Теория:
Многие химические соединения оказывают негативное воздействие на живых существ. При попадании в организм они могут вызывать химические ожоги, отравления, серьёзные заболевания. Это едкие вещества — кислоты и щёлочи; токсичные вещества — галогены, угарный газ, белый фосфор, сероводород, оксиды азота, метанол, анилин и другие.
Химические реакции используются для промышленного производства необходимых человеку продуктов — лекарств, моющих средств, синтетических волокон, пластмасс и многих других. Получаемые на химических предприятиях соединения небезопасны для окружающей среды и могут вызывать её загрязнение.
Любое производство имеет отходы. Они попадают в воздух, воду или почву и оказывают отрицательное воздействие на живые организмы.
Продукты сжигания топлива содержат оксиды углерода, серы и азота. Оксид углерода(), или угарный газ, относится к ядовитым веществам и может вызывать отравление. Оксид углерода(), или углекислый газ, приводит к «парниковому эффекту» и изменению климата. Оксиды серы и азота вызывают кислотные дожди.
Рис. \(1\). Дым из заводских труб
К загрязнению почвы и воды приводит неграмотное использование ядохимикатов и минеральных удобрений. Из почвы и воды эти вещества по цепям питания попадают в организм человека. Наиболее опасны азотные удобрения (нитраты), которые могут вызывать тяжёлые отравления.
Рис. \(2\). Химическая обработка растений
Большой проблемой является попадание в окружающую среду полимерных материалов (пластиковых бутылок, полиэтиленовых пакетов и др.). Полимеры разлагаются очень медленно и являются источником ядовитых выделений.
Рис. \(3\). Пластиковый мусор
Меры по защите окружающей среды
Химические производства строят вдали от жилых кварталов. На таких предприятиях обычно небольшое количество персонала, так как большинство процессов автоматизировано. На них устанавливаются жёсткие меры охраны труда.
Если отходы образуются, то применяют разные способы очистки газообразных и жидких веществ.
- Выхлопные газы с помощью фильтров очищают от пыли, а газообразные вещества переводят в безопасное состояние, пропуская через жидкие или твёрдые поглотители.
- Сточные воды сначала попадают на очистные сооружения, где они проходят многоступенчатую обработку, включающую фильтрование, отстаивание, биологическую очистку с помощью микроорганизмов, химическую обработку. Только после очистки воды попадают в реки или озёра.
Наиболее эффективным способом защиты окружающей среды является создание малоотходных и безотходных технологий. На любом производстве обязательно должна осуществляться очистка отходов.
Уменьшение вредного воздействия на почву и воду сельскохозяйственного производства возможно при переходе к экологическому земледелию, т. е. использованию биологических способов повышения плодородия почвы и защиты растений от вредителей.
Использованные полимерные материалы подвергаются вторичной переработке и превращаются в полезные предметы.
Рис. \(4\). Сортировка мусора
Химики разных стран проводят исследования по созданию экологически безопасных материалов.
В последние годы всё больше используются биоразлагаемые полимеры. Учёные из Красноярска разработали материал, который полностью разлагается в почве грибами и бактериями за семь месяцев. О составе и свойствах полученного пластика можно узнать из статьи.
Исследователям Китайской академии наук удалось получить «живой пластик» — материал, который способен самоуничтожаться, когда его выбрасывают.
Понятие о предельно допустимой концентрации
В экологии и химии используется понятие предельно допустимая концентрация (ПДК).
ПДК — это такое содержание вредного вещества в окружающей среде, которое при постоянном контакте в течение длительного времени не влияет на самочувствие человека, не вызывает заболеваний.
Максимальные разовые и среднесуточные значения ПДК для разных веществ определены в ходе научных исследований и внесены в нормативные документы. Приведём примеры ПДК для некоторых веществ в воздухе населённых пунктов.
Вещество | ПДК в воздухе населённых пунктов, (среднесуточная) |
| Ацетилен | \(600\) |
| Бензол | \(40\) |
| Бутан | \(10\) |
| Метан | \(2000\) |
| Оксид азота(\(II\)) | \(240\) |
| Оксид азота(\(IV\)) | \(100\) |
| Серная кислота | \(100\) |
| Формальдегид | \(12\) |
Источники:
Рис. 1. Дым из заводских труб: https://cdn.pixabay.com/photo/2016/02/10/21/54/smoke-1192648_960_720.jpg
Рис. 2. Химическая обработка растений: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/f/fd/Crop_Duster.jpg/800px-Crop_Duster.jpg
Рис. 3. Пластиковый мусор: https://cdn.pixabay.com/photo/2018/02/13/18/22/plastic-3151246_960_720.jpg
Рис. 4. Сортировка мусора: https://cdn.pixabay.com/photo/2013/05/31/19/30/plastic-bottles-115069_960_720.jpg