Como a química afeta o meio ambiente ou poluição química do meio ambiente pela indústria
Introdução.
Consequências de um acidente de oleoduto. 1996
Em todas as fases do seu desenvolvimento, o homem esteve intimamente ligado ao mundo exterior. Mas desde o surgimento de uma sociedade altamente industrializada, a perigosa intervenção humana na natureza aumentou dramaticamente, o escopo dessa interferência se expandiu, tornou-se mais diversificado e agora ameaça se tornar um perigo global para a humanidade. O consumo de matérias-primas não renováveis está aumentando, cada vez mais terras aráveis estão deixando a economia, então cidades e fábricas estão sendo construídas sobre elas. O homem tem que intervir cada vez mais na economia da biosfera - aquela parte do nosso planeta em que existe vida. A biosfera da Terra está passando por um crescente impacto antropogênico. Ao mesmo tempo, vários dos processos mais significativos podem ser distinguidos, nenhum dos quais melhora a situação ecológica do planeta.
A mais ampla e significativa é a poluição química do meio ambiente por substâncias de natureza química incomum para ele. Entre eles estão os poluentes gasosos e aerossóis de origem industrial e doméstica. O acúmulo de dióxido de carbono na atmosfera também está progredindo. O desenvolvimento posterior desse processo fortalecerá a tendência indesejável de aumento da temperatura média anual do planeta. Os ambientalistas também estão alarmados com a poluição contínua do Oceano Mundial com petróleo e derivados, que já atingiu 1/5 de sua superfície total. A poluição por óleo desse tamanho pode causar uma interrupção significativa das trocas de gás e água entre a hidrosfera e a atmosfera. Não há dúvidas sobre a importância da contaminação química do solo com agrotóxicos e seu aumento da acidez, levando ao colapso do ecossistema. Em geral, todos os fatores considerados, que podem ser atribuídos ao efeito poluente, têm um impacto significativo nos processos que ocorrem na biosfera.
Poluição química da biosfera.
O homem vem poluindo a atmosfera há milhares de anos, mas as consequências do uso do fogo, que ele utilizou ao longo desse período, foram insignificantes. Tive de me conformar com o fato de que a fumaça atrapalhava a respiração e que a fuligem cobria o teto e as paredes da casa em uma cobertura preta. O calor resultante era mais importante para uma pessoa do que o ar puro e as paredes inacabadas das cavernas. Essa poluição inicial do ar não foi um problema, pois as pessoas viviam então em pequenos grupos, ocupando um ambiente natural intocado imensamente vasto. E mesmo uma concentração significativa de pessoas em uma área relativamente pequena, como era o caso da antiguidade clássica, ainda não foi acompanhada de consequências graves.
Assim foi até o início do século XIX. Somente nos últimos cem anos o desenvolvimento da indústria nos "dotou" de tais processos de produção, cujas consequências a princípio o homem ainda não podia imaginar. Surgiram cidades com milhões de fortes, cujo crescimento não pode ser interrompido. Tudo isso é fruto de grandes invenções e conquistas do homem.
Basicamente, existem três fontes principais de poluição do ar: indústria, caldeiras domésticas, transporte. A participação de cada uma dessas fontes na poluição atmosférica total varia muito de lugar para lugar. Atualmente, é geralmente aceito que a produção industrial é a que mais polui o ar. Fontes de poluição - usinas termelétricas, que, juntamente com a fumaça, emitem dióxido de enxofre e dióxido de carbono no ar; empresas metalúrgicas, especialmente metalurgia não ferrosa, que emitem óxidos de nitrogênio, sulfeto de hidrogênio, cloro, flúor, amônia, compostos de fósforo, partículas e compostos de mercúrio e arsênico no ar; fábricas de produtos químicos e de cimento. Gases nocivos entram no ar como resultado da combustão de combustível para necessidades industriais, aquecimento doméstico, transporte, combustão e processamento de resíduos domésticos e industriais. Os poluentes atmosféricos são divididos em primários, que entram diretamente na atmosfera, e secundários, resultantes da transformação desta última. Assim, o dióxido de enxofre que entra na atmosfera é oxidado a anidrido sulfúrico, que interage com o vapor de água e forma gotículas de ácido sulfúrico. Quando o anidrido sulfúrico reage com a amônia, formam-se cristais de sulfato de amônio. Da mesma forma, como resultado de reações químicas, fotoquímicas, físico-químicas entre poluentes e componentes atmosféricos, outros sinais secundários são formados. A principal fonte de poluição pirogênica do planeta são usinas termelétricas, empresas metalúrgicas e químicas, usinas de caldeiras, que consomem mais de 70% dos combustíveis sólidos e líquidos produzidos anualmente. As principais impurezas nocivas de origem pirogênica são as seguintes:
Monóxido de carbono. É obtido pela combustão incompleta de substâncias carbonáceas. Ele entra no ar como resultado da queima de resíduos sólidos, com gases de exaustão e emissões de empresas industriais. Pelo menos 1.250 milhões de toneladas desse gás entram na atmosfera todos os anos.O monóxido de carbono é um composto que reage ativamente com as partes constituintes da atmosfera e contribui para o aumento da temperatura do planeta e a criação de um efeito estufa.
Dióxido de enxofre. É emitido durante a combustão de combustível contendo enxofre ou o processamento de minérios sulfurosos (até 170 milhões de toneladas por ano). Parte dos compostos de enxofre é liberada durante a combustão de resíduos orgânicos em lixões de mineração. Somente nos Estados Unidos, a quantidade total de dióxido de enxofre emitido na atmosfera correspondeu a 65% da emissão global.
Anidrido sulfúrico. É formado durante a oxidação do dióxido de enxofre. O produto final da reação é um aerossol ou solução de ácido sulfúrico na água da chuva, que acidifica o solo e agrava doenças respiratórias humanas. A precipitação de aerossol de ácido sulfúrico de labaredas de fumaça de empresas químicas é observada em baixa nebulosidade e alta umidade do ar. As lâminas foliares de plantas que crescem a menos de 11 km de tais empreendimentos geralmente são densamente pontilhadas com pequenas manchas necróticas formadas nos locais de sedimentação de gotas de ácido sulfúrico. Empresas pirometalúrgicas de metalurgia não ferrosa e ferrosa, bem como usinas termelétricas emitem anualmente na atmosfera dezenas de milhões de toneladas de anidrido sulfúrico.
Sulfeto de hidrogênio e dissulfeto de carbono. Eles entram na atmosfera separadamente ou em conjunto com outros compostos de enxofre. As principais fontes de emissões são as empresas de fabricação de fibra artificial, açúcar, coque, refinarias de petróleo e campos de petróleo. Na atmosfera, ao interagir com outros poluentes, sofrem oxidação lenta a anidrido sulfúrico.
óxidos de nitrogênio. As principais fontes de emissões são empresas produtoras de fertilizantes nitrogenados, ácido nítrico e nitratos, corantes de anilina, compostos nitro, seda viscosa e celulóide. A quantidade de óxidos de nitrogênio que entram na atmosfera é de 20 milhões de toneladas por ano.
Compostos de flúor. As fontes de poluição são as empresas produtoras de alumínio, esmaltes, vidro, cerâmica, aço e fertilizantes fosfatados. Substâncias contendo flúor entram na atmosfera na forma de compostos gasosos - fluoreto de hidrogênio ou poeira de fluoreto de sódio e cálcio. Os compostos são caracterizados por um efeito tóxico. Os derivados de flúor são inseticidas fortes.
Compostos de cloro. Eles entram na atmosfera de empresas químicas que produzem ácido clorídrico, pesticidas contendo cloro, corantes orgânicos, álcool hidrolítico, alvejante, refrigerante. Na atmosfera, eles são encontrados como uma mistura de moléculas de cloro e vapores de ácido clorídrico. A toxicidade do cloro é determinada pelo tipo de compostos e sua concentração. Na indústria metalúrgica, durante a fundição do ferro-gusa e seu processamento em aço, diversos metais pesados e gases tóxicos são liberados na atmosfera. Assim, por 1 tonelada de ferro fundido saturado, além de 12,7 kg de dióxido de enxofre e 14,5 kg de partículas de poeira, que determinam a quantidade de compostos de arsênio, fósforo, antimônio, chumbo, vapor de mercúrio e metais raros, substâncias de alcatrão e hidrogênio cianeto, são liberados.
INTRODUÇÃOConsequências de um acidente de oleoduto. 1996
Em todas as fases do seu desenvolvimento, o homem esteve intimamente ligado ao mundo exterior. Mas desde o surgimento de uma sociedade altamente industrializada, a perigosa intervenção humana na natureza aumentou dramaticamente, o escopo dessa interferência se expandiu, tornou-se mais diversificado e agora ameaça se tornar um perigo global para a humanidade. O consumo de matérias-primas não renováveis está aumentando, cada vez mais terras aráveis estão deixando a economia, então cidades e fábricas estão sendo construídas sobre elas. O homem tem que intervir cada vez mais na economia da biosfera - aquela parte do nosso planeta em que existe vida. A biosfera da Terra está passando por um crescente impacto antropogênico. Ao mesmo tempo, vários dos processos mais significativos podem ser distinguidos, nenhum dos quais melhora a situação ecológica do planeta.
A mais ampla e significativa é a poluição química do meio ambiente por substâncias de natureza química incomum para ele. Entre eles estão os poluentes gasosos e aerossóis de origem industrial e doméstica. O acúmulo de dióxido de carbono na atmosfera também está progredindo. O desenvolvimento posterior desse processo fortalecerá a tendência indesejável de aumento da temperatura média anual do planeta. Os ambientalistas também estão alarmados com a poluição contínua do Oceano Mundial com petróleo e derivados, que já atingiu 1/5 de sua superfície total. A poluição por óleo desse tamanho pode causar uma interrupção significativa das trocas de gás e água entre a hidrosfera e a atmosfera. Não há dúvidas sobre a importância da contaminação química do solo com agrotóxicos e seu aumento da acidez, levando ao colapso do ecossistema. Em geral, todos os fatores considerados, que podem ser atribuídos ao efeito poluente, têm um impacto significativo nos processos que ocorrem na biosfera.
POLUIÇÃO QUÍMICA DA BIOSFERA.
O homem vem poluindo a atmosfera há milhares de anos, mas as consequências do uso do fogo, que ele utilizou ao longo desse período, foram insignificantes. Tive de me conformar com o fato de que a fumaça atrapalhava a respiração e que a fuligem cobria o teto e as paredes da casa com uma cobertura preta. O calor resultante era mais importante para uma pessoa do que o ar puro e as paredes inacabadas das cavernas. Essa poluição inicial do ar não foi um problema, pois as pessoas viviam então em pequenos grupos, ocupando um ambiente natural intocado imensamente vasto. E mesmo uma concentração significativa de pessoas em uma área relativamente pequena, como era o caso da antiguidade clássica, ainda não foi acompanhada de consequências graves.
Foi assim até o início do século XIX. Somente nos últimos cem anos o desenvolvimento da indústria nos "dotou" de tais processos de produção, cujas consequências a princípio o homem ainda não podia imaginar. Surgiram cidades com milhões de fortes, cujo crescimento não pode ser interrompido. Tudo isso é fruto de grandes invenções e conquistas do homem.
Basicamente, existem três fontes principais de poluição do ar: indústria, caldeiras domésticas, transporte. A participação de cada uma dessas fontes na poluição atmosférica total varia muito de lugar para lugar. Atualmente, é geralmente aceito que a produção industrial é a que mais polui o ar. Fontes de poluição - usinas termelétricas, que, juntamente com a fumaça, emitem dióxido de enxofre e dióxido de carbono no ar; empresas metalúrgicas, especialmente metalurgia não ferrosa, que emitem óxidos de nitrogênio, sulfeto de hidrogênio, cloro, flúor, amônia, compostos de fósforo, partículas e compostos de mercúrio e arsênico no ar; fábricas de produtos químicos e de cimento. Gases nocivos entram no ar como resultado da combustão de combustível para necessidades industriais, aquecimento doméstico, transporte, combustão e processamento de resíduos domésticos e industriais. Os poluentes atmosféricos são divididos em primários, que entram diretamente na atmosfera, e secundários, resultantes da transformação desta última. Assim, o dióxido de enxofre que entra na atmosfera é oxidado a anidrido sulfúrico, que interage com o vapor de água e forma gotículas de ácido sulfúrico. Quando o anidrido sulfúrico reage com a amônia, formam-se cristais de sulfato de amônio. Da mesma forma, como resultado de reações químicas, fotoquímicas, físico-químicas entre poluentes e componentes atmosféricos, outros sinais secundários são formados. A principal fonte de poluição pirogênica do planeta são usinas termelétricas, empresas metalúrgicas e químicas, usinas de caldeiras, que consomem mais de 70% dos combustíveis sólidos e líquidos produzidos anualmente. As principais impurezas nocivas de origem pirogênica são as seguintes:
Monóxido de carbono. É obtido pela combustão incompleta de substâncias carbonáceas. Ele entra no ar como resultado da queima de resíduos sólidos, com gases de exaustão e emissões de empresas industriais. Pelo menos 1.250 milhões de toneladas desse gás entram na atmosfera todos os anos.O monóxido de carbono é um composto que reage ativamente com as partes constituintes da atmosfera e contribui para o aumento da temperatura do planeta e a criação de um efeito estufa.
Dióxido de enxofre. É emitido durante a combustão de combustível contendo enxofre ou o processamento de minérios sulfurosos (até 170 milhões de toneladas por ano). Parte dos compostos de enxofre é liberada durante a combustão de resíduos orgânicos em lixões de mineração. Somente nos Estados Unidos, a quantidade total de dióxido de enxofre emitido na atmosfera correspondeu a 65% da emissão global.
Anidrido sulfúrico . É formado durante a oxidação do dióxido de enxofre. O produto final da reação é um aerossol ou solução de ácido sulfúrico na água da chuva, que acidifica o solo e agrava doenças respiratórias humanas. A precipitação de aerossol de ácido sulfúrico de chamas de fumaça de empresas químicas é observada em baixa nebulosidade e alta umidade do ar. As lâminas foliares de plantas que crescem a menos de 11 km de tais empreendimentos geralmente são densamente pontilhadas com pequenas manchas necróticas formadas nos locais de sedimentação de gotas de ácido sulfúrico. Empresas pirometalúrgicas de metalurgia não ferrosa e ferrosa, bem como usinas termelétricas emitem anualmente na atmosfera dezenas de milhões de toneladas de anidrido sulfúrico.
Sulfeto de hidrogênio e dissulfeto de carbono. Eles entram na atmosfera separadamente ou em conjunto com outros compostos de enxofre. As principais fontes de emissões são empresas de fabricação de fibra artificial, açúcar, coque, refinarias de petróleo e campos de petróleo. Na atmosfera, ao interagir com outros poluentes, sofrem oxidação lenta a anidrido sulfúrico.
óxidos de nitrogênio. As principais fontes de emissões são empresas produtoras de fertilizantes nitrogenados, ácido nítrico e nitratos, corantes de anilina, compostos nitro, seda viscosa e celulóide. A quantidade de óxidos de nitrogênio que entram na atmosfera é de 20 milhões de toneladas por ano.
Compostos de flúor. As fontes de poluição são as empresas produtoras de alumínio, esmaltes, vidro, cerâmica, aço e fertilizantes fosfatados. Substâncias contendo flúor entram na atmosfera na forma de compostos gasosos - fluoreto de hidrogênio ou poeira de fluoreto de sódio e cálcio. Os compostos são caracterizados por um efeito tóxico. Os derivados de flúor são inseticidas fortes.
Compostos de cloro. Eles entram na atmosfera de empresas químicas que produzem ácido clorídrico, pesticidas contendo cloro, corantes orgânicos, álcool hidrolítico, alvejante, refrigerante. Na atmosfera, eles são encontrados como uma mistura de moléculas de cloro e vapores de ácido clorídrico. A toxicidade do cloro é determinada pelo tipo de compostos e sua concentração. Na indústria metalúrgica, durante a fundição do ferro-gusa e seu processamento em aço, diversos metais pesados e gases tóxicos são liberados na atmosfera. Assim, por 1 tonelada de ferro fundido saturado, além de 12,7 kg de dióxido de enxofre e 14,5 kg de partículas de poeira, que determinam a quantidade de compostos de arsênio, fósforo, antimônio, chumbo, vapor de mercúrio e metais raros, substâncias de alcatrão e hidrogênio cianeto, são liberados.
Poluição da atmosfera por aerossóis. Aerossóis são partículas sólidas ou líquidas suspensas no ar. Os componentes sólidos dos aerossóis, em alguns casos, são especialmente perigosos para os organismos e causam doenças específicas em humanos. Na atmosfera, a poluição por aerossol é percebida na forma de fumaça, neblina, névoa ou neblina. Uma parte significativa dos aerossóis é formada na atmosfera quando partículas sólidas e líquidas interagem entre si ou com o vapor de água. O tamanho médio das partículas de aerossol é de 1-5 mícrons. Cerca de 1 metro cúbico entra na atmosfera da Terra todos os anos. km de partículas de poeira de origem artificial. Um grande número de partículas de poeira também é formado durante as atividades de produção das pessoas. Informações sobre algumas fontes de poeira tecnogênica são fornecidas na Tabela 1:
tabela 1
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As principais fontes de poluição do ar por aerossóis artificiais são usinas termelétricas que consomem carvão com alto teor de cinzas, usinas de enriquecimento, metalúrgicas, cimento, magnesita e plantas de negro de fumo. As partículas de aerossol dessas fontes são distinguidas por uma ampla variedade de composição química. Na maioria das vezes, compostos de silício, cálcio e carbono são encontrados em sua composição, menos frequentemente - óxidos de metais: ferro, magnésio, manganês, zinco, cobre, níquel, chumbo, antimônio, bismuto, selênio, arsênico, berílio, cádmio, cromo , cobalto, molibdênio, bem como amianto. Uma variedade ainda maior é característica de poeira orgânica, incluindo hidrocarbonetos alifáticos e aromáticos, sais ácidos. É formado durante a combustão de produtos petrolíferos residuais, durante o processo de pirólise em refinarias de petróleo, petroquímicas e outras empresas similares. Fontes permanentes de poluição por aerossóis são os lixões industriais - montes artificiais de material redepositado, principalmente estéril, formado durante a mineração ou de resíduos de indústrias de processamento, usinas termelétricas. A fonte de poeira e gases venenosos é a explosão em massa. Assim, como resultado de uma explosão de tamanho médio (250-300 toneladas de explosivos), cerca de 2 mil metros cúbicos são liberados na atmosfera. m de monóxido de carbono condicional e mais de 150 toneladas de poeira. A produção de cimento e outros materiais de construção também é uma fonte de poluição do ar com poeira. Os principais processos tecnológicos dessas indústrias - moagem e processamento químico de cargas, produtos semi-acabados e produtos obtidos em correntes de gás quente são sempre acompanhados de emissões de poeira e outras substâncias nocivas para a atmosfera. Os poluentes atmosféricos incluem hidrocarbonetos - saturados e insaturados, contendo de 1 a 13 átomos de carbono. Eles sofrem várias transformações, oxidação, polimerização, interagindo com outros poluentes atmosféricos após serem excitados pela radiação solar. Como resultado dessas reações, são formados compostos de peróxido, radicais livres, compostos de hidrocarbonetos com óxidos de nitrogênio e enxofre, muitas vezes na forma de partículas de aerossol. Sob certas condições climáticas, especialmente grandes acumulações de impurezas gasosas e aerossóis nocivas podem se formar na camada de ar superficial.
Isso geralmente acontece quando há uma inversão na camada de ar diretamente acima das fontes de emissão de gases e poeira - a localização de uma camada de ar mais frio sob ar quente, o que impede massas de ar e retarda a transferência de impurezas para cima. Como resultado, as emissões nocivas concentram-se sob a camada de inversão, seu conteúdo próximo ao solo aumenta acentuadamente, o que se torna uma das razões para a formação de uma névoa fotoquímica até então desconhecida na natureza.
Névoa fotoquímica (smog). A névoa fotoquímica é uma mistura multicomponente de gases e partículas de aerossol de origem primária e secundária. A composição dos principais componentes do smog inclui ozônio, nitrogênio e óxidos de enxofre, numerosos compostos de peróxidos orgânicos, chamados coletivamente de fotooxidantes. O smog fotoquímico ocorre como resultado de reações fotoquímicas sob certas condições: presença de alta concentração de óxidos de nitrogênio, hidrocarbonetos e outros poluentes na atmosfera, radiação solar intensa e troca de ar calma ou muito fraca na camada superficial com um poderoso e aumentado inversão por pelo menos um dia. Tempo calmo sustentado, geralmente acompanhado de inversões, é necessário para criar uma alta concentração de reagentes.
Tais condições são criadas com mais frequência em junho-setembro e com menos frequência no inverno. Em tempo claro prolongado, a radiação solar causa a quebra das moléculas de dióxido de nitrogênio com a formação de óxido nítrico e oxigênio atômico. O oxigênio atômico com oxigênio molecular dá ozônio. Parece que este último, oxidando o óxido nítrico, deveria se transformar novamente em oxigênio molecular e o óxido nítrico em dióxido. Mas isso não acontece. O óxido nítrico reage com as olefinas nos gases de escape, que quebram a ligação dupla para formar fragmentos moleculares e excesso de ozônio. Como resultado da dissociação em curso, novas massas de dióxido de nitrogênio são divididas e fornecem quantidades adicionais de ozônio. Ocorre uma reação cíclica, como resultado da qual o ozônio se acumula gradualmente na atmosfera. Este processo pára à noite. Por sua vez, o ozônio reage com as olefinas. Vários peróxidos estão concentrados na atmosfera, que no total formam oxidantes característicos da névoa fotoquímica. Estes últimos são a fonte dos chamados radicais livres, que são caracterizados por uma reatividade especial. Essa poluição não é incomum em Londres, Paris, Los Angeles, Nova York e outras cidades da Europa e da América. De acordo com seus efeitos fisiológicos no corpo humano, eles são extremamente perigosos para os sistemas respiratório e circulatório e muitas vezes causam a morte prematura de moradores urbanos com problemas de saúde.
O problema do controle da emissão de poluentes na atmosfera pelas empresas industriais (MPC). A prioridade no desenvolvimento de concentrações máximas permitidas no ar pertence à URSS. MPC - tais concentrações que uma pessoa e sua prole são afetadas direta ou indiretamente, não pioram seu desempenho, bem-estar, bem como as condições sanitárias e de vida das pessoas.
A generalização de todas as informações sobre o MPC, recebidas por todos os departamentos, é realizada no MGO (Observatório Geofísico Principal). Para determinar os valores do ar com base nos resultados das observações, os valores medidos das concentrações são comparados com a concentração máxima máxima permitida e o número de casos em que o MPC foi excedido, bem como quantas vezes o maior valor foi superior ao MPC, é determinado. O valor médio da concentração para um mês ou um ano é comparado com o MPC de longo prazo - MPC médio estável. O estado de poluição do ar por diversas substâncias observada na atmosfera da cidade é avaliado por meio de um indicador complexo - o índice de poluição do ar (API). Para fazer isso, o MPC normalizado para os valores correspondentes e as concentrações médias de várias substâncias com a ajuda de cálculos simples levam ao valor das concentrações de dióxido de enxofre e depois somadas. As concentrações máximas únicas dos principais poluentes foram as mais altas em Norilsk (óxidos de nitrogênio e enxofre), Frunze (poeira), Omsk (monóxido de carbono). O grau de poluição do ar pelos principais poluentes é diretamente dependente do desenvolvimento industrial da cidade. As maiores concentrações máximas são típicas de cidades com população superior a 500 mil habitantes. A poluição do ar com substâncias específicas depende do tipo de indústria desenvolvida na cidade. Se as empresas de vários setores estão localizadas em uma grande cidade, um nível muito alto de poluição do ar é criado, mas o problema de reduzir as emissões de muitas substâncias específicas ainda permanece sem solução.
POLUIÇÃO QUÍMICA DA ÁGUA NATURAL.
Qualquer corpo de água ou fonte de água está associado ao seu ambiente externo. É influenciada pelas condições de formação de escoamento superficial ou subterrâneo, vários fenômenos naturais, indústria, construção industrial e municipal, transporte, atividades humanas econômicas e domésticas. A consequência dessas influências é a introdução de novas substâncias inusitadas no ambiente aquático - poluentes que degradam a qualidade da água. A poluição que entra no ambiente aquático é classificada de diferentes maneiras, dependendo das abordagens, critérios e tarefas. Assim, geralmente alocam poluição química, física e biológica. A poluição química é uma mudança nas propriedades químicas naturais da água devido a um aumento no teor de impurezas nocivas, tanto inorgânicas (sais minerais, ácidos, álcalis, partículas de argila) quanto de natureza orgânica (petróleo e derivados, resíduos orgânicos, tensoativos, pesticidas).
poluição inorgânica. Os principais poluentes inorgânicos (minerais) das águas doces e marinhas são uma variedade de compostos químicos que são tóxicos para os habitantes do ambiente aquático. Estes são compostos de arsênico, chumbo, cádmio, mercúrio, cromo, cobre, flúor. A maioria deles acaba na água como resultado de atividades humanas. Os metais pesados são absorvidos pelo fitoplâncton e depois transferidos através da cadeia alimentar para organismos mais organizados. O efeito tóxico de alguns dos poluentes mais comuns na hidrosfera é apresentado na Tabela 2:
mesa 2
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Grau de toxicidade:
- - ausência de
+ - muito fraco
++ - fraco
+++ - forte
++++ - muito forte.
Além das substâncias listadas na tabela, contaminantes perigosos do ambiente aquático incluem ácidos e bases inorgânicas, que causam uma ampla faixa de pH dos efluentes industriais (1,0 - 11,0) e podem alterar o pH do ambiente aquático para valores de 5,0 ou acima de 8,0, enquanto os peixes em água doce e marinha podem existir apenas na faixa de pH de 5,0 a 8,5. Entre as principais fontes de poluição da hidrosfera com minerais e elementos biogênicos, destacam-se as empresas da indústria alimentícia e a agricultura. Cerca de 6 milhões de toneladas de sais são lavados de terras irrigadas anualmente. Até o ano 2000 é possível aumentar seu peso para até 12 milhões de toneladas/ano. Os resíduos contendo mercúrio, chumbo e cobre estão localizados em áreas separadas ao largo da costa, mas alguns deles são transportados para muito além das águas territoriais. A poluição por mercúrio reduz significativamente a produção primária dos ecossistemas marinhos, inibindo o desenvolvimento do fitoplâncton. Resíduos contendo mercúrio geralmente se acumulam nos sedimentos de fundo de baías ou estuários de rios. Sua migração posterior é acompanhada pelo acúmulo de metilmercúrio e sua inclusão nas cadeias tróficas dos organismos aquáticos. Assim, a doença de Minamata, descoberta pela primeira vez por cientistas japoneses em pessoas que comiam peixes capturados na Baía de Minamata, na qual efluentes industriais com mercúrio tecnogênico eram despejados incontrolavelmente, tornou-se notória.
poluição orgânica. Entre as substâncias solúveis introduzidas no oceano a partir da terra, não só os elementos minerais e biogênicos, mas também os resíduos orgânicos são de grande importância para os habitantes do meio aquático. A remoção de matéria orgânica para o oceano é estimada em 300 a 380 milhões de toneladas/ano. As águas residuais contendo suspensões de origem orgânica ou matéria orgânica dissolvida afetam negativamente a condição dos corpos d'água. Ao sedimentar, as suspensões inundam o fundo e retardam o desenvolvimento ou param completamente a atividade vital desses microrganismos envolvidos no processo de autopurificação da água. Quando esses sedimentos apodrecem, compostos nocivos e substâncias tóxicas, como o sulfeto de hidrogênio, podem ser formados, o que leva à poluição de toda a água do rio. A presença de suspensões também dificulta a penetração da luz na água e retarda os processos de fotossíntese. Um dos principais requisitos sanitários para a qualidade da água é o teor da quantidade necessária de oxigênio nela. O efeito nocivo é exercido por todos os contaminantes que de uma forma ou de outra contribuem para a redução do teor de oxigênio na água. Surfactantes - gorduras, óleos, lubrificantes - formam uma película na superfície da água, que impede as trocas gasosas entre a água e a atmosfera, o que reduz o grau de saturação da água com oxigênio. Uma quantidade significativa de matéria orgânica, a maioria não característica das águas naturais, é lançada nos rios junto com os efluentes industriais e domésticos. O aumento da poluição de corpos d'água e drenos é observado em todos os países industrializados. Informações sobre o conteúdo de algumas substâncias orgânicas em águas residuais industriais são fornecidas na Tabela 3:
Tabela 3
Devido ao ritmo acelerado de urbanização e à construção um tanto lenta de estações de tratamento de esgoto ou seu funcionamento insatisfatório, as bacias hidrográficas e o solo estão poluídos com resíduos domésticos. A poluição é especialmente perceptível em corpos d'água de fluxo lento ou estagnado (reservatórios, lagos).
Decompondo-se no ambiente aquático, os resíduos orgânicos podem se tornar um meio para organismos patogênicos. A água contaminada com resíduos orgânicos torna-se quase imprópria para consumo e outras necessidades. O lixo doméstico é perigoso não só porque é fonte de algumas doenças humanas (febre tifóide, disenteria, cólera), mas também porque requer muito oxigênio para sua decomposição. Se as águas residuais domésticas entrarem no reservatório em quantidades muito grandes, o conteúdo de oxigênio solúvel pode cair abaixo do nível necessário para a vida dos organismos marinhos e de água doce.
O PROBLEMA DA POLUIÇÃO DO OCEANO MUNDIAL (no exemplo de vários compostos orgânicos).
Petróleo e derivados. O óleo é um líquido oleoso viscoso de cor marrom escura e com baixa fluorescência. O petróleo consiste principalmente de hidrocarbonetos alifáticos e hidroaromáticos saturados. Os principais componentes do petróleo - hidrocarbonetos (até 98%) - são divididos em 4 classes:
Parafinas (alcenos) - (até 90% da composição total) - substâncias estáveis, cujas moléculas são expressas por uma cadeia linear e ramificada de átomos de carbono. As parafinas leves têm volatilidade e solubilidade máximas em água.
Cicloparafinas - (30 - 60% da composição total) - compostos cíclicos saturados com 5-6 átomos de carbono no anel. Além de ciclopentano e ciclohexano, compostos bicíclicos e policíclicos deste grupo são encontrados no óleo. Estes compostos são muito estáveis e difíceis de biodegradar.
Hidrocarbonetos aromáticos - (20 - 40% da composição total) - compostos cíclicos insaturados da série do benzeno, contendo 6 átomos de carbono no anel menos que as cicloparafinas. O óleo contém compostos voláteis com uma molécula na forma de um único anel (benzeno, tolueno, xileno), depois bicíclico (naftaleno), semicíclico (pireno).
Olefinas (alcenos) - (até 10% da composição total) - compostos não cíclicos insaturados com um ou dois átomos de hidrogênio em cada átomo de carbono em uma molécula que possui uma cadeia linear ou ramificada.
Petróleo e derivados são os poluentes mais comuns nos oceanos. No início da década de 1980, cerca de 6 milhões de toneladas de petróleo entravam anualmente no oceano, o que representava 0,23% da produção mundial. As maiores perdas de petróleo estão associadas ao seu transporte das áreas de produção. Emergências, descarga de água de lavagem e lastro ao mar por caminhões-tanque - tudo isso leva à presença de campos de poluição permanentes ao longo das rotas marítimas. No período 1962-79, como resultado de acidentes, cerca de 2 milhões de toneladas de petróleo entraram no meio marinho. Nos últimos 30 anos, desde 1964, cerca de 2.000 poços foram perfurados no Oceano Mundial, dos quais 1.000 e 350 poços industriais foram equipados apenas no Mar do Norte. Devido a pequenos vazamentos, 0,1 milhão de toneladas de óleo são perdidas anualmente. Grandes massas de petróleo entram nos mares ao longo dos rios, com bueiros domésticos e pluviais.
O volume de poluição dessa fonte é de 2,0 milhões de toneladas/ano. Todos os anos, 0,5 milhão de toneladas de petróleo entram com efluentes industriais. Entrando no ambiente marinho, o óleo primeiro se espalha na forma de um filme, formando camadas de várias espessuras. Pela cor do filme, você pode determinar sua espessura (Tabela 4):
Tabela 4
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O filme de óleo altera a composição do espectro e a intensidade da penetração da luz na água. A transmissão de luz de filmes finos de petróleo bruto é de 1-10% (280 nm), 60-70% (400 nm).
Um filme com uma espessura de 30-40 mícrons absorve completamente a radiação infravermelha. Quando misturado com água, o óleo forma uma emulsão de dois tipos: direta - "óleo em água" - e reversa - "água em óleo". Emulsões diretas, compostas por gotículas de óleo com diâmetro de até 0,5 μm, são menos estáveis e são típicas de óleos contendo surfactantes. Quando as frações voláteis são removidas, o óleo forma emulsões inversas viscosas, que podem permanecer na superfície, ser levadas pela corrente, lavadas em terra e depositadas no fundo.
Pesticidas. Os pesticidas são um grupo de substâncias sintéticas usadas para controlar pragas e doenças de plantas. Os pesticidas são divididos nos seguintes grupos: inseticidas - para combater insetos nocivos, fungicidas e bactericidas - para combater doenças bacterianas de plantas, herbicidas - contra ervas daninhas. Foi estabelecido que os pesticidas, destruindo pragas, prejudicam muitos organismos benéficos e prejudicam a saúde das biocenoses. Na agricultura, há muito tempo existe um problema de transição de métodos químicos (poluentes) para métodos biológicos (amigáveis ao meio ambiente) de controle de pragas. Atualmente, mais de 5 milhões de toneladas de agrotóxicos entram no mercado mundial. Cerca de 1,5 milhão de toneladas dessas substâncias já entraram nos ecossistemas terrestres e marinhos por meio de cinzas e água. A produção industrial de agrotóxicos é acompanhada pelo aparecimento de um grande número de subprodutos que poluem as águas residuais. No ambiente aquático, representantes de inseticidas, fungicidas e herbicidas são mais comuns que outros. Os inseticidas sintetizados são divididos em três grupos principais: organoclorados, organofosforados e carbonatos. Os inseticidas organoclorados são obtidos por cloração de hidrocarbonetos líquidos aromáticos e heterocíclicos. Estes incluem DDT e seus derivados, nas moléculas das quais a estabilidade de grupos alifáticos e aromáticos aumenta na presença conjunta, vários derivados clorados de clorodieno (eldrin). Estas substâncias têm uma meia-vida de várias décadas e são muito resistentes à biodegradação. No meio aquático, são frequentemente encontrados bifenilos policlorados - derivados do DDT sem parte alifática, totalizando 210 homólogos e isômeros. Nos últimos 40 anos, mais de 1,2 milhão de toneladas de bifenilos policlorados foram usados na produção de plásticos, corantes, transformadores e capacitores. Os bifenilos policlorados (PCBs) entram no meio ambiente como resultado do descarte de efluentes industriais e da incineração de resíduos sólidos em aterros sanitários. A última fonte fornece PBCs para a atmosfera, de onde caem com precipitação atmosférica para todas as regiões do globo. Assim, em amostras de neve colhidas na Antártida, o teor de PBC foi de 0,03 - 1,2 kg/l.
Tensoativos sintéticos. Os detergentes (surfactantes) pertencem a um extenso grupo de substâncias que diminuem a tensão superficial da água. Fazem parte dos detergentes sintéticos (SMC), amplamente utilizados no dia a dia e na indústria. Juntamente com as águas residuais, os surfactantes entram nas águas continentais e no ambiente marinho. Os SMS contêm polifosfatos de sódio, nos quais os detergentes são dissolvidos, bem como uma série de ingredientes adicionais que são tóxicos para os organismos aquáticos: agentes aromatizantes, agentes branqueadores (persulfatos, perboratos), carbonato de sódio, carboximetilcelulose, silicatos de sódio. Dependendo da natureza e estrutura da parte hidrofílica das moléculas de surfactante, elas são divididas em aniônicas, catiônicas, anfotéricas e não iônicas. Este último não forma íons em água. Os mais comuns entre os surfactantes são as substâncias aniônicas. Eles representam mais de 50% de todos os tensoativos produzidos no mundo. A presença de tensoativos em efluentes industriais está associada ao seu uso em processos como a concentração de minérios na flotação, a separação de produtos de tecnologia química, a produção de polímeros, a melhoria das condições de perfuração de poços de petróleo e gás e o combate a equipamentos corrosão. Na agricultura, os surfactantes são usados como parte dos pesticidas.
Compostos com propriedades cancerígenas. Substâncias cancerígenas são compostos quimicamente homogêneos que apresentam atividade transformadora e capacidade de causar alterações carcinogênicas, teratogênicas (violação dos processos de desenvolvimento embrionário) ou mutagênicas nos organismos. Dependendo das condições de exposição, eles podem levar à inibição do crescimento, envelhecimento acelerado, interrupção do desenvolvimento individual e alterações no pool genético dos organismos. Substâncias com propriedades cancerígenas incluem hidrocarbonetos alifáticos clorados, cloreto de vinila e especialmente hidrocarbonetos aromáticos policíclicos (PAHs). A quantidade máxima de PAHs nos sedimentos atuais do Oceano Mundial (mais de 100 μg/km de massa de matéria seca) foi encontrada em zonas tentonicamente ativas sujeitas à ação térmica profunda. As principais fontes antropogênicas de HPAs no meio ambiente são a pirólise de substâncias orgânicas durante a combustão de diversos materiais, madeira e combustível.
Metais pesados. Os metais pesados (mercúrio, chumbo, cádmio, zinco, cobre, arsênico) são poluentes comuns e altamente tóxicos. Eles são amplamente utilizados em várias produções industriais, portanto, apesar das medidas de tratamento, o teor de compostos de metais pesados em efluentes industriais é bastante alto. Grandes massas desses compostos entram no oceano através da atmosfera. Mercúrio, chumbo e cádmio são os mais perigosos para as biocenoses marinhas. O mercúrio é transportado para o oceano com escoamento continental e através da atmosfera. Durante o intemperismo de rochas sedimentares e ígneas, 3,5 mil toneladas de mercúrio são liberadas anualmente. A composição da poeira atmosférica contém cerca de 12 mil toneladas de mercúrio, sendo que uma parte significativa é de origem antropogênica. Cerca de metade da produção industrial anual deste metal (910 mil toneladas/ano) acaba no oceano de diversas formas. Em áreas poluídas por águas industriais, a concentração de mercúrio em solução e suspensão aumenta muito. Ao mesmo tempo, algumas bactérias convertem cloretos em metilmercúrio altamente tóxico. A contaminação de frutos do mar levou repetidamente ao envenenamento por mercúrio da população costeira. Em 1977, havia 2.800 vítimas da doença Minomata, causada por resíduos da produção de cloreto de vinil e acetaldeído, que usava cloreto de mercúrio como catalisador. Efluentes insuficientemente tratados das empresas entraram na Baía de Minamata. Os porcos são um elemento traço típico encontrado em todos os componentes do meio ambiente: em rochas, solos, águas naturais, atmosfera e organismos vivos. Finalmente, os porcos são ativamente dispersos no ambiente durante as atividades humanas. São emissões de efluentes industriais e domésticos, de fumaça e poeira de empresas industriais, de gases de escape de motores de combustão interna. O fluxo de migração de chumbo do continente para o oceano ocorre não apenas com o escoamento dos rios, mas também pela atmosfera. Com a poeira continental, o oceano recebe (20-30) toneladas de chumbo por ano.
Descarga de resíduos no mar para fins de descarte (despejo). Muitos países com acesso ao mar realizam o enterramento marinho de vários materiais e substâncias, em particular solos escavados durante a dragagem, escórias de perfuração, resíduos industriais, resíduos de construção, resíduos sólidos, explosivos e produtos químicos e resíduos radioativos. O volume de sepultamentos correspondeu a cerca de 10% da massa total de poluentes que entram no Oceano Mundial. A base para o despejo no mar é a capacidade do ambiente marinho de processar uma grande quantidade de substâncias orgânicas e inorgânicas sem causar grandes danos à água. No entanto, essa capacidade não é ilimitada.
Portanto, o dumping é considerado uma medida forçada, um tributo temporário à imperfeição da tecnologia pela sociedade. As escórias industriais contêm uma variedade de substâncias orgânicas e compostos de metais pesados. O lixo doméstico contém em média (em peso de matéria seca) 32-40% de matéria orgânica; 0,56% de nitrogênio; 0,44% de fósforo; 0,155% de zinco; 0,085% de chumbo; 0,001% de mercúrio; 0,001% de cádmio. Durante a descarga, a passagem do material pela coluna d'água, parte dos poluentes vai para a solução, alterando a qualidade da água, a outra é sorvida por partículas suspensas e vai para os sedimentos de fundo. Ao mesmo tempo, a turbidez da água aumenta. A presença de substâncias orgânicas muitas vezes leva ao rápido consumo de oxigênio na água e muitas vezes ao seu completo desaparecimento, à dissolução de suspensões, ao acúmulo de metais na forma dissolvida e ao aparecimento de sulfeto de hidrogênio.
A presença de uma grande quantidade de matéria orgânica cria um ambiente redutor estável no solo, no qual aparece um tipo especial de água intersticial, contendo sulfeto de hidrogênio, amônia e íons metálicos. Organismos bentônicos e outros são afetados em graus variados pelos materiais descarregados.No caso da formação de filmes superficiais contendo hidrocarbonetos de petróleo e surfactantes, as trocas gasosas na interface ar-água são interrompidas. Os poluentes que entram na solução podem se acumular nos tecidos e órgãos dos hidrobianos e ter um efeito tóxico sobre eles. O despejo de materiais de despejo no fundo e o aumento prolongado da turbidez da água fornecida levam à morte de formas inativas de bentos por asfixia. Nos peixes, moluscos e crustáceos sobreviventes, a taxa de crescimento é reduzida devido à deterioração das condições de alimentação e respiração. A composição de espécies de uma determinada comunidade muitas vezes muda. Ao organizar um sistema de controlo da descarga de resíduos no mar, a definição das zonas de despejo, a determinação da dinâmica de poluição da água do mar e dos sedimentos de fundo assume uma importância decisiva. Para identificar possíveis volumes de descarga no mar, é necessário realizar cálculos de todos os poluentes na composição da descarga de material.
poluição térmica. A poluição térmica da superfície de reservatórios e áreas marinhas costeiras ocorre como resultado da descarga de águas residuais aquecidas de usinas de energia e algumas produções industriais. A descarga de água aquecida em muitos casos causa um aumento na temperatura da água nos reservatórios em 6-8 graus Celsius. A área de pontos de água aquecida em áreas costeiras pode chegar a 30 metros quadrados. km. Uma estratificação de temperatura mais estável evita a troca de água entre as camadas da superfície e do fundo. A solubilidade do oxigênio diminui e seu consumo aumenta, pois com o aumento da temperatura, aumenta a atividade das bactérias aeróbicas que decompõem a matéria orgânica. A diversidade de espécies do fitoplâncton e de toda a flora de algas está aumentando.
Com base na generalização do material, pode-se concluir que os efeitos do impacto antropogênico no ambiente aquático se manifestam nos níveis individual e populacional-biocenótico, e o efeito de longo prazo dos poluentes leva a uma simplificação do ecossistema.
POLUIÇÃO DO SOLO.
A cobertura do solo da Terra é o componente mais importante da biosfera da Terra. É a casca do solo que determina muitos processos que ocorrem na biosfera.
O significado mais importante dos solos é o acúmulo de matéria orgânica, vários elementos químicos e energia. A cobertura do solo funciona como absorvedor biológico, destruidor e neutralizador de diversos contaminantes. Se este elo da biosfera for destruído, então o funcionamento existente da biosfera será irreversivelmente interrompido. Por isso é de extrema importância estudar o significado bioquímico global da cobertura do solo, seu estado atual e as mudanças sob a influência da atividade antrópica. Um dos tipos de impacto antropogênico é a poluição por agrotóxicos.
Pesticidas como fator poluidor. A descoberta dos agrotóxicos - meios químicos de proteção de plantas e animais de diversas pragas e doenças - é uma das conquistas mais importantes da ciência moderna. Hoje no mundo são aplicados 300 kg de produtos químicos por 1 hectare. No entanto, como resultado do uso prolongado de pesticidas na agricultura e na medicina (controle de vetores), há quase universalmente um declínio na eficácia devido ao desenvolvimento de cepas de pragas resistentes e à disseminação de "novas" pragas cujos inimigos naturais e concorrentes foram destruídos por pesticidas. Ao mesmo tempo, o efeito dos agrotóxicos começou a se manifestar em escala global. Do grande número de insetos, apenas 0,3% ou 5 mil espécies são prejudiciais. A resistência a pesticidas foi encontrada em 250 espécies. Isso é exacerbado pelo fenômeno de resistência cruzada, que consiste no fato de que o aumento da resistência à ação de um medicamento é acompanhado por resistência a compostos de outras classes. Do ponto de vista biológico geral, a resistência pode ser considerada como uma mudança nas populações como resultado da transição de uma cepa sensível para uma cepa resistente da mesma espécie devido à seleção causada por agrotóxicos. Esse fenômeno está associado a rearranjos genéticos, fisiológicos e bioquímicos dos organismos. O uso excessivo de pesticidas (herbicidas, inseticidas, desfolhantes) afeta negativamente a qualidade do solo. Nesse sentido, o destino dos agrotóxicos nos solos e as possibilidades e possibilidades de neutralizá-los por métodos químicos e biológicos estão sendo intensamente estudados. É muito importante criar e usar apenas medicamentos com vida útil curta, medida em semanas ou meses. Alguns progressos já foram feitos nesta área e drogas com alto índice de destruição estão sendo introduzidas, mas o problema como um todo ainda não foi resolvido.
Impactos atmosféricos ácidos em terra. Um dos problemas globais mais agudos da atualidade e do futuro previsível é o problema do aumento da acidez da precipitação e da cobertura do solo. Áreas de solos ácidos não conhecem secas, mas sua fertilidade natural é baixa e instável; eles se esgotam rapidamente e os rendimentos são baixos. A chuva ácida causa não apenas a acidificação das águas superficiais e dos horizontes superiores do solo. A acidez com fluxos descendentes estende-se por todo o perfil do solo e provoca uma acidificação significativa das águas subterrâneas. A chuva ácida ocorre como resultado da atividade econômica humana, acompanhada pela emissão de quantidades colossais de óxidos de enxofre, nitrogênio e carbono. Esses óxidos, entrando na atmosfera, são transportados por longas distâncias, interagem com a água e se transformam em soluções de uma mistura de ácidos sulfuroso, sulfúrico, nitroso, nítrico e carbônico, que caem na forma de "chuva ácida" em terra, interagindo com plantas, solos, águas. As principais fontes na atmosfera são a queima de xisto, petróleo, carvão, gás na indústria, agricultura e em casa. A atividade econômica humana quase dobrou a entrada de óxidos de enxofre, nitrogênio, sulfeto de hidrogênio e monóxido de carbono na atmosfera. Naturalmente, isso afetou o aumento da acidez da precipitação atmosférica, águas subterrâneas e subterrâneas. Para resolver este problema, é necessário aumentar o volume de medições representativas sistemáticas de compostos poluentes atmosféricos em grandes áreas.
CONCLUSÃO.
A proteção da natureza é a tarefa do nosso século, um problema que se tornou social. Repetidamente ouvimos falar do perigo que ameaça o meio ambiente, mas ainda assim muitos de nós os consideramos um produto desagradável, mas inevitável da civilização e acreditamos que ainda teremos tempo para lidar com todas as dificuldades que vieram à tona.
No entanto, o impacto humano sobre o meio ambiente assumiu proporções alarmantes. Para melhorar fundamentalmente a situação, serão necessárias ações intencionais e ponderadas. Uma política responsável e eficiente em relação ao meio ambiente só será possível se acumularmos dados confiáveis sobre o estado atual do meio ambiente, conhecimento fundamentado sobre a interação de fatores ambientais importantes, se desenvolvermos novos métodos para reduzir e prevenir os danos causados à Natureza por Cara.
Impacto da produção química no meio ambiente
A produção química tem um impacto múltiplo no meio ambiente. Em geral, três tipos de impacto podem ser distinguidos:
- poluição do ambiente natural com produtos químicos,
- esgotamento dos recursos naturais;
- mudanças nas paisagens naturais e o surgimento de paisagens antropogênicas (tecnogênicas).
De fato, todos esses três tipos de interação estão inter-relacionados e só podem ser separados em casos extremos. Vamos considerar esses efeitos com mais detalhes.
A poluição do ambiente natural com produtos químicos como resultado do trabalho de uma empresa química está mais corretamente associada ao fluxo descontrolado de resíduos dessa produção para o ambiente natural. Neste caso, os resíduos devem incluir todas as emissões, descargas, perdas de produtos principais e auxiliares, etc. Aparentemente, é mais correto usar o termo poluente, que significa qualquer produto químico que entre no meio ambiente ou nele ocorra em quantidades que ultrapassem os limites do teor usual, limitando as flutuações naturais, ou o fundo natural médio no momento em que pergunta.
Assim, nas emissões de poeira da planta Petrochemia em Plock (Polônia), o teor de alumínio é 69,3, vanádio - 22,4, ferro - 9,0, níquel - 2,58, metais pesados (chumbo, cromo, cobalto, molibdênio, cádmio, etc.) - 0,43% (maio). Ao redor da planta em uma área de cerca de 150 metros quadrados. km cai anualmente 924 toneladas de compostos de vanádio, 105 toneladas de níquel, 37 toneladas de chumbo, 765 toneladas de ferro e cerca de 70 toneladas de compostos de outros metais. O acúmulo de metais pesados nas plantas é 2...3 vezes maior do que nas áreas mais distantes da planta (dados de 1986).
As empresas químicas são fontes de poluição não apenas do ambiente aéreo, mas também de corpos d'água com esgoto. Assim, a produção de sais minerais e inorgânicos produz águas residuais contendo ácidos inorgânicos, álcalis, sais: fluoretos, sulfatos, fosfatos, etc.
A produção das principais sínteses orgânicas e petroquímicas contém ácidos graxos, compostos aromáticos, álcoois nas águas residuais lançadas (descargas).
Refinarias de petróleo e empresas de processamento térmico de combustíveis sólidos descarregam produtos petrolíferos, óleos e resinas, fenóis, substâncias tensoativas (surfactantes), etc. juntamente com águas residuais. A produção de resinas sintéticas, polímeros, fibras sintéticas contém substâncias macromoleculares, monômeros , partículas de polímero, etc. .d.
Os resíduos sólidos das indústrias químicas, quando lançados descontroladamente no meio ambiente, também causam sua poluição.
Não apenas os resíduos da produção química representam um perigo para o meio ambiente, mas também seus produtos quando entram no ambiente natural de forma incontrolável. Esta última circunstância deve-se à toxicidade dos produtos químicos.
De fato, um composto do grupo das nitrosaminas sintetizado, por exemplo, em Oak Ridges, causa mutações em camundongos 5 vezes maiores do que sua irradiação com uma dose de 600 rads. É claro que a entrada de tal substância no ambiente natural aumenta drasticamente o risco de mutações nos organismos vivos.
O esgotamento dos recursos naturais é o segundo tipo de impacto da produção química (químico-metalúrgica) no meio ambiente. Uma ilustração disso é a ideia de um recurso integral proposto pelos acadêmicos N.P. Fedorsenko e N.F. Rsimmsrs (Fig. 3.5).
Arroz. 3.5. Esquema ilustrativo da deterioração da qualidade dos recursos naturais (recurso integral) como resultado do impacto tecnogênico:
a - o nível inicial das águas subterrâneas; 6 - nível do lençol freático em decorrência da atividade econômica; 1 - desmatamento; 2 - destruição do relevo; 3 - morte de peixes; 4 - assoreamento do reservatório; 5 - rebaixamento do nível do rio; 6 - redução da geração de energia elétrica nas usinas hidrelétricas em decorrência da diminuição do nível do rio: 7 - desmatamento em decorrência da poluição atmosférica
A peculiaridade de um recurso integral é que uma mudança qualitativa ou quantitativa em um dos componentes de um recurso integral inevitavelmente leva a mudanças mais ou menos perceptíveis na quantidade e qualidade de outros componentes desse recurso.
Assim, a construção de uma fábrica química e a exploração de certas matérias-primas específicas por ela são acompanhadas por uma deterioração da qualidade dos recursos naturais, seu esgotamento e poluição ambiental.
A mudança nas paisagens naturais e o surgimento de paisagens antropogênicas decorrem diretamente do desenvolvimento do conceito de recurso integral. A deterioração do valor dos recursos naturais (em particular os estéticos e recreativos) acompanha necessariamente a transformação das paisagens naturais em antropogénicas (tecnogénicas).
A classificação das paisagens natural-tecnogênicas é dada na fig. 3.6.
Arroz. 3.6. Classificação de paisagens natural-tecnogênicas
Paisagem antropogênica - uma paisagem, cuja emergência e estrutura são determinadas pela atividade humana; É subdividida em dois tipos: cultural (primeiro) e acultural (segundo).
Cultural é o resultado da atividade humana intencional, é constantemente mantida por uma pessoa no estado certo para realizar determinadas tarefas (tais paisagens incluem campos cultivados, parques, jardins, etc.).
O segundo tipo de paisagem - acultural - não é criado diretamente e é muitas vezes o resultado de processos naturais indesejáveis causados pela atividade humana: o desenvolvimento de ravinas nos campos é na maioria das vezes o resultado de uma violação da tecnologia agrícola; a inundação das margens dos reservatórios dos rios de várzea ocorre como resultado de uma forte desaceleração do fluxo de água e da elevação do nível das águas subterrâneas; a formação de dolinas e subsidência do solo é frequentemente associada a colapsos de vazios subterrâneos resultantes de mineração subterrânea, etc.
Objetivo do estudo: Estudar a influência da indústria na natureza do planeta. Tarefas: 1. Descrever a interação das empresas industriais com o meio ambiente; 2. Mostrar o impacto ambiental da poluição ambiental; 3. Formar uma cultura ecológica comum de uma pessoa.
Em todas as fases do seu desenvolvimento, o homem esteve intimamente ligado ao mundo exterior. Mas desde o surgimento de uma sociedade altamente industrial, a perigosa interferência do homem na natureza aumentou dramaticamente. O homem tem que intervir cada vez mais na economia da biosfera - aquela parte do nosso planeta em que existe vida. Atualmente, existem várias fontes de poluição ambiental. Uma delas é a indústria.
Sabe-se que a poluição atmosférica ocorre principalmente como resultado do trabalho da indústria, transporte, etc., que juntos emitem anualmente mais de um bilhão de partículas sólidas e gasosas “ao vento”. Os principais poluentes do ar hoje são o monóxido de carbono e o dióxido de enxofre. Atualmente, é geralmente aceito que a produção industrial é a que mais polui o ar. Fontes de poluição - usinas termelétricas, que, juntamente com a fumaça, emitem dióxido de enxofre e dióxido de carbono no ar; empresas metalúrgicas, especialmente metalurgia não ferrosa, que emitem óxidos de nitrogênio, sulfeto de hidrogênio, cloro, flúor, amônia, compostos de fósforo, partículas e compostos de mercúrio e arsênico no ar; fábricas de produtos químicos e de cimento. Gases nocivos entram no ar como resultado da combustão de combustível para necessidades industriais, aquecimento doméstico, transporte, combustão e processamento de resíduos domésticos e industriais. Os poluentes atmosféricos mais comuns entram principalmente em duas formas: na forma de partículas suspensas ou na forma de gases. Poluição do ar
Poluição da água A humanidade utiliza principalmente água doce para suas necessidades. Seu volume é ligeiramente superior a 2% da hidrosfera, e a distribuição dos recursos hídricos pelo globo é extremamente desigual. Na Europa e na Ásia, onde vivem 70% da população mundial, concentram-se apenas 39% das águas dos rios. O consumo total das águas dos rios está aumentando de ano para ano em todas as regiões do mundo. A falta de água é agravada pela deterioração de sua qualidade. As águas utilizadas na indústria, agricultura e na vida cotidiana são devolvidas aos corpos hídricos na forma de efluentes mal tratados ou geralmente não tratados. Assim, a poluição da hidrosfera ocorre principalmente como resultado do lançamento de águas residuais industriais, agrícolas e domésticas em rios, lagos e mares. Atualmente, muitos rios estão altamente poluídos - o Danúbio, Volga, Dnieper, Dniester, etc. A poluição do oceano mundial está crescendo. E aqui um papel significativo é desempenhado não apenas pela poluição do esgoto, mas também pelo ingresso de uma grande quantidade de produtos petrolíferos nas águas dos mares e oceanos. Um dos principais requisitos sanitários para a qualidade da água é o teor da quantidade necessária de oxigênio nela. Os efeitos nocivos têm toda a poluição, que, de uma forma ou de outra, contribui para a redução do oxigênio na água. O aumento da poluição de corpos d'água e drenos é observado em todos os países industrializados.
Poluição do solo A cobertura do solo da Terra é o componente mais importante da biosfera da Terra. É a casca do solo que determina muitos processos que ocorrem na biosfera. A poluição do solo é difícil de classificar; em diferentes fontes, sua divisão se dá de diferentes maneiras. Se generalizarmos e destacarmos o principal, observa-se o seguinte quadro de poluição do solo: lixo, emissões, lixões, rochas sedimentares; metais pesados; pesticidas; substancias radioativas. O significado mais importante dos solos é o acúmulo de matéria orgânica, vários elementos químicos e energia. A cobertura do solo funciona como absorvedor biológico, destruidor e neutralizador de diversos contaminantes. Se este elo da biosfera for destruído, então o funcionamento existente da biosfera será irreversivelmente interrompido. Por isso é de extrema importância estudar o significado bioquímico global da cobertura do solo, seu estado atual e as mudanças sob a influência da atividade antrópica. Um dos tipos de impacto antropogênico é a poluição por agrotóxicos. Quase todos os poluentes que são inicialmente lançados na atmosfera acabam na terra e na água. Os aerossóis de sedimentação podem conter metais pesados tóxicos - chumbo, mercúrio, cobre, vanádio, cobalto, níquel. Geralmente eles são inativos e se acumulam no solo. Mas os ácidos também entram no solo com a chuva. Ao combinar com ele, os metais podem se transformar em compostos solúveis disponíveis para as plantas. Substâncias que estão constantemente presentes no solo também passam para formas solúveis, o que às vezes leva à morte das plantas.
O problema dos resíduos ácidos Um dos problemas globais mais agudos de hoje e do futuro é o problema do aumento da acidez da precipitação e da cobertura do solo. Todos os anos, cerca de 200 milhões de partículas sólidas (poeira, fuligem, etc.), 200 milhões de toneladas de dióxido de enxofre (SO2), 700 milhões de toneladas de dióxido de enxofre são liberados na atmosfera da Terra. toneladas de monóxido de carbono, 150 mi. toneladas de óxidos de nitrogênio, que no total é mais de 1 bilhão de toneladas de substâncias nocivas. Chuva ácida (ou, mais corretamente), precipitação ácida, uma vez que a precipitação de substâncias nocivas pode ocorrer tanto na forma de chuva quanto na forma de neve, granizo, causar enormes danos. Como resultado da precipitação ácida, o equilíbrio nos ecossistemas é perturbado. Áreas de solos ácidos não conhecem secas, mas sua fertilidade natural é reduzida e instável; eles se esgotam rapidamente e seus rendimentos são baixos; ferrugem de estruturas metálicas; edifícios, estruturas, etc. são destruídos. A chuva ácida causa não apenas a acidificação das águas superficiais e dos horizontes superiores do solo. A acidez com fluxos descendentes estende-se por todo o perfil do solo e provoca uma acidificação significativa das águas subterrâneas. A chuva ácida ocorre como resultado das atividades humanas, acompanhada pela emissão de quantidades colossais de óxidos de enxofre, nitrogênio, carbono. Esses óxidos, ao entrarem na atmosfera, são transportados por longas distâncias, interagem com a água e se transformam em soluções de uma mistura de ácidos sulfuroso, sulfúrico, nitroso, nítrico e carbônico, que caem na forma de chuva ácida em terra, interagindo com plantas, solos, águas. Uma das causas da morte de florestas em muitas regiões do mundo é a chuva ácida. Para resolver este problema, é necessário aumentar o volume de medições sistemáticas de compostos poluentes atmosféricos em grandes áreas.
O problema do efeito estufa Até meados do século XX. as flutuações climáticas dependiam relativamente pouco do homem e de sua atividade econômica. Nas últimas décadas, essa situação mudou drasticamente. Como resultado da atividade antrópica, a quantidade de dióxido de carbono na atmosfera está aumentando constantemente, o que leva a um aumento do efeito estufa e contribui para o aumento da temperatura do ar próximo à superfície terrestre. A mudança na temperatura média do ar está diretamente relacionada à mudança na área de coberturas de neve e gelo. O regime de gelo depende da chegada da radiação solar, temperatura do ar nas estações quente e fria. Segundo especialistas, o derretimento ativo do gelo marinho do Ártico começará com um aumento na temperatura média do ar no Hemisfério Norte em cerca de 2°C. As mudanças climáticas afetam os padrões de precipitação. O aquecimento leva a um aumento da evaporação da superfície dos oceanos e, consequentemente, a um aumento na quantidade de precipitação que cai na superfície da Terra. A mudança climática inevitavelmente afeta o nível do Oceano Mundial. Tem sido sugerido que a parte ocidental do manto de gelo da Antártida é instável e pode entrar em colapso (com aquecimento rápido) dentro de algumas décadas, o que elevaria o nível do oceano em cerca de 5 m e levaria à inundação de grandes áreas da superfície da Terra. .
O problema da camada de ozônio O problema ecológico da camada de ozônio não é menos complexo em termos científicos. Como você sabe, a vida na Terra só apareceu depois que a camada protetora de ozônio do planeta foi formada, cobrindo-o da cruel radiação ultravioleta. O problema da camada de ozônio surgiu em 1982, quando uma sonda lançada de uma estação britânica na Antártida detectou uma queda acentuada do ozônio a uma altitude de quilômetros. Desde então, um "buraco" de ozônio de formas e tamanhos variados foi registrado sobre a Antártida o tempo todo. Segundo os últimos dados de 1992, é igual a 23 milhões de quilômetros quadrados, ou seja, uma área igual a toda a América do Norte. Mais tarde, o mesmo "buraco" foi descoberto sobre o arquipélago ártico canadense, sobre Svalbard e depois em diferentes lugares da Eurásia, em particular sobre Voronezh. O esgotamento da camada de ozônio é uma realidade muito mais perigosa para toda a vida na Terra do que a queda de algum meteorito supergrande, porque o ozônio não permite que radiação perigosa atinja a superfície da Terra. No caso de uma diminuição do ozônio, a humanidade está ameaçada, no mínimo, com um surto de câncer de pele e doenças oculares. Em geral, um aumento na dose de raios ultravioleta pode enfraquecer o sistema imunológico humano e, ao mesmo tempo, reduzir o rendimento dos campos, reduzir a base já estreita do suprimento de alimentos da Terra. Os cientistas acreditam que a razão para a formação dos chamados buracos de ozônio na atmosfera são os clorofluorcarbonos. Aplicações de fertilizantes nitrogenados na agricultura; cloração de água potável, combate a incêndios, solventes e aerossóis resultou em milhões de toneladas de clorofluorometanos entrando na atmosfera mais baixa como um gás neutro incolor. Espalhando-se para cima, os clorofluorometanos sob a ação da radiação UV se decompõem em vários compostos, dos quais o óxido de cloro destrói mais intensamente o ozônio. Também foi descoberto que muito ozônio é destruído pelos motores de foguete de aeronaves modernas que voam em grandes altitudes, bem como ao lançar naves espaciais e satélites.
Cooperação internacional no campo da proteção ambiental A cooperação internacional na solução de problemas ambientais globais é uma atividade internacional nos níveis governamental e não governamental, realizada no âmbito de acordos interestaduais, programas internacionais da ONU, UNESCO, etc., programas ambientais e projetos implementados por organizações ambientais privadas e públicas, fundos e destinados a unir os esforços de estados, indivíduos e associações públicas na superação dos problemas ambientais globais da humanidade. A cooperação internacional no campo da proteção ambiental é regida pelo direito ambiental internacional, que se baseia em princípios e normas geralmente reconhecidos. A alta prioridade do fator ambiental nas relações internacionais está em constante aumento, o que está associado à deterioração do meio ambiente.
Conclusão: O impacto do homem no meio ambiente tem assumido proporções alarmantes. Para melhorar fundamentalmente a situação, serão necessárias ações intencionais e ponderadas. Uma política responsável e eficiente em relação ao meio ambiente só será possível se acumularmos dados confiáveis sobre o estado atual do meio ambiente, conhecimento fundamentado sobre a interação de fatores ambientais importantes, se desenvolvermos novos métodos para reduzir e prevenir os danos causados à Natureza por Cara. O problema do autocontrole razoável da sociedade humana em relação à natureza está se tornando cada vez mais importante. Claro, o curso do desenvolvimento humano, sua invasão da natureza não pode ser interrompido. As mudanças antrópicas no ambiente natural são inevitáveis, mas não necessariamente desfavoráveis do ponto de vista científico. Para criar uma vida harmoniosa para as pessoas na Terra, é necessário estabelecer novos valores humanísticos, construir uma sociedade justa que proteja a natureza. A hipótese foi confirmada.
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Introdução.
Consequências de um acidente de oleoduto. 1996
Em todas as fases do seu desenvolvimento, o homem esteve intimamente ligado ao mundo exterior. Mas desde o surgimento de uma sociedade altamente industrializada, a perigosa intervenção humana na natureza aumentou dramaticamente, o escopo dessa interferência se expandiu, tornou-se mais diversificado e agora ameaça se tornar um perigo global para a humanidade. O consumo de matérias-primas não renováveis está aumentando, cada vez mais terras aráveis estão deixando a economia, então cidades e fábricas estão sendo construídas sobre elas. O homem tem que intervir cada vez mais na economia da biosfera - aquela parte do nosso planeta em que existe vida. A biosfera da Terra está passando por um crescente impacto antropogênico. Ao mesmo tempo, vários dos processos mais significativos podem ser distinguidos, nenhum dos quais melhora a situação ecológica do planeta.
A mais ampla e significativa é a poluição química do meio ambiente por substâncias de natureza química incomum para ele. Entre eles estão os poluentes gasosos e aerossóis de origem industrial e doméstica. O acúmulo de dióxido de carbono na atmosfera também está progredindo. O desenvolvimento posterior desse processo fortalecerá a tendência indesejável de aumento da temperatura média anual do planeta. Os ambientalistas também estão alarmados com a poluição contínua do Oceano Mundial com petróleo e derivados, que já atingiu 1/5 de sua superfície total. A poluição por óleo desse tamanho pode causar uma interrupção significativa das trocas de gás e água entre a hidrosfera e a atmosfera. Não há dúvidas sobre a importância da contaminação química do solo com agrotóxicos e seu aumento da acidez, levando ao colapso do ecossistema. Em geral, todos os fatores considerados, que podem ser atribuídos ao efeito poluente, têm um impacto significativo nos processos que ocorrem na biosfera.
Poluição química da biosfera.
O homem vem poluindo a atmosfera há milhares de anos, mas as consequências do uso do fogo, que ele utilizou ao longo desse período, foram insignificantes. Tive de me conformar com o fato de que a fumaça atrapalhava a respiração e que a fuligem cobria o teto e as paredes da casa com uma cobertura preta. O calor resultante era mais importante para uma pessoa do que o ar puro e as paredes inacabadas das cavernas. Essa poluição inicial do ar não foi um problema, pois as pessoas viviam então em pequenos grupos, ocupando um ambiente natural intocado imensamente vasto. E mesmo uma concentração significativa de pessoas em uma área relativamente pequena, como era o caso da antiguidade clássica, ainda não foi acompanhada de consequências graves.
Foi assim até o início do século XIX. Somente nos últimos cem anos o desenvolvimento da indústria nos "dotou" de tais processos de produção, cujas consequências a princípio o homem ainda não podia imaginar. Surgiram cidades com milhões de fortes, cujo crescimento não pode ser interrompido. Tudo isso é fruto de grandes invenções e conquistas do homem.
Basicamente, existem três fontes principais de poluição do ar: indústria, caldeiras domésticas, transporte. A participação de cada uma dessas fontes na poluição atmosférica total varia muito de lugar para lugar. Atualmente, é geralmente aceito que a produção industrial é a que mais polui o ar. Fontes de poluição - usinas termelétricas, que, juntamente com a fumaça, emitem dióxido de enxofre e dióxido de carbono no ar; empresas metalúrgicas, especialmente metalurgia não ferrosa, que emitem óxidos de nitrogênio, sulfeto de hidrogênio, cloro, flúor, amônia, compostos de fósforo, partículas e compostos de mercúrio e arsênico no ar; fábricas de produtos químicos e de cimento. Gases nocivos entram no ar como resultado da combustão de combustível para necessidades industriais, aquecimento doméstico, transporte, combustão e processamento de resíduos domésticos e industriais. Os poluentes atmosféricos são divididos em primários, que entram diretamente na atmosfera, e secundários, resultantes da transformação desta última. Assim, o dióxido de enxofre que entra na atmosfera é oxidado a anidrido sulfúrico, que interage com o vapor de água e forma gotículas de ácido sulfúrico. Quando o anidrido sulfúrico reage com a amônia, formam-se cristais de sulfato de amônio. Da mesma forma, como resultado de reações químicas, fotoquímicas, físico-químicas entre poluentes e componentes atmosféricos, outros sinais secundários são formados. A principal fonte de poluição pirogênica do planeta são usinas termelétricas, empresas metalúrgicas e químicas, usinas de caldeiras, que consomem mais de 70% dos combustíveis sólidos e líquidos produzidos anualmente. As principais impurezas nocivas de origem pirogênica são as seguintes:
Monóxido de carbono. É obtido pela combustão incompleta de substâncias carbonáceas. Ele entra no ar como resultado da queima de resíduos sólidos, com gases de exaustão e emissões de empresas industriais. Pelo menos 1.250 milhões de toneladas desse gás entram na atmosfera todos os anos.O monóxido de carbono é um composto que reage ativamente com as partes constituintes da atmosfera e contribui para o aumento da temperatura do planeta e a criação de um efeito estufa.
Dióxido de enxofre. É emitido durante a combustão de combustível contendo enxofre ou o processamento de minérios sulfurosos (até 170 milhões de toneladas por ano). Parte dos compostos de enxofre é liberada durante a combustão de resíduos orgânicos em lixões de mineração. Somente nos Estados Unidos, a quantidade total de dióxido de enxofre emitido na atmosfera correspondeu a 65% da emissão global.
Anidrido sulfúrico. É formado durante a oxidação do dióxido de enxofre. O produto final da reação é um aerossol ou solução de ácido sulfúrico na água da chuva, que acidifica o solo e agrava doenças respiratórias humanas. A precipitação de aerossol de ácido sulfúrico de labaredas de fumaça de empresas químicas é observada em baixa nebulosidade e alta umidade do ar. As lâminas foliares de plantas que crescem a menos de 11 km de tais empreendimentos geralmente são densamente pontilhadas com pequenas manchas necróticas formadas nos locais de sedimentação de gotas de ácido sulfúrico. Empresas pirometalúrgicas de metalurgia não ferrosa e ferrosa, bem como usinas termelétricas emitem anualmente na atmosfera dezenas de milhões de toneladas de anidrido sulfúrico.
Sulfeto de hidrogênio e dissulfeto de carbono. Eles entram na atmosfera separadamente ou em conjunto com outros compostos de enxofre. As principais fontes de emissões são as empresas de fabricação de fibra artificial, açúcar, coque, refinarias de petróleo e campos de petróleo. Na atmosfera, ao interagir com outros poluentes, sofrem oxidação lenta a anidrido sulfúrico.
óxidos de nitrogênio. As principais fontes de emissões são empresas produtoras de fertilizantes nitrogenados, ácido nítrico e nitratos, corantes de anilina, compostos nitro, seda viscosa e celulóide. A quantidade de óxidos de nitrogênio que entram na atmosfera é de 20 milhões de toneladas por ano.
Compostos de flúor. As fontes de poluição são as empresas produtoras de alumínio, esmaltes, vidro, cerâmica, aço e fertilizantes fosfatados. Substâncias contendo flúor entram na atmosfera na forma de compostos gasosos - fluoreto de hidrogênio ou poeira de fluoreto de sódio e cálcio. Os compostos são caracterizados por um efeito tóxico. Os derivados de flúor são inseticidas fortes.
Compostos de cloro. Eles entram na atmosfera de empresas químicas que produzem ácido clorídrico, pesticidas contendo cloro, corantes orgânicos, álcool hidrolítico, alvejante, refrigerante. Na atmosfera, eles são encontrados como uma mistura de moléculas de cloro e vapores de ácido clorídrico. A toxicidade do cloro é determinada pelo tipo de compostos e sua concentração. Na indústria metalúrgica, durante a fundição do ferro-gusa e seu processamento em aço, diversos metais pesados e gases tóxicos são liberados na atmosfera. Assim, por 1 tonelada de ferro fundido saturado, além de 12,7 kg de dióxido de enxofre e 14,5 kg de partículas de poeira, que determinam a quantidade de compostos de arsênio, fósforo, antimônio, chumbo, vapor de mercúrio e metais raros, substâncias de alcatrão e hidrogênio cianeto, são liberados.
Poluição da atmosfera por aerossóis. Aerossóis são partículas sólidas ou líquidas suspensas no ar. Os componentes sólidos dos aerossóis, em alguns casos, são especialmente perigosos para os organismos e causam doenças específicas em humanos. Na atmosfera, a poluição por aerossol é percebida na forma de fumaça, neblina, névoa ou neblina. Uma parte significativa dos aerossóis é formada na atmosfera quando partículas sólidas e líquidas interagem entre si ou com o vapor de água. O tamanho médio das partículas de aerossol é de 1-5 mícrons. Cerca de 1 metro cúbico entra na atmosfera da Terra todos os anos. km de partículas de poeira de origem artificial. Um grande número de partículas de poeira também é formado durante as atividades de produção das pessoas. Informações sobre algumas fontes de poeira tecnogênica são fornecidas na Tabela 1:
tabela 1
As principais fontes de poluição do ar por aerossóis artificiais são usinas termelétricas que consomem carvão com alto teor de cinzas, usinas de enriquecimento, metalúrgicas, cimento, magnesita e plantas de negro de fumo. As partículas de aerossol dessas fontes são distinguidas por uma ampla variedade de composição química. Na maioria das vezes, compostos de silício, cálcio e carbono são encontrados em sua composição, menos frequentemente - óxidos de metais: ferro, magnésio, manganês, zinco, cobre, níquel, chumbo, antimônio, bismuto, selênio, arsênico, berílio, cádmio, cromo , cobalto, molibdênio, bem como amianto. Uma variedade ainda maior é característica de poeira orgânica, incluindo hidrocarbonetos alifáticos e aromáticos, sais ácidos. É formado durante a combustão de produtos petrolíferos residuais, durante o processo de pirólise em refinarias de petróleo, petroquímicas e outras empresas similares. Fontes permanentes de poluição por aerossóis são os lixões industriais - montes artificiais de material redepositado, principalmente estéril, formado durante a mineração ou de resíduos de indústrias de processamento, usinas termelétricas. A fonte de poeira e gases venenosos é a explosão em massa. Assim, como resultado de uma explosão de tamanho médio (250-300 toneladas de explosivos), cerca de 2 mil metros cúbicos são liberados na atmosfera. m de monóxido de carbono condicional e mais de 150 toneladas de poeira. A produção de cimento e outros materiais de construção também é uma fonte de poluição do ar com poeira. Os principais processos tecnológicos dessas indústrias - moagem e processamento químico de cargas, produtos semi-acabados e produtos obtidos em correntes de gás quente são sempre acompanhados de emissões de poeira e outras substâncias nocivas para a atmosfera. Os poluentes atmosféricos incluem hidrocarbonetos - saturados e insaturados, contendo de 1 a 13 átomos de carbono. Eles sofrem várias transformações, oxidação, polimerização, interagindo com outros poluentes atmosféricos após serem excitados pela radiação solar. Como resultado dessas reações, são formados compostos de peróxido, radicais livres, compostos de hidrocarbonetos com óxidos de nitrogênio e enxofre, muitas vezes na forma de partículas de aerossol. Sob certas condições climáticas, especialmente grandes acumulações de impurezas gasosas e aerossóis nocivas podem se formar na camada de ar superficial.
Isso geralmente acontece quando há uma inversão na camada de ar diretamente acima das fontes de emissão de gases e poeira - a localização de uma camada de ar mais frio sob ar quente, o que impede massas de ar e retarda a transferência de impurezas para cima. Como resultado, as emissões nocivas concentram-se sob a camada de inversão, seu conteúdo próximo ao solo aumenta acentuadamente, o que se torna uma das razões para a formação de uma névoa fotoquímica até então desconhecida na natureza.
Névoa fotoquímica (smog). A névoa fotoquímica é uma mistura multicomponente de gases e partículas de aerossol de origem primária e secundária. A composição dos principais componentes do smog inclui ozônio, nitrogênio e óxidos de enxofre, numerosos compostos de peróxidos orgânicos, chamados coletivamente de fotooxidantes. O smog fotoquímico ocorre como resultado de reações fotoquímicas sob certas condições: presença de alta concentração de óxidos de nitrogênio, hidrocarbonetos e outros poluentes na atmosfera, radiação solar intensa e troca de ar calma ou muito fraca na camada superficial com um poderoso e aumentado inversão por pelo menos um dia. Tempo calmo sustentado, geralmente acompanhado de inversões, é necessário para criar uma alta concentração de reagentes.
Tais condições são criadas com mais frequência em junho-setembro e com menos frequência no inverno. Em tempo claro prolongado, a radiação solar causa a quebra das moléculas de dióxido de nitrogênio com a formação de óxido nítrico e oxigênio atômico. O oxigênio atômico com oxigênio molecular dá ozônio. Parece que este último, oxidando o óxido nítrico, deveria se transformar novamente em oxigênio molecular e o óxido nítrico em dióxido. Mas isso não acontece. O óxido nítrico reage com as olefinas nos gases de escape, que quebram a ligação dupla para formar fragmentos moleculares e excesso de ozônio. Como resultado da dissociação em curso, novas massas de dióxido de nitrogênio são divididas e fornecem quantidades adicionais de ozônio. Ocorre uma reação cíclica, como resultado da qual o ozônio se acumula gradualmente na atmosfera. Este processo pára à noite. Por sua vez, o ozônio reage com as olefinas. Vários peróxidos estão concentrados na atmosfera, que no total formam oxidantes característicos da névoa fotoquímica. Estes últimos são a fonte dos chamados radicais livres, que são caracterizados por uma reatividade especial. Essa poluição não é incomum em Londres, Paris, Los Angeles, Nova York e outras cidades da Europa e da América. De acordo com seus efeitos fisiológicos no corpo humano, eles são extremamente perigosos para os sistemas respiratório e circulatório e muitas vezes causam a morte prematura de moradores urbanos com problemas de saúde.
O problema do controle da emissão de poluentes na atmosfera pelas empresas industriais (MPC). A prioridade no desenvolvimento de concentrações máximas permitidas no ar pertence à URSS. MPC - tais concentrações que uma pessoa e sua prole são afetadas direta ou indiretamente, não pioram seu desempenho, bem-estar, bem como as condições sanitárias e de vida das pessoas.
A generalização de todas as informações sobre o MPC, recebidas por todos os departamentos, é realizada no MGO (Observatório Geofísico Principal). Para determinar os valores do ar com base nos resultados das observações, os valores medidos das concentrações são comparados com a concentração máxima máxima permitida e o número de casos em que o MPC foi excedido, bem como quantas vezes o maior valor foi superior ao MPC, é determinado. O valor médio da concentração para um mês ou um ano é comparado com o MPC de longo prazo - MPC médio estável. O estado de poluição do ar por diversas substâncias observada na atmosfera da cidade é avaliado por meio de um indicador complexo - o índice de poluição do ar (API). Para fazer isso, o MPC normalizado para os valores correspondentes e as concentrações médias de várias substâncias com a ajuda de cálculos simples levam ao valor das concentrações de dióxido de enxofre e depois somadas. As concentrações máximas únicas dos principais poluentes foram as mais altas em Norilsk (óxidos de nitrogênio e enxofre), Frunze (poeira), Omsk (monóxido de carbono). O grau de poluição do ar pelos principais poluentes é diretamente dependente do desenvolvimento industrial da cidade. As maiores concentrações máximas são típicas de cidades com população superior a 500 mil habitantes. A poluição do ar com substâncias específicas depende do tipo de indústria desenvolvida na cidade. Se as empresas de vários setores estão localizadas em uma grande cidade, um nível muito alto de poluição do ar é criado, mas o problema de reduzir as emissões de muitas substâncias específicas ainda permanece sem solução.
Poluição química das águas naturais.
Qualquer corpo de água ou fonte de água está associado ao seu ambiente externo. É influenciada pelas condições de formação de escoamento superficial ou subterrâneo, vários fenômenos naturais, indústria, construção industrial e municipal, transporte, atividades humanas econômicas e domésticas. A consequência dessas influências é a introdução de novas substâncias inusitadas no ambiente aquático - poluentes que degradam a qualidade da água. A poluição que entra no ambiente aquático é classificada de diferentes maneiras, dependendo das abordagens, critérios e tarefas. Assim, geralmente alocam poluição química, física e biológica. A poluição química é uma mudança nas propriedades químicas naturais da água devido a um aumento no teor de impurezas nocivas, tanto inorgânicas (sais minerais, ácidos, álcalis, partículas de argila) quanto de natureza orgânica (petróleo e derivados, resíduos orgânicos, tensoativos, pesticidas).
poluição inorgânica. Os principais poluentes inorgânicos (minerais) das águas doces e marinhas são uma variedade de compostos químicos que são tóxicos para os habitantes do ambiente aquático. Estes são compostos de arsênico, chumbo, cádmio, mercúrio, cromo, cobre, flúor. A maioria deles acaba na água como resultado de atividades humanas. Os metais pesados são absorvidos pelo fitoplâncton e depois transferidos através da cadeia alimentar para organismos mais organizados. O efeito tóxico de alguns dos poluentes mais comuns na hidrosfera é apresentado na Tabela 2:
mesa 2
Grau de toxicidade:
Ausência de
Muito fraco
Fraco
Forte
Muito forte.
Além das substâncias listadas na tabela, contaminantes perigosos do ambiente aquático incluem ácidos e bases inorgânicas, que causam uma ampla faixa de pH dos efluentes industriais (1,0 - 11,0) e podem alterar o pH do ambiente aquático para valores de 5,0 ou acima de 8,0, enquanto os peixes em água doce e marinha podem existir apenas na faixa de pH de 5,0 a 8,5. Entre as principais fontes de poluição da hidrosfera com minerais e elementos biogênicos, destacam-se as empresas da indústria alimentícia e a agricultura. Cerca de 6 milhões de toneladas de sais são lavados de terras irrigadas anualmente. Até o ano 2000 é possível aumentar seu peso para até 12 milhões de toneladas/ano. Os resíduos contendo mercúrio, chumbo e cobre estão localizados em áreas separadas ao largo da costa, mas alguns deles são transportados para muito além das águas territoriais. A poluição por mercúrio reduz significativamente a produção primária dos ecossistemas marinhos, inibindo o desenvolvimento do fitoplâncton. Resíduos contendo mercúrio geralmente se acumulam nos sedimentos de fundo de baías ou estuários de rios. Sua migração posterior é acompanhada pelo acúmulo de metilmercúrio e sua inclusão nas cadeias tróficas dos organismos aquáticos. Assim, a doença de Minamata, descoberta pela primeira vez por cientistas japoneses em pessoas que comiam peixes capturados na Baía de Minamata, na qual efluentes industriais com mercúrio tecnogênico eram despejados incontrolavelmente, tornou-se notória.
poluição orgânica. Entre as substâncias solúveis introduzidas no oceano a partir da terra, não só os elementos minerais e biogênicos, mas também os resíduos orgânicos são de grande importância para os habitantes do meio aquático. A remoção de matéria orgânica para o oceano é estimada em 300 a 380 milhões de toneladas/ano. As águas residuais contendo suspensões de origem orgânica ou matéria orgânica dissolvida afetam negativamente a condição dos corpos d'água. Ao sedimentar, as suspensões inundam o fundo e retardam o desenvolvimento ou param completamente a atividade vital desses microrganismos envolvidos no processo de autopurificação da água. Quando esses sedimentos apodrecem, compostos nocivos e substâncias tóxicas, como o sulfeto de hidrogênio, podem ser formados, o que leva à poluição de toda a água do rio. A presença de suspensões também dificulta a penetração da luz na água e retarda os processos de fotossíntese. Um dos principais requisitos sanitários para a qualidade da água é o teor da quantidade necessária de oxigênio nela. O efeito nocivo é exercido por todos os contaminantes que de uma forma ou de outra contribuem para a redução do teor de oxigênio na água. Surfactantes - gorduras, óleos, lubrificantes - formam uma película na superfície da água, que impede as trocas gasosas entre a água e a atmosfera, o que reduz o grau de saturação da água com oxigênio. Uma quantidade significativa de matéria orgânica, a maioria não característica das águas naturais, é lançada nos rios junto com os efluentes industriais e domésticos. O aumento da poluição de corpos d'água e drenos é observado em todos os países industrializados. Informações sobre o conteúdo de algumas substâncias orgânicas em águas residuais industriais são fornecidas na Tabela 3:
Tabela 3
Devido ao ritmo acelerado de urbanização e à construção um tanto lenta de estações de tratamento de esgoto ou seu funcionamento insatisfatório, as bacias hidrográficas e o solo estão poluídos com resíduos domésticos. A poluição é especialmente perceptível em corpos d'água de fluxo lento ou estagnado (reservatórios, lagos).
Decompondo-se no ambiente aquático, os resíduos orgânicos podem se tornar um meio para organismos patogênicos. A água contaminada com resíduos orgânicos torna-se quase imprópria para consumo e outras necessidades. O lixo doméstico é perigoso não só porque é fonte de algumas doenças humanas (febre tifóide, disenteria, cólera), mas também porque requer muito oxigênio para sua decomposição. Se as águas residuais domésticas entrarem no reservatório em quantidades muito grandes, o conteúdo de oxigênio solúvel pode cair abaixo do nível necessário para a vida dos organismos marinhos e de água doce.
O problema da poluição dos oceanos (no exemplo de uma série de compostos orgânicos).
Petróleo e derivados. O óleo é um líquido oleoso viscoso de cor marrom escura e com baixa fluorescência. O petróleo consiste principalmente de hidrocarbonetos alifáticos e hidroaromáticos saturados. Os principais componentes do petróleo - hidrocarbonetos (até 98%) - são divididos em 4 classes:
Parafinas (alcenos) - (até 90% da composição total) - substâncias estáveis, cujas moléculas são expressas por uma cadeia linear e ramificada de átomos de carbono. As parafinas leves têm volatilidade e solubilidade máximas em água.
Cicloparafinas - (30 - 60% da composição total) - compostos cíclicos saturados com 5-6 átomos de carbono no anel. Além de ciclopentano e ciclohexano, compostos bicíclicos e policíclicos deste grupo são encontrados no óleo. Estes compostos são muito estáveis e difíceis de biodegradar.
Hidrocarbonetos aromáticos - (20 - 40% da composição total) - compostos cíclicos insaturados da série benzeno, contendo 6 átomos de carbono no anel menos que as cicloparafinas. O óleo contém compostos voláteis com uma molécula na forma de um único anel (benzeno, tolueno, xileno), depois bicíclico (naftaleno), semicíclico (pireno).
Olefinas (alcenos) - (até 10% da composição total) - compostos não cíclicos insaturados com um ou dois átomos de hidrogênio em cada átomo de carbono em uma molécula que possui uma cadeia linear ou ramificada.
Petróleo e derivados são os poluentes mais comuns nos oceanos. No início da década de 1980, cerca de 6 milhões de toneladas de petróleo entravam anualmente no oceano, o que representava 0,23% da produção mundial. As maiores perdas de petróleo estão associadas ao seu transporte das áreas de produção. Emergências, descarga de água de lavagem e lastro ao mar por caminhões-tanque - tudo isso leva à presença de campos de poluição permanentes ao longo das rotas marítimas. No período 1962-79, como resultado de acidentes, cerca de 2 milhões de toneladas de petróleo entraram no meio marinho. Nos últimos 30 anos, desde 1964, cerca de 2.000 poços foram perfurados no Oceano Mundial, dos quais 1.000 e 350 poços industriais foram equipados apenas no Mar do Norte. Devido a pequenos vazamentos, 0,1 milhão de toneladas de óleo são perdidas anualmente. Grandes massas de petróleo entram nos mares ao longo dos rios, com bueiros domésticos e pluviais.
O volume de poluição dessa fonte é de 2,0 milhões de toneladas/ano. Todos os anos, 0,5 milhão de toneladas de petróleo entram com efluentes industriais. Entrando no ambiente marinho, o óleo primeiro se espalha na forma de um filme, formando camadas de várias espessuras. Pela cor do filme, você pode determinar sua espessura (Tabela 4):
Tabela 4
O filme de óleo altera a composição do espectro e a intensidade da penetração da luz na água. A transmissão de luz de filmes finos de petróleo bruto é de 1-10% (280 nm), 60-70% (400 nm).
Um filme com uma espessura de 30-40 mícrons absorve completamente a radiação infravermelha. Quando misturado com água, o óleo forma uma emulsão de dois tipos: direta - "óleo em água" - e reversa - "água em óleo". Emulsões diretas, compostas por gotículas de óleo com diâmetro de até 0,5 μm, são menos estáveis e são típicas de óleos contendo surfactantes. Quando as frações voláteis são removidas, o óleo forma emulsões inversas viscosas, que podem permanecer na superfície, ser levadas pela corrente, lavadas em terra e depositadas no fundo.
Pesticidas. Os pesticidas são um grupo de substâncias sintéticas usadas para controlar pragas e doenças de plantas. Os pesticidas são divididos nos seguintes grupos: inseticidas - para combater insetos nocivos, fungicidas e bactericidas - para combater doenças bacterianas de plantas, herbicidas - contra ervas daninhas. Foi estabelecido que os pesticidas, destruindo pragas, prejudicam muitos organismos benéficos e prejudicam a saúde das biocenoses. Na agricultura, há muito tempo existe um problema de transição de métodos químicos (poluentes) para métodos biológicos (amigáveis ao meio ambiente) de controle de pragas. Atualmente, mais de 5 milhões de toneladas de agrotóxicos entram no mercado mundial. Cerca de 1,5 milhão de toneladas dessas substâncias já entraram nos ecossistemas terrestres e marinhos por meio de cinzas e água. A produção industrial de agrotóxicos é acompanhada pelo aparecimento de um grande número de subprodutos que poluem as águas residuais. No ambiente aquático, representantes de inseticidas, fungicidas e herbicidas são mais comuns que outros. Os inseticidas sintetizados são divididos em três grupos principais: organoclorados, organofosforados e carbonatos. Os inseticidas organoclorados são obtidos por cloração de hidrocarbonetos líquidos aromáticos e heterocíclicos. Estes incluem DDT e seus derivados, nas moléculas das quais a estabilidade de grupos alifáticos e aromáticos aumenta na presença conjunta, vários derivados clorados de clorodieno (eldrin). Estas substâncias têm uma meia-vida de várias décadas e são muito resistentes à biodegradação. No meio aquático, são frequentemente encontrados bifenilos policlorados - derivados do DDT sem parte alifática, totalizando 210 homólogos e isômeros. Nos últimos 40 anos, mais de 1,2 milhão de toneladas de bifenilos policlorados foram usados na produção de plásticos, corantes, transformadores e capacitores. Os bifenilos policlorados (PCBs) entram no meio ambiente como resultado do descarte de efluentes industriais e da incineração de resíduos sólidos em aterros sanitários. A última fonte fornece PBCs para a atmosfera, de onde caem com precipitação atmosférica para todas as regiões do globo. Assim, em amostras de neve colhidas na Antártida, o teor de PBC foi de 0,03 - 1,2 kg/l.
Tensoativos sintéticos. Os detergentes (surfactantes) pertencem a um extenso grupo de substâncias que diminuem a tensão superficial da água. Fazem parte dos detergentes sintéticos (SMC), amplamente utilizados no dia a dia e na indústria. Juntamente com as águas residuais, os surfactantes entram nas águas continentais e no ambiente marinho. Os SMS contêm polifosfatos de sódio, nos quais os detergentes são dissolvidos, bem como uma série de ingredientes adicionais que são tóxicos para os organismos aquáticos: agentes aromatizantes, agentes branqueadores (persulfatos, perboratos), carbonato de sódio, carboximetilcelulose, silicatos de sódio. Dependendo da natureza e estrutura da parte hidrofílica das moléculas de surfactante, elas são divididas em aniônicas, catiônicas, anfotéricas e não iônicas. Este último não forma íons em água. Os mais comuns entre os surfactantes são as substâncias aniônicas. Eles representam mais de 50% de todos os tensoativos produzidos no mundo. A presença de tensoativos em efluentes industriais está associada ao seu uso em processos como a concentração de minérios na flotação, a separação de produtos de tecnologia química, a produção de polímeros, a melhoria das condições de perfuração de poços de petróleo e gás e o combate a equipamentos corrosão. Na agricultura, os surfactantes são usados como parte dos pesticidas.
Compostos com propriedades cancerígenas. Substâncias cancerígenas são compostos quimicamente homogêneos que apresentam atividade transformadora e capacidade de causar alterações carcinogênicas, teratogênicas (violação dos processos de desenvolvimento embrionário) ou mutagênicas nos organismos. Dependendo das condições de exposição, eles podem levar à inibição do crescimento, envelhecimento acelerado, interrupção do desenvolvimento individual e alterações no pool genético dos organismos. Substâncias com propriedades cancerígenas incluem hidrocarbonetos alifáticos clorados, cloreto de vinila e especialmente hidrocarbonetos aromáticos policíclicos (PAHs). A quantidade máxima de PAHs nos sedimentos atuais do Oceano Mundial (mais de 100 μg/km de massa de matéria seca) foi encontrada em zonas tentonicamente ativas sujeitas à ação térmica profunda. As principais fontes antropogênicas de HPAs no meio ambiente são a pirólise de substâncias orgânicas durante a combustão de diversos materiais, madeira e combustível.
Metais pesados. Os metais pesados (mercúrio, chumbo, cádmio, zinco, cobre, arsênico) são poluentes comuns e altamente tóxicos. Eles são amplamente utilizados em várias produções industriais, portanto, apesar das medidas de tratamento, o teor de compostos de metais pesados em efluentes industriais é bastante alto. Grandes massas desses compostos entram no oceano através da atmosfera. Mercúrio, chumbo e cádmio são os mais perigosos para as biocenoses marinhas. O mercúrio é transportado para o oceano com escoamento continental e através da atmosfera. Durante o intemperismo de rochas sedimentares e ígneas, 3,5 mil toneladas de mercúrio são liberadas anualmente. A composição da poeira atmosférica contém cerca de 12 mil toneladas de mercúrio, sendo que uma parte significativa é de origem antropogênica. Cerca de metade da produção industrial anual deste metal (910 mil toneladas/ano) acaba no oceano de diversas formas. Em áreas poluídas por águas industriais, a concentração de mercúrio em solução e suspensão aumenta muito. Ao mesmo tempo, algumas bactérias convertem cloretos em metilmercúrio altamente tóxico. A contaminação de frutos do mar levou repetidamente ao envenenamento por mercúrio da população costeira. Em 1977, havia 2.800 vítimas da doença Minomata, causada por resíduos da produção de cloreto de vinil e acetaldeído, que usava cloreto de mercúrio como catalisador. Efluentes insuficientemente tratados das empresas entraram na Baía de Minamata. Os porcos são um elemento traço típico encontrado em todos os componentes do meio ambiente: em rochas, solos, águas naturais, atmosfera e organismos vivos. Finalmente, os porcos são ativamente dispersos no ambiente durante as atividades humanas. São emissões de efluentes industriais e domésticos, de fumaça e poeira de empresas industriais, de gases de escape de motores de combustão interna. O fluxo de migração de chumbo do continente para o oceano ocorre não apenas com o escoamento dos rios, mas também pela atmosfera. Com a poeira continental, o oceano recebe (20-30) toneladas de chumbo por ano.
Descarga de resíduos no mar para fins de descarte (despejo). Muitos países com acesso ao mar realizam o enterramento marinho de vários materiais e substâncias, em particular solos escavados durante a dragagem, escórias de perfuração, resíduos industriais, resíduos de construção, resíduos sólidos, explosivos e produtos químicos e resíduos radioativos. O volume de sepultamentos correspondeu a cerca de 10% da massa total de poluentes que entram no Oceano Mundial. A base para o despejo no mar é a capacidade do ambiente marinho de processar uma grande quantidade de substâncias orgânicas e inorgânicas sem causar grandes danos à água. No entanto, essa capacidade não é ilimitada.
Portanto, o dumping é considerado uma medida forçada, um tributo temporário à imperfeição da tecnologia pela sociedade. As escórias industriais contêm uma variedade de substâncias orgânicas e compostos de metais pesados. O lixo doméstico contém em média (em peso de matéria seca) 32-40% de matéria orgânica; 0,56% de nitrogênio; 0,44% de fósforo; 0,155% de zinco; 0,085% de chumbo; 0,001% de mercúrio; 0,001% de cádmio. Durante a descarga, a passagem do material pela coluna d'água, parte dos poluentes vai para a solução, alterando a qualidade da água, a outra é sorvida por partículas suspensas e vai para os sedimentos de fundo. Ao mesmo tempo, a turbidez da água aumenta. A presença de substâncias orgânicas muitas vezes leva ao rápido consumo de oxigênio na água e muitas vezes ao seu completo desaparecimento, à dissolução de suspensões, ao acúmulo de metais na forma dissolvida e ao aparecimento de sulfeto de hidrogênio.
A presença de uma grande quantidade de matéria orgânica cria um ambiente redutor estável no solo, no qual aparece um tipo especial de água intersticial, contendo sulfeto de hidrogênio, amônia e íons metálicos. Organismos bentônicos e outros são afetados em graus variados pelos materiais descarregados.No caso da formação de filmes superficiais contendo hidrocarbonetos de petróleo e surfactantes, as trocas gasosas na interface ar-água são interrompidas. Os poluentes que entram na solução podem se acumular nos tecidos e órgãos dos hidrobianos e ter um efeito tóxico sobre eles. O despejo de materiais de despejo no fundo e o aumento prolongado da turbidez da água fornecida levam à morte de formas inativas de bentos por asfixia. Nos peixes, moluscos e crustáceos sobreviventes, a taxa de crescimento é reduzida devido à deterioração das condições de alimentação e respiração. A composição de espécies de uma determinada comunidade muitas vezes muda. Ao organizar um sistema de controlo da descarga de resíduos no mar, a definição das zonas de despejo, a determinação da dinâmica de poluição da água do mar e dos sedimentos de fundo assume uma importância decisiva. Para identificar possíveis volumes de descarga no mar, é necessário realizar cálculos de todos os poluentes na composição da descarga de material.
Poluição térmica. A poluição térmica da superfície de reservatórios e áreas marinhas costeiras ocorre como resultado da descarga de águas residuais aquecidas de usinas de energia e algumas produções industriais. A descarga de água aquecida em muitos casos causa um aumento na temperatura da água nos reservatórios em 6-8 graus Celsius. A área de pontos de água aquecida em áreas costeiras pode chegar a 30 metros quadrados. km. Uma estratificação de temperatura mais estável evita a troca de água entre as camadas da superfície e do fundo. A solubilidade do oxigênio diminui e seu consumo aumenta, pois com o aumento da temperatura, aumenta a atividade das bactérias aeróbicas que decompõem a matéria orgânica. A diversidade de espécies do fitoplâncton e de toda a flora de algas está aumentando.
Com base na generalização do material, pode-se concluir que os efeitos do impacto antropogênico no ambiente aquático se manifestam nos níveis individual e populacional-biocenótico, e o efeito de longo prazo dos poluentes leva a uma simplificação do ecossistema.
Poluição do solo.
A cobertura do solo da Terra é o componente mais importante da biosfera da Terra. É a casca do solo que determina muitos processos que ocorrem na biosfera.
O significado mais importante dos solos é o acúmulo de matéria orgânica, vários elementos químicos e energia. A cobertura do solo funciona como absorvedor biológico, destruidor e neutralizador de diversos contaminantes. Se este elo da biosfera for destruído, então o funcionamento existente da biosfera será irreversivelmente interrompido. Por isso é de extrema importância estudar o significado bioquímico global da cobertura do solo, seu estado atual e as mudanças sob a influência da atividade antrópica. Um dos tipos de impacto antropogênico é a poluição por agrotóxicos.
Pesticidas como fator poluidor. A descoberta dos agrotóxicos - meios químicos de proteção de plantas e animais de diversas pragas e doenças - é uma das conquistas mais importantes da ciência moderna. Hoje no mundo são aplicados 300 kg de produtos químicos por 1 hectare. No entanto, como resultado do uso prolongado de pesticidas na agricultura e na medicina (controle de vetores), há quase universalmente um declínio na eficácia devido ao desenvolvimento de cepas de pragas resistentes e à disseminação de "novas" pragas cujos inimigos naturais e concorrentes foram destruídos por pesticidas. Ao mesmo tempo, o efeito dos agrotóxicos começou a se manifestar em escala global. Do grande número de insetos, apenas 0,3% ou 5 mil espécies são prejudiciais. A resistência a pesticidas foi encontrada em 250 espécies. Isso é exacerbado pelo fenômeno de resistência cruzada, que consiste no fato de que o aumento da resistência à ação de um medicamento é acompanhado por resistência a compostos de outras classes. Do ponto de vista biológico geral, a resistência pode ser considerada como uma mudança nas populações como resultado da transição de uma cepa sensível para uma cepa resistente da mesma espécie devido à seleção causada por agrotóxicos. Esse fenômeno está associado a rearranjos genéticos, fisiológicos e bioquímicos dos organismos. O uso excessivo de pesticidas (herbicidas, inseticidas, desfolhantes) afeta negativamente a qualidade do solo. Nesse sentido, o destino dos agrotóxicos nos solos e as possibilidades e possibilidades de neutralizá-los por métodos químicos e biológicos estão sendo intensamente estudados. É muito importante criar e usar apenas medicamentos com vida útil curta, medida em semanas ou meses. Alguns progressos já foram feitos nesta área e drogas com alto índice de destruição estão sendo introduzidas, mas o problema como um todo ainda não foi resolvido.
Impactos atmosféricos ácidos em terra. Um dos problemas globais mais agudos da atualidade e do futuro previsível é o problema do aumento da acidez da precipitação e da cobertura do solo. Áreas de solos ácidos não conhecem secas, mas sua fertilidade natural é baixa e instável; eles se esgotam rapidamente e os rendimentos são baixos. A chuva ácida causa não apenas a acidificação das águas superficiais e dos horizontes superiores do solo. A acidez com fluxos descendentes estende-se por todo o perfil do solo e provoca uma acidificação significativa das águas subterrâneas. A chuva ácida ocorre como resultado da atividade econômica humana, acompanhada pela emissão de quantidades colossais de óxidos de enxofre, nitrogênio e carbono. Esses óxidos, entrando na atmosfera, são transportados por longas distâncias, interagem com a água e se transformam em soluções de uma mistura de ácidos sulfuroso, sulfúrico, nitroso, nítrico e carbônico, que caem na forma de "chuva ácida" em terra, interagindo com plantas, solos, águas. As principais fontes na atmosfera são a queima de xisto, petróleo, carvão, gás na indústria, agricultura e em casa. A atividade econômica humana quase dobrou a entrada de óxidos de enxofre, nitrogênio, sulfeto de hidrogênio e monóxido de carbono na atmosfera. Naturalmente, isso afetou o aumento da acidez da precipitação atmosférica, águas subterrâneas e subterrâneas. Para resolver este problema, é necessário aumentar o volume de medições representativas sistemáticas de compostos poluentes atmosféricos em grandes áreas.
Conclusão.
A proteção da natureza é a tarefa do nosso século, um problema que se tornou social. Repetidamente ouvimos falar do perigo que ameaça o meio ambiente, mas ainda assim muitos de nós os consideramos um produto desagradável, mas inevitável da civilização e acreditamos que ainda teremos tempo para lidar com todas as dificuldades que vieram à tona.
No entanto, o impacto humano sobre o meio ambiente assumiu proporções alarmantes. Para melhorar fundamentalmente a situação, serão necessárias ações intencionais e ponderadas. Uma política responsável e eficiente em relação ao meio ambiente só será possível se acumularmos dados confiáveis sobre o estado atual do meio ambiente, conhecimento fundamentado sobre a interação de fatores ambientais importantes, se desenvolvermos novos métodos para reduzir e prevenir os danos causados à Natureza por Cara.
