Kemijska industrija in ekološki problemi kemije. Študijski vodnik: Okoljska vprašanja v kemijskem inženirstvu

Vzroki za vpliv na okolje

Po intenzivnosti vpliva na okolje ima industrijska proizvodnja enega najmočnejših vplivov. Glavni razlog so zastarele tehnologije v proizvodnji in pretirana koncentracija proizvodnje na enem ozemlju ali znotraj enega podjetja. Večina velikih podjetij nima sistema varovanja okolja ali pa je ta precej preprost.

Opomba 1

Večina industrijskih odpadkov se vrne v okolje v obliki odpadkov. V končnih izdelkih se v glavnem porabi 1-2 % surovin, preostanek se sprosti v biosfero in onesnaži njene sestavine.

Glavni viri onesnaženja

Glede na naravo vpliva industrije na okolje so industrijski proizvodni kompleksi razdeljeni na:

• goriva in energije,
• metalurški,
• kemično-gozd
• zgradba

Glavno onesnaževanje ozračja pade na plinasti žveplov dioksid. [Komentar]

Plinasti žveplov dioksid je kombinacija žvepla in kisika.

Ta vrsta onesnaženja je uničujoča. V procesu izpusta se v ozračju kopiči žveplova kislina, ki je kasneje posledica kislega dežja. Glavni vir onesnaževanja so izdelki avtomobilske industrije, ki pri svojem delovanju uporabljajo premog, ki vsebuje žveplo, nafto in plin.

Poleg tega imata črna in barvna metalurgija ter kemična industrija velik vpliv na okolje. Zaradi izpušnih plinov se koncentracija škodljivih snovi vsako leto povečuje.

Glede na rezultate statističnih podatkov je delež škodljivih snovi v ZDA 60% celotne količine vseh škodljivih snovi.

Povečanje proizvodnje je precejšnje. Industrializacija človeštvu vsako leto predstavlja nove tehnologije, ki pospešujejo industrijske zmogljivosti. Zaščitni ukrepi žal ne zadoščajo za zmanjšanje posledične stopnje onesnaženosti.

Ukrepi za preprečevanje okoljskih nesreč

V bistvu se okoljske katastrofe zgodijo bodisi zaradi človeške malomarnosti bodisi kot posledica dotrajanosti opreme. Sredstva, ki bi jih lahko prihranili pred nesrečami, ki so bile v svojem času preprečene, bi lahko usmerili v obnovo gorivnega in energetskega kompleksa. To pa bi bistveno zmanjšalo energetsko intenzivnost gospodarstva.

Zaradi neracionalne rabe naravnih virov je naravi povzročena nepopravljiva škoda. Da bi analizirali ključne ukrepe za preprečevanje onesnaževanja, je treba najprej povezati rezultate gospodarske dejavnosti in kazalnike okolju prijaznosti izdelkov, tehnologijo njihove proizvodnje.

Od proizvodnje ta dogodek zahteva znatne stroške, ki jih je treba vključiti v načrtovano proizvodnjo. Podjetje mora stroške ločiti na tri komponente:

• proizvodni stroški,
• okoljski stroški,
• strošek izdelave izdelka do ekološke kakovosti ali zamenjave izdelka z okolju prijaznejšim.

V Rusiji je glavna industrija proizvodnja nafte in plina. Kljub dejstvu, da se obseg proizvodnje na sedanji stopnji nagiba k zmanjšanju, je kompleks goriva in energije največji vir industrijskega onesnaževanja. Težave z okoljem se začnejo že v fazi pridobivanja surovin in transporta.

Vsako leto je več kot 20.000 nesreč, povezanih z razlitjem nafte, ki vstopi v vodna telesa in jih spremlja smrt flore in favne. Poleg tega nesreče povzročajo velike gospodarske izgube.

Da bi čim bolj preprečili širjenje ekološke katastrofe, je okolju najbolj prijazno transport nafte razporediti po cevovodih.

Ta vrsta transporta ne vključuje samo cevnega sistema, temveč tudi črpalne postaje, kompresorje in še veliko več.

Opomba 2

Kljub okolju prijaznosti in zanesljivosti tega sistema ne deluje brez nesreč. Ker je približno 40 % cevovodnega transportnega sistema dotrajanega in je življenjska doba že zdavnaj potekla. Z leti se na ceveh pojavijo napake, pride do korozije kovin.

Ena najhujših nesreč v zadnjem času je torej preboj naftovoda. Zaradi te nesreče je približno 1000 ton nafte končalo v reki Belaya. Po statističnih podatkih rusko okolje vsako leto utrpi škodo zaradi 700 izlivov nafte. Te nesreče vodijo v nepovratne procese v okolju.

Oprema za proizvodnjo nafte in vrtanje delujeta v precej težkih razmerah. Preobremenitve, statični, dinamični stres, visok tlak vodijo do obrabe opreme.

Posebno pozornost je treba nameniti zastarelim gugalnim strojem. Pri uporabi večfaznih črpalk se poveča okoljska varnost in gospodarska učinkovitost. Poleg tega je mogoče dobljeni plin uporabiti na bolj ekonomičen in okolju prijazen način. Do danes se sežiga plin iz vrtine, čeprav je za kemično industrijo ta plin precej dragocena surovina.

Po mnenju znanstvenikov se je v nekaj letih obremenitev okolja povečala za 2-3 krat. Narašča poraba čiste vode, ki se neusmiljeno porablja v industrijski proizvodnji in kmetijstvu.

Problem čiste vode je na sedanji stopnji človekovega razvoja postal tako pereč, da raven oskrbe z vodo pogosto določa raven industrije in rasti mest.

Kljub poraznim napovedim so države držav v razvoju začele posvečati veliko pozornost čiščenju in spremljanju okoljske varnosti. Nove proizvodnje ne dobijo dovoljenja brez namestitve in zagona čistilnih naprav.

Pri vprašanjih ekologije je potrebno resno vprašanje državne ureditve.

Začetek 20. stoletja so v kemični industriji zaznamovali veliki uspehi pri uporabi atmosferskega dušika. Razvoj industrije organske sinteze in petrokemične industrije je povzročil znatno povečanje povpraševanja po kloru, saj je kloriranje še vedno nepogrešljiv korak v številnih procesih. Kemična industrija se je iz industrije anorganskih snovi (soda, žveplova kislina, klorovodikova kislina, nato proizvodnja gnojil) razvila v industrijo petrokemične sinteze. Ta proces je spremljala sprememba surovinske baze - sprva le kamena sol, apnenec, pirit, nato čilska solitra, fosforiti, kalijeve soli. Z razvojem organske kemije postane premog najpomembnejša surovina za kemično industrijo. Obstaja koksarska industrija. Z razvojem kemične industrije pa so se težave z onesnaževanjem okolja povečale, pojavila so se okoljska vprašanja itd.

Surovine kemične industrije, komunikacija z varstvom okolja. Surovinska baza kemične industrije je diferencirana glede na naravne in gospodarske značilnosti posameznih držav in regij. V nekaterih regijah je to premog, koksarni plin, v drugih nafta, povezani naftni plini, soli, žveplov pirit, plinski odpadki iz črne in neželezne metalurgije, v tretji regiji kuhinjska sol itd.

Surovinski dejavnik vpliva na specializacijo teritorialnih kombinacij kemične industrije. Kemična proizvodnja lahko z izboljšanjem tehnoloških metod vpliva na surovinsko bazo. Kemična industrija je povezana s številnimi industrijami. Združuje se s predelavo nafte, koksanjem premoga, črno in barvno metalurgijo ter lesno industrijo.

Kemijska industrija in problemi varstva okolja. Kemično onesnaženje - trdne, plinaste in tekoče snovi, kemični elementi in spojine umetnega izvora, ki vstopajo v biosfero in motijo ​​procese kroženja snovi in ​​energije, ki jih je vzpostavila narava. Najpogostejši škodljivi onesnaževalci plinov so: žveplovi oksidi (žveplo) - SO2, SO3; vodikov sulfid (H2S); ogljikov disulfid (CS2); dušikovi oksidi (dušik) - Nox; benzpiren; amoniak; klorove spojine; fluorove spojine; vodikov sulfid; ogljikovodiki; sintetične površinsko aktivne snovi; rakotvorne snovi; težke kovine; ogljikovi oksidi - CO, CO2.

Do konca XX stoletja. onesnaževanje okolja z odpadki, emisijami, odpadnimi vodami iz vseh vrst industrijske proizvodnje, kmetijstva, komunalnih storitev mest je postalo globalno in je človeštvo postavilo na rob ekološke katastrofe. Sodobno življenje, ki se je v veliki meri spremenilo zaradi vsesplošne uporabe kemičnih izdelkov, je postalo nevaren vir onesnaževanja biosfere. Gospodinjski odpadki vsebujejo precejšnje količine sintetičnih in umetnih snovi, ki jih narava ne absorbira. To pomeni, da so za dolgo časa izven naravnih geokemičnih ciklov. Sežiganje gospodinjskih odpadkov je pogosto nemogoče zaradi onesnaženosti okolja s strupenimi produkti zgorevanja (saje, policiklični aromatski ogljikovodiki, organoklorove spojine, klorovodikova kislina itd.). Zato nastajajo odlagališča odpadnih gum in plastične embalaže. Takšna odlagališča se izkažejo za dobre ekološke niše za podgane in sorodne mikroorganizme. Niso izključeni primeri požarov, ki lahko celotne regije spremenijo v območje ekološke katastrofe (zmanjšana preglednost ozračja, strupeni produkti zgorevanja itd.). Zato je akuten problem ustvarjanja polimerov, ki se v naravnih razmerah hitro samouničijo in vrnejo v normalen geokemični cikel.

Posebna skupina je proizvodnja kemičnih bojnih sredstev, zdravil in fitofarmacevtskih sredstev, saj gre za sintezo biološko aktivnih snovi. Prvič, sam proizvodni proces je povezan z velikim tveganjem, saj osebje nenehno dela v ozračju z visoko koncentracijo teh snovi. Precejšnje težave so povezane s skladiščenjem in, kot je zdaj postalo jasno, z uničenjem kemičnih bojnih sredstev. Kemikalije za zaščito rastlin ali pesticidi, izdelani posebej za škropljenje v biosferi. Težko je poimenovati skupno število teh strupov, saj se nenehno sproščajo novi in ​​ustavljajo sproščanje starih, ki so se v praksi izkazali za zelo škodljive ali pa so se vrste škodljivcev, proti katerim se uporabljajo, že prilagodile. njim. Vendar je njihovo število že preseglo 1000 spojin, predvsem klora, fosforja, arzena in organskega živega srebra.

Tako ogljikovodiki vstopajo v ozračje tako med zgorevanjem goriva kot iz industrije rafiniranja nafte in iz industrije proizvodnje plina. Viri onesnaževal so različni, prav tako številne vrste odpadkov in narava njihovega vpliva na sestavine biosfere. Biosfera je onesnažena s trdnimi odpadki, emisijami plinov in odpadnimi vodami iz metalurških, kovinskopredelovalnih in strojegradnih obratov. Ogromno škodo vodnim virom povzročajo odpadne vode iz celulozne in papirne, prehrambene, lesne in petrokemične industrije. Razvoj cestnega prometa je povzročil onesnaženje ozračja mest in prometnih komunikacij s težkimi kovinami in strupenimi ogljikovodiki, nenehna rast obsega pomorskega prometa pa je povzročila skoraj vsesplošno onesnaženje morij in oceanov z nafto in naftnimi derivati. . Množična uporaba mineralnih gnojil in kemičnih fitofarmacevtskih sredstev je povzročila pojav pesticidov v ozračju, tleh in naravnih vodah, onesnaženje rezervoarjev, vodotokov in kmetijskih pridelkov (nitrati, pesticidi itd.) z biogenimi elementi. Pri rudarjenju se na površje zemlje izvleče na milijone ton različnih, pogosto fitotoksičnih kamnin, ki tvorijo kupe odpadkov in odlagališča, ki se prašijo in gore.

Pri obratovanju kemičnih obratov in termoelektrarn nastajajo tudi ogromne količine trdnih odpadkov (žganje, žlindra, pepel itd.), ki se skladiščijo na velikih površinah in negativno vplivajo na ozračje, površinske in podzemne vode, tla. pokrov (prah, emisijski plini itd.). Na ozemlju Ukrajine je 877 kemično nevarnih objektov, 287.000 objektov pa pri proizvodnji uporabljajo zelo strupene snovi ali njihove derivate (v 140 mestih in 46 naseljih).

Povečanje kemične proizvodnje je povzročilo tudi povečanje količine industrijskih odpadkov, ki predstavljajo nevarnost za okolje in ljudi. Kemijsko-tehnološko preoblikovanje narave s strani človeka je skupaj z mehanskim spreminjanjem krajine in strukture zemeljske skorje glavno sredstvo negativnega vpliva na biosfero. Zato je treba analizirati kemične in tehnološke dejavnosti človeštva: identificirati njegove zgodovinske in kulturne oblike, obseg in strukturo. Kemična dejavnost človeštva je zelo raznolika in jo spremlja tako rekoč od prvih korakov medicinske prakse. Strogo gledano je kemična obdelava narave sestavni del vseh živih bitij.

"Okoljski

Shmalko Mary, 11 "B"

ONESNAŽEVANJE OKOLJA - vnos novih, neznačilnih fizikalnih, kemičnih in bioloških dejavnikov ali preseganje njihove naravne ravni.

GLAVNE VRSTE ONESNAŽENJA

Fizično

(toplotni, hrupni, elektromagnetni, svetlobni, radioaktivni)

Kemični

(težke kovine, pesticidi, plastika in druge kemikalije)

biološki

(biogeni, mikrobiološki, genetski)

informativni

(informacijski šum, lažne informacije, dejavniki tesnobe)

Vsako kemično onesnaženje je pojav kemikalije na mestu, ki ji ni namenjeno. Onesnaževanje, ki nastane zaradi človekovega delovanja, je glavni dejavnik njegovega škodljivega vpliva na naravno okolje.

Kemična onesnaževala lahko povzročijo akutne zastrupitve, kronične bolezni, imajo pa tudi rakotvorne in mutagene učinke. Na primer, težke kovine se lahko kopičijo v rastlinskih in živalskih tkivih, kar povzroči toksični učinek. Poleg težkih kovin so posebej nevarni onesnaževalci klordioksini, ki nastajajo iz kloriranih aromatskih ogljikovodikov, ki se uporabljajo pri pri proizvodnja herbicidov. Viri onesnaženja okolici dioksini so tudi stranski produkti celulozne in papirne industrije, odpadki iz metalurške industrije, prometni hlapi motorji z notranjim zgorevanjem. Te snovi so že v nizkih koncentracijah zelo strupene za ljudi in živali ter povzročajo poškodbe jeter, ledvic in imunskega sistema.

okolju prijazni aditivi in ​​aditivi za goriva in olja;

okolju prijazne kemikalije za predelavo gospodinjskih odpadkov

V kemiji ni odpadkov, so pa neizkoriščene surovine.

D. I. Mendelejev

Kemična industrija je ena vodilnih vej težke industrije. Paleta kemičnih izdelkov vključuje več deset tisoč artiklov. Največje industrije so proizvodnja kislin, soli, amoniaka, sode, mineralnih gnojil in nekaterih drugih izdelkov. Brez gnojil in kemičnih fitofarmacevtskih sredstev se človeštvo ne more prehranjevati, preskrbeti s hrano)