Загрязнение окружающей среды соединениями серы

Предлагаем ознакомится с материалом в статье: "Загрязнение окружающей среды соединениями серы". Здесь собрана и обработана информация из авторитетных источников. Если вы все же не найдете ответ на свой вопрос, дочитайте статью до конца, если же и после этого не получите ответ, то обратитесь к дежурному консультанту.

Соединения серы, их влияние на окружающую среду. 9-й класс

Класс: 9

Презентация к уроку

Внимание! Предварительный просмотр слайдов используется исключительно в ознакомительных целях и может не давать представления о всех возможностях презентации. Если вас заинтересовала данная работа, пожалуйста, загрузите полную версию.

Цель урока: изучить соединения серы, их вредное воздействие на окружающую среду, используя результаты научно-исследовательской деятельности учащихся и местный экологический материал.

Задачи урока:

  • На примере оксидов серы конкретизировать общее свойства кислотных оксидов.
  • Закрепить знание учащихся по окислительно-восстановительным процессам.
  • Показать общность химических свойств кислот.
  • Рассмотреть такие понятия, как кислотные дожди, фотохимический туман (смог), разработать меры по борьбе с источниками загрязнения атмосферы.
  • Рассмотреть отрицательное влияние соединений серы на природу, привлечь внимание к актуальным экологическим проблемам своей местности.
  • Развивать познавательный интерес учащихся.
  • Развивать практические умения и навыки, умение анализировать, сравнивать, делать выводы.

Знания, умения, навыки и качества, которые приобретут и закрепят ученики в ходе урока

В ходе урока учащиеся познакомятся с нестандартными формами ведения урока. Рассмотрят на новом качественном уровне (экологическом) о свойствах соединений серы и их влияния на окружающую среду. Закрепят знания по химическим свойствам кислотных оксидов, сернистой и серной кислот.

Оборудование: Компьютер, мультимедиа-проектор, колонки, лабораторное оборудование, химические реактивы.

I. Организационный момент

II. Актуализация знаний

1) Фронтальный опрос: положение серы в Периодической системе, ее физические и химические свойства.

2) Химическая разминка(Слайд 2).

а) назовите возможные степени окисления серы,
б) в каких случаях сера будет проявлять окислительные свойства, и в каких – восстановительные?
в) перечислите физические свойства серы,
г) что такое «аллотропия», какие вы знаете аллотропные модификации серы?
д) в каком виде сера встречается в природе?
е) какова роль серы в природе?

III. Изучение нового материала

Учитель предлагает вспомнить, что ребятам известно о сероводороде. Ученики предлагают свои варианты ответов.

1) Постановка проблемного вопроса (Слайд 3).

– Сероводород выделяется в результате вулканической деятельности, при гниении белков животных и растений, при работе химической, текстильной, кожевенной промышленности, но, не смотря на это, он не накапливается в больших количествах в воздухе. Почему?

2) Ученики записывают реакцию взаимодействия сероводорода с кислородом:

Составляют окислительно-восстановительную схему реакции.
Формулируют вывод: сероводород взаимодействует с кислородом воздуха, поэтому в больших количествах не накапливается в атмосфере. (Слайд 4)

3) Учитель рассказывает о солях сероводородной кислоты. (Слайд 5)

Учитель: При горении сера образует оксид серы ЅО2. Сейчас мы посмотрим видеоролик «Горение серы» (http://experiment.edu.ru)

4) Итак сера образует два оксида, оба они кислотные. Сравним эти оксиды. Заполним таблицу (слайд 6)
Ученики: извлекают новые знания из учебника стр. 101
Учитель при заполнении таблицы обращает внимание ребят, на знак обратимости в уравнении, который указывает на то, что сернистая кислота является слабой, неустойчивой. Она образует два ряда солей: кислых и средних. (Слайд 7, 8)

– Сегодня у нас на уроке ученик 11 класса Матюшин Сергей. Он занимался научно-исследовательской работой «Изучение механизма образования и влияния кислотных дождей на окружающую среду». Сергей поставил эксперимент имитирующий образование кислотных дождей, исследовал влияния кислотных дождей на растения, вычислил массу сернистой кислоты, образующейся в результате работы котельной, составил карту основных источников кислотных дождей на территории п. Новозавидовский.
Сейчас он сделает небольшое выступление по этой теме.

5) Выступление Матюшина С. (ученик 11 класса рассказывает о своей исследовательской работе и показывает свою презентацию – 5 мин.)

6) Фронтальная беседа.

– О каких кислородосодержащих соединениях серы мы услышали? (ЅО2; ЅО3; H2ЅО3; H2ЅО4)
– К каким оксидам относятся соединения ЅО2 и ЅО3? (К кислотным)
– Какие оксиды называются кислотными (+ H2О = кислота)
– Что собой представляет ЅО2, взаимодействует ли он с водой и что образует? (Сернистый газ, очень ядовитый с резким удушающим запахом, при растворении в воде образует сернистую кислоту H2ЅО3)

– Может ли сернистый газ окисляться, если да то во что? (ЅО2окисляется в летучую жидкость – ЅО3

Записать уравнение реакции 2 ЅО2 + О2 ––> 2 ЅО3 (оксид серы VІ).

Предложить схему, как из сернистого газа можно получить серную кислоту.

– Что представляет собой серная кислота? (Маслянистая, тяжелая жидкость, поглощает водяные пары. Прекрасно растворяется в воде. При растворении происходит выделение большое количества теплоты.

7) Правила техники безопасности, которые нужно соблюдать при работе с серной кислотой:

  • Разбавлять в толстостенной посуде
  • Всегда приливать кислоту в воду и не наоборот.

H2ЅО4 – ядовита, огнеопасна, в концентрированном виде обугливает ткани, бумагу, кожу.

Вывод: с H2ЅО4 – нужно вести себя очень осторожно.

– Какими общими химическими свойствами обладают разбавленные кислоты в том числе и серная H2ЅО4
– взаимодействие с металлами, стоящими до H2
– взаимодействие с основными оксидами
– взаимодействие с основаниями
– взаимодействие с солями
– Как вы думаете, есть ли у H2ЅО4 – специфические химические свойства, присущие только для нее? Вспомните тему Металлы, это может вас навести на мысль.
(Да, это взаимодействие с металлами, стоящими после H2, например с Сu. Записать уравнение (составить уравнения электронного баланса)

Сu о + 2 H2ЅО4 ––> СuЅО4 + ЅО2

+ 2 H2О

В зависимости от активности металлов, концентрированная серная кислота при взаимодействии с ними образует разные продукты.

Учитель: А сейчас решим задачу: (Слайд 16)

8) Вычисление массы сернистой кислоты, образующейся в результате работы котельной.

В поселке Новозавидовский проживает около 10 тысяч человек. Теплом и горячей водой жителей поселка снабжают несколько котельных, в которых до последнего времени в качестве топлива использовался мазут.
Котельная, которая находится на территории Завидовского эксперементально – механического завода в течение отопительного сезона ежедневно сжигала около 18 т мазута. Известно, что среднее содержание серы в топочном мазуте составляет 2,5 %. Рассчитать массу сернистой кислоты, которая может выпасть с дождем в результате суточной работы только одной котельной.

Читайте так же:  Возмещение расходов на судебного представителя

(Слайд 17)

Вывод: тлько за одни сутки, в результате работы одной котельной образуется больше тонны сернистой кислоты. (Слайд 18)

Учитель: Итак, ребята, давайте еще раз заострим внимание: о каких соединениях мы сегодня говорили? (ЅО2; ЅО3; H2 ЅО3; H2 ЅО4).

– Вредны эти соединения? (Да, и очень)

Учитель: Какие меры защиты от воздействия вы бы предложили?

1) Ставить очистители и охладители.
2) Создавать производства, работающие по замкнутому циклу.
3) Замена углеводородного топлива на альтернативное.
4) Посадка зеленых насаждений.

Охрана природы закреплена во многих законодательных документах: (Слайд 19)

1. Конституция РФ (закреплено право человека на благоприятную окружающую среду).
2. Закон РФ «Об охране окружающей среды» (19 декабря 1991г.)
3. Законодательные акты, регулирующие использование и охрану отдельных природных ресурсов
– Земельный кодекс (23 мая 1991 г.)
– Лесной кодекс (27 января 1997 г.)
– Водный кодекс (18 октября 1995 г.)
4. Экологические службы.
5. Гринпис.
6. Движение зеленых.

IV. Итог

Учитель: На следующем уроке мы продолжим знакомство с соединениями серы, а именно подробно остановимся на вопросах получения оксидов Ѕ, промышленном способе получения серной кислоты. А также с их положительной ролью, т. е их применением в народном хозяйстве (применение их солей, которые они образуют).

V. Домашнее задание

§ 22 стр. 100-104 – (до производства H2ЅО4); упр. 3 стр. 107, упр. 5 стр. 107 (Слайд 20)

Серный ангидрид, его воздействие на окружающую среду

Человеческая деятельность приводит к тому, что загрязнения поступают в атмосферу в основном в двух видах — в виде аэрозолей (взвешенных частиц) и газообразных веществ.

Главные источники аэрозолей — промышленность строительных материалов, производство цемента, открытая добыча угля и руд, черная металлургия и другие отрасли. Общее количество аэрозолей антропогенного происхождения, поступающих в атмосферу в течение года составляет 60 млн. тонн. Это в несколько раз меньше объема загрязнений естественного происхождения (пыльные бури, вулканы).

Гораздо большую опасность представляют газообразные вещества, на долю которых приходится 80-90% всех антропогенных выбросов. Это соединения углерода, серы и азота.

Наибольшую опасность представляет собой загрязнение соединениями серы, которые выбрасываются в атмосферу при сжигании угольного топлива, нефти и природного газа, а также при выплавке цветных металлов и производстве серной кислоты. Антропогенное загрязнение серой в два раза превосходит природное. Серный ангидрид образуется при окислении сернистого ангидрида. Конечным продуктом реакции является аэрозоль или раствор серной кислоты в дождевой воде, который подкисляет почву, обостряет заболевания дыхательных путей человека. Выпадение аэрозоля серной кислоты из дымовых факелов химических предприятий отмечается при низкой облачности и высокой влажности воздуха. Растения около таких предприятий обычно бывают густо усеяны мелкими некротическими пятнами, образовавшихся в местах оседания капель серной кислоты. Пирометаллургические предприятия цветной и черной металлургии, а также ТЭС ежегодно выбрасывают в атмосферу десятки миллионов тонн серного ангидрида.

Наибольших концентраций сернистый газ достигает в северном полушарии, особенно над территорией США, зарубежной Европы, европейской части России, Украины. В южном полушарии оно ниже.

С попаданием в атмосферу соединений серы, азота и хлора непосредственно связано выпадение кислотных дождей. Механизм их образования очень прост. Например, триокись серы в воздухе соединяется с парами воды, образуя разбавленную серную кислоту. Мельчайшие капельки кислот диаметром 0,1-1,0 мкм в виде тумана довольно устойчивы и не осаждаются, но они могут служить центром конденсации влаги, сливаться друг с другом и выпадать на землю в виде дождя. Кислотность растворов выражают с помощью водородного показателя — рН. Чистая вода при температуре 20° С имеет рН = 7,0, обычная дождевая вода — в среднем 5,6 (некоторую кислотность ей придает присутствующий в воздухе углекислый газ). Вода кислотных дождей имеет рН 3 /м он вызывает раздражение слизистых оболочек носа, горла, глаз, раздражаются увлажненные участки кожи. Особенно опасны полициклические ароматические углеводороды типа 3,4-бензопирена, образующиеся при неполном сгорании топлива. По данным ряда ученых, они обладают канцерогенными свойствами.

Наконец различные проявления дискомфорта в связи с загрязнением воздуха (неприятные запахи, снижение освещенности и др.) психологически отрицательно действуют на людей.

1) Хотунцев Ю.Л. Экология и экологическая безопасность: Учеб. пособие. – М.: ACADEMA, 2002. – 480с.

Загрязнение воздушной среды соединениями серы

Основные поступления неорганических соединений серы в тропосферу связаны с антропогенными источниками. На их долю приходится примерно 65% всех поступлений неорганических соединений серы в атмосферу. Около 95% из этого количества составляет диоксид серы.

Из природных источников поступления неорганических соединений серы следует выделить волновую деятельность в океанах, приводящую к образованию аэрозолей. Общее количество серы, содержащейся в аэрозолях в виде сульфатов магния и кальция, оценивается в 44 млн т в год, что составляет примерно 30% от ее поступления в атмосферу в виде неорганических соединений.

Биологические источники неорганических соединений серы выделяют преимущественно сероводород, с которым в атмосферу поступает по различным оценкам от 23 до 49% всех неорганических соединений серы. Масштабы поступления сероводорода в атмосферу и процессы его трансформации в атмосфере изучены еще недостаточно подробно. Имеющиеся в литературе сведения позволяют лишь грубо оценить его содержание в тропосфере. Так, над океанами концентрация H2S колеблется от 0,0076 до 0,076 мкг/м 3 , а над континентами — от 0,05 до 0,1 мкг/м 3 . Принимая во внимание скорость поступления сероводорода в атмосферу и его содержание в тропосфере, можно оценить время его жизни в атмосфере в несколько часов.

Как уже отмечалось выше, в тропосфере происходят процессы окисления соединений серы, основным окислителем в которых выступают свободные радикалы. Сероводород, например, последовательно, в ряде стадий окисляется до SO2. Детальный механизм этого процесса еще не установлен. Наиболее вероятным представляется протекание следующих реакций:

HS  + 02  SO +  ОН

Полученный в результате диоксид серы, как и S02, поступающий из других источников, окисляется далее. Механизм этого процесса изучен более подробно.

Читайте так же:  Обжалование постановления о производстве обыска в жилище

Окисление диоксида серы может протекать в газовой фазе — первый путь, в твердой фазе (окислению предшествует адсорбция) — второй путь и в жидкой фазе (окислению предшествует абсорбция) — третий путь.

Газофазное окисление (первый путь) исторически является первой попыткой объяснить процессы окисления диоксида серы в атмосфере. Долгие годы основной механизм процесса связывали с образованием диоксида серы в возбужденном состоянии, который, реагируя с молекулярным кислородом, образует SO3:

Образующийся SO3 вступает во взаимодействие с молекулой воды:

Однако, как показали исследования последних десятилетий, рассмотренный механизм является возможным, но никак не основным процессом окисления SO2 в газовой фазе.

Таким образом данный механизм окисления не играет существенной роли в трансформации соединений серы в тропосфере, а ведущую роль играют свободные радикалы. Протекающие при этом процессы можно представить следующими уравнениями реакций:

Скорость трансформации диоксида серы в воздухе, имеющем средние для тропосферы значения концентраций свободных радикалов, составляет примерно 0,1%ч -1 , что соответствует времени пребывания SO2 в тропосфере, равному 5 суткам. Процесс трансформации диоксида серы резко ускоряется в воздухе промышленных регионов, где увеличивается содержание свободных радикалов. Скорость в этом случае может возрасти до 1%ч -1

Триоксид серы — серный ангидрид — легко взаимодействует с частицами атмосферной влаги и образует растворы серной кислоты [см. уравнение (1)], которые, реагируя с аммиаком или ионами металлов, присутствующими в частицах атмосферной влаги, частично переходят в соответствующие сульфаты. В основном это сульфаты аммония, натрия, кальция. Образование сульфатов происходит и в процессе окисления на поверхности твердых частиц, присутствующих в воздухе. В этом случае стадии окисления предшествует адсорбция, часто сопровождающаяся химической реакцией (второй путь окисления диоксида серы):

Оксиды железа, алюминия, хрома и других металлов, которые также могут находиться в воздухе, резко ускоряют процесс окисления диоксида серы. Как показали лабораторные эксперименты, в присутствии, например, частиц Fe23 скорость процесса трансформации SO2 составляет примерно 100%ч -1 . Необходимо отметить, однако, что данное значение получено для воздуха, в котором содержание оксидов железа в 100-200 раз превышало фоновые концен­трации. Поэтому данный процесс трансформации диоксида серы играет основную роль лишь в сильно запыленном воздухе, содержащем значительные количества оксидов металлов.

Третий путь окисления диоксида серы в тропосфере связан с предварительной абсорбцией SO2 каплями атмосферной влаги. В дождливую погоду и при высокой влажности атмосферы этот путь окисления может стать основным в процессе трансформации диоксида серы. В качестве окислителя в природных условиях часто выступает пероксид водорода. При высоких значениях рН, когда в растворе в основном находятся ионы SO3 2- , скорость окисления заметно возрастает. Конечным продуктом окисления, как и в случае окисления в газовой фазе, является серная кислота, которая в дальнейшем может перейти в сульфаты.

Помимо процессов химической трансформации диоксида серы в серную кислоту и сульфаты сток (вывод из атмосферы) этих соединений происходит в результате процессов мокрого (с атмосферными осадками) и сухого (при контакте с поверхностью почвы, водоема или с растительностью) осаждения.

Представленная на рис. схема наглядно иллюстрирует тропосферную часть цикла неорганических соединений серы.

Трансформация неорганических соединений серы в тропосфере (числа — млн т элементной серы в год):

 природные поступления соединений серы;

— антропогенные поступления соединений серы;

Видео (кликните для воспроизведения).

 вывод из атмосферы.

Необходимо отметить, что диоксид серы — один из наиболее вредных газов из числа распространенных загрязнителей воздуха. Он особенно опасен для здоровья людей, страдающих заболеваниями дыхательных путей. Установлена линейная корреляция между концентрацией SO2 в воздухе и частотой заболева­ний населения хроническим бронхитом:

где у — процент заболевания бронхитом; х — концентрация SО2 в воздухе, мг/м 3 .

Из указанной зависимости следует, что при концентрации SО2 в воздухе 0,5 мг/м 3 заболеваемость бронхитом у населения составит 6%, при концентрации 1,0 мг/м 3 — 13,2%, при 5 мг/м 3 — 71,2%, а при концентрации 6,8 мг/м 3 все население заболеет бронхитом. Эти прогнозы совпадают с результатами исследований, проведенных в Германии и других европейских странах.

Загрязнение воды и воздуха оксидами серы и азота

Большое количество таких веществ, как диоксид азота и оксид серы, появляется в атмосфере по причине лесных пожаров, извержений вулканов. Однако в гораздо более значительных количествах эти вещества выделяются в атмосферу и в воду из-за непродуманной хозяйственной деятельности. В основном, следствием действий людей является загрязнение воды и воздуха выбросами в атмосферу оксидов серы азота.

Эти вещества появляются в атмосфере в результате выбросов ТЭС, деятельности предприятий металлургии, сгорания топлива в различных агрегатах, а также использования в сельскохозяйственной деятельности больших количеств азотных удобрений. При соединении окиси серы или азота с водой образуются различные кислоты: азотная, азотистая, серная и сернистая.

Последствия загрязнения биосферы соединениями серы и азота

Последствия загрязнения биосферы соединениями серы и азота

Отрицательное воздействие на биосферу оксидов серы и азота проявляется в виде кислотных дождей, что приводит к закислению почв, воды водоемов, что негативно сказывается на биоте.

Наличие в атмосфере соединений серы (более 150 млн. т в год) ускоряет процессы коррозии металлов, разрушение зданий, сооружений, памятников культуры, ухудшает качество промышленных изделий и материалов. Так, в промышленных регионах сталь ржавеет в 20 раз, а алюминий разрушается в 100 раз быстрее, чем в сельской местности. Под влиянием оксидов серы в листьях растений разрушается хлорофилл, что ухудшает фотосинтез и дыхание, ухудшает рост, снижает качество древесины, урожайность сельскохозяйственных культур, а при высоких дозах и большей экспозиции воздействия растения погибают.

В данном разделе уделяется внимание некоторым вопросам влияния газообразных соединений серы и азота на организм человека и животных. Соединения серы с кислородом — сернистый газ (SO2) и серный ангидрид (SO3) наносят существенный вред здоровью человека и животных, поражая прежде всего верхние дыхательные пути. Выше уже упоминалось о так называемом сульфокарботоксикозе — совместном воздействии на организм СО и SO3, обладающих выраженным аддитивным эффектом, следствием которого является расширение диапазона функциональных нарушений органов и систем: нейро-мышечной возбудимости, морфологического и белкового состава крови, фагоцитарной активности лейкоцитов, активности ферментных систем и т. д.

Читайте так же:  Процессуальный статус потерпевшего в административном праве

Другим газообразным соединением серы, в больших количествах поступающим в окружающую среду, является сероводород (H2S, сульфан), который имеет своеобразный запах. Его окисление, в т. ч. горение, приводит к образованию высокотоксичного диоксида серы. Смеси H2S с воздухом и окисью азота в определенных концентрациях взрывоопасны.

Сам по себе H2S сильно ядовит. В высоких концентрациях вызывает почти мгновенную смерть от паралича дыхательного центра. H2S вызывает острую тканевую гипоксию вследствие связывания железа в цитохромоксидазах. Токсический эффект усиливается в присутствии углеводородов, сероуглерода, монооксида углерода. При остром легком отравлении на первый план выступают симптомы раздражения: жжение в глазах, слезотечение, светобоязнь, покраснение конъюнктивы, насморк, першение в горле, кашель, возможен рефлекторный спазм бронхов. При отравлении средней тяжести присоединяются головная боль, тошнота, рвота, головокружение, слабость, нарушение координации движений, возможны нарушения со стороны сердечно-сосудистой системы, возбуждение, обморочное состояние, повышение t0 тела, бронхит, пневмония, белок в моче.

При тяжелой форме отравления: синюшность, рвота, нарушение сердечно-сосудистой деятельности и движения, сильное повышение артериального давления. При концентрации 1 мг/л — мгновенная потеря сознания, судороги и смерть.

Хронические отравления характеризуются заболеваниями глаз: боль в глазных яблоках, светобоязнь слезотечение, конъюнктивит, дефекты роговицы. Развивается ринит, ларингит, трахеит, бронхит, общая слабость, головная боль, снижение слуха, головокружение, расстройство пищеварения, исхудание, поражения кожи, зуд, изменение состава крови.

К газообразным соединениям азота относятся его оксиды и аммиак. Что касаетсяоксидов азота, то их роль в образовании азотной кислоты, нитратов и нитритов рассматривалась ранее. Не менее важное значение для окружающей среды имеет аммиак, занимающий центральное место в азотном обмене.

Аммиак (NH3) — газ с характерным раздражающим запахом. Может вызывать острые и хронические отравления в условиях производства. При острых отравлениях наблюдается насморк, першение и боль в горле, слюнотечение, осиплость голоса, гиперемия слизистых оболочек дыхательных путей и глаз. При тяжелых случаях присоединяются стеснение и боли в груди, приступообразный кашель, удушье, головная боль, боль в желудке, рвота, задержка мочи. Наступает резкое расстройство дыхания и кровотечение, воспаление легких, вплоть до токсического отека. Гибель наступает от поражения легких.

http://ohranatrud-ua.ru/stati-po-bzhd/2303-posledstviya-zagryazneniya-biosfery-soedineniyami-sery-i-azota.html

Загрязнение окружающей среды: экологические проблемы природы

Загрязнение окружающей среды, под которой понимаются также природная среда и биосфера — это повышенное содержание в ней физических, химических или биологических реагентов, не характерных для данной среды, занесенных извне, наличие которых приводит к негативным последствиям.

Загрязнение Земли. Ну, и что?

Ученые уже несколько десятилетий подряд бьют тревогу о близкой экологической катастрофе. Проведенные исследования в разных областях приводят к выводу, что мы уже сталкиваемся с глобальными изменениями климата и внешней среды под воздействием деятельности человека. Загрязнение океанов из-за утечек нефти и нефтепродуктов, а также мусора дошло до огромных масштабов, что влияет на сокращение популяций многих видов животных и экосистему в целом. Растущее число машин каждый год приводит к большому выбросу углекислого газа в атмосферу, что, в свою очередь, ведет к осушению земли, обильным осадкам на материках, уменьшению количества кислорода в воздухе. Некоторые страны уже вынуждены привозить воду и даже покупать консервированный воздух, поскольку производство испортило окружающую среду в стране. Многие люди уже осознали опасность и весьма чутко реагируют на негативные изменения в природе и основные экологические проблемы, но мы всё еще воспринимаем возможность катастрофы, как нечто несбыточное и далекое. Так ли это на самом деле или угроза близка и немедленно нужно что-то предпринять — давайте разбираться.

Загрязнение воды

Люди, прошедшие долгий путь в пустыне, наверняка смогут называть цену каждой капли воды. Хотя скорее всего эти капли будут бесценны, ведь от них зависит жизнь человека. В обычной жизни, мы, увы, придаем воде не такое большое значение, поскольку ее у нас много, и доступна она в любое время. Только в перспективе это не совсем так. В процентном соотношении незагрязненными остались только 3% от всего мирового запаса пресной воды. Понимание важности воды для людей не мешает человеку загрязнять важный источник жизни нефтью и нефтепродуктами, тяжелыми металлами, радиоактивными веществами, неорганическими загрязнениями, канализационными стоками и синтетическими удобрениями.

В загрязненной воде содержится большое количество ксенобиотиков — веществ, чуждых организму человека или животного. Если такая вода попадает в пищевую цепочку, это может привести к серьезным пищевым отравлениям и даже летальному исходу всех участников цепи. Конечно, вредные вещества содержатся и в продуктах вулканической деятельности, которые загрязняют воду и без помощи человека, но превалирующее значение имеет деятельность металлургической промышленности и химических заводов.

С появлением ядерных исследований природе нанесен довольно значительный вред во всех сферах, в том числе и воде. Попавшие в нее заряженные частицы несут большой вред живым организмам и способствуют развитию онкологических заболеваний. Сточные воды заводов, суда с ядерными реакторами и просто дождь или снег в зоне проведения ядерных испытаний могут привести к заражению воды продуктами разложения.

Канализационные стоки, несущие в себе множество мусора: моющие средства, остатки пищи, мелкие бытовые отходы и другое, в свою очередь способствуют размножению другим патогенным организмам, которые при попадании в организм человека дают ряд заболеваний, таких как брюшной тиф, дизентерия и других.

Последствия заражения сернистым газом и азотом

Высокозернистый уголь, нефть, топливо — основные источники загрязнения.

В атмосфере городов-промышленных центров содержится большое количество твердых веществ и газов, оказывающих негативное влияние на здоровье жителей.

Из-за задымления серным газом увеличивается заболеваемость населения бронхитом, бронхиальной астмой, энфиземой легких. Половина всех травм глаз на улице связана с попаданием в них летучей золы.

Заражение серным ангидридом можно распознать по специфическому вкусу и запаху. Он вызывает сильное раздражение слизистых.

В связи с выбросами в атмосферу оксидов серы ухудшается общее состояние организма, учащаются жалобы на головную боль, возникает тошнота, слабость, снижается работоспособность.

Если вредные примеси сохраняются несколько дней, могут участиться не только заболеваемость, но и смертность.

Оксиды серы и азота способны вызвать «кислотные» дожди. Они разрушают естественный защитный слой растений, что приводит к возникновению различных заболеваний. Кроме того, увеличивается кислотность почвы, а, следовательно, ее плодородие уменьшается. Питательные вещества, содержащиеся в почве, растворяются, тяжелые металлы переходят в растения и способны не только в дальнейшем вызвать гибель самого растения, но и навредить здоровью человека, употребившего в пищу его зараженные части.

Читайте так же:  Административное выдворение лиц без гражданства

Кислоты, которые находятся в воде, начинают взаимодействовать с кадмием, ртутью, свинцом и другими токсичными материалами, имеющимися в почве. Растворяясь под действием кислоты, они проникают в живые организмы, смешиваются с подземными водами. Человек, употребляющий зараженную воду, рискует получить заболевания почек, печени, ЦНС, онкологию.

Водные объекты, подвергшиеся окислению, превращаются в болота, что наносит непоправимый вред экосистеме водоема.

Кислотные дожди также способствуют разрушению металлических конструкций, стекла и резины.

Уменьшение вредного воздействия окислов серы и азота

Содержание большого количества серы в топливе влияет на экологию негативно. Чтобы предупредить загрязнение атмосферы оксидами серы и азота, необходимо минимизировать вредные выбросы.

Для удаления серы из топлива производится обессеривание на заводе по нефтепереработке. Кроме того, перед сжиганием топлива на ТЭС его подвергают воздействию высоких температур, что способствует удалению избытков серы.

Чтобы уменьшить вредное воздействие названных веществ в процессе сгорания, применяются следующие методы:

  1. Поглотительный: очищение активированным углем, известью, известняком. Осуществляется нейтрализация вредных веществ благодаря установке фильтров. Недостатком таких очистительных систем является то, что во влажном состоянии эффективность сорбентов снижается. Кроме того, установки для фильтрации имеют большие размеры.
  2. Восстановительный: восстановление с помощью водорода, углерода на катализаторе до молекул азота. Самый распространенный метод.
  3. Карбамидный: с помощью специальной промышленной установки из дымовых газов удаляются оксиды серы и азота.
  4. Специальный топочный режим: двух-, трехступенчатое сжигание топлива, подача влаги в место горения и другие. Горение должно происходить при как можно более низкой температуре и малом избытке воздуха.

Очистка газов перед выбросом в атмосферу частично обеспечит решение экологической проблемы. Снизить выбросы также помогут следующие меры: совершенствование горелочных приспособлений, применение устройств с пониженным образованием оксидов азота, двухсветный экран.

Загрязнение окружающей среды оксидами углерода, серы, азота и вызванные ими нарушения экологического состояния почв

Техногенное поступление в окружающую среду оксидов углерода, серы, азота преимущественно связано с сжиганием топлива (угля, нефти, газа). Техногенные источники вносят существенный вклад в формирование современного состава атмосферы.

Глобальное поступление химических веществ в атмосферу из природных и техногенных источников (Корте, 1996)

Эмиссия Антропогенная
Вещество природная антропогенная эмиссия, % от
млн т/г общей эмиссии
СО2 600 000 22 000 3.5
СО 3 800 550 13
Аэрозоли 3 700 246 6
Углеводороды 2 600 90 3
СН4 1 600 110 6
NH3 1 200 7 0.6
no2, NO 770 53 6.5
Соединения

серы

304 150 33 Из них SO2 20 150 88 N2O 145 4 3

За счет антропогенных источников содержание СО2 в атмосфере повышается. Локальных или региональных экологических последствий это событие не имеет. Но все более значимым становится влияние его на глобальном уровне. За счет увеличения объема сжигаемого топлива только за последнюю четверть века среднее содержание СО2 в атмосфере промышленных регионов повысилось по сравнению с фоновым почти на 10%. Предполагается, что ежегодно увеличивается поступление СО2 на 0,3 %. Увели­чение концентрации СО2 в атмосфере — одна из причин «парникового эффекта», который ведет к повышению температуры на планете.

На локальном уровне прявляется токсичное действие монооксида углерода СО (угарного газа). Основные техно­генные источники поступления СО в атмосферу: транспорт и предприятия энергетики. СО образуется при сжигании любых видов топлива (нефти, угля, древесины) как промежуточный продукт окисления органических веществ. Но основной тех­ногенный источник поступления в атмосферу монооксида углерода — выхлопные газы автомобилей.

Что касается оксидов азота (моно- и диоксидов), оценки вклада различных отраслей производства в загрязнение ими атмосферы различаются. Бесспорно одно: высокий уровень их поступления с отходами сжигания топлива, 50 —80 % от общего количества, выбрасываемого в атмосферу. Вторым по влиянию на загрязнение атмосферы оксидами азота яв­ляется автотранспорт. Токсичность диоксида азота выше, чем монооксида азота.

Так же, как углерод и азот, сера является обязатель­ным компонентом природных органических веществ. По этой причине велико влияние на загрязнение атмосферы оксидами серы сжигания нефти, угля, газа, древесины. По обобщенным данным, отходы топливной энергетики обеспечивают не менее 55 % от общего объема выбросов оксидов серы, среди которых преобладает диоксид серы. Вносят вклад также металлургическая промышленность (25 % от общего поступления), очистка и переработка нефти и угля (10%), химическая промышленность, транспорт и другие виды хозяйственной деятельности человека (10 %). В таблице 6.7 показан один из примеров вклада различных источников в загрязнение атмосферы оксидами серы и азота.

Общепланетарное техногенное поступление диоксида серы в атмосферу, по разным источникам, составляет в среднем 140 — 290 млн т в год. Предполагается, что в XXI веке выброс диоксида серы увеличится в 3 — 5 раз. Сернистый ангидрид SO2 преобладает среди других соединений серы техногенного происхождения, по разным источникам, это превышение колеблется от 1,5 — 2 раз до 7 —8 раз.

Источники поступления в атмосферу оксидов серы и азота в восточных штатах США (по Небелу, 1993)

Загряз­

ва

Угольные

станции

Про­мышлен­ные ко-

тельни

Промыш­

водства

Выхлоп­ные газы

билей

Прочие Диоксид

серы

74 14 8 — 4 Оксиды

азота

34 17 — 44 5

Действие оксидов азота и оксидов серы на экосистему проявляется на локальном, региональном и глобальном уров­нях. Экологическая опасность локального и регионального загрязнения атмосферы оксидами серы и азота состоит в том, что они способны растворяться в атмосферных осадках с образованием серной и азотной кислот и проливаться на земную поверхность в форме кислотных дождей.

Кислотные осадки — атмосферные осадки, имеющие более кислую (по сравнению с региональными фоновыми уровнями) реакцию за счет повышенного содержания в них серной и азотной кислот техногенного происхожде­ния. Дождевая вода обычно имеет слабокислую реакцию (pH = 5,6), что обусловлено растворением в ней углекислого газа атмосферы. Кислотными называют осадки, pH кото­рых ниже 5,5, и во многих промышленно развитых странах мира кислотность дождевой воды повышается на порядок и более, особенно кислотность росы и тумана.

Читайте так же:  Администрирование административных штрафов

Основная часть выбросов SO2 (94 %) приходится на Северное полушарие, где сконцентрирована преимуще­ственно мировая промышленность. В Европе главными его источниками являются промышленные комплексы Герма­нии и Великобритании.

Дальность распространения газов в атмосфере состав­ляет в среднем 300 — 400 км, может достигать 1 — 2 тыс. км. На территории многих стран Европы до половины и более от общего количества сернистых соединений пос­тупает из соседних стран.

Закисление почв — локальное или региональное по­вышение (по сравнению с региональными фоновыми уровнями) кислотности почв за счет действия антропоген- ных факторов. Такими факторами наряду с кислотными осадками может быть применение физиологически кислых удобрений (например, сульфата аммония).

В нашей стране природными факторами обеспечено ши­рокое распространение кислых почв. В различных районах нашей страны на их долю приходится от */3 до половины пахотных земель, среди которых преобладают сильно- и среднекислые почвы. Это почвы Республики Коми, Сахали­на, Амурской, Пермской, Пензенской и других областей.

Наблюдения в районах интенсивных выпадений кислот­ных осадков показывают, что изменения pH почвы достигает 0,5—2,0 единиц. Причем в менее кислых почвах величины pH снижаются в большей степени, чем в почвах, имеющих более низкие значения pH (Соколова, Дронова, 1993).

При закислении почв повышается растворимость почвенных алюмосиликатов, усиливается преобразование несиликатных окристаллизованных форм Fe и А1 в аморф­ные. Активизируется выщелачивание из почвенно-погло- щающего комплекса биогенных элементов Са, Мд, К, Na, повышается содержание в нем ионов алюминия, железа.

Закисление почв даже при отсутствии загрязнения их металлами может вызвать повышение растворимости этих соединений в почве, к увеличению их содержания в почвенном растворе до избыточного. Отрицательное дей­ствие металлов на живые организмы может быть связано не только с повышением их концентрации в растворе, но и с изменением соотношения обеспечивающих эту концент­рацию ионов металлов. Например, среди соединений алю­миния жидкой фазы почв начинают преобладать мономеры свободных ионов, а они более токсичны. Многие растения чувствительны к алюминию, повышение растворимости в его соединений в почвах может способствовать снижению уровня почвенного плодородия.

Подкисление сопровождается изменением подвижно­сти и других элементов питания растений за счет повыше­ния растворимости их соединений, что может нарушать их соотношение в растворе и сопровождаться неблагоприят­ными экологическими последствиями.

Эффект закисления почв зависит от буферной способ­ности почвы, от их способности нейтрализовать кислоты. Карбонатные почвы в качестве буфера, способного ней­трализовать избыточное поступление кислот в почвенный раствор, содержат карбонат кальция, именно поэтому на юге нашей страны проблема подкисления почв неактуальна. Различия в исходной кислотности почв сопровождаются сменой ведущих факторов, обусловливающих нейтрализа­цию протонов техногенного происхождения. В так называ­емом «силикатном» диапазоне буферности почв к кислоте (pH 5,0 —6,2) имеет значение высвобождение катионов I и II групп, а при pH 4,2 — 5,0 — участие реакций ионного обме­на. При более кислой реакции и высокой ненасыщенности ППК основаниями буферность почв обеспечивают реакции растворения алюмосодержащих минералов и несиликатных соединений железа.

Кислотно-основные условия влияют на поглотительную способность твердых фаз почвы амфолитоидной природы. При подкислении почв снижается их способность погло­щать катионы, что способствует их выносу из почвенного профиля.

Загрязнение окружающей среды соединениями серы

Виды и основные источники загрязнения окружающей среды

Основные виды загрязнений классифицируют сами источники загрязнения окружающей среды:

  • биологическое;
  • химическое
  • физическое;
  • механическое.

В первом случае загрязнители окружающей среды — это деятельность живых организмов или антропогенные факторы. Во втором случае происходит изменение естественного химического состава загрязненной сферы путем добавления в него других химических веществ. В третьем случае меняются физические характеристики окружающей среды. К этим видам загрязнений относятся тепловое, радиационное, шумовое и другие виды излучений. Последний вид загрязнения также связан с деятельностью человека и выбросами отходов в биосферу.

Все виды загрязнений могут присутствовать как отдельно сами по себе, так и перетекать из одного в другой или существовать вместе. Рассмотрим, как они влияют на отдельно взятые области биосферы.

Загрязнение почвы

Пожалуй, не имеет смысла объяснять, насколько почва является важной частью жизни человека. Большую часть еды, которой питается человек, приносит почва: от злаковых культур до редких видов фруктов и овощей. Чтобы так продолжалось и дальше, необходимо поддерживать состояние грунта на должном уровне для нормального круговорота воды. Но антропогенное загрязнение уже привело к тому, что 27% земель планеты подвержены эрозии.

Загрязнение почвы — это попадание в нее токсичных химических веществ и мусора в высоких количествах, препятствующих нормальному протеканию круговорота грунтовых систем. Основные источники загрязнения почвы:

  • жилые дома;
  • промышленные предприятия;
  • транспорт;
  • сельское хозяйство;
  • атомная энергетика.

В первом случае загрязнение почвы происходит из-за обычного мусора, который выбрасывается в неположенных местах. Но главной причиной следует назвать именно свалки. Сжигаемые отходы ведут к засорению больших территорий, а продукты горения портят почву безвозвратно, засоряя всю окружающую среду.

Промышленные предприятия выбрасывают множество токсичных веществ, тяжелых металлов и химических соединений, влияющих не только на почву, но и на жизнь живых организмов. Именно этот источник загрязнения ведет к техногенному загрязнению почвы.

Транспортные выбросы оксида азота, углеводорода, метана и свинца, попадая в почву, влияют на пищевые цепочки — попадают в организм человека через продукты питания.
Чрезмерное выпахивание земли, пестициды, ядохимикаты и удобрения, в которых содержится достаточно ртути и тяжелых металлов, приводят к значительной эрозии почвы и опустыниванию. Обильное орошение также нельзя назвать положительным фактором, поскольку это ведет к засолению почвы.

Видео (кликните для воспроизведения).

Сегодня хоронят в земле до 98% радиоактивных отходов атомных станций, в основном продуктов расщепления урана, что ведет к деградации и истощению земельных ресурсов.

Источники

Загрязнение окружающей среды соединениями серы
Оценка 5 проголосовавших: 1

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ

Please enter your comment!
Please enter your name here