Производство  ->  Металлургия  | Автор: | Добавлено: 2015-05-28

Влияние химических загрязнителей - оксиды азота и серы, ионы металлов

Промышленные предприятия, транспорт выбрасывают в окружающую среду разнообразные химические соединения. Не все вещества, которые попадают в воду, почву, атмосферу, - загрязнители. К ним относятся только те, которые вызывают нарушение качества окружающей среды. Для ряда веществ санитарными службами разработаны научно обоснованные нормы предельно допустимых концентраций, однако эти показатели не всегда отражают истинную картину загрязнения. Многие вещества в природной среде находящиеся в меньших концентрациях установленных норм, тем не менее, могут причинять ей огромный вред на фоне другого химического или физического загрязнения, либо, аккумулируясь в организмах, вызвать тяжелые последствия или в самом организме, или в том, в который они попали в виде пищи (растение-животное; животное-животное). К числу химических загрязнителей можно отнести оксиды азота и серы, ионы металлов, которые, попав в окружающую среду, могут принести непоправимый вред.

Влияние химических веществ и их соединений на окружающую среду и живые организмы

Сера и ее соединения

Биологическая роль серы исключительно велика. Она входит в состав серосодержащих аминокислот – цистеина, цистина, незаменимой аминокислоты метионина, биологически активных веществ. Сера обеспечивает в клетке такой тонкий и сложный процесс, как передача энергии. Большая часть серы поступает в организм в составе аминокислоты, а выводится в основном с мочой в виде сульфат-иона.

Некоторые соединения серы являются загрязнителями природной среды. К ним относятся, как наиболее опасные, сероводород и диоксид серы.

Оксид серы (IV) поступает в воздух в результате сжигания топлива. Основные источники загрязнения атмосферы данным оксидом энергетические установки, предприятия цветной металлургии и сернокислое производство. Менее значительные выбросы предприятий машиностроения, транспорта. Выбросы оксида серы (IV) загрязняют воздух на значительных расстояниях от источника.

Оксид серы (IV) может нарушать углеводный и белковый обмен, способствует образованию метагемоглобина, снижению иммуннозащитных свойств организма.

Взаимодействуя с атмосферой и влагой, оксиды серы образуют кислотные осадки, которые оказывают как прямое повреждающее действие на биоту, так и косвенное, закисляя почвы и водоемы

При закислении почвы снижается доступность для растений питательных веществ (Ca, Mg, Mn) и плодородие почвы. Закисление уменьшает скорость разложения органических остатков, поскольку для жизнедеятельности большинства бактерий и грибов необходима нейтральная среда: снижается продуктивность азотфиксирующих бактерий, что приводит к ограничению поступления связанного азота в растения и торможению их роста.

Хлор

Ионы хлора поддерживают нормальное осмотическое давление плазмы крови, лимфы, спинномозговой жидкости, участвуют в образовании соляной кислоты желудочного сока, обмене веществ, построении тканей. Они необходимы для очистки крови и дезинфекции клеток, способствуют избавлению от лишнего веса и растворяют отложения на суставах.

Избыток хлора в организме – причина заболеваний желудочно-кишечного тракта, головных болей, нарушения общего обмена веществ.

Основные антропогенные источники хлора – производство газообразного хлора, хлорорганических соединений, соляной кислоты, массовые выбросы при очистке воды, сточные воды химического, фармацевтического, металлургического производства, а также поверхностные стоки, содержащие удобрения и бытовые сточные воды.

Аммиак

Основные источники поступления аммиака в окружающую среду – азотно-туковые комбинаты, предприятия по производству азотной кислоты, солей аммония, холодильные установки, коксохимические заводы и животноводческие фермы.

В больших концентрациях он снижает фотосинтез у растений, поражает гречиху, капусту и томаты, снижает способность гемоглобина крови рыб связывать кислород и задерживает эмбриональное развитие некоторых рыб (например, плотвы). В случае сбросов неочищенных от аммиака сточных вод, у рыб может возникнуть сильная интоксикация, часто приводящая к их гибели.

Аммиак в больших концентрациях может вызвать у животных воспаление легких и даже привести к их гибели. Газообразный аммиак проникает через кожу животных, снижает активность ферментов печени, препятствует приросту массы тела.

Натрий

Антропогенные источники: сжигание угля, выбросы предприятий черной металлургии, промышленные и бытовые сточные воды, использование хлорида натрия в качестве средства против обледенения шоссейных дорог или для умягчения питьевой воды.

Избыток ионов натрия в организме человека приводит к нарушению водного обмена, дисфункции почек, некоторым сердечно-сосудистым заболеваниям, а также общему нарушению обмена веществ.

Железо

Источниками загрязнения окружающее среды являются сточные воды и выбросы металлургического, химического, нефтехимического, фармацевтического, лакокрасочного, текстильного производства, коррозия.

Железосодержащие белки выполняют различные жизненноважные функции: гемоглобин транспортирует кислород от легких к тканям всех органов. Железо участвует и в построении клеточного ядра.

Вдыхание пыли, содержащей соединения железа, приводит к заболеванию легких, сердечно-сосудистой дистонии, к снижению секреции желудка, изменению состава крови, возникновению стоматита, гастрита.

Кальций

Антропогенными источниками являются: производство цемента, сточные воды бумажного, стекольного, химико-фармацевтического, кожевенного, лакокрасочного, пивоваренного производства, бытовые стоки прачечных, использование цементных и бетонированных емкостей, труб и хранилищ для бытовой воды.

Ионы кальция необходимы для процессов кроветворения, обмена веществ, уменьшения проницаемости сосудов, для нормального роста костей. Кальций благотворно влияет на состояние нервной системы, оказывает противовоспалительное действие.

Поскольку кальций является важнейшим биоэлементом, его вредное действие возможно лишь при поступлении его в организм в достаточно больших дозах. Если кальций попадает в организм в виде цементной пыли, то страдают органы дыхания. У детей, к тому же, снижается возбудимость ЦНС и обонятельного анализатора.

Медь

Промышленные выбросы, отходы, стоки предприятий цветной металлурги, выхлопные газы автотранспорта, медьсодержащие удобрения и пестициды, сжигание топлива – все это является источником меди в окружающей среде.

Медь входит в состав пигмента крови низших и высших животных, участвует в ферментативных реакциях в составе медьсодержащих энзимов. Присутствие меди необходимо для активизации железа, накопленного в печени, в противном случае оно не может участвовать в образовании гемоглобина.

Медь относится к группе высокотоксичных металлов. Ионы меди, при избытке их в организме, способны блокировать группы белков, в особенности ферментов, чем нарушают их каталитическую функцию. Соли меди повышают проницаемость мембран митохондрий, разрушают эритроциты, вызывают расстройство нервной системы, печени и почек, поражение зубов и слизистой рта, гастриты, язвенную болезнь желудка. В почве они угнетают активность нитрифицирующих бактерий, задерживая минерализацию азота, и, тем самым, снижая урожайность сельскохозяйственных культур.

Фенол

На основе фенола получают многие ядохимикаты, специфические лекарственные препараты, отравляющие вещества. Фенол обладает общетоксическим свойством, вызывает дерматиты. Причем, попадание на кожу кристаллов менее опасно, чем растворов.

Фенол один из самых опасных загрязнителей природной среды. Он может находится в сточных водах, и в отходящих газах многих производств (бумаги, красителей, лекарств, пестицидов, пластмасс и т. д. ).

Методы исследования снежного покрова

Анализ суммарной запыленности воздуха за зимний период

Выберите места сбора проб, разные в физико-географическом и экологическом отношении, с ненарушенным снежным покровом. Вдавите вертикально вниз до земли пробоотборник, возьмите пробы снега с участков и поместите их в пакеты. В помещении переложите снег в банки, убрав остатки растительности. Взвесьте сухие фильтры (mф). Медленно профильтруйте пробы по мере таяния снега. Выведение остатков из емкости проводите ополаскиванием ее фильтратом и резким опрокидыванием. Измерьте объем фильтра (Vф). Фильтры высушите при комнатной температуре в течение суток, взвесьте (mг). Рассчитайте величину атмосферных выпадений по формуле: m= mг – mф, где m – масса осадка, mг – масса фильтра с осадком, mф – масса чистого фильтра

Определение кислотности снега

Отлейте 10 мл снегового фильтра в стакан. Опустите индикаторную бумагу и определите кислотность фильтра.

Выявление химических загрязнителей в снегу.

SO42-. К 10 мл пробы прибавьте 1 мл хлористого бария. При содержании SO42- возникает помутнение.

S2-. К 10 мл пробы добавьте нитрат серебра. Если содержится S2-, то появится слабое помутнение.

Cl-. К 10 мл пробы добавьте ацетат свинца. При наличии Cl- выпадает осадок черного цвета.

NH4+. К 10 мл пробы добавьте раствор щелочи сильной концентрации и подогрейте. При наличии NH4+ появиться запах аммиака, а если подержать у пробирки смоченную в воде индикаторную бумагу, то розовый лакмус станет синим, а бесцветный фенолфталеин – розовым.

Na+. Каплю раствора на стеклянной палочке или металлической булавке опустите в пламя спиртовки. Если присутствует Na+, то наблюдается ярко-желтое окрашивание пламени.

Fe3+. К 10 мл пробы добавьте несколько капель концентрированного раствора роданида калия. При наличии Fe3+ появиться бледно-бурый осадок.

Ca2+. Прилейте к 10 мл пробы карбонат аммония. При наличии Ca2+ появиться помутнение, а если еще добавить концентрированную кислоту, то начнет бурно выделяться газ.

Cu2+. К 20 мл добавьте сульфидную соль. Зелено-бурый осадок скажет о наличии Cu2+.

Фенол. В 5 мл пробы капнете 2-3 капли раствора хлорида железа. Если есть фенол, проба окрашивается в фиолетовый цвет.

Комментарии


Войти или Зарегистрироваться (чтобы оставлять отзывы)