Hemijska industrija i ekološki problemi hemije. Studijski vodič: Pitanja životne sredine u hemijskom inženjerstvu

Uzroci uticaja na životnu sredinu

U smislu intenziteta uticaja na životnu sredinu, industrijska proizvodnja ima jedan od najjačih uticaja. Glavni razlog su zastarjele tehnologije u proizvodnji i prevelika koncentracija proizvodnje na jednoj teritoriji ili unutar jednog preduzeća. Većina velikih preduzeća nema sistem zaštite životne sredine ili je prilično jednostavan.

Napomena 1

Većina industrijskog otpada vraća se u okoliš u obliku otpada. U gotovim proizvodima uglavnom se koristi 1-2% sirovina, ostatak se ispušta u biosferu, zagađujući njene komponente.

Glavni izvori zagađenja

U zavisnosti od prirode uticaja industrije na životnu sredinu, industrijski proizvodni kompleksi se dele na:

• gorivo i energija,
• metalurški,
• hemijska-šuma
• zgrada

Glavno zagađenje atmosfere pada na plinoviti sumpor dioksid. [Komentar]

Plinoviti sumpor dioksid je kombinacija sumpora i kisika.

Ova vrsta zagađenja je destruktivna. U procesu emisije, sumporna kiselina se akumulira u atmosferi, što je kasnije rezultat kiselih kiša. Glavni izvori zagađenja su proizvodi automobilske industrije koji u svom radu koriste ugalj koji sadrži sumpor, naftu i plin.

Pored toga, crna i obojena metalurgija i hemijska industrija imaju ogroman uticaj na životnu sredinu. Kao rezultat izduvnih plinova, svake godine raste koncentracija štetnih tvari.

Prema rezultatima statističkih podataka, udio štetnih tvari u Sjedinjenim Državama iznosi 60% ukupnog volumena svih štetnih tvari.

Povećanje proizvodnje je prilično značajno. Svake godine industrijalizacija predstavlja čovječanstvu nove tehnologije koje ubrzavaju industrijske kapacitete. Nažalost, zaštitne mjere nisu dovoljne da se smanji nastali nivo zagađenja.

Mjere za sprječavanje ekoloških katastrofa

U osnovi, ekološke katastrofe nastaju ili kao rezultat ljudskog nemara, ili kao rezultat habanja opreme. Sredstva koja bi se mogla uštedjeti od svojevremeno spriječenih akcidenata mogla bi se usmjeriti u rekonstrukciju energetskog kompleksa. To bi zauzvrat značajno smanjilo energetski intenzitet privrede.

Kao rezultat neracionalnog korištenja prirodnih resursa, prirodi se nanosi nepopravljiva šteta. Da bi se analizirale ključne mjere za sprječavanje zagađenja, potrebno je prije svega povezati rezultate ekonomske aktivnosti i pokazatelje ekološke prihvatljivosti proizvoda, tehnologiju njihove proizvodnje.

Od proizvodnje, ovaj događaj zahtijeva značajne troškove koji moraju biti uključeni u planiranu proizvodnju. Preduzeće treba da razlikuje troškove u tri komponente:

• troškovi proizvodnje,
• ekološki troškovi,
• trošak proizvodnje proizvoda ekološkog kvaliteta ili zamjene proizvoda ekološki prihvatljivijim.

U Rusiji je glavna industrija proizvodnja nafte i gasa. Uprkos činjenici da obim proizvodnje u sadašnjoj fazi ima tendenciju pada, kompleks goriva i energije je najveći izvor industrijskog zagađenja. Problemi sa životnom sredinom počinju već u fazi vađenja sirovina i transporta.

Svake godine se dogodi više od 20.000 nesreća povezanih s izlivanjem nafte koje uđe u vodena tijela i koje prati smrt flore i faune. Osim toga, nesreće uzrokuju značajne ekonomske gubitke.

Kako bi se što više spriječilo širenje ekološke katastrofe, ekološki je najprihvatljivije distribuirati transport nafte cjevovodima.

Ova vrsta transporta uključuje ne samo sistem cijevi, već i pumpne stanice, kompresore i još mnogo toga.

Napomena 2

Uprkos ekološkoj prihvatljivosti i pouzdanosti ovog sistema, on ne radi bez nezgoda. Pošto je oko 40% cevovodnog transportnog sistema dotrajalo i životni vek je davno istekao. S godinama se pojavljuju nedostaci na cijevima, javlja se korozija metala.

Dakle, jedna od najozbiljnijih nesreća u posljednje vrijeme je proboj naftovoda. Kao rezultat ove nesreće, oko 1000 tona nafte završilo je u rijeci Beloj. Prema statistikama, svake godine ruska ekologija pretrpi štetu od 700 incidenata izlijevanja nafte. Ove nezgode dovode do nepovratnih procesa u životnoj sredini.

Oprema za proizvodnju nafte i bušenje radi u prilično teškim uslovima. Preopterećenja, statički, dinamički stres, visoki pritisak dovode do habanja opreme.

Posebnu pažnju treba obratiti na zastarele mašine za ljuljanje. Korišćenjem višefaznih pumpi povećava se bezbednost životne sredine i ekonomska efikasnost. Osim toga, postaje moguće iskoristiti nastali plin na ekonomičniji i ekološki prihvatljiviji način. Do danas se gas iz bunara sagorijeva, iako je za kemijsku industriju ovaj plin prilično vrijedna sirovina.

Prema naučnicima, tokom nekoliko godina, opterećenje životne sredine se povećalo za 2-3 puta. Raste potrošnja čiste vode koja se nemilice troši u industrijskoj proizvodnji i poljoprivredi.

Problem čiste vode je postao toliko akutan u sadašnjoj fazi ljudskog razvoja da često nivo vodosnabdevanja određuje nivo industrije i urbanog razvoja.

Unatoč razočaravajućim prognozama, države zemalja u razvoju počele su posvećivati ​​veliku pažnju čišćenju i praćenju sigurnosti okoliša. Nove proizvodnje ne dobijaju dozvolu bez postavljanja i puštanja u rad postrojenja za prečišćavanje.

U pitanjima ekologije potrebno je ozbiljno pitanje državne regulacije.

Početkom 20. vijeka je u hemijskoj industriji obeležen velikim uspesima u korišćenju atmosferskog azota. Razvoj industrije organske sinteze i petrohemijske industrije doveli su do značajnog povećanja potražnje za hlorom, budući da je hloriranje još uvijek nezamjenjiv korak u mnogim procesima. Hemijska industrija je od industrije neorganskih supstanci (soda, sumporna kiselina, hlorovodonična kiselina, zatim proizvodnja đubriva) evoluirala u industriju petrohemijske sinteze. Ovaj proces pratila je i promjena sirovinske baze - prvo samo kamena sol, krečnjak, pirit, zatim čileanska salitra, fosforiti, kalijeve soli. Razvojem organske hemije ugalj postaje najvažnija sirovina za hemijsku industriju. Postoji industrija koksa. Međutim, razvojem hemijske industrije, problemi zagađenja životne sredine su se povećali, pojavili su se problemi životne sredine i tako dalje.

Sirovine hemijske industrije, komunikacija sa zaštitom životne sredine. Sirovinska baza hemijske industrije diferencira se u zavisnosti od prirodnih i ekonomskih karakteristika pojedinih zemalja i regiona. U nekim regijama to je ugalj, koksni gas, u drugim nafta, prateći naftni gasovi, soli, sumporni pirit, gasni otpad crne i obojene metalurgije, u trećem je kuhinjska so itd.

Sirovinski faktor utiče na specijalizaciju teritorijalnih kombinacija hemijskih industrija. Hemijska proizvodnja, kako se tehnološke metode poboljšavaju, može zauzvrat utjecati na sirovinsku bazu. Hemijska industrija je povezana sa mnogim industrijama. Kombinira se sa preradom nafte, koksom uglja, crnom i obojenom metalurgijom i drvnom industrijom.

Hemijska industrija i problemi zaštite životne sredine. Hemijsko zagađenje - čvrste, gasovite i tečne supstance, hemijski elementi i jedinjenja veštačkog porekla, koji ulaze u biosferu, kršeći procese kruženja supstanci i energije uspostavljene prirodom. Najčešći štetni gasovi zagađivači su: oksidi sumpora (sumpor) - SO2, SO3; vodonik sulfid (H2S); ugljični disulfid (CS2); oksidi dušika (dušik) - Nox; benzpiren; amonijak; jedinjenja hlora; spojevi fluora; hidrogen sulfid; ugljovodonici; sintetički surfaktanti; karcinogeni; teški metali; ugljični oksidi - CO, CO2.

Do kraja XX veka. Zagađenje životne sredine otpadom, emisijama, otpadnim vodama iz svih vidova industrijske proizvodnje, poljoprivrede, komunalnih usluga gradova dobilo je globalni karakter i dovelo je čovečanstvo na ivicu ekološke katastrofe. Savremeni život, koji se u velikoj meri promenio zbog široke upotrebe hemijskih proizvoda, postao je opasan izvor zagađenja biosfere. Kućni otpad sadrži značajnu količinu sintetičkih i umjetnih supstanci koje se ne apsorbiraju u prirodi. To znači da su dugo vremena izvan prirodnih geohemijskih ciklusa. Spaljivanje komunalnog otpada često je nemoguće zbog činjenice da je okolina zagađena toksičnim produktima sagorevanja (čađ, policiklični aromatični ugljovodonici, organohlorna jedinjenja, hlorovodonična kiselina itd.). Zbog toga postoje deponije otpadnih guma i plastične ambalaže. Pokazalo se da su takve deponije dobre ekološke niše za pacove i srodne mikroorganizme. Nisu isključeni slučajevi požara koji čitave regije mogu pretvoriti u zonu ekološke katastrofe (smanjenje prozirnosti atmosfere, toksični produkti sagorijevanja i sl.). Stoga postoji akutni problem stvaranja polimera koji se u prirodnim uvjetima brzo samounište i vraćaju u normalni geohemijski ciklus.

Posebnu grupu čini proizvodnja hemijskih ratnih sredstava, lekova i sredstava za zaštitu bilja, jer se radi o sintezi biološki aktivnih supstanci. Prije svega, sam proces proizvodnje povezan je sa značajnim rizikom, jer osoblje stalno radi u atmosferi s visokom koncentracijom ovih tvari. Značajne poteškoće povezane su sa skladištenjem, a kako je sada postalo jasno, sa uništavanjem hemijskih ratnih agenasa. Hemikalije za zaštitu bilja ili pesticidi, dizajnirani posebno za prskanje u biosferu. Teško je navesti ukupan broj ovih otrova, budući da se neprestano oslobađaju novi, a zaustavlja se oslobađanje starih, koji su se u praksi pokazali vrlo štetnim ili su se vrste štetočina protiv kojih se koriste već prilagodile. njima. Ali otprilike njihov broj je već premašio 1000 spojeva, uglavnom hlora, fosfora, arsena i organske žive.

Dakle, ugljovodonici ulaze u atmosferu i tokom sagorevanja goriva, i iz industrije prerade nafte, i iz industrije proizvodnje gasa. Izvori zagađivača su raznovrsni, kao i brojne vrste otpada i priroda njihovog uticaja na komponente biosfere. Biosfera je zagađena čvrstim otpadom, emisijama gasova i otpadnim vodama iz metalurških, metaloprerađivačkih i mašinskih postrojenja. Ogromnu štetu vodnim resursima nanose otpadne vode iz industrije celuloze i papira, prehrambene, drvoprerađivačke i petrohemijske industrije. Razvoj drumskog saobraćaja doveo je do zagađenja atmosfere gradova i saobraćajnih komunikacija teškim metalima i otrovnim ugljovodonicima, a stalni rast obima pomorskog saobraćaja izazvao je gotovo univerzalno zagađenje mora i okeana naftom i naftnim derivatima. . Masovna upotreba mineralnih đubriva i hemijskih sredstava za zaštitu bilja dovela je do pojave pesticida u atmosferi, zemljištu i prirodnim vodama, zagađenja akumulacija, vodotoka i poljoprivrednih proizvoda (nitrati, pesticidi i dr.) biogenim elementima. Tokom rudarenja, milioni tona raznih, često fitotoksičnih stijena izvlače se na površinu zemlje, stvarajući gomile otpada i deponije koje su prašnjave i goruće.

Tokom rada hemijskih postrojenja i termoelektrana nastaju i ogromne količine čvrstog otpada (kalcin, šljaka, pepeo i dr.), koji se skladišti na velikim površinama, negativno utiče na atmosferu, površinske i podzemne vode, zemljište. poklopac (prašina, emisija gasova, itd.). Na teritoriji Ukrajine nalazi se 877 hemijski opasnih objekata i 287.000 objekata koristi visokotoksične supstance ili njihove derivate u svojoj proizvodnji (u 140 gradova i 46 naselja).

Povećanje hemijske proizvodnje dovelo je i do povećanja količine industrijskog otpada koji predstavlja opasnost za životnu sredinu i ljude. Hemijsko-tehnološka transformacija prirode od strane čovjeka, uz mehaničku promjenu pejzaža i strukture zemljine kore, glavno je sredstvo negativnog utjecaja na biosferu. Stoga postoji potreba da se analiziraju hemijske i tehnološke aktivnosti čovečanstva: da se identifikuju njegovi istorijski i kulturni oblici, razmere i struktura. Hemijska aktivnost čovječanstva je vrlo raznolika i prati je praktično od prvih koraka medicinske prakse. Strogo govoreći, hemijska obrada prirode je sastavna karakteristika svih živih bića.

„Ekološka

Šmalko Marija, 11 "B"

ZAGAĐENJE ŽIVOTNE SREDINE - unošenje novih, nekarakterističnih fizičkih, hemijskih i bioloških agenasa ili višak njihovog prirodnog nivoa.

GLAVNE VRSTE ZAGAĐENJA

Fizički

(toplotni, bučni, elektromagnetni, svjetlosni, radioaktivni)

Hemijski

(teški metali, pesticidi, plastika i druge hemikalije)

biološki

(biogeni, mikrobiološki, genetski)

informativni

(buka informacija, lažne informacije, faktori anksioznosti)

Svako hemijsko zagađenje je pojava hemikalije na mestu koje nije predviđeno za to. Zagađenje koje nastaje ljudskim djelovanjem je glavni faktor njegovog štetnog utjecaja na prirodnu sredinu.

Hemijski zagađivači mogu izazvati akutna trovanja, hronična oboljenja, a imaju i kancerogena i mutagena dejstva. Na primjer, teški metali se mogu akumulirati u biljnim i životinjskim tkivima, uzrokujući toksični učinak. Osim teških metala, posebno opasni zagađivači su hlordioksini, koji nastaju iz hloriranih aromatičnih ugljikovodika koji se koriste u at proizvodnju herbicida. Izvori zagađenja okolina dioksini su također nusproizvodi industrije celuloze i papira, otpad iz metalurške industrije, saobraćajna isparenja motori sa unutrašnjim sagorevanjem. Ove tvari su vrlo toksične za ljude i životinje čak i u malim koncentracijama i uzrokuju oštećenja jetre, bubrega i imunološkog sistema.

ekološki prihvatljivi aditivi i aditivi za goriva i ulja;

ekološki prihvatljive hemikalije za preradu kućnog otpada

U hemiji nema otpada, ali ima neiskorišćene sirovine.

D. I. Mendeljejev

Hemijska industrija je jedna od vodećih grana teške industrije. Asortiman hemijskih proizvoda obuhvata desetine hiljada artikala. Najveće industrije su proizvodnja kiselina, soli, amonijaka, sode, mineralnih đubriva i nekih drugih proizvoda. Bez đubriva i hemijskih sredstava za zaštitu bilja čovečanstvo se ne može prehraniti, obezbediti hranom)