием   химических  веществ  изменяются  следующие  параметры

экосистемы:

плотность популяции;

доминантная структура;

видовое разнообразие;

изобилие биомассы;

пространственное распределение  организмов;

репродуктивные функции.

 

Возможные последствия и формы  вредного  воздействия  химических  веществ  на

экосистему можно классифицировать в соответствии с рис. 2 ((1( стр. 184).

 

 

Меры, которые проводятся для минимизации  риска использования химических

продуктов

 

       Для  минимизации   риска   использования   химических   продуктов   в

соответствии с уровнем наших  знаний этой проблемы в странах  ЕС  в  1982  г.

Был введен в действие так  называемый  “Закон  о  химических  продуктах”.  В

процессе проверки  его  исполнения  в  течение  нескольких  лет  проводились

мероприятия по оптимизации  технологий,  биологических  и  физико-химических

испытаний, а также по уточнению  терминологии, стандартных веществ  и  методов

отбора проб. Химический закон устанавливает  правила допуска  на  рынок  всех

новых химических продуктов.

 

 

Технические мероприятия, используемые для предотвращения опасности

промышленных выбросов

 

       Для  сокращения  и  уменьшения   выбросов   химических   веществ   на

промышленных предприятиях необходимо проводить следующие меры:

Необходимо  проектировать  любое  производство  так,  чтобы   выбросы   были

заведомо минимальны.

Необходимо строго соблюдать технологические  режимы производства.

Необходима обязательная  герметизация  оборудования  на  производствах,  где

присутствуют и получаются химические  соединения  (это  касается  не  только

химической промышленности).

Необходимо внедрение  непрерывных  технологических  процессов  и  замкнутого

круга производства, оборотного водопотребления.

Необходимо проводить  меры  по  предотвращению  аварий  (например,  планово-

профилактический ремонт оборудования).

 

 

 

Борьба с потерями при транспортировке (предотвращение аварий газо- и

нефтепроводов).

 

Борьба с эмиссией (выделением) промышленных газов в атмосферу.

Необходимо применение систем очистки  сточных вод и борьбы с загрязнением.

Обязательная  переработка  и  утилизация  отходов,  вторичное  использование

отходов.

       Рассмотрим более  подробно два последних пункта.

 

Борьба с загрязнением воды

 

       Понимание необходимости  регулируемого водоснабжения и   обезвреживания

сточных вод возникло очень давно. Еще в Древнем Риме  строили  акведуки  для

снабжения свежей водой и “Cloaca maxima” -  канализационную  сеть.  бассейна

отстойника и тем самым предотвращение засорения  канализации  и  образования

продуктов гниения (“дортмундские  колодцы” и “ эмские колодцы”).

       Другим методом  обезвреживания сточных вод была  их очистка  с  помощью

полей орошения, т. е. спуск сточных  вод на специально  подготовленные  поля.

При Однако лишь в середине прошлого  столетия  начались  разработка  методов

очистки сточных вод и систематическое  строительство канализационных  сетей  в

городах.

       Сначала были  созданы установки механической  очистки.  Сущность  этой

очистки заключалась в осаждении  находящихся в сточных водах  твердых  частиц

на дно просачивании через песчаный грунт сточные  воды  отфильтровывались  и

осветлялись. И только после открытия в 1914 г. Биологического (живого) ила

 

 

 

       Таблица 6. Физико-химическая  очистка сточных вод ((1( стр. 153).

|1 |Нейтрализация                                                    |

|2 |Флокуляция (объединение коллоидных  частиц в рыхлые хлопьевидные  |

|  |агрегаты) и осаждение                                            |

|3 |Умягчение сточных вод                                            |

|4 |Очистка скребками и перегонка                                    |

|5 |Адсорбция, ионный обмен, экстракция                              |

|6 |Обратный осмос и ультрафильтрация                                |

|7 |Удаление аммиака                                                 |

|  |биологические методы (нитрификация)                              |

|  |физико-химические методы (очистка,  ионный обмен, обратный осмос, |

|  |отгонка с паром)                                                 |

|8 |Окислительная очистка сточных  вод                                |

|  |сжигание                                                         |

|  |влажное окисление                                                |

|  |H2O2 / Fe2+ (реагент Фентона)                                    |

|  |O3 (озонирование)                                                |

 

 

 

       Таблица 7. Предельные  значения концентрации  загрязняющих  веществ  в

сточных  водах  нефтеперегонных  заводов,  направляемых   на   биологическую

очистку ((1( стр.144).

 

|Вещества и параметры             |Предельные значения              |

|Масла и жиры                     |( 75 мг / л                      |

|Сульфиды                         |( 200 мг / л                     |

|Осаждаемые вещества              |( 125 мг / л                     |

|Тяжелые металлы (например, Ni,   |Менее предела токсичности для    |

|Cr)                              |организмов                       |

|pH                               |5 -9                             |

|Температура                      |( 36 оС                          |

 

 

 

       Таблица 8. Усредненные  характеристики просачивающихся  вод из хранилищ

(свалок) городского  бытового  мусора  (через  6-8  лет  после   закладки  на

хранение) ((1( стр.165).

|Значение pH                                        |6,5 - 9,0      |

|Сухой остаток                                      |20000 мл / л   |

|Нерастворимые вещества                             |2000 мг / л    |

|Электрическая проводимость (20 оС)                 |20000 мкСм / см|

|Неорганические компоненты                          |               |

|Соединения щелочных и щелочноземельных  металлов (в |8000 мг / л    |

|расчете на металл)                                 |               |

|Соединения тяжелых металлов (в  расчете на металл)  |10 мг / л      |

|Соединения железа (общее Fe)                       |1000 мг / л    |

|NH4                                                |1000 мг / л    |

|SO2-                                               |1500 мг / л    |

|HCO3                                               |10000 мг / л   |

|Органические компоненты                            |               |

|БПК (биохимическое потребление  кислорода за 5      |4000 мг / л    |

|суток)                                             |               |

|ХПК (химическое потребление  кислорода)             |6000 мг / л    |

|Фенол                                              |50 мг / л      |

|Детергент                                          |50 мг / л      |

|Вещества, экстрагируемые метиленхлоридом           |600 мг / л     |

|Органические кислоты отгоняемые  водяным паром (в   |1000 мг / л    |

|расчете на уксусную кислоту)                       |               |

 

 

 

появилась возможность  разработки  современных  технологий  очистки  сточных

вод, включающих в себя возврат (рецикл) биологического ила  в  новую  порцию

сточных вод и одновременную  аэрацию суспензии. Все  методы  очистки  сточных

вод, разработанные в последующие  годы и до настоящего времени,  не  содержат

никаких существенно новых решений, а лишь оптимизируют  разработанный  ранее

метод,    ограничиваясь    различными    комбинациями    известных    стадий

технологического процесса. Исключение  составляют  физико-химические  методы

очистки, в которых используются  физические  методы  и  химические  реакции,

специально подобранные для  удаления веществ, содержащихся  в  сточных  водах

(табл. 6).

       Сточные воды  предприятий  (например,  нефтеперерабатывающих)  вначале

подвергаются физико-химической очистке, а  затем  биологической.  Содержание

вредных веществ в сточных водах, поступающих  на  биологическую  очистку  не

должно превышать определенных значений (табл. 7).

 

 

Утилизация отходов.

 

       При разработке  совместимой с окружающей  средой  системы  переработки

отходов ставятся следующие (по порядку  важности) главные задачи:

 Снижение количества отходов  уже в процессе производства  продукции.

Уменьшение отходов за счет их сортировки при сборе.

Широкое вторичное использование  материалов, полученных из отходов.

 Удаление  остающихся  после   переработки  отходов  с   минимально  возможным

риском для окружающей среды  и здоровья человека.

 

       Виды утилизации  отходов:

складирование;

сжигание;

компостирование (неприменим для отходов, содержащих токсичные вещества);

пиролиз.

 

       Таблица 9. Эмиссия  вредных веществ из установок  сжигания мусора (мг /

л) ((1( стр.158).

|Вредные вещества                 |Содержание в неочищенных дымовых  |

|                                 |газах                            |

|HCl                              |400...1150                       |

|HF                               |2...20                           |

|SO2                              |200...800                        |

|NOх                              |150...400                        |

|CO                               |20...600                         |

|Органические вещества            |300...500                        |

|Пыль                             |800...15000                      |

 

 

 

       Таблица 10. Среднее  содержание металлов в пылеобразных  частицах  дыма

мусоросжигательной печи  (10  проб,  среднее  содержание  пыли  в  отходящих

топочных газах 88 мг / м3 ) ((1( стр.159).

|Состав пыли     |Концентрация,   |Состав пыли     |Концентрация,   |

|                |мг / м3         |                |мг / м3         |