Источники загрязнения окружающей среды и способы очистки
Источники загрязнения атмосферы
Два источника загрязнения атмосферы: естественный и антропогенный.
От естественных источников в атмосферу поступает: пыль космическая (до 5 миллионов тонн в год), пыль вулканическая, пыль растительная, пыль от эрозий почвы, морская соль, дымы от пожаров, вулканические газы, газы от разложения растений и животных, газы от жизнедеятельности растений и животных... Особую роль играет атмосферная пыль. Она способствует конденсации паров воды и образованию осадковОсновными источниками антропогенного загрязнения атмосферы являются: теплоэнергетика, транспорт, промышленность, нефтепереработка и газопереработка, испытания оружия. Самые распространённые загрязнители атмосферы: оксиды углерода, диоксид серы, пыль, оксиды азота, углеводороды. В воздухе атмосферы присутствуют более 500 вредных веществ антропогенного происхождения.
Последствия загрязнения атмосферы.
Запылённость.
Запылённость атмосферы оказывает влияние на отражающую способность Земли Частицы пыли сокращают доступ ультрафиолетовой радиации и образуют ядра конденсации паров воды. Всё это увеличивает отражающую способность атмосферы и приводит к похолоданию климата. Пыль, попавшая на поверхность ледников, поглощает энергию и способствует их таянию.
Загрязнение оксидами углерода.
Это приводит к повышению температуры преземного слоя атмосферы. влияет на организмы животных (разрушает гемоглобин, расстраивает нервную и сердечно-сосудистую системы).
Загрязнение оксидом серы.
Накопление кислот и сульфатов в атмосфере приводит к выпадению кислотных осадков. В настоящее время, плотность дождевой воды над промышленными районами превышает норму в 10-1000 В подкисленных водных экосистемах все организмы быстро вымирают или из-за прямого воздействия ионов водорода или из-за невозможности разложения или из-за отравления вредными веществами, образующимися из-за действия кислот на почву.
Оксиды азота.
образованием атомарного кислорода и азота. Атомарный кислород и озон вступают в соединение с углеводородами с образованием свободных радикалов – молекул, с незаполненными связями, вследствие чего обладающие высокой химической активностью. Свободные радикалы взаимодействуют друг с другом и с веществами, находящимися в атмосфере, образуя вторичные загрязнения – фотохимический смог.
Физико-химические методы очистки атмосферы
Наибольшее распространение при очистке газов получили адсорбционные, абсорбционные и каталитические методы.
Абсорбция - поглощение газов или паров из газовых или паровых смесей жидкими поглотителями, называемыми абсорбентами.
Адсорбция - избирательное извлечение компонентов посредством твердых материалов, называемых адсорбентами и имеющих большую удельную поверхность.
Каталитическая очистка основана на каталитических реакциях, в результате которых примеси превращаются в безвредные, менее вредные или легко удаляемые соединения.
Санитарная очистка промышленных выбросов включает в себя очистку от оксидов углерода, оксидов азота, оксидов серы и пыли.
Источники загрязнения гидросферы.
Ежегодно в мире образуются около 1 триллиона м3 сточных вод. Из них примерно 20% сбрасываются без очистки.
При технологических процессах образуются следующие виды сточных вод:
Реакционные воды - образуются в процессе реакции с выделением воды. Загрязнены как исходными продуктами, так промежуточными и конечными.
Воды, содержащиеся в сырье и исходных материалах в исходном и связанном виде. Загрязнены аналогично реакционным водам.
Промывочные воды – образуются после мытья оборудования, сырья, тары. Загрязнены исходными и конечными продуктами.
Водные абсорбенты и экстрагенты.
Охлаждающие воды в основном не соприкасаются с технологичными продуктами и могут использоваться в системах оборотного водоснабжения.
Бытовые воды.
Атмосферные осадки, стекающие с промышленных площадок – особенно агрессивны, т.к. загрязнены выбросами предприятий.
Химические – кислоты,щёлочи, соли, пестициты, фенолы
Биологическое – вирусы, бактерии,водоросли
Физическое – радиоактивные элементы, органические, Глина,песок
Бактериальное – патогенные бактерии, вирусов, радиоактивное загрязнение,
Тепловое – связано с повышением температуры вод,
Последствия загрязнения гидросферы
- нарушение устойчивости экосистемы
- прогрессирующий эвтрофикации
- появление красных приливов
- накопление химических токсикантов в биоте
- снижение биологической продуктивности
-возникновение мутагенеза и канцерогенеза в морской среде
- микробиологическом загрязнении прибрежных районов моря
Очистка гидросферы
Механическая очисткаЭтот метод очистки используется для удаления из сточных вод нерастворимых примесей.
Методы физико-химической очистки сточных вод основаны на изменении физического состояния загрязнителей и в большинстве случаев требуют применения реагентов
Химическая или реагентная очисткаОдним из видов обработки сточных вод является реагентная очистка, которая представляет собой сочетание различных типов химических реакций, приводящих к удалению из сточных вод токсичных компонентов.
Методы биохимической очистки применяются для удаления из сточных вод органических веществ.
Удаление остаточных органических веществПосле биохимической очистки могут остаться органические, вещества плохо усваиваемые микроорганизмами. Лучший способ их удаления - адсорбция активированным углем, который впоследствии регенерируют.
Обеззараживание водыХорошо известно, что через воду могут распространяться такие страшные заболевания, как холера, брюшной тиф, инфекционный гепатит, дифтерия и др. Поэтому последней стадией подготовки воды для питьевых и других нужд является ее обеззараживание, т.е. уничтожение болезнетворных микроорганизмов.
Загрязнения литосферы.
Существуют следующие источники загрязнения почвы:
Жилые дома и бытовые предприятия. В числе загрязнений – бытовой мусор, пищевые отходы, строительный мусор и т.д.
Промышленные предприятия сбрасывают твёрдые и жидкие отходы в т.ч. чрезвычайно токсичные (цианиды, тяжёлые металлы).
Теплоэнергетика. В числе отходов – сахар, несгоревшие частицы, шлак, оксиды серы.
Сельское хозяйство. В числе отходов – ядохимикаты, удобрения.
Транспорт. В числе отходов – соединение свинца, углеводороды.
Самоочищения почвы практически не происходит. Поэтому ядовитые вещества накапливаются в ней, поглощаются растениями и далее передаются по трофическим цепям.
Последствия загрязнения литосферы
изменение рельефа местности
Активизация опасных геологических процессов (карст, оползни) ,оседание и сдвижение горных пород.
Изменение физических полей, особенно в районах вечной мерзлоты
Химическое загрязнение почв, механическое нарушение почв
Отчистка биосферы
- Зашита почв от водной и ветровой эрозии
- организация севооброботов и системы обработки почв с целью повышения их плодородия
- мелиоративные мероприятия (борьба с заболачиванием и засолением почв)
- рекультивация нарушенного почвенного покрова
защита почв от загрязнения а полезной флоры и фауны от уничтожения
- предотвращение необоснованного изъятия земель из сельскохозяйственного оборота.
Классификация загрязнений окружающей среды. биосферы
типы загрязнений:
Сточные воды.
Минералы, неорганические кислоты и соли.
Органические кислоты и соли.
Твёрдый сток.
Вещества, имеющие питательную ценность для растений.
Радиоактивные вещества
Носители инфекции
Существует и иная классификация, которая первоначально делит загрязнения на естественные и антропогенные.
К антропогенным относятся:
Механические (загрязнение среды компонентами, оказывающие лишь механическое воздействие без физико-химических последствий).
Химические (изменение естественных химических свойств среды).
Физическое (шумовое, световое, тепловое, электромагнитное, радиоактивное).
Биологическое (загрязнение путём внесения в среду биологического организма).
Ущерб Экологические проблемы биосферы.
Ущерб биосферы - парниковый эффект, истощение озонового слоя, массовое сведение лесов, которое нарушает процесс круговорота кислорода и углерода в биосфере, отходы производства, сельского хозяйства, производство энергии (ГЭС наносят урон природе и людям - затопление огромных территорий под водохранилища, непреодолимые препятствия на путях миграций проходных и полупроходных рыб, поднимающихся на нерест в верховья рек, застой вод, замедление проточности, что сказывается на жизни всех живых существ, обитающих в реке и у реки; местное повышение воды влияет на грунт водохранилища, приводит к подтоплению, заболачиванию, эрозии берегов и оползням; существует опасность от плотин в районах с высокой сейсмичностью). Все это ведет к глобальному экологическому кризису и требует незамедлительного перехода к рациональному природопользованию.
Очистка биосферы
- разработка различных типов бессточных технологических систем и водооборотных циклов на основе очистки сточных вод
- разработка систем переработки отходов производства во вторичные материальные ресурсы
- создание и выпуск новых видов продукции с учётом требований повторного её использование
- создание принципиально новые производственных процессов позволяющих исключить или сократить технологические стадии на которых произходит образование отходов