Introducción

Fuentes de contaminación química.

Las instalaciones energéticas son las fuentes de los mayores volúmenes de contaminación química

El transporte como fuente de contaminación química.

La industria química como fuente de contaminación.

Impacto de los productos químicos en el medio ambiente.

Impactos en individuos y poblaciones

Impacto en el ecosistema

Medidas tomadas para minimizar el riesgo del uso de productos químicos

Medidas técnicas utilizadas para prevenir los peligros de emisiones industriales.

6. Lucha contra las pérdidas en el transporte (prevención de accidentes en gasoductos y oleoductos).

Luchando contra la contaminación del agua

Eliminación de residuos.

Conclusión

Lista de literatura usada

Introducción

El desarrollo de la industria moderna y del sector de servicios, así como el uso cada vez mayor de la biosfera y sus recursos, conduce a una creciente intervención humana en los procesos materiales que ocurren en el planeta. Los cambios relacionados, planificados y conscientes en la composición material (calidad) del medio ambiente tienen como objetivo mejorar las condiciones de vida humana en los aspectos técnicos y socioeconómicos. En las últimas décadas, en el proceso de desarrollo tecnológico, se ha ignorado el peligro de efectos secundarios involuntarios en los seres humanos y en la naturaleza viva e inanimada. Esto quizás pueda explicarse por el hecho de que anteriormente se creía que la naturaleza tiene una capacidad ilimitada para compensar los impactos humanos, aunque desde hace siglos se conocen cambios irreversibles en el medio ambiente, como la deforestación y la posterior erosión del suelo. Hoy en día, no se pueden descartar impactos imprevistos en áreas fácilmente vulnerables de la ecosfera como resultado de la actividad humana activa.

El hombre ha creado para sí un hábitat lleno de sustancias sintéticas. Su impacto en las personas, otros organismos y el medio ambiente a menudo se desconoce y a menudo se descubre cuando ya se han causado daños importantes o en circunstancias extraordinarias, por ejemplo, de repente resulta que, al quemarse, una sustancia o material completamente neutro forma compuestos tóxicos.

Las nuevas bebidas, cosméticos, productos alimenticios, medicamentos y artículos para el hogar que se anuncian todos los días incluyen necesariamente componentes químicos sintetizados por el hombre. El grado de desconocimiento de la toxicidad de todas estas sustancias se puede juzgar a partir de los datos de la tabla. 1.

El libro “Problemas ambientales” (p. 36) proporciona los siguientes hechos:

“A escala masiva, ahora se producen alrededor de 5 mil sustancias, y a escala de más de 500 toneladas por año, alrededor de 13 mil sustancias. El número de sustancias ofrecidas en el mercado en una escala considerable, de 50.000 unidades en 1980, ha aumentado a 100.000 unidades en la actualidad. De las 1338 sustancias producidas a gran escala en los países de la Organización para la Cooperación y el Desarrollo Económico (OCDE), sólo 147 tienen algún dato sobre su peligrosidad o seguridad (Losev, 1989; TheWord..., 1992). Según (Meadows..., 1994), de las 65 mil sustancias químicas en circulación comercial, menos del 1% tienen características toxicológicas.”

Aunque la investigación sobre la exposición a sustancias químicas requiere costos enormes: caracterizar una sola sustancia química requiere 64 meses y 575.000 dólares, y los estudios de toxicidad crónica y carcinogenicidad requieren 1,3 millones de dólares adicionales (p. 36); Se está trabajando mucho en esta área.

Actualmente, por diversas razones, siguen sin resolverse problemas a la hora de evaluar la toxicidad de los productos químicos para los seres humanos y, en mayor medida, en relación con el medio ambiente. Investigación exhaustiva

Grado de información disponible	Productos químicos industriales con volumen de producción >500 t/año½<500 т/год½ Объем неизв			Aditivos alimentarios	Medicamentos fisiológicos. activo en	Ingredientes cosméticos		Pesticidas, aditivos inertes.
Lleno, %	0	0	0	5	18		2	10
Incompleto, %	11	12	10	14	18		14	24
Poca información, %	11	12	8	1	3		10	2
Muy poca información, %	0	0	0	34	36		18	26
Sin información, %	78	76	82	46	25		56	38
100	100	100	100	100		100	100
Número de estudios de productos químicos	12860	13911	21752	8627	1815		3410	3350

Los efectos de las sustancias sólo pueden observarse después de obtener información completa sobre la exposición (dosis efectiva) de cada sustancia química.

En el proceso de su actividad económica, el hombre produce diversas sustancias. Todas las sustancias producidas utilizando recursos tanto renovables como no renovables se pueden dividir en cuatro tipos:

* materiales de partida (materias primas);

* sustancias intermedias (que surgen o se utilizan durante el proceso de producción);

* producto final;

* subproducto (residuos).

El desperdicio ocurre en todas las etapas de la obtención del producto final, y cualquier producto final después del consumo o uso se convierte en desperdicio, por lo que el producto final puede denominarse desperdicio diferido. Todos los desechos ingresan al medio ambiente y entran en el ciclo biogeoquímico de sustancias de la biosfera. Los seres humanos incluyen muchos productos químicos en el ciclo biogeoquímico en una escala mucho mayor que el ciclo natural. Algunas sustancias liberadas por el hombre al medio ambiente antes no estaban en la biosfera (por ejemplo, clorofluorocarbonos, plutonio, plásticos, etc.), por lo que los procesos naturales no pueden hacer frente a estas sustancias durante mucho tiempo. La consecuencia es un enorme daño causado a los organismos.

Tabla 2. Fuentes de emisión (liberación) de sustancias nocivas (%) en 1986 y previsión para 1998 (utilizando el ejemplo de Alemania).

Entonces 2		NOx (NO2)		Co		Polvo		Compuestos orgánicos volátiles
Industria (sector de la economía nacional)	1996	1998	1996	1998	1996	1998	1996	1998	1996	1998
Total	100	100	100	100	100	100	100	100	100	100
Procesos	4,3	7,9	0,8	0,4	11,9	15,0	57,7	59,1	4,6	7,0
Consumo de energía	95,7	92,1	99,2	99,6	88,1	85,0	42,3	40,9	56,4	60,4
· transporte, excepto transporte urbano a)	1,8	3,3	8,3	10,6	3,2	3,4	3,1	2,7	3,0	3,9
· transporte urbano	2,8	7,5	52,4	64,0	70,7	63,6	10,3	12,9	48,5	49,9
· familiar	5,8	9,6	3,1	3,5	9,0	10,5	6,7	6,1	3,0	3,7
· pequeños consumidores b)	4,4	6,4	1,7	,1,8	1,5	2,0	1,6	1,3	0,5	0,7
plantas procesadoras y minas c)	12,6	14,7	7,1	7,0	2,9	4,3	4,1	4,6	0,8	1,1
· otras industrias procesadoras c), d)	5,7	14,5	2,0	2,1	0,3	0,5	0,9	1,3	0,1	0,3
· estaciones eléctricas y térmicas d)	62,6	36,1	24,6	10,6	0,5	0,7	15,6	12,0	0,5	0,8

a) Construcción, agricultura y silvicultura, militar, transporte ferroviario y acuático, comunicaciones aéreas.

b) Incluyendo los servicios militares.

c) Industria: otras áreas de transformación, empresas y minería, procesos (sólo industriales).

d) Refinerías de petróleo, baterías de coquerías, briquetas.

e) Para centrales industriales, únicamente producción de energía.

de la mesa 2 (p. 109) está claro que la mayor cantidad de residuos está asociada a la producción de energía, en cuyo consumo todos

Tabla 3. Emisiones al aire de una central eléctrica de 1000 MW por año (en toneladas).

actividad económica. Debido a la quema de combustibles fósiles para obtener energía, ahora existe un poderoso flujo de gases reductores a la atmósfera. en la mesa El Cuadro 3 (p. 38) proporciona datos sobre las emisiones de diversos gases resultantes de la combustión de diversos tipos de combustibles fósiles. Durante 20 años, de 1970 a 1990, 450 mil millones de barriles de petróleo, 90 mil millones de toneladas de carbón, 11 billones. cubo m de gas (página 38).

La contaminación y el desperdicio de las instalaciones energéticas se dividen en dos corrientes: una causa cambios globales y la otra causa cambios regionales y locales. Los contaminantes globales ingresan a la atmósfera y, debido a su volumen

Tabla 4. Cambios en la concentración de ciertos componentes gaseosos en la atmósfera.

CONTAMINACIÓN AMBIENTAL– la introducción de agentes físicos, químicos y biológicos nuevos, atípicos o que superen su nivel natural.

Cualquier contaminación química es la aparición de una sustancia química en un lugar no destinado a ella. La contaminación derivada de la actividad humana es el principal factor de su impacto nocivo sobre el medio ambiente natural.

Los contaminantes químicos pueden provocar intoxicaciones agudas, enfermedades crónicas y también tener efectos cancerígenos y mutagénicos. Por ejemplo, los metales pesados ​​pueden acumularse en los tejidos de plantas y animales, provocando efectos tóxicos. Además de los metales pesados, los contaminantes especialmente peligrosos son las clorodioxinas, que se forman a partir de hidrocarburos aromáticos clorados utilizados en la producción de herbicidas. Las fuentes de contaminación ambiental con dioxinas son los subproductos de la industria de la pulpa y el papel, los desechos de la industria metalúrgica y los gases de escape de los motores de combustión interna. Estas sustancias son muy tóxicas para los seres humanos y los animales, incluso en bajas concentraciones, y causan daños al hígado, los riñones y el sistema inmunológico.

Junto con la contaminación ambiental por nuevas sustancias sintéticas, la interferencia en los ciclos naturales de las sustancias debido a las actividades productivas y agrícolas activas, así como la generación de desechos domésticos, puede causar grandes daños a la naturaleza y a la salud humana.

Al principio, la actividad humana afectaba sólo a la materia viva de la tierra y el suelo. En el siglo XIX, cuando la industria comenzó a desarrollarse rápidamente, grandes masas de elementos químicos extraídos de las entrañas de la tierra comenzaron a incorporarse al ámbito de la producción industrial. Al mismo tiempo, no sólo la parte exterior de la corteza terrestre comenzó a quedar expuesta, sino también las aguas naturales y la atmósfera.

A mediados del siglo XX. Algunos elementos comenzaron a utilizarse en cantidades comparables a las masas involucradas en los ciclos naturales. La baja eficiencia de la mayoría de las tecnologías industriales modernas ha llevado a la generación de una enorme cantidad de residuos, que no se reciclan en industrias relacionadas, sino que se liberan al medio ambiente. Las masas de residuos contaminantes son tan grandes que suponen un peligro para los organismos vivos, incluido el hombre.

Aunque la industria química no es la principal fuente de contaminación (Fig. 1), se caracteriza por emisiones que son muy peligrosas para el medio ambiente natural, los humanos, los animales y las plantas (Fig. 2). El término “residuo peligroso” se aplica a cualquier tipo de residuo que pueda causar daño a la salud o al medio ambiente cuando se almacena, transporta, procesa o descarga. Estos incluyen sustancias tóxicas, desechos inflamables, desechos corrosivos y otras sustancias reactivas.

Dependiendo de las características de los ciclos de transferencia de masa, el componente contaminante puede extenderse por toda la superficie del planeta, en un área más o menos importante, o tener un carácter local. Por tanto, las crisis ambientales resultantes de la contaminación ambiental pueden ser de tres tipos: global, regional y local.

Uno de los problemas globales es el aumento del contenido de dióxido de carbono en la atmósfera como resultado de las emisiones provocadas por el hombre. La consecuencia más peligrosa de este fenómeno puede ser el aumento de la temperatura del aire debido al "efecto invernadero". El problema de alterar el ciclo global de intercambio masivo de carbono ya está pasando de la esfera ambiental a la económica, social y, en última instancia, política.

En diciembre de 1997 en Kyoto (Japón) se adoptó Protocolo de la Convención Marco de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático(de mayo de 1992) (). Lo principal en Protocolo– obligaciones cuantitativas de los países desarrollados y los países con economías en transición, incluida Rusia, de limitar y reducir las emisiones de gases de efecto invernadero, principalmente CO 2, a la atmósfera en 2008-2012. El nivel permitido de emisiones de gases de efecto invernadero en Rusia para estos años es el 100% del nivel de 1990. Para los países de la UE en su conjunto es del 92%, para Japón, del 94%. Se suponía que Estados Unidos tendría el 93%, pero este país se negó a participar en el Protocolo, ya que reducir las emisiones de dióxido de carbono significa menores niveles de generación eléctrica y, por tanto, estancamiento de la industria. El 23 de octubre de 2004, la Duma Estatal rusa decidió ratificar Protocolo de Kioto.

La contaminación a escala regional incluye muchos desechos industriales y de transporte. En primer lugar, se trata del dióxido de azufre. Provoca la formación de lluvia ácida, que afecta a plantas y animales y provoca enfermedades en la población. Los óxidos de azufre tecnogénicos se distribuyen de manera desigual y causan daños en determinadas zonas. Debido a la transferencia de masas de aire, a menudo cruzan las fronteras estatales y terminan en territorios alejados de los centros industriales.

En las grandes ciudades y centros industriales, el aire, junto con los óxidos de carbono y azufre, suele estar contaminado por óxidos de nitrógeno y partículas emitidas por los motores de los automóviles y las chimeneas. A menudo se observa formación de smog. Aunque estas contaminaciones son de naturaleza local, afectan a muchas personas que viven compactamente en dichas áreas. Además, se provocan daños al medio ambiente.

Uno de los principales contaminantes ambientales es la producción agrícola. Se introducen artificialmente grandes masas de nitrógeno, potasio y fósforo en el sistema circulatorio de elementos químicos en forma de fertilizantes minerales. Su exceso, no absorbido por las plantas, participa activamente en la migración del agua. La acumulación de compuestos de nitrógeno y fósforo en cuerpos de agua naturales provoca un mayor crecimiento de la vegetación acuática, un crecimiento excesivo de los cuerpos de agua y su contaminación con restos de plantas muertas y productos de descomposición. Además, un contenido anormalmente elevado de compuestos nitrogenados solubles en el suelo conlleva un aumento de la concentración de este elemento en los productos alimenticios agrícolas y en el agua potable. Puede causar enfermedades graves en las personas.

Como ejemplo que muestra cambios en la estructura del ciclo biológico como resultado de la actividad humana, podemos considerar los datos de la zona forestal de la parte europea de Rusia (tabla). En tiempos prehistóricos, toda esta zona estaba cubierta de bosques; ahora su superficie se ha reducido a casi la mitad. Su lugar lo ocuparon campos, praderas, pastos, así como ciudades, pueblos y carreteras. La disminución de la masa total de algunos elementos debido a la disminución general de la masa de las plantas verdes se compensa con la aplicación de fertilizantes, que implican significativamente más nitrógeno, fósforo y potasio en la migración biológica que la vegetación natural. La deforestación y el arado del suelo contribuyen a una mayor migración de agua. Así, el contenido de compuestos de determinados elementos (nitrógeno, potasio, calcio) en las aguas naturales aumenta significativamente.

Tabla: MIGRACIÓN DE ELEMENTOS EN LA ZONA BOSQUE DE LA PARTE EUROPEA DE RUSIA

Tabla 3. MIGRACIÓN DE ELEMENTOS EN LA ZONA BOSQUE DE LA PARTE EUROPEA DE RUSIA(millones de toneladas por año) en el período prehistórico (sobre fondo gris) y actualmente (sobre fondo blanco)
	Nitrógeno		Fósforo		Potasio		Calcio		Azufre
Precipitación atmosférica	0,9	0,9	0,03	0,03	1,1	1,1	1,5	1,5	2,6	2,6
ciclo biológico	21,1	20,6	2,9	2,4	5,5	9,9	9,2	8,1	1,5	1,5
Recibos de fertilizantes	0	0,6	0	0,18	0	0,45	0	12,0	0	0,3
Eliminación de cosechas, tala de bosques.		11,3	0	1,1	0	4,5	0	5,3	0	0,6
Escorrentía de agua	0,8	1,21	0,17	0,17	2,0	6,1	7,3	16,6	5,4	4,6

Los residuos orgánicos también contaminan el agua. Su oxidación requiere oxígeno adicional. Si el contenido de oxígeno es demasiado bajo, la vida normal de la mayoría de los organismos acuáticos se vuelve imposible. Las bacterias aeróbicas que necesitan oxígeno también mueren; en cambio, se desarrollan bacterias que utilizan compuestos de azufre para sus funciones vitales. Un signo de la aparición de este tipo de bacterias es el olor a sulfuro de hidrógeno, uno de sus productos metabólicos.

Entre las muchas consecuencias de las actividades económicas de la sociedad humana, es de particular importancia el proceso de acumulación progresiva de metales en el medio ambiente. Los contaminantes más peligrosos incluyen el mercurio, los cerdos y el cadmio. Los aportes tecnogénicos de manganeso, estaño, cobre, molibdeno, cromo, níquel y cobalto también tienen un impacto significativo en los organismos vivos y sus comunidades (Fig. 3).

Las aguas naturales pueden estar contaminadas con pesticidas y dioxinas, además de petróleo. Los productos de la descomposición del petróleo son tóxicos y la película de petróleo, que aísla el agua del aire, provoca la muerte de los organismos vivos (principalmente plancton) en el agua.

Además de la acumulación de sustancias tóxicas y nocivas en el suelo como resultado de la actividad humana, los daños al suelo se deben al entierro y vertido de residuos industriales y domésticos.

Las principales medidas para combatir la contaminación del aire son: control estricto de las emisiones de sustancias nocivas. Es necesario reemplazar los productos de partida tóxicos por otros no tóxicos, cambiar a ciclos cerrados y mejorar los métodos de purificación de gases y recolección de polvo. De gran importancia es la optimización de la ubicación de las empresas para reducir las emisiones del transporte, así como la aplicación competente de sanciones económicas.

La cooperación internacional está empezando a desempeñar un papel importante en la protección del medio ambiente de la contaminación química. En la década de 1970 se descubrió una disminución de la concentración de O 3 en la capa de ozono, que protege a nuestro planeta de los peligrosos efectos de la radiación ultravioleta del sol. En 1974 se estableció que el cloro atómico destruye el ozono. Una de las principales fuentes de cloro que ingresa a la atmósfera son los derivados de clorofluorocarbonos (freones, freones) utilizados en latas de aerosol, refrigeradores y aires acondicionados. La destrucción de la capa de ozono se produce, quizás, no sólo bajo la influencia de estas sustancias. Sin embargo, se han tomado medidas para reducir su producción y uso. En 1985, muchos países acordaron proteger la capa de ozono. Continúa el intercambio de información y la investigación conjunta sobre los cambios en las concentraciones de ozono atmosférico.

Las medidas para prevenir la entrada de contaminantes a los cuerpos de agua incluyen el establecimiento de franjas protectoras costeras y zonas de protección del agua, el abandono de pesticidas tóxicos que contienen cloro y la reducción de los vertidos de empresas industriales mediante el uso de ciclos cerrados. Es posible reducir el riesgo de contaminación por hidrocarburos aumentando la fiabilidad de los petroleros.

Para prevenir la contaminación de la superficie de la Tierra, se necesitan medidas preventivas: para evitar la contaminación del suelo con aguas residuales industriales y domésticas, desechos sólidos domésticos e industriales, es necesaria la limpieza sanitaria del suelo y del territorio de las áreas pobladas donde se han identificado tales violaciones. .

La mejor solución al problema de la contaminación ambiental sería una producción sin residuos, sin aguas residuales, emisiones de gases ni residuos sólidos. Sin embargo, es fundamentalmente imposible implementar una producción libre de residuos hoy y en el futuro previsible; es necesario crear un sistema cíclico unificado de flujos de materia y energía para todo el planeta. Si aún se puede evitar la pérdida de materia, al menos teóricamente, los problemas medioambientales en el sector energético seguirán existiendo. En principio, la contaminación térmica no se puede evitar y las llamadas fuentes de energía limpias, como los parques eólicos, siguen causando daños al medio ambiente.

Hasta ahora, la única manera de reducir significativamente la contaminación ambiental son las tecnologías de bajo desperdicio. Actualmente, se están creando industrias de bajo desperdicio en las que las emisiones de sustancias nocivas no exceden las concentraciones máximas permitidas (MPC) y los desechos no conducen a cambios irreversibles en la naturaleza. Se utiliza el procesamiento complejo de materias primas, la combinación de varias industrias y el uso de residuos sólidos para la producción de materiales de construcción.

Se están creando nuevas tecnologías y materiales, combustibles respetuosos con el medio ambiente y nuevas fuentes de energía que reducen la contaminación ambiental.

Elena Savinkina

Por supuesto, puedes comprar un manual y leer allí sobre los fundamentos químicos de la biología... O ir a todas las conferencias del profesor y aprender toda la información desde allí. Pero si tienes poco tiempo y no quieres gastar dinero, aquí tienes información breve y básica sobre esta extraña disciplina, que se encuentra en algunas universidades.

¿Qué es la ecología química?

La ecología química es una rama de la ecología que estudia las consecuencias de los efectos directos y colaterales de las sustancias químicas en el medio ambiente y las posibles formas de reducir su impacto negativo.

Este es el término básico. Sin embargo, hay otros. Por ejemplo, la literatura inglesa entiende la ecología química como el estudio de la química. Interacciones entre especies de un ecosistema.

El químico Rakov E.G. Quiere que la ecología química se comprenda de forma mucho más amplia y propone incluir también el estudio de todos los procesos químicos que se producen en los ecosistemas (incluido el ciclo de las sustancias).

Contaminación química del medio ambiente.

La humanidad siempre ha estado conectada con el mundo que la rodea. Sin embargo, el impacto destructivo del hombre sobre la naturaleza ha adquirido proporciones enormes con el desarrollo de una sociedad altamente industrializada.

¿Qué significa esto para nosotros? La más directa, porque es precisamente por eso que corremos un gran peligro. Y el mayor peligro lo plantea la contaminación química del medio ambiente, ya que estas contaminaciones no son naturales para la naturaleza y no son características de ella.

Tipos de contaminación química

Existen varios tipos de contaminación química:

• Contaminación química de la atmósfera;
• Contaminación química del suelo;
• Contaminación química del océano mundial.

Todos ellos son tan globales que debemos detenernos con más detalle y considerar cada tipo de contaminación con más detalle.

Contaminación atmosférica: tipos y fuentes.

Las principales fuentes de contaminación atmosférica son el transporte, la industria y las salas de calderas domésticas. Pero la industria, por supuesto, es más grande que otras.

Los “proveedores” de esta contaminación son las empresas metalúrgicas, las centrales térmicas, las cementeras y químicas. Son ellos quienes emiten contaminantes primarios y secundarios al medio ambiente. Los primeros ingresan inmediatamente directamente a la atmósfera y los segundos solo durante el curso de cualquier reacción (química, física, fotoquímica, etc.).

Pero aquí están los productos químicos más populares que nos están matando lenta pero seguramente: monóxido de carbono y nitrógeno, anhídrido sulfúrico y sulfuroso, sulfuro de hidrógeno y disulfuro de carbono, compuestos de flúor y cloro.

Los compuestos de aerosol también tienen un enorme impacto negativo en nuestra atmósfera, cuyos culpables son las operaciones de voladuras masivas, la producción de cemento, la quema de mariscos residuales y el consumo de carbón con alto contenido de cenizas en las centrales térmicas.

Contaminación mundial de los océanos: tipos y fuentes

Como resultado de la contaminación de las aguas del Océano Mundial, la composición química natural del agua cambia, ya que aumenta el porcentaje de impurezas nocivas orgánicas o inorgánicas que contiene.

De contaminantes inorgánicos Se pueden distinguir compuestos: plomo, arsénico, cromo, mercurio, flúor, cobre, así como ácidos y bases inorgánicos, que aumentan el rango de pH de las aguas residuales industriales.

El impacto negativo se manifiesta en un efecto tóxico. Cuando estas toxinas ingresan al agua, son absorbidas por el fitoplancton, que luego las pasa por la cadena alimentaria a organismos de orden superior.

De contaminantes orgánicos los principales son los productos derivados del petróleo. Al llegar al fondo, bloquean total o parcialmente la actividad vital de los microorganismos que participan en la autodepuración del agua. Además, al pudrirse, estos sedimentos pueden crear sustancias tóxicas especiales que contaminan el agua. Y otra consecuencia negativa es que estos contaminantes orgánicos crean una película en la superficie e impiden que la luz penetre profundamente en el agua, interfiriendo con los procesos de fotosíntesis y el intercambio de gases. El resultado de consecuencias negativas puede ser, entre otras cosas, enfermedades tan terribles como la disentería, la fiebre tifoidea y el cólera.

Contaminación del suelo: tipos y fuentes.

Los principales "enemigos" del suelo son los compuestos formadores de ácido, los metales pesados, los fertilizantes, los pesticidas, el petróleo y los productos derivados del petróleo.

¿De dónde vienen estos tipos de contaminación? Sí, de todas partes: desde edificios residenciales, empresas industriales y domésticas, ingeniería térmica y eléctrica, transporte, agricultura.

Las consecuencias de la contaminación del suelo son tan tristes como la contaminación de la atmósfera y del océano mundial: bacterias patógenas (tuberculosis, tifus, gangrena gaseosa, polio, ántrax, etc.), sustancias tóxicas para los organismos vivos y plomo entran en el suelo. Todo esto no sólo contamina el suelo, sino que también altera el ciclo natural y normal de las sustancias, afectando negativamente a la salud humana.

Entonces aprendimos información breve sobre una ciencia como la ecología química. Da miedo pensar cuántas cosas malas nos pueden pasar si no tomamos determinadas medidas a tiempo. Y para que tengas tiempo de pensar en mejorar la calidad de vida y la salud de tus seres queridos y de ti mismo, te ofrecemos nuestra asistencia en resolver problemas cotidianos de los estudiantes– redacción de ensayos, trabajos de curso, exámenes, etc.

La contaminación química es la introducción en el ecosistema de contaminantes ajenos a él o en concentraciones superiores a las de fondo.

Cualquier contaminación química es la aparición de una sustancia química en un lugar no destinado a ella. La contaminación derivada de la actividad humana es el principal factor de su impacto nocivo sobre el medio ambiente natural.

Los contaminantes químicos pueden provocar intoxicaciones agudas, enfermedades crónicas y también tener efectos cancerígenos y mutagénicos. Por ejemplo, los metales pesados ​​pueden acumularse en los tejidos de plantas y animales, provocando efectos tóxicos. Además de los metales pesados, los contaminantes especialmente peligrosos son las clorodioxinas, que se forman a partir de hidrocarburos aromáticos clorados utilizados en la producción de herbicidas. Las fuentes de contaminación ambiental con dioxinas son los subproductos de la industria de la pulpa y el papel, los desechos de la industria metalúrgica y los gases de escape de los motores de combustión interna. Estas sustancias son muy tóxicas para los seres humanos y los animales, incluso en bajas concentraciones, y causan daños al hígado, los riñones y el sistema inmunológico.

Junto con la contaminación ambiental por nuevas sustancias sintéticas, la interferencia en los ciclos naturales de las sustancias debido a las actividades productivas y agrícolas activas, así como la generación de desechos domésticos, puede causar grandes daños a la naturaleza y la salud humana (Fig. 2).

La atmósfera (aire), la hidrosfera (medio acuático) y la litosfera (superficie sólida) de la Tierra están sujetas a contaminación.

Dependiendo de las características de los ciclos de transferencia de masa, el componente contaminante puede extenderse por toda la superficie del planeta, en un área más o menos importante, o tener un carácter local. Por tanto, las crisis ambientales resultantes de la contaminación ambiental pueden ser de tres tipos: global, regional y local.

Uno de los problemas globales es el aumento del contenido de dióxido de carbono en la atmósfera como resultado de las emisiones provocadas por el hombre. La consecuencia más peligrosa de este fenómeno puede ser el aumento de la temperatura del aire debido al "efecto invernadero". El problema de alterar el ciclo global de intercambio masivo de carbono ya está pasando de la esfera ambiental a la económica, social y, en última instancia, política.

Arroz. 2.

Este es uno de los tipos de contaminación ambiental más antiguos que los humanos han encontrado. Incluye sustancias minerales y orgánicas. Se hace una distinción entre contaminantes químicos degradables y persistentes. Estos últimos son especialmente peligrosos porque pueden acumularse en la biosfera. La presencia de contaminantes persistentes se explica por el hecho de que los humanos han sintetizado nuevas sustancias e incluso clases de sustancias que antes estaban ausentes en la biosfera y, por lo tanto, no existen formas naturales de reciclar estas sustancias en la naturaleza. Un ejemplo de contaminante extremadamente persistente es el insecticida DDT: a pesar de que no se utiliza desde hace varias décadas, el DDT se encuentra en la sangre de animales que viven en los rincones más remotos del mundo, donde nunca se ha encontrado esta sustancia tóxica. usado.

Los contaminantes químicos incluyen:

Los xenobióticos son sustancias extrañas a los organismos vivos y no están incluidas en los ciclos biogeoquímicos naturales.

Los ecotóxicos son sustancias tóxicas de origen antropogénico que provocan graves alteraciones en las estructuras de los ecosistemas.

Los superecotóxicos (SET) son sustancias que tienen un potente efecto tóxico en dosis extremadamente pequeñas. Para la SET, la introducción real de concentraciones máximas permitidas deja de tener sentido. Además, aumentan considerablemente la sensibilidad de los organismos vivos a otros contaminantes menos potentes.

Los contaminantes, cuando se exponen a los efectos complejos de diversos factores ambientales, se transforman, como resultado de lo cual su toxicidad puede cambiar.

Metales pesados ​​(h.m.): metales con una densidad de 8 mil kg/m3 o más (excepto los nobles y raros). A t.m. incluyen: plomo, cobre, zinc, níquel, cadmio, cobalto, antimonio, estaño, bismuto y mercurio.

Una parte de las emisiones humanas de metales pesados ​​que entran a la atmósfera en forma de finos aerosoles se transportan a distancias considerables y provocan la contaminación global. El principal proveedor son las empresas metalúrgicas no ferrosas. Estas empresas se caracterizan por la presencia de una zona de concentración máxima de tm de 5 km. y 20-50 km - zonas de mayor concentración. Alrededor de las carreteras se produce una fuerte contaminación por plomo y otros metales pesados.

Las plantas pueden acumular metales pesados, siendo un eslabón intermedio en la cadena suelo -> planta -> animal -> humano (o evitando a los animales). Sin embargo, las plantas no replican la composición química del suelo, ya que son capaces de realizar una absorción selectiva. El indicador principal aquí es el coeficiente de absorción biológica: la relación entre el contenido de un elemento en la ceniza de una planta y la concentración en el suelo. El cobre lo acumulan las plantas de la familia del clavo, el cobalto, los pimientos, el zinc lo absorben los abedules y líquenes enanos, etc.

Los metales pesados ​​son venenos. Los mecanismos de su acción tóxica son diferentes. Muchos metales en determinadas concentraciones inhiben la acción de las enzimas (cobre, mercurio). Algunos metales forman complejos similares a quelatos con metabolitos comunes, alterando el metabolismo (hierro). Otros metales dañan las membranas celulares, cambiando su permeabilidad y otras propiedades. Algunos metales compiten con elementos necesarios para el cuerpo (Sr-90 puede reemplazar al Ca en el cuerpo, Cs-137 - potasio, cadmio puede reemplazar al zinc).

Los pesticidas ingresan a la biosfera por aplicación directa, con semillas tratadas, partes moribundas de plantas, cadáveres de insectos y migran en el suelo y el agua. De particular peligro son los pesticidas persistentes y acumulativos (es decir, que se acumulan en los ecosistemas), que se detectan décadas después de su aplicación.

Incluso en bajas concentraciones en el agua, los pesticidas son peligrosos debido a la capacidad de algunos organismos de acumular estas sustancias en sus tejidos. Por tanto, si el proceso de concentración (mejora biológica) de los hidrocarburos clorados se repite en varios niveles tróficos (plancton, juveniles, moluscos, organismos más grandes), al final su concentración puede ser muy alta.

Como consecuencia de la acumulación de pesticidas, las poblaciones de algunas especies de peces están disminuyendo. Ha habido numerosos casos de muerte masiva de aves e insectos en zonas donde se utilizan intensivamente pesticidas. Se han identificado aspectos negativos del impacto de los pesticidas en objetos biológicos como mutagénicos, cancerígenos y alergénicos.

Petróleo y productos derivados del petróleo.

Los productos derivados del petróleo son uno de los contaminantes oceánicos más comunes. Anualmente se introducen entre 15 y 17 millones de toneladas de petróleo y productos derivados del petróleo en los océanos y aguas superficiales del mundo. La influencia de la contaminación por hidrocarburos en el estado de los organismos acuáticos se describe mediante los siguientes hechos:

· Envenenamiento directo de organismos con resultado fatal;

Graves alteraciones en la actividad fisiológica de los organismos acuáticos.

Recubrimiento directo de aves y otros organismos con productos derivados del petróleo. Los productos derivados del petróleo alteran las funciones aislantes del plumaje y, al intentar limpiar sus plumas, las aves tragan los productos derivados del petróleo y mueren.

Cambios en los organismos provocados por la penetración de productos derivados del petróleo.

Cambios en las propiedades químicas, físicas y biológicas del hábitat.

El mayor peligro lo representan los hidrocarburos aromáticos que son solubles en agua. Las concentraciones letales de hidrocarburos aromáticos para alevines y huevos son muy bajas (10-4%). La acumulación de HAP no sólo afecta al sabor de los organismos comestibles (p. ej., mariscos, pescado), sino que también es peligrosa, ya que estas sustancias son cancerígenas. Así, la concentración de hidrocarburos cancerígenos en el tejido de los mejillones capturados cerca del puerto de Toulon (Francia) alcanzó los 3,5 mg por kg de peso seco.

Nuestro planeta se compone de elementos químicos. Se trata principalmente de hierro, oxígeno, silicio, magnesio, azufre, níquel, calcio y aluminio. Los organismos vivos que existen en la Tierra también están formados por elementos químicos, orgánicos e inorgánicos. Se trata principalmente de agua, es decir, oxígeno e hidrógeno. Los seres vivos también contienen azufre, nitrógeno, fósforo, carbono, etc. Las secreciones de los seres vivos, así como sus restos, están formadas por sustancias químicas y compuestos. Todas las esferas del planeta (agua, aire, suelo) son complejos de sustancias químicas. Toda la naturaleza viva e inanimada interactúa entre sí, lo que provoca, entre otras cosas, la contaminación. Pero si todo está formado por elementos químicos, entonces también pueden intercambiarse y contaminarse entre sí con elementos químicos. Entonces, ¿la contaminación química del medio ambiente es el único tipo de contaminación? Hasta hace poco esto era cierto. Sólo existía la química del medio ambiente y los organismos vivos. Pero los logros de la ciencia y su introducción en la producción han creado formas y tipos de contaminación distintos de los químicos. Ahora ya estamos hablando de energía, radiación, ruido, etc. Además, en la actualidad, la química ambiental ha comenzado a complementarse con sustancias y compuestos que antes no se encontraban en la naturaleza y fueron creados por el hombre durante el proceso productivo, es decir, de forma artificial. Estas sustancias se llaman xenobióticos. La naturaleza es incapaz de procesarlos. No entran en las cadenas alimentarias y se acumulan en el medio ambiente y los organismos.

La contaminación química aún persiste y es la principal.

¿Es posible la contaminación si la composición de la sustancia y su contaminante son del mismo tipo? Quizás porque la contaminación se produce cuando aumenta la concentración de determinados elementos en un determinado lugar o ambiente.

Así, la contaminación química del medio ambiente supone una introducción adicional en la naturaleza, incluida su flora y fauna, de elementos químicos de origen natural y artificial. Las fuentes de contaminación son todos los procesos que ocurren en la Tierra, tanto naturales como provocados por el hombre. La principal característica de la contaminación puede considerarse el grado de su impacto en la naturaleza viva e inanimada. Las consecuencias de la contaminación pueden ser: remediables o no, locales y globales, únicas y sistemáticas, etc.

Ciencia

La influencia antropogénica cada vez mayor sobre la naturaleza y la creciente escala de su contaminación impulsaron la creación de una rama de la química llamada "Química Ambiental". Aquí se estudian los procesos y transformaciones que ocurren en el suelo, el agua y la atmósfera, se estudian los compuestos naturales y su origen. Es decir, el alcance de esta sección de la actividad científica son los procesos químicos en la biosfera, la migración de elementos y compuestos a lo largo de cadenas naturales.

A su vez, la química ambiental tiene sus propias subsecciones. Uno estudia los procesos que tienen lugar en la litosfera, el otro, en la atmósfera, el tercero, en la hidrosfera. Además, existen departamentos que estudian los contaminantes de origen natural y antropogénico, sus fuentes, transformaciones, movimientos, etc. Actualmente se ha creado otro departamento, el medioambiental, cuyo ámbito de investigación es muy cercano y en ocasiones se identifica con la dirección general.

La química ambiental desarrolla métodos y medios para proteger la naturaleza y busca formas de mejorar los sistemas de tratamiento y eliminación existentes. Esta rama de la química está estrechamente relacionada con áreas de investigación científica como la ecología, la geología, etc.

Se puede suponer que la mayor fuente de contaminación ambiental es la industria química. Pero esto no es del todo cierto. En comparación con otros sectores de la producción industrial o del transporte, las empresas de esta industria emiten significativamente menos contaminantes. Sin embargo, la composición de estas sustancias contiene muchos más elementos y compuestos químicos diferentes. Se trata de disolventes orgánicos, aminas, aldehídos, cloro, óxidos y mucho más. Fue en las plantas químicas donde se sintetizaron los xenobióticos. Es decir, esta industria contamina la naturaleza a través de su producción y produce productos que son una fuente independiente de contaminación. Es decir, para el medio ambiente, las fuentes de contaminación química incluyen la producción, los productos y los resultados de su uso.

Ciencia e industria química, ramas clave de la actividad humana. Investigan, desarrollan y luego producen y utilizan sustancias y compuestos que sirven como base para la estructura de todo en la Tierra, incluida ella misma. Los resultados de este tipo de actividades tienen una oportunidad real de influir en la estructura de la materia viva y no viva, la estabilidad de la biosfera y la existencia de vida en el planeta.

Tipos de contaminación y sus fuentes.

La contaminación química del medio ambiente, así como la rama correspondiente de la ciencia, se divide convencionalmente en tres tipos. Cada especie corresponde a una capa de la biosfera de la Tierra. Se trata de contaminación química: litosfera, atmósfera e hidrosfera.

Atmósfera. Las principales fuentes de contaminación del aire son: la industria, el transporte y las centrales térmicas, incluidas las salas de calderas domésticas. En la producción industrial, las plantas metalúrgicas, químicas y cementeras son líderes en emisiones de contaminantes a la atmósfera. Las sustancias contaminan el aire tanto cuando entran en él por primera vez como a través de compuestos derivados que se forman en la propia atmósfera.

Hidrosfera. Las principales fuentes de contaminación de la cuenca hidrográfica de la Tierra son las descargas de empresas industriales, servicios públicos, accidentes y vertidos de barcos, escorrentías de tierras agrícolas, etc. Los contaminantes incluyen sustancias tanto orgánicas como inorgánicas. Los principales incluyen: compuestos de arsénico, plomo, mercurio, ácidos inorgánicos e hidrocarburos en diversos tipos y formas. Los metales pesados ​​tóxicos no se descomponen ni se acumulan en los organismos que viven en el agua. El petróleo y sus productos contaminan el agua tanto mecánica como químicamente. Al extenderse en una fina película sobre la superficie del agua, reducen la cantidad de luz y oxígeno en el agua. Como resultado, el proceso de fotosíntesis se ralentiza y se acelera la descomposición.

Litosfera. Las principales fuentes de contaminación del suelo son el sector doméstico, las empresas industriales, el transporte, la energía térmica y la agricultura. Como resultado de su actividad, entran en el suelo metales pesados, pesticidas, productos derivados del petróleo, compuestos ácidos y similares. Los cambios en la composición química y física de los suelos, así como en su estructura, provocan pérdida de productividad, erosión, destrucción y meteorización.

La química ambiental tiene información sobre más de 5 millones de tipos de compuestos, y su número está en constante crecimiento, que de una forma u otra “viajan” a través de la biosfera. En las actividades de producción participan más de 60 mil compuestos de este tipo.

Principales contaminantes y elementos.

La química ambiental considera los siguientes elementos y compuestos como principales contaminantes ambientales.

El monóxido de carbono es un gas incoloro e inodoro. Un compuesto activo que reacciona con sustancias que forman la atmósfera. Es la base de la formación del “efecto invernadero”. Es tóxico y esta propiedad aumenta en presencia de nitrógeno en el aire.

El dióxido de azufre y el anhídrido sulfúrico aumentan la acidez del suelo. Lo que conduce a la pérdida de su fertilidad.

Sulfuro de hidrógeno. Gas sin color. Se distingue por el fuerte olor a huevos podridos. Es un agente reductor y se oxida en el aire. Se enciende a una temperatura de 225 0 C. Es un gas acompañante en los yacimientos de hidrocarburos. Está presente en gases volcánicos, en manantiales minerales y se encuentra a más de 200 metros de profundidad en el Mar Negro. En la naturaleza, la fuente de su aparición es la descomposición de sustancias proteicas. En la producción industrial, aparece durante la purificación de petróleo y gas. Se utiliza para la producción de azufre y ácido sulfúrico, diversos compuestos de azufre, agua pesada y en medicina. El sulfuro de hidrógeno es tóxico. Afecta las membranas mucosas y los órganos respiratorios. Si para la mayoría de los organismos vivos es una sustancia tóxica, para algunos microorganismos y bacterias es un hábitat.

Óxidos de nitrógeno. Es un gas venenoso, incoloro e inodoro. Su peligro aumenta en las ciudades, donde se mezclan con el carbono y forman smog fotoquímico. Este gas afecta negativamente al tracto respiratorio humano y puede provocar edema pulmonar. También es, junto con el óxido de azufre, una fuente de lluvia ácida.

Dióxido de azufre. Gas de olor acre y sin color. Afecta la membrana mucosa de los ojos y los órganos respiratorios.

Un impacto negativo en la naturaleza es causado por un mayor contenido de compuestos de flúor, plomo y cloro, hidrocarburos y sus vapores, aldehídos y mucho más.

Las sustancias diseñadas y creadas para aumentar la fertilidad de la tierra y la productividad de los cultivos conducen en última instancia a la degradación del suelo. El bajo grado de absorción en los lugares de aplicación les permite extenderse a distancias importantes y "alimentar" plantas que no son en absoluto aquellas para las que están destinados. El principal medio para su movimiento es el agua. En consecuencia, se observa en él un aumento significativo de la masa verde. Los cuerpos de agua crecen demasiado y desaparecen.

Casi todos los contaminantes ambientales “químicos” tienen un efecto negativo tan complejo.

Hasta ahora, los xenobióticos o sustancias sintetizadas artificialmente se clasificaban como una categoría separada de contaminantes. No entran en el ciclo habitual de las cadenas alimentarias. No existen formas efectivas de procesarlos artificialmente. Los xenobióticos se acumulan en el suelo, el agua, el aire y los organismos vivos. Migran de un cuerpo a otro. ¿Cómo terminará esta acumulación y cuál es su masa crítica?

El resultado del impacto humano sobre el medio ambiente, es decir, su actividad ha dado lugar a lo aparentemente imposible, la contaminación de la naturaleza con lo que la compone, es un cambio en su composición y estructura fundamental y profunda. La concentración de algunos elementos químicos y la disminución del volumen de otros da lugar a efectos inexplorados e impredecibles, en términos de consecuencias, en la biosfera.

Vídeo - Cómo la contaminación del aire afecta la salud