|
Ââåäåíèå
Ðàçâèòèå ñîâðåìåííîé ïðîìûøëåííîñòè è ñôåðû óñëóã, à òàêæå ðàñøèðÿþùååñÿ èñïîëüçîâàíèå áèîñôåðû è åå ðåñóðñîâ, ïðèâîäèò ê âîçðàñòàþùåìó âìåøàòåëüñòâó ÷åëîâåêà â ìàòåðèàëüíûå ïðîöåññû, ïðîòåêàþùèå íà ïëàíåòå. Ñâÿçàííûå ñ ýòèì ïëàíèðóåìûå è îñîçíàííûå èçìåíåíèÿ ìàòåðèàëüíîãî ñîñòàâà (êà÷åñòâà) îêðóæàþùåé ñðåäû íàïðàâëåíû íà óëó÷øåíèå óñëîâèé æèçíè ÷åëîâåêà â òåõíè÷åñêîì è ñîöèàëüíî-ýêîíîìè÷åñêîì àñïåêòàõ.  ïîñëåäíèå äåñÿòèëåòèÿ â ïðîöåññå ðàçâèòèÿ òåõíîëîãèè áûëà îñòàâëåíà áåç âíèìàíèÿ îïàñíîñòü íåïðåäíàìåðåííûõ ïîáî÷íûõ âîçäåéñòâèé íà ÷åëîâåêà, æèâóþ è íåæèâóþ ïðèðîäó. Ýòî ìîæíî, ïîæàëóé, îáúÿñíèòü òåì, ÷òî ðàíåå ñ÷èòàëè, ÷òî ïðèðîäà îáëàäàåò íåîãðàíè÷åííîé ñïîñîáíîñòüþ êîìïåíñèðîâàòü âîçäåéñòâèå ÷åëîâåêà, õîòÿ óæå ñòîëåòèÿ èçâåñòíû íåîáðàòèìûå èçìåíåíèÿ îêðóæàþùåé ñðåäû, íàïðèìåð, âûðóáêè ëåñîâ ñ ïîñëåäóþùåé ýðîçèåé ïî÷âû. Ñåãîäíÿ íåëüçÿ èñêëþ÷àòü íåïðåäâèäåííûå âîçäåéñòâèÿ íà ëåãêî ðàíèìûå îáëàñòè ýêîñôåðû â ðåçóëüòàòå àêòèâíîé äåÿòåëüíîñòè ÷åëîâåêà.
×åëîâåê ñîçäàë äëÿ ñåáÿ ñðåäó îáèòàíèÿ, çàïîëíåííóþ ñèíòåòè÷åñêèìè âåùåñòâàìè. Èõ âîçäåéñòâèå íà ÷åëîâåêà, äðóãèå îðãàíèçìû è îêðóæàþùóþ ñðåäó çà÷àñòóþ íåèçâåñòíî è âûÿâëÿåòñÿ ÷àñòî, êîãäà óæå íàíåñåí îùóòèìûé óùåðá èëè ïðè ÷ðåçâû÷àéíûõ îáñòîÿòåëüñòâàõ, íàïðèìåð, âäðóã âûÿñíÿåòñÿ, ÷òî ïðè ãîðåíèè âïîëíå íåéòðàëüíîå âåùåñòâî èëè ìàòåðèàë îáðàçóåò ÿäîâèòûå ñîåäèíåíèÿ.
Íîâûå íàïèòêè, êîñìåòè÷åñêèå ñðåäñòâà, ïèùåâûå ïðîäóêòû, ëåêàðñòâà, ïðåäìåòû îáèõîäà, åæåäíåâíî ïðåäëàãàåìûå ðåêëàìîé, îáÿçàòåëüíî âêëþ÷àþò â ñåáÿ õèìè÷åñêèå êîìïîíåíòû, ñèíòåçèðóåìûå ÷åëîâåêîì. Î ñòåïåíè íåçíàíèÿ òîêñè÷íîñòè âñåõ ýòèõ âåùåñòâ ìîæíî ñóäèòü ïî äàííûì òàáë. 1.
 êíèãå “Ýêîëîãè÷åñêèå ïðîáëåìû” (ñòð. 36) ïðèâîäÿòñÿ ñëåäóþùèå ôàêòû:
“  ìàññîâûõ ìàñøòàáàõ ñåé÷àñ ïðîèçâîäèòñÿ îêîëî 5 òûñ. Âåùåñòâ, à â ìàñøòàáàõ áîëåå 500 ò / ãîä - îêîëî 13 òûñ. âåùåñòâ. ×èñëî âåùåñòâ, ïðåäëàãàåìûõ íà ðûíêå â çàìåòíûõ ìàñøòàáàõ, ñ 50 òûñ. íàèìåíîâàíèé â 1980 ã. Âîçðîñëî äî 100 òûñÿ÷ íàèìåíîâàíèé â íàñòîÿùåå âðåìÿ. Èç 1338 âåùåñòâ, ïðîèçâîäèìûõ â áîëüøèõ ìàñøòàáàõ â ñòðàíàõ Îðãàíèçàöèè ýêîíîìè÷åñêîãî ñîòðóäíè÷åñòâà è ðàçâèòèÿ (ÎÝÑÐ), òîëüêî äëÿ 147 èìåþòñÿ íåêîòîðûå äàííûå îá èõ îïàñíîñòè èëè áåçîïàñíîñòè (Ëîñåâ, 1989; The Word…, 1992). Ïî äàííûì (Ìåäîóç…, 1994), èç 65 òûñÿ÷ õèìè÷åñêèõ âåùåñòâ, íàõîäÿùèõñÿ â êîììåð÷åñêîì îáîðîòå, ìåíåå 1 % èìåþò òîêñèêîëîãè÷åñêèå õàðàêòåðèñòèêè.”
Õîòÿ äëÿ èññëåäîâàíèÿ âîçäåéñòâèÿ õèìè÷åñêèõ âåùåñòâ íåîáõîäèìû îãðîìíûå çàòðàòû: äëÿ ïîëó÷åíèÿ õàðàêòåðèñòèêè îäíîãî âåùåñòâà òðåáóåòñÿ 64 ìåñÿöà è 575 òûñ. äîëëàðîâ, à èçó÷åíèå õðîíè÷åñêîé òîêñè÷íîñòè è êàíöåðîãåííîñòè òðåáóåò äîïîëíèòåëüíî 1,3 ìëí. äîëëàðîâ ([ 2] ñòð. 36); ðàáîòà â ýòîé îáëàñòè âåäåòñÿ íå ìàëàÿ.
 íàñòîÿùåå âðåìÿ ïî öåëîìó ðÿäó ïðè÷èí îñòàþòñÿ íåðåøåííûìè ïðîáëåìû ïî îöåíêå òîêñè÷íîñòè õèìè÷åñêèõ ïðîäóêòîâ äëÿ ÷åëîâåêà, è â áîëüøåé ñòåïåíè ïî îòíîøåíèþ ê îêðóæàþùåé ñðåäå.
Òàáëèöà 1. Îáçîð îïóáëèêîâàííûõ äàííûõ î òîêñè÷íîñòè õèìè÷åñêîé ïðîäóêöèè äëÿ ÷åëîâåêà ([ 1], ñ.180).
|
Îáúåì èìåþùåéñÿ èíôîðìàöèè |
Ïðîìûøëåííûå õèìè÷åñêèå ïðîäóêòû ñ îáúåìîì ïðîèçâîäñòâà > 500 ò/ãîä½ < 500 ò/ãîä½ Îáúåì íåèçâ |
Äîáàâêè ê ïðîäóêòàì ïèòàíèÿ |
Ëåêàðñòâà ôèçèîë. àêòèâíîãî â-âà |
Êîñìåòè÷åñêèå ñîñòàâëÿþùèå |
Ïåñòèöèäû, èíåðòíûå äîáàâêè |
|||
|
Ïîëíàÿ, % |
0 |
0 |
0 |
5 |
18 |
2 |
10 |
|
|
Íåïîëíàÿ, % |
11 |
12 |
10 |
14 |
18 |
14 |
24 |
|
|
Ìàëî èíôîðìàöèè, % |
11 |
12 |
8 |
1 |
3 |
10 |
2 |
|
|
Î÷åíü ìàëî èíôîðìàöèè, % |
0 |
0 |
0 |
34 |
36 |
18 |
26 |
|
|
Íèêàêîé èíôîðìàöèè, % |
78 |
76 |
82 |
46 |
25 |
56 |
38 |
|
|
100 |
100 |
100 |
100 |
100 |
100 |
100 |
||
|
Êîëè÷åñòâî èññëåäîâàíèé õèìè÷åñêèõ ïðîäóêòîâ |
12860 |
13911 |
21752 |
8627 |
1815 |
3410 |
3350 |
|
Èñ÷åðïûâàþùåå èññëåäîâàíèå âîçäåéñòâèé âåùåñòâ ìîæåò áûòü ðåàëèçîâàíî òîëüêî ïîñëå òîãî, êàê áóäåò ïîëó÷åíà ïîëíàÿ èíôîðìàöèÿ îá ýêñïîçèöèè (äåéñòâóþùåé äîçå) êàæäîãî õèìè÷åñêîãî âåùåñòâà.
Èñòî÷íèêè õèìè÷åñêîãî çàãðÿçíåíèÿ
 ïðîöåññå ñâîåé õîçÿéñòâåííîé äåÿòåëüíîñòè ÷åëîâåê ïðîèçâîäèò ðàçëè÷íûå âåùåñòâà. Âñå ïðîèçâîäèìûå âåùåñòâà ñ èñïîëüçîâàíèåì êàê âîçîáíîâèìûõ, òàê è íåâîçîáíîâèìûõ ðåñóðñîâ ìîæíî ðàçäåëèòü íà ÷åòûðå òèïà:
Îòõîäû âîçíèêàþò íà âñåõ ñòàäèÿõ ïîëó÷åíèÿ êîíå÷íîãî ïðîäóêòà, à ëþáîé êîíå÷íûé ïðîäóêò ïîñëå ïîòðåáëåíèÿ èëè èñïîëüçîâàíèÿ ñòàíîâèòñÿ îòõîäàì, ïîýòîìó êîíå÷íûé ïðîäóêò ìîæíî íàçâàòü îòëîæåííûì îòõîäîì. Âñå îòõîäû ïîïàäàþò â îêðóæàþùóþ ñðåäó è âêëþ÷àþòñÿ â áèîãåîõèìè÷åñêèé êðóãîâîðîò âåùåñòâ â áèîñôåðå. Ìíîãèå õèìè÷åñêèå ïðîäóêòû âêëþ÷àþòñÿ ÷åëîâåêîì â áèîãåîõèìè÷åñêèé êðóãîâîðîò â ìàñøòàáàõ íà ìíîãî ïðåâûøàþùèõ åñòåñòâåííûé êðóãîâîðîò. Íåêîòîðûå âåùåñòâà, íàïðàâëÿåìûå ÷åëîâåêîì â îêðóæàþùóþ ñðåäó, ðàíüøå îòñóòñòâîâàëè â áèîñôåðå (íàïðèìåð, õëîðôòîðóãëåðîäû, ïëóòîíèé, ïëàñòìàññû è äð.), ïîýòîìó åñòåñòâåííûå ïðîöåññû äîñòàòî÷íî äîëãî íå ñïðàâëÿþòñÿ ñ ýòèìè âåùåñòâàìè. Ñëåäñòâèåì ÿâëÿåòñÿ îãðîìíûé âðåä íàíîñèìûé îðãàíèçìàì.
Òàáëèöà 2. Èñòî÷íèêè ýìèññèè (âûäåëåíèÿ) âðåäíûõ âåùåñòâ (%) â 1986 ã. È ïðîãíîç íà 1998 ã. (íà ïðèìåðå ÔÐÃ).
|
SO2 |
NOx (NO2) |
Co |
Ïûëü |
Ëåòó÷èå îðãàíè÷åñêèå ñîåäèíåíèÿ |
||||||
|
Îòðàñëü (ñåêòîð íàðîäíîãî õîçÿéñòâà) |
1996 |
1998 |
1996 |
1998 |
1996 |
1998 |
1996 |
1998 |
1996 |
1998 |
|
Âñåãî |
100 |
100 |
100 |
100 |
100 |
100 |
100 |
100 |
100 |
100 |
|
Ïðîöåññû |
4,3 |
7,9 |
0,8 |
0,4 |
11,9 |
15,0 |
57,7 |
59,1 |
4,6 |
7,0 |
|
Ïîòðåáëåíèå ýíåðãèè |
95,7 |
92,1 |
99,2 |
99,6 |
88,1 |
85,0 |
42,3 |
40,9 |
56,4 |
60,4 |
|
òðàíñïîðò, êðîìå ãîðîäñêîãîà) |
1,8 |
3,3 |
8,3 |
10,6 |
3,2 |
3,4 |
3,1 |
2,7 |
3,0 |
3,9 |
|
ãîðîäñêîé òðàíñïîðò |
2,8 |
7,5 |
52,4 |
64,0 |
70,7 |
63,6 |
10,3 |
12,9 |
48,5 |
49,9 |
|
äîìàøíåå õîçÿéñòâî |
5,8 |
9,6 |
3,1 |
3,5 |
9,0 |
10,5 |
6,7 |
6,1 |
3,0 |
3,7 |
|
ìàëûå ïîòðåáèòåëèá) |
4,4 |
6,4 |
1,7 |
,1,8 |
1,5 |
2,0 |
1,6 |
1,3 |
0,5 |
0,7 |
|
ïåðåðàáàòûâàþùèå ïðåäïðèÿòèÿ è ðóäíèêèâ) |
12,6 |
14,7 |
7,1 |
7,0 |
2,9 |
4,3 |
4,1 |
4,6 |
0,8 |
1,1 |
|
îñòàëüíûå ïåðåðàáàòûâàþùèå îòðàñëèâ),ã) |
5,7 |
14,5 |
2,0 |
2,1 |
0,3 |
0,5 |
0,9 |
1,3 |
0,1 |
0,3 |
|
ýëåêòðî- è òåïëîñòàíöèèä) |
62,6 |
36,1 |
24,6 |
10,6 |
0,5 |
0,7 |
15,6 |
12,0 |
0,5 |
0,8 |
à) Ñòðîèòåëüñòâî, ñåëüñêîå è ëåñíîå õîçÿéñòâî, âîåííûé, ðåëüñîâûé è âîäíûé òðàíñïîðò, âîçäóøíûå ñîîáùåíèÿ.
á) Âêëþ÷àÿ àðìåéñêèå ñëóæáû.
â) Ïðîìûøëåííîñòü: îñòàëüíûå îáëàñòè ïåðåðàáîòêè, ïðåäïðèÿòèÿ è ãîðíîå äåëî, ïðîöåññû (òîëüêî ïðîìûøëåííûå).
ã) Íåôòåïåðåãîííûå çàâîäû, êîêñîâûå áàòàðåè, áðèêåòèðîâàíèå.
ä) Äëÿ ïðîìûøëåííûõ ýëåêòðîñòàíöèé òîëüêî ïðîèçâîäñòâî ýíåðãèè.
Ýíåðãåòè÷åñêèå îáúåêòû - èñòî÷íèêè ñàìûõ áîëüøèõ îáúåìîâ õèìè÷åñêîãî çàãðÿçíåíèÿ
Èç òàáë. 2 ([ 1] ñòð. 109) âèäíî, ÷òî ñàìîå áîëüøîå êîëè÷åñòâî îòõîäîâ ñâÿçàííî ñ ïðîèçâîäñòâîì ýíåðãèè, íà ïîòðåáëåíèè êîòîðîé îñíîâàíà âñÿ
Òàáëèöà 3. Âûáðîñû â àòìîñôåðó ýëåêòðîñòàíöèåé ìîùíîñòüþ 1000ÌÂò â ãîä (â òîííàõ).
|
Âûáðîñû |
|||||
|
Òîïëèâî |
×àñòèöû |
ÑÎ |
NOx |
SO2 |
Óãëåâîäîðîäû |
|
Óãîëü |
3000 |
2000 |
27000 |
110000 |
400 |
|
Íåôòü |
1200 |
700 |
25000 |
37000 |
470 |
|
Ïðèðîäíûé ãàç |
500 |
- |
20000 |
20,4 |
34 |
õîçÿéñòâåííàÿ äåÿòåëüíîñòü. Âñëåäñòâèå ñæèãàíèÿ èñêîïàåìîãî òîïëèâà â öåëÿõ ïîëó÷åíèÿ ýíåðãèè â àòìîñôåðó ñåé÷àñ èäåò ìîùíûé ïîòîê âîññòàíîâèòåëüíûõ ãàçîâ.  òàáë. 3 ([ 2] ñòð. 38) ïðèâåäåíû äàííûå î âûáðîñàõ ðàçíûõ ãàçîâ â ðåçóëüòàòå ñæèãàíèÿ ðàçëè÷íûõ âèäîâ èñêîïàåìîãî òîïëèâà. Çà 20 ëåò, ñ 1970 ïî 1990 ãîä â ìèðå áûëî ñîææåíî 450 ìëðä. áàððåëåé íåôòè, 90 ìëðä. ò óãëÿ, 11òðëí. êóá. ì ãàçà ([ 2] ñòð. 38).
Çàãðÿçíåíèÿ è îòõîäû ýíåðãåòè÷åñêèõ îáúåêòîâ ðàçäåëÿþòñÿ íà äâà ïîòîêà: îäèí âûçûâàåò ãëîáàëüíûå èçìåíåíèÿ, à äðóãîé - ðåãèîíàëüíûå è ëîêàëüíûå. Ãëîáàëüíûå çàãðÿçíèòåëè ïîñòóïàþò â àòìîñôåðó, è çà ñ÷åò èõ òîì ÷èñëå ïàðíèêîâûõ ãàçîâ (òàáë. 4, ñì. [ 2] , ñòð. 40).
Òàáëèöà 4. Èçìåíåíèå êîíöåíòðàöèè íåêîòîðûõ ãàçîâûõ ñîñòàâëÿþùèõ â àòìîñôåðå.
|
Óãëåêèñëûé ãàç |
Ìåòàí |
Õëîðôòîðóãëåðîäû ÑÑ -11½ ÑÑ - 12 |
Îêñèä àçîòà |
|
|
Åäèíèöû êîíöåíòðàöèè |
÷àñòåé íà ìëí. |
×àñòåé íà ìëí. |
÷àñòåé íà òðëí. |
×àñòåé íà ìëðä. |
|
Äîèíäóñòðèàëüíûé ïåðèîä (1756-1800 ãã.) |
280 |
0,8 |
0 ½ 0 |
288 |
|
1990 ã. |
353 |
1,72 |
280 ½ 484 |
310 |
|
Ñîâðåìåííàÿ ñêîðîñòü ðîñòà êîíöåíòðàöèè |
1,8 (0,5 %) |
0,015 (0,9 %) |
9,5 (4%)½ 17 (4%) |
0,8 (0,25 %) |
|
Âðåìÿ æèçíè â àòìîñôåðå |
50 - 200 |
10 |
65 ½ 130 |
150 |
Èç ýòîé òàáëèöû âèäíî, ÷òî â íàêîïëåíèÿ èçìåíÿåòñÿ êîíöåíòðàöèÿ ìàëûõ ãàçîâûõ ñîñòàâëÿþùèõ àòìîñôåðû, â àòìîñôåðå ïîÿâèëèñü ãàçû, êîòîðûå ðàíüøå â íåé ïðàêòè÷åñêè îòñóòñòâîâàëè -õëîðôòîðóãëåðîäû. Ïîñëåäñòâèÿ íàêîïëåíèÿ ãëîáàëüíûõ çàãðÿçíèòåëåé â àòìîñôåðå ýòî:
Òðàíñïîðò êàê èñòî÷íèê õèìè÷åñêîãî çàãðÿçíåíèÿ
Âòîðîå ìåñòî ïî çàãðÿçíåíèþ îêðóæàþùåé ñðåäû çàíèìàåò òðàíñïîðò, îñîáåííî àâòîìîáèëüíûé.  1992 ã. Àâòîìîáèëüíûé ïàðê ìèðà ñîñòàâëÿë 600 ìèëëèîíîâ åäèíèö è ïðè ñîõðàíåíèè òåíäåíöèè ðîñòà ê 2015 ã. Ìîæåò äîñòèãíóòü 1,5 ìëðä. åäèíèö ([ 2] ñòð. 41). Ñæèãàíèå àâòîòðàíñïîðòîì èñêîïàåìîãî òîïëèâà ïîâûøàåò êîíöåíòðàöèè CO, NOx, CO2, óãëåâîäîðîäîâ, òÿæåëûõ ìåòàëëîâ è òâåðäûõ ÷àñòèö â àòìîñôåðå, îí æå äàåò òâåðäûå îòõîäû (ïîêðûøêè è ñàì àâòîìîáèëü ïîñëå âûõîäà èç ñòðîÿ) è æèäêèå (îòðàáîòàííûå ìàñëà, ìîéêà è ò. ä.). Íà äîëþ àâòîìîáèëåé ïðèõîäèòñÿ 25 % ñæèãàåìîãî òîïëèâà. Çà âðåìÿ ýêñïëóàòàöèè, ðàâíîå 6 ãîäàì, îäèí óñðåäíåííûé àâòîìîáèëü âûáðàñûâàåò â àòìîñôåðó: 9 ò CO2, 0,9 ò CO, 0,25 ò NOx è 80 êã óãëåâîäîðîäîâ.
Õèìè÷åñêàÿ ïðîìûøëåííîñòü êàê èñòî÷íèê çàãðÿçíåíèÿ
Êîíå÷íî, ïî ñðàâíåíèþ ñ ýíåðãåòèêîé è òðàíñïîðòîì ãëîáàëüíîå çàãðÿçíåíèå ïîñðåäñòâîì õèìè÷åñêîé ïðîìûøëåííîñòè íåâåëèêî, íî ýòî òîæå äîñòàòî÷íî îùóòèìîå ëîêàëüíîå âîçäåéñòâèå. Áîëüøèíñòâî îðãàíè÷åñêèõ ïîëóïðîäóêòîâ è êîíå÷íàÿ ïðîäóêöèÿ, ïðèìåíÿåìàÿ èëè ïðîèçâîäèìàÿ â îòðàñëÿõ õèìè÷åñêîé ïðîìûøëåííîñòè, èçãîòàâëèâàåòñÿ èç îãðàíè÷åííîãî ÷èñëà îñíîâíûõ ïðîäóêòîâ íåôòåõèìèè. Ïðè ïåðåðàáîòêå ñûðîé íåôòè èëè ïðèðîäíîãî ãàçà íà ðàçëè÷íûõ ñòàäèÿõ ïðîöåññà, íàïðèìåð, ïåðåãîíêå, êàòàëèòè÷åñêîì êðåêèíãå, óäàëåíèè ñåðû è àëêèëèðîâàíèè, âîçíèêàþò êàê ãàçîîáðàçíûå, òàê è ðàñòâîðåííûå â âîäå è ñáðàñûâàåìûå â êàíàëèçàöèþ îòõîäû. Ê íèì îòíîñÿòñÿ îñòàòêè è îòõîäû òåõíîëîãè÷åñêèõ ïðîöåññîâ, íå ïîääàþùèåñÿ äàëüíåéøåé ïåðåðàáîòêå.
Ãàçîîáðàçíûå âûáðîñû óñòàíîâîê ïåðåãîíêè è êðåêèíãà ïðè ïåðåðàáîòêå íåôòè â îñíîâíîì ñîäåðæàò óãëåâîäîðîäû, ìîíîêñèä óãëåðîäà, ñåðîâîäîðîä, àììèàê è îêñèäû àçîòà. Òà ÷àñòü ýòèõ âåùåñòâ, êîòîðóþ óäàåòñÿ ñîáðàòü â ãàçîóëîâèòåëÿõ ïåðåä âûõîäîì â àòìîñôåðó, ñæèãàåòñÿ â ôàêåëàõ, â ðåçóëüòàòå ÷åãî ïîÿâëÿþòñÿ ïðîäóêòû ñãîðàíèÿ óãëåâîäîðîäîâ, ìîíîêñèä óãëåðîäà, îêñèäû àçîòà è äèîêñèä ñåðû. Ïðè ñæèãàíèè êèñëîòíûõ ïðîäóêòîâ àëêèëèðîâàíèÿ îáðàçóåòñÿ ôòîðîâîäîðîä, ïîñòóïàþùèé â àòìîñôåðó. Òàêæå èìåþò ìåñòî íåêîíòðîëèðóåìûå ýìèññèè, âûçâàííûå ðàçëè÷íûìè óòå÷êàìè, íåäîñòàòêàìè â îáñëóæèâàíèè îáîðóäîâàíèÿ, íàðóøåíèÿìè òåõíîëîãè÷åñêîãî ïðîöåññà, àâàðèÿìè, à òàêæå èñïàðåíèåì ãàçîîáðàçíûõ âåùåñòâ èç òåõíîëîãè÷åñêîé ñèñòåìû âîäîñíàáæåíèÿ è èç ñòî÷íûõ âîä.
Èç âñåõ âèäîâ õèìè÷åñêèõ ïðîèçâîäñòâ íàèáîëüøåå çàãðÿçíåíèå äàþò òå, ãäå èçãîòàâëèâàþòñÿ èëè èñïîëüçóþòñÿ ëàêè è êðàñêè. Ýòî ñâÿçàíî ñ òåì, ÷òî ëàêè è êðàñêè ÷àñòî èçãîòàâëèâàþò íà îñíîâå àëêèäíûõ è èíûõ ïîëèìåðíûõ ìàòåðèàëîâ, à òàêæå íèòðîëàêîâ, îáû÷íî îíè ñîäåðæàò áîëüøîé ïðîöåíò ðàñòâîðèòåëÿ. Âûáðîñû àíòðîïîãåííûõ îðãàíè÷åñêèõ âåùåñòâ â ïðîèçâîäñòâàõ, ñâÿçàííûõ ñ ïðèìåíåíèåì ëàêîâ è êðàñîê ñîñòàâëÿåò 350 òûñ. ò â ãîä, îñòàëüíûå ïðîèçâîäñòâà õèìè÷åñêîé ïðîìûøëåííîñòè â öåëîì âûäåëÿþò 170 òûñ. ò ãîä ([ 1] , ñòð. 147).
Âîçäåéñòâèå õèìè÷åñêèõ âåùåñòâ íà îêðóæàþùóþ ñðåäó
Ðàññìîòðèì áîëåå ïîäðîáíî âîçäåéñòâèå õèìè÷åñêèõ âåùåñòâ íà îêðóæàþùóþ ñðåäó. Èññëåäîâàíèåì âëèÿíèÿ àíòðîïîãåííûõ õèìè÷åñêèõ âåùåñòâ íà áèîëîãè÷åñêèå îáúåêòû îêðóæàþùåé ñðåäû çàíèìàåòñÿ ýêîòîêñèêîëîãèÿ. Çàäà÷åé ýêîòîêñèêîëîãèè ÿâëÿåòñÿ èçó÷åíèå âîçäåéñòâèÿ õèìè÷åñêèõ ôàêòîðîâ íà âèäû, æèâûå ñîîáùåñòâà, àáèîòè÷åñêèå ñîñòàâëÿþùèå ýêîñèñòåì è íà èõ ôóíêöèè.
Ïîä âðåäíûì âîçäåéñòâèåì, íàíîñèìûì ñîîòâåòñòâóþùåé ñèñòåìå, â ýêîòîêñèêîëîãèè ïîíèìàþò:
Âîçäåéñòâèÿ íà îòäåëüíûå îñîáè è ïîïóëÿöèè
Ëþáîå âîçäåéñòâèå íà÷èíàåòñÿ ñ òîêñè÷åñêîãî ïîðîãà, íèæå êîòîðîãî íå îáíàðóæèâàåòñÿ âëèÿíèå âåùåñòâà (NOEC - êîíöåíòðàöèÿ, íèæå, êîòîðîé íå íàáëþäàåòñÿ âîçäåéñòâèå). Åìó îòâå÷àåò ïîíÿòèå ýêñïåðèìåíòàëüíî îïðåäåëÿåìîãî ïîðîãà êîíöåíòðàöèè (LOEC - ìèíèìàëüíàÿ êîíöåíòðàöèÿ, ïðè êîòîðîé íàáëþäàåòñÿ âëèÿíèå âåùåñòâà). Ïðèìåíÿåòñÿ òàêæå òðåòèé ïàðàìåòð: MATC - ìàêñèìàëüíî äîïóñòèìàÿ êîíöåíòðàöèÿ âðåäíîãî âåùåñòâà (â Ðîññèè ïðèíÿò òåðìèí ÏÄÊ - “ïðåäåëüíî äîïóñòèìàÿ êîíöåíòðàöèÿ”). ÏÄÊ íàõîäÿò ðàñ÷åòîì, è åå çíà÷åíèå äîëæíî íàõîäèòüñÿ ìåæäó NOEC è LOEC. Îïðåäåëåíèå ýòîé âåëè÷èíû îáëåã÷àåò îöåíêó ðèñêà âîçäåéñòâèÿ ñîîòâåòñòâóþùèõ âåùåñòâ íà ÷óâñòâèòåëüíûå ê íèì îðãàíèçìû ([ 1] ñòð. 188).
Õèìè÷åñêèå âåùåñòâà â çàâèñèìîñòè îò ñâîéñòâ è ñòðîåíèÿ âîçäåéñòâóþò íà îðãàíèçìû ïî ðàçíîìó.
Ìîëåêóëÿðíî-áèîëîãè÷åñêèå âîçäåéñòâèÿ.
Ìíîãèå õèìè÷åñêèå âåùåñòâà âçàèìîäåéñòâóþò ñ ôåðìåíòàìè îðãàíèçìà, èçìåíÿÿ èõ ñòðóêòóðó. Òàê êàê ôåðìåíòû êàòàëèçèðóþò òûñÿ÷è õèìè÷åñêèõ ðåàêöèé, ñòàíîâèòñÿ ïîíÿòíûì, ïî÷åìó ëþáîå èçìåíåíèå èõ ñòðóêòóðû ãëóáîêî âëèÿåò íà èõ ñïåöèôè÷íîñòü è ðåãóëÿòîðíûå ñâîéñòâà.
Ïðèìåð: öèàíèäû áëîêèðóþò ôåðìåíò äûõàíèÿ - öèòîõðîì-ñ-îêñèäàçó; êàòèîíû Ñà2+ òîðìîçÿò àêòèâíîñòü ðèáîôëàâèíêèòàçû, êîòîðàÿ ÿâëÿåòñÿ ïåðåíîñ÷èêîì ôîñôàòà íà ðèáîôëàâèí â êëåòêàõ æèâîòíûõ.
Íàðóøåíèÿ îáìåíà âåùåñòâ è ðåãóëÿòîðíûõ ïðîöåññîâ â êëåòêå.
Ìåòàáîëèçì êëåòîê ìîæåò áûòü íàðóøåí ïîä äåéñòâèåì õèìè÷åñêèõ âåùåñòâ. Ðåàãèðóÿ ñ ãîðìîíàìè è äðóãèìè ðåãóëÿòîðíûìè ñèñòåìàìè, õèìè÷åñêèå âåùåñòâà âûçûâàþò íåêîíòðîëèðóåìûå ïðåâðàùåíèÿ, èçìåíÿþò ãåíåòè÷åñêèé êîä.
Ïðèìåð: íàðóøåíèå ðåàêöèé îêèñëèòåëüíîãî ðàñùåïëåíèÿ óãëåâîäîâ, âûçûâàåìîå òîêñè÷íûìè ìåòàëëàìè, îñîáåííî ñîåäèíåíèÿìè ìåäè è ìûøüÿêà; ïåíòàõëîðôåíîë (ÏÕÔ), òðèýòèëñâèíåö, òðèýòèëöèíê è 2,4-äèíèòðîôåíîë ðàçðûâàþò öåïü õèìè÷åñêèõ ïðîöåññîâ äûõàíèÿ íà ñòàäèè ðåàêöèè îêèñëèòåëüíîãî ôîñôîðèëèðîâàíèÿ; ëèäàí, ñîåäèíåíèÿ êîáàëüòà è ñåëåíà íàðóøàþò ïðîöåññ ðàñùåïëåíèÿ æèðíûõ êèñëîò; Õëîðîðãàíè÷åñêèå ïåñòèöèäû è ïîëèõëîðèðîâàííûå áèôåíèëû (ÏÕÁÔ) âûçûâàþò íàðóøåíèÿ ðàáîòû ùèòîâèäíîé æåëåçû.
Ìóòàãåííîå è êàíöåðîãåííîå âîçäåéñòâèå.
Òàêèå âåùåñòâà êàê ÄÄÒ, ÏÕÁÔ è ïîëèàðîìàòè÷åñêèå óãëåâîäîðîäû (ÏÀÓ) ïîòåíöèàëüíî îáëàäàþò ìóòàãåííûì è êàíöåðîãåííûì âîçäåéñòâèåì. Èõ îïàñíîå âîçäåéñòâèå íà ÷åëîâåêà è æèâîòíûõ ïðîÿâëÿåòñÿ â ðåçóëüòàòå äëèòåëüíîãî êîíòàêòà ñ ýòèìè âåùåñòâàìè, ñîäåðæàùèìèñÿ â âîçäóõå è ïèùåâûõ ïðîäóêòàõ. Ïî äàííûì, ïîëó÷åííûì íà îñíîâå ýêñïåðèìåíòîâ ñ æèâîòíûìè, êàíöåðîãåííîå äåéñòâèå îñóùåñòâëÿåòñÿ â ðåçóëüòàòå äâóõñòóïåí÷àòîãî ìåõàíèçìà:
4.Âîçäåéñòâèå íà ïîâåäåíèå îðãàíèçìîâ.
Òàáëèöà 5. Ïðèìåðû èíèöèàòîðîâ è ïðîìîòîðîâ êàíöåðîãåíåçà ([ 1] ñòð. 194).
|
Èíèöèàòîðû |
Ïðîìîòîðû |
||
|
Õèìè÷åñêèå ñîåäèíåíèÿ |
Áèîëîãè÷åñêèå ñâîéñòâà |
Õèìè÷åñêèå ñîåäèíåíèÿ |
Áèîëîãè÷åñêèå ñâîéñòâà |
|
ÏÀÓ (ïîëèêîíäåíñèðîâàííûå àðîìàòè÷åñêèå óãëåâîäîðîäû), íèòðîçîàìèíû |
Êàíöåðîãåííûé |
Êðîòîíîâîå ìàñëî |
Ñàì ïî ñåáå íå êàíöåðîãåííûé |
|
N-íèòðîçî-N-íèòðî-N-ìåòèëãóàíèäèí |
Ýêñîïîçèöèÿ ïåðåä âîçäåéñòâèåì ïðîìîòîðà |
Ôåíîáàðáèòàë |
Äåéñòâèå ïðîÿâëÿåòñÿ ïîñëå ïîÿâëåíèÿ èíèöèàòîðà |
|
Äèìåòèëíèòðîçàìèí Äèýòèëíèòðîçàìèí |
Äîñòàòî÷íî îäíîêðàòíîãî ââåäåíèÿ |
ÄÄÒ, ÏÕÁÔ ÒÕÄÄ (òåòðàõëîðäèáåíçîäèîêñèí) |
Íåîáõîäèìî äëèòåëüíîå âîçäåéñòâèå |
|
N-íèòðîçî-N-ìåòèëìî÷åâèíà |
Âëèÿíèå íåîáðàòèìî è àääèòèâíî |
Õëîðîôîðì |
Âíà÷àëå äåéñòâèå îáðàòèìî è íå àääèòèâíî |
|
Óðåòàí |
Íå ñóùåñòâóåò ïîðîãîâîé êîíöåíòðàöèè |
Ñàõàðèí (ïîä âîïðîñîì) |
Ïîðîãîâàÿ êîíöåíòðàöèÿ, âåðîÿòíî çàâèñèò îò âðåìåíè âîçäåéñòâèÿ äîçû |
|
1,2-Äèìåòèëãèäðàçèí |
Ìóòàãåííîå äåéñòâèå |
Öèêëàìàò |
Ìóòàãåííîå äåéñòâèå îòñóòñòâóåò |
“ãåíîòîêñè÷åñêîé èíèöèàöèè”,
“ýïèãåíåòè÷åñêîãî ïðîìîòèðîâàíèÿ”.
Èíèöèàòîðû â ïðîöåññå âçàèìîäåéñòâèÿ ñ ÄÍÊ âûçûâàþò íåîáðàòèìûå ñîìàòè÷åñêèå ìóòàöèè, ïðè÷åì äîñòàòî÷íî î÷åíü ìàëîé äîçû èíèöèàòîðà, ïðåäïîëàãàþò, ÷òî äëÿ ýòîãî âîçäåéñòâèÿ íå ñóùåñòâóåò ïîðîãîâûõ çíà÷åíèé êîíöåíòðàöèè, íèæå êîòîðûõ îíî íå ïðîÿâëÿåòñÿ.
Ïðîìîòîðû óñèëèâàþò äåéñòâèå èíèöèàòîðà, à èõ ñîáñòâåííîå âîçäåéñòâèå íà
îðãàíèçì â òå÷åíèå íåêîòîðîãî âðåìåíè ÿâëÿåòñÿ îáðàòèìûì.
Àääèòèâíîå âîçäåéñòâèå - ñóììèðîâàíèå (ñëîæåíèå) îòäåëüíûõ âîçäåéñòâèé.
 òàáë.5 ïðèâåäåíû íåêîòîðûå èíèöèàòîðû è ïðîìîòîðû è èõ ñâîéñòâà.
Íàðóøåíèå ïîâåäåíèÿ îðãàíèçìîâ ÿâëÿåòñÿ ñëåäñòâèåì ñóììàðíîãî âîçäåéñòâèÿ íà áèîëîãè÷åñêèå è ôèçèîëîãè÷åñêèå ïðîöåññû.
Ïðèìåð: Áûëî óñòàíîâëåíî, ÷òî äëÿ ÿâíîãî èçìåíåíèÿ ïîâåäåíèÿ, îáóñëîâëåííîãî âîçäåéñòâèåì õèìè÷åñêèõ ïðåïàðàòîâ, äîñòàòî÷íî çíà÷èòåëüíî ìåíüøèõ êîíöåíòðàöèé, ÷åì ËÄ50 (ëåòàëüíàÿ äîçà ïðè ñìåðòíîñòè 50 %).
Ðàçíûå îðãàíèçìû îáëàäàþò ðàçëè÷íîé ÷óâñòâèòåëüíîñòüþ ê õèìè÷åñêèì âåùåñòâàì, ïîýòîìó âðåìÿ ïðîÿâëåíèÿ òåõ èëè èíûõ äåéñòâèé õèìè÷åñêèõ âåùåñòâ äëÿ ðàçëè÷íûõ áèîñèñòåì ðàçëè÷íî.
Âëèÿíèå íà ýêîñèñòåìó
Ïîä äåéñòâèåì õèìè÷åñêèõ âåùåñòâ èçìåíÿþòñÿ ñëåäóþùèå ïàðàìåòðû ýêîñèñòåìû:
Âîçìîæíûå ïîñëåäñòâèÿ è ôîðìû âðåäíîãî âîçäåéñòâèÿ õèìè÷åñêèõ âåùåñòâ íà ýêîñèñòåìó ìîæíî êëàññèôèöèðîâàòü â ñîîòâåòñòâèè ñ ðèñ. 2 ([ 1] ñòð. 184).
Ìåðû, êîòîðûå ïðîâîäÿòñÿ äëÿ ìèíèìèçàöèè ðèñêà èñïîëüçîâàíèÿ õèìè÷åñêèõ ïðîäóêòîâ
Äëÿ ìèíèìèçàöèè ðèñêà èñïîëüçîâàíèÿ õèìè÷åñêèõ ïðîäóêòîâ â ñîîòâåòñòâèè ñ óðîâíåì íàøèõ çíàíèé ýòîé ïðîáëåìû â ñòðàíàõ ÅÑ â 1982 ã. Áûë ââåäåí â äåéñòâèå òàê íàçûâàåìûé “Çàêîí î õèìè÷åñêèõ ïðîäóêòàõ”.  ïðîöåññå ïðîâåðêè åãî èñïîëíåíèÿ â òå÷åíèå íåñêîëüêèõ ëåò ïðîâîäèëèñü ìåðîïðèÿòèÿ ïî îïòèìèçàöèè òåõíîëîãèé, áèîëîãè÷åñêèõ è ôèçèêî-õèìè÷åñêèõ èñïûòàíèé, à òàêæå ïî óòî÷íåíèþ òåðìèíîëîãèè, ñòàíäàðòíûõ âåùåñòâ è ìåòîäîâ îòáîðà ïðîá. Õèìè÷åñêèé çàêîí óñòàíàâëèâàåò ïðàâèëà äîïóñêà íà ðûíîê âñåõ íîâûõ õèìè÷åñêèõ ïðîäóêòîâ.
Òåõíè÷åñêèå ìåðîïðèÿòèÿ, èñïîëüçóåìûå äëÿ ïðåäîòâðàùåíèÿ îïàñíîñòè ïðîìûøëåííûõ âûáðîñîâ
Äëÿ ñîêðàùåíèÿ è óìåíüøåíèÿ âûáðîñîâ õèìè÷åñêèõ âåùåñòâ íà ïðîìûøëåííûõ ïðåäïðèÿòèÿõ íåîáõîäèìî ïðîâîäèòü ñëåäóþùèå ìåðû:
Áîðüáà ñ ïîòåðÿìè ïðè òðàíñïîðòèðîâêå (ïðåäîòâðàùåíèå àâàðèé ãàçî- è íåôòåïðîâîäîâ).
Áîðüáà ñ ýìèññèåé (âûäåëåíèåì) ïðîìûøëåííûõ ãàçîâ â àòìîñôåðó.
Íåîáõîäèìî ïðèìåíåíèå ñèñòåì î÷èñòêè ñòî÷íûõ âîä è áîðüáû ñ çàãðÿçíåíèåì.
Îáÿçàòåëüíàÿ ïåðåðàáîòêà è óòèëèçàöèÿ îòõîäîâ, âòîðè÷íîå èñïîëüçîâàíèå îòõîäîâ.
Ðàññìîòðèì áîëåå ïîäðîáíî äâà ïîñëåäíèõ ïóíêòà.
Áîðüáà ñ çàãðÿçíåíèåì âîäû
Ïîíèìàíèå íåîáõîäèìîñòè ðåãóëèðóåìîãî âîäîñíàáæåíèÿ è îáåçâðåæèâàíèÿ ñòî÷íûõ âîä âîçíèêëî î÷åíü äàâíî. Åùå â Äðåâíåì Ðèìå ñòðîèëè àêâåäóêè äëÿ ñíàáæåíèÿ ñâåæåé âîäîé è “Cloaca maxima” - êàíàëèçàöèîííóþ ñåòü. áàññåéíà îòñòîéíèêà è òåì ñàìûì ïðåäîòâðàùåíèå çàñîðåíèÿ êàíàëèçàöèè è îáðàçîâàíèÿ ïðîäóêòîâ ãíèåíèÿ (“äîðòìóíäñêèå êîëîäöû” è “ ýìñêèå êîëîäöû”).
Äðóãèì ìåòîäîì îáåçâðåæèâàíèÿ ñòî÷íûõ âîä áûëà èõ î÷èñòêà ñ ïîìîùüþ ïîëåé îðîøåíèÿ, ò. å. ñïóñê ñòî÷íûõ âîä íà ñïåöèàëüíî ïîäãîòîâëåííûå ïîëÿ. Ïðè Îäíàêî ëèøü â ñåðåäèíå ïðîøëîãî ñòîëåòèÿ íà÷àëèñü ðàçðàáîòêà ìåòîäîâ î÷èñòêè ñòî÷íûõ âîä è ñèñòåìàòè÷åñêîå ñòðîèòåëüñòâî êàíàëèçàöèîííûõ ñåòåé â ãîðîäàõ.
Ñíà÷àëà áûëè ñîçäàíû óñòàíîâêè ìåõàíè÷åñêîé î÷èñòêè. Ñóùíîñòü ýòîé î÷èñòêè çàêëþ÷àëàñü â îñàæäåíèè íàõîäÿùèõñÿ â ñòî÷íûõ âîäàõ òâåðäûõ ÷àñòèö íà äíî ïðîñà÷èâàíèè ÷åðåç ïåñ÷àíûé ãðóíò ñòî÷íûå âîäû îòôèëüòðîâûâàëèñü è îñâåòëÿëèñü. È òîëüêî ïîñëå îòêðûòèÿ â 1914 ã. Áèîëîãè÷åñêîãî (æèâîãî) èëà ïîÿâèëàñü âîçìîæíîñòü ðàçðàáîòêè ñîâðåìåííûõ òåõíîëîãèé î÷èñòêè ñòî÷íûõ âîä, âêëþ÷àþùèõ â ñåáÿ âîçâðàò (ðåöèêë) áèîëîãè÷åñêîãî èëà â íîâóþ ïîðöèþ ñòî÷íûõ âîä è îäíîâðåìåííóþ àýðàöèþ ñóñïåíçèè.
Òàáëèöà 6. Ôèçèêî-õèìè÷åñêàÿ î÷èñòêà ñòî÷íûõ âîä ([ 1] ñòð. 153).
|
1 |
Íåéòðàëèçàöèÿ |
|
2 |
Ôëîêóëÿöèÿ (îáúåäèíåíèå êîëëîèäíûõ ÷àñòèö â ðûõëûå õëîïüåâèäíûå àãðåãàòû) è îñàæäåíèå |
|
3 |
Óìÿã÷åíèå ñòî÷íûõ âîä |
|
4 |
Î÷èñòêà ñêðåáêàìè è ïåðåãîíêà |
|
5 |
Àäñîðáöèÿ, èîííûé îáìåí, ýêñòðàêöèÿ |
|
6 |
Îáðàòíûé îñìîñ è óëüòðàôèëüòðàöèÿ |
|
7 |
Óäàëåíèå àììèàêà áèîëîãè÷åñêèå ìåòîäû (íèòðèôèêàöèÿ) ôèçèêî-õèìè÷åñêèå ìåòîäû (î÷èñòêà, èîííûé îáìåí, îáðàòíûé îñìîñ, îòãîíêà ñ ïàðîì) |
|
8 |
Îêèñëèòåëüíàÿ î÷èñòêà ñòî÷íûõ âîä ñæèãàíèå âëàæíîå îêèñëåíèå H2O2 / Fe2+ (ðåàãåíò Ôåíòîíà) O3 (îçîíèðîâàíèå) |
Òàáëèöà 7. Ïðåäåëüíûå çíà÷åíèÿ êîíöåíòðàöèè çàãðÿçíÿþùèõ âåùåñòâ â ñòî÷íûõ âîäàõ íåôòåïåðåãîííûõ çàâîäîâ, íàïðàâëÿåìûõ íà áèîëîãè÷åñêóþ î÷èñòêó ([ 1] ñòð.144).
|
Âåùåñòâà è ïàðàìåòðû |
Ïðåäåëüíûå çíà÷åíèÿ |
|
Ìàñëà è æèðû |
< 75 ìã / ë |
|
Ñóëüôèäû |
< 200 ìã / ë |
|
Îñàæäàåìûå âåùåñòâà |
< 125 ìã / ë |
|
Òÿæåëûå ìåòàëëû (íàïðèìåð, Ni, Cr) |
Ìåíåå ïðåäåëà òîêñè÷íîñòè äëÿ îðãàíèçìîâ |
|
pH |
5 -9 |
|
Òåìïåðàòóðà |
< 36 îÑ |
Òàáëèöà 8. Óñðåäíåííûå õàðàêòåðèñòèêè ïðîñà÷èâàþùèõñÿ âîä èç õðàíèëèù (ñâàëîê) ãîðîäñêîãî áûòîâîãî ìóñîðà (÷åðåç 6-8 ëåò ïîñëå çàêëàäêè íà õðàíåíèå) ([ 1] ñòð.165).
|
Çíà÷åíèå pH |
6,5 - 9,0 |
|
Ñóõîé îñòàòîê |
20000 ìë / ë |
|
Íåðàñòâîðèìûå âåùåñòâà |
2000 ìã / ë |
|
Ýëåêòðè÷åñêàÿ ïðîâîäèìîñòü (20 îÑ) |
20000 ìêÑì / ñì |
|
Íåîðãàíè÷åñêèå êîìïîíåíòû |
|
|
Ñîåäèíåíèÿ ùåëî÷íûõ è ùåëî÷íîçåìåëüíûõ ìåòàëëîâ (â ðàñ÷åòå íà ìåòàëë) |
8000 ìã / ë |
|
Ñîåäèíåíèÿ òÿæåëûõ ìåòàëëîâ (â ðàñ÷åòå íà ìåòàëë) |
10 ìã / ë |
|
Ñîåäèíåíèÿ æåëåçà (îáùåå Fe) |
1000 ìã / ë |
|
NH4 |
1000 ìã / ë |
|
SO2- |
1500 ìã / ë |
|
HCO3 |
10000 ìã / ë |
|
Îðãàíè÷åñêèå êîìïîíåíòû |
|
|
ÁÏÊ (áèîõèìè÷åñêîå ïîòðåáëåíèå êèñëîðîäà çà 5 ñóòîê) |
4000 ìã / ë |
|
ÕÏÊ (õèìè÷åñêîå ïîòðåáëåíèå êèñëîðîäà) |
6000 ìã / ë |
|
Ôåíîë |
50 ìã / ë |
|
Äåòåðãåíò |
50 ìã / ë |
|
Âåùåñòâà, ýêñòðàãèðóåìûå ìåòèëåíõëîðèäîì |
600 ìã / ë |
|
Îðãàíè÷åñêèå êèñëîòû îòãîíÿåìûå âîäÿíûì ïàðîì (â ðàñ÷åòå íà óêñóñíóþ êèñëîòó) |
1000 ìã / ë |
Âñå ìåòîäû î÷èñòêè ñòî÷íûõ âîä, ðàçðàáîòàííûå â ïîñëåäóþùèå ãîäû è äî íàñòîÿùåãî âðåìåíè, íå ñîäåðæàò íèêàêèõ ñóùåñòâåííî íîâûõ ðåøåíèé, à ëèøü îïòèìèçèðóþò ðàçðàáîòàííûé ðàíåå ìåòîä, îãðàíè÷èâàÿñü ðàçëè÷íûìè êîìáèíàöèÿìè èçâåñòíûõ ñòàäèé òåõíîëîãè÷åñêîãî ïðîöåññà. Èñêëþ÷åíèå ñîñòàâëÿþò ôèçèêî-õèìè÷åñêèå ìåòîäû î÷èñòêè, â êîòîðûõ èñïîëüçóþòñÿ ôèçè÷åñêèå ìåòîäû è õèìè÷åñêèå ðåàêöèè, ñïåöèàëüíî ïîäîáðàííûå äëÿ óäàëåíèÿ âåùåñòâ, ñîäåðæàùèõñÿ â ñòî÷íûõ âîäàõ (òàáë. 6).
Ñòî÷íûå âîäû ïðåäïðèÿòèé (íàïðèìåð, íåôòåïåðåðàáàòûâàþùèõ) âíà÷àëå ïîäâåðãàþòñÿ ôèçèêî-õèìè÷åñêîé î÷èñòêå, à çàòåì áèîëîãè÷åñêîé. Ñîäåðæàíèå âðåäíûõ âåùåñòâ â ñòî÷íûõ âîäàõ, ïîñòóïàþùèõ íà áèîëîãè÷åñêóþ î÷èñòêó íå äîëæíî ïðåâûøàòü îïðåäåëåííûõ çíà÷åíèé (òàáë. 7).
Óòèëèçàöèÿ îòõîäîâ.
Ïðè ðàçðàáîòêå ñîâìåñòèìîé ñ îêðóæàþùåé ñðåäîé ñèñòåìû ïåðåðàáîòêè îòõîäîâ ñòàâÿòñÿ ñëåäóþùèå (ïî ïîðÿäêó âàæíîñòè) ãëàâíûå çàäà÷è:
Âèäû óòèëèçàöèè îòõîäîâ:
Òàáëèöà 9. Ýìèññèÿ âðåäíûõ âåùåñòâ èç óñòàíîâîê ñæèãàíèÿ ìóñîðà (ìã / ë) ([ 1] ñòð.158).
|
Âðåäíûå âåùåñòâà |
Ñîäåðæàíèå â íåî÷èùåííûõ äûìîâûõ ãàçàõ |
|
HCl |
400...1150 |
|
HF |
2...20 |
|
SO2 |
200...800 |
|
NOõ |
150...400 |
|
CO |
20...600 |
|
Îðãàíè÷åñêèå âåùåñòâà |
300...500 |
|
Ïûëü |
800...15000 |
Òàáëèöà 10. Ñðåäíåå ñîäåðæàíèå ìåòàëëîâ â ïûëåîáðàçíûõ ÷àñòèöàõ äûìà ìóñîðîñæèãàòåëüíîé ïå÷è (10 ïðîá, ñðåäíåå ñîäåðæàíèå ïûëè â îòõîäÿùèõ òîïî÷íûõ ãàçàõ 88 ìã / ì3 ) ([ 1] ñòð.159).
|
Ñîñòàâ ïûëè |
Êîíöåíòðàöèÿ, ìã / ì3 |
Ñîñòàâ ïûëè |
Êîíöåíòðàöèÿ, ìã / ì3 |
|
Àëþìèíèé |
12,056 |
Îëîâî |
0,167 |
|
Öèíê |
3,080 |
Êàäìèé |
0,071 |
|
Ñâèíåö |
1,760 |
Õðîì |
0,044 |
|
Ìåäü |
0,185 |
Ðòóòü |
0,001 |
Òàáëèöà 11. Ðàçëè÷èÿ ìåæäó òåðìîëèçîì è ïèðîëèçîì îðãàíè÷åñêèõ îòõîäîâ ([ 1] ñòð.171).
|
Ñæèãàíèå îòõîäîâ |
Ïèðîëèç îòõîäîâ |
|
Îáÿçàòåëüíà âûñîêàÿ òåìïåðàòóðà |
Äîñòàòî÷íî îòíîñèòåëüíî íåáîëüøàÿ òåìïåðàòóðà (450 îÑ) |
|
Íåîáõîäèì èçáûòîê âîçäóõà (ñîîòâ. êèñëîðîäà) |
Îòñóòñòâèå êèñëîðîäà (ñîîòâ. âîçäóõà) |
|
Ïîñòóïëåíèå òåïëà íåïîñðåäñòâåííî çà ñ÷åò âûäåëÿþùåéñÿ òåïëîòû ðåàêöèè |
Ïîñòóïëåíèå òåïëà áîëüøåé ÷àñòüþ ÷åðåç òåïëîîáìåííèêè |
|
Îêèñëèòåëüíûå óñëîâèÿ, îêèñëÿþòñÿ ìåòàëëû |
Âîññòàíîâèòåëüíûå óñëîâèÿ, ìåòàëëû íå îêèñëÿþòñÿ |
|
Îñíîâíûå ïðîäóêòû ðåàêöèè: CO2, H2O, çîëà, øëàêè |
Îñíîâíûå ïðîäóêòû ðåàêöèè: Í2, ÑnÍm, ÑÎ, òâåðäûå óãëåðîäíûå îñòàòêè |
|
Ãàçîîáðàçíûå âðåäíûå âåùåñòâà: SO2, SO3 , NOx, HCl, HF, òÿæåëûå ìåòàëëû, ïûëü |
Ãàçîîáðàçíûå âðåäíûå âåùåñòâà: H2S, HCN, NH3, HCl, HF, ôåíîëû, ñìîëû, Hg, ïûëü |
|
Áîëüøèå îáúåìû ãàçà (äîëÿ âîçäóõà) |
Ìàëûå îáúåìû ãàçîâ |
|
Çîëà ñïåêàåòñÿ â øëàê, óõîä âëàãè |
Îòñóòñòâèå ïðîöåññîâ ñïëàâëåíèÿ è ñïåêàíèÿ, óõîä âëàãè |
|
Ïðåäâàðèòåëüíîå èçìåëü÷åíèå è ðàâíîìåðíîñòü äðîáëåíèÿ íå ÿâëÿþòñÿ íåîáõîäèìûìè, íî áëàãîïðèÿòíû |
Ïðåäâàðèòåëüíîå èçìåëü÷åíèå è ðàâíîìåðíîñòü äðîáëåíèÿ íåîáõîäèìû |
|
Æèäêèå è ïàñòîîáðàçíûå îòõîäû, êàê ïðàâèëî, íå ïîäëåæàò îáðàáîòêå |
Æèäêèå è ïàñòîîáðàçíûå îòõîäû â ïðèíöèïå îáðàáàòûâàþòñÿ |
|
Ýêîíîìè÷íîñòü ïðîèçâîäñòâà äîñòèãàåòñÿ ïðè ÷èñëå æèòåëåé îêîëî 1 ìëí |
Ýêîíîìè÷íîñòü ïðîèçâîäñòâà, âåðîÿòíî, îáåñïå÷èâàåòñÿ ïðè ÷èñëå æèòåëåé îêîëî ìèëëèîíà |
Íàèáîëåå ðàñïðîñòðàíåíî ñåé÷àñ ñêëàäèðîâàíèå îòõîäîâ. Ïðèìåðíî 2 / 3 âñåõ îòõîäîâ áûòîâîãî è ïðîèçâîäñòâåííîãî ïðîèñõîæäåíèÿ è 90 % èíåðòíûõ îòõîäîâ ñêëàäèðóþò â õðàíèëèùàõ - ñâàëêàõ. Òàêèå õðàíèëèùà çàíèìàþò áîëüøèå ïëîùàäè, ÿâëÿþòñÿ èñòî÷íèêàìè øóìà, ïûëè è ãàçîâ, îáðàçóþùèõñÿ â ðåçóëüòàòå õèìè÷åñêèõ è àíàýðîáíûõ áèîëîãè÷åñêèõ ðåàêöèé â òîëùå, à òàêæå èñòî÷íèêàìè çàãðÿçíåíèÿ ãðóíòîâûõ âîä â ðåçóëüòàòå îáðàçîâàíèÿ íà îòêðûòûõ ñâàëêà ïðîñà÷èâàþùèõñÿ âîä (òàáë. 8).
Îòñþäà ñëåäóåò, ÷òî ñêëàäèðîâàíèå îòõîäîâ íå ìîæåò ÿâëÿòüñÿ óäîâëåòâîðèòåëüíûì ìåòîäîì èõ óòèëèçàöèè, è íåîáõîäèìî èñïîëüçîâàòü äðóãèå ìåòîäû.
 íàñòîÿùåå âðåìÿ ñæèãàåòñÿ äî 50 % âñåõ îòõîäàõ â ðàçâèòûõ ñòðàíàõ. Ïðåèìóùåñòâà ìåòîäà ñæèãàíèÿ ñîñòîÿò â ñóùåñòâåííîì óìåíüøåíèè îáúåìà îòõîäîâ è äåéñòâåííîì ðàçðóøåíèè ãîðþ÷èõ ìàòåðèàëîâ, âêëþ÷àÿ îðãàíè÷åñêèõ ñîåäèíåíèé. Îñòàòêè îò ñæèãàíèÿ - øëàêè è çîëà - ñîñòàâëÿþò ëèøü 10 % ïåðâîíà÷àëüíîãî îáúåìà è 30 % îò ìàññû ñæèãàåìûõ ìàòåðèàëîâ. Íî ïðè íåïîëíîì ñãîðàíèè â îêðóæàþùóþ ñðåäó ìîãóò ïîïàäàòü ìíîãî÷èñëåííûå âðåäíûå âåùåñòâà (òàáë. 9 è 10). Äëÿ ñíèæåíèÿ ýìèññèè îðãàíè÷åñêèõ âåùåñòâ íåîáõîäèìî èñïîëüçîâàòü óñòðîéñòâà äëÿ î÷èñòêè äûìîâ.
Ïèðîëèçîì íàçûâàþò ðàçëîæåíèå õèìè÷åñêèõ ñîåäèíåíèé ïðè âûñîêèõ òåìïåðàòóðàõ â îòñóòñòâèå êèñëîðîäà, âñëåäñòâèå ÷åãî ñòàíîâèòñÿ íåâîçìîæíûì èõ ãîðåíèå.  òàáë. 11 ïîêàçàíû ðàçëè÷èÿ â ïðîöåññàõ ñæèãàíèÿ (òåðìîëèçà) è ïèðîëèçà îòõîäîâ íà îñíîâå ñðàâíåíèÿ ýòèõ äâóõ ìåòîäîâ. Õîòÿ ïèðîëèç èìååò ìíîãî äîñòîèíñòâ, îí îáëàäàåò è ñóùåñòâåííûìè íåäîñòàòêàìè: ñòî÷íûå âîäû, ïîñòóïàþùèå èç óñòàíîâîê äëÿ ïèðîëèçà, ñèëüíî çàãðÿçíåíû îðãàíè÷åñêèìè âåùåñòâàìè) ôåíîëû, õëîðèðîâàííûå óãëåâîäîðîäû è äð.), à èç îòâàëîâ òâåðäûõ îñòàòêîâ ïèðîëèçà (ïèðîëèçíîãî êîêñà) ïîä äåéñòâèåì äîæäåé ïðîèñõîäèò âûìûâàíèå âðåäíûõ âåùåñòâ; â òâåðäûõ ïðîäóêòàõ ïèðîëèçà, êðîìå òîãî, íàéäåíû âûñîêèå êîíöåíòðàöèè ïîëèêîíäåíñèðîâàííûõ è õëîðèðîâàííûõ óãëåâîäîðîäîâ.  ñâÿçè ñ ýòèì ïèðîëèç íåëüçÿ ñ÷èòàòü ýêîëîãè÷åñêè áåçîïàñíûì ìåòîäîì ïåðåðàáîòêè îòõîäîâ.
×åëîâåê â ïðîöåññå ñâîåé äåÿòåëüíîñòè ïðîèçâîäèò îãðîìíîå êîëè÷åñòâî õèìè÷åñêèõ âåùåñòâ, êîòîðûå íåãàòèâíî âîçäåéñòâóþò íà îêðóæàþùóþ ñðåäó. Íî â äàííûé ìîìåíò îí íå èìååò òàêîé òåõíîëîãèè, êîòîðàÿ áû äåëàëà áû äåÿòåëüíîñòü ÷åëîâåêà àáñîëþòíî áåçîòõîäíîé.
Çàêëþ÷åíèå
Èòàê, ìíîþ áûëè ðàññìîòðåíû íåêîòîðûå àñïåêòû õèìè÷åñêîãî çàãðÿçíåíèÿ îêðóæàþùåé ñðåäû. Ýòî äàëåêî íå âñå àñïåêòû ýòîé îãðîìíîé ïðîáëåìû è òîëüêî ìàëàÿ ÷àñòü âîçìîæíîñòåé ðåøåíèÿ åå. ×òîáû ïîëíîñòüþ íå ðàçðóøèòü ìåñòî ñâîåãî îáèòàíèÿ è îáèòàíèÿ âñåõ îñòàëüíûõ ôîðì æèçíè, ÷åëîâåêó íåîáõîäèìî î÷åíü áåðåæíî îòíîñèòñÿ ê îêðóæàþùåé ñðåäå. À ýòî çíà÷èò íåîáõîäèì ñòðîãèé êîíòðîëü ïðÿìîãî è êîñâåííîãî ïðîèçâîäñòâà õèìè÷åñêèõ âåùåñòâ, âñåñòîðîííåå èçó÷åíèå ýòîé ïðîáëåìû, îáúåêòèâíàÿ îöåíêà âëèÿíèÿ õèìè÷åñêèõ ïðîäóêòîâ íà îêðóæàþùóþ ñðåäó, èçûñêàíèå è ïðèìåíåíèå ìåòîäîâ ìèíèìèçàöèè âðåäíîãî âîçäåéñòâèÿ õèìè÷åñêèõ âåùåñòâ íà îêðóæàþùóþ ñðåäó.