Sources et causes de la pollution chimique de l'environnement. Pollution de l'environnement par des produits chimiques

Ils comprennent l'introduction de substances étrangères qui ne sont pas caractéristiques dans des conditions normales, ainsi que l'excès de la concentration normale de l'un ou l'autre agent chimique. À l'heure actuelle, la pollution de l'environnement est un problème mondial que tout le monde essaie de résoudre depuis de nombreuses années, voire des décennies. les pays développés. Malheureusement, l'accélération constante du rythme du progrès technologique, le traitement des minéraux, la popularité continue de la métallurgie ferreuse, l'expansion des villes et d'autres facteurs anthropiques ne font qu'exacerber l'impact négatif de la civilisation humaine sur la faune.

Définition

Les types de pollution sont souvent divisés en plusieurs groupes selon le type d'impact : ils sont physiques, biogéniques, informationnels et bien d'autres. Mais l'une des espèces les plus dangereuses et destructrices est considérée comme la pollution chimique de l'environnement. Cette définition fait référence à toute occurrence de produits chimiques dans des zones qui ne leur sont pas destinées. Il est maintenant clair que les résultats influence directe l'homme sur son environnement tout au long de son histoire sont négatifs. Et sur les premières lignes de cette liste devrait être la pollution chimique de la nature.

Sources de pollution de l'environnement

Les conséquences de l'influence anthropique se reflètent non seulement dans l'état de l'environnement naturel, mais aussi en nous-mêmes. Ils pénètrent souvent dans le corps et s'y accumulent, provoquant de graves intoxications, exacerbant et exacerbant les maladies chroniques existantes. Il a également été prouvé qu'une exposition prolongée à des produits chimiques (même à de faibles concentrations) a un effet mutagène et cancérigène dangereux sur les êtres vivants.

Un effet toxique intense peut avoir un danger particulier réside dans le fait qu'ils ne sont pratiquement pas excrétés du corps. De telles substances peuvent s'accumuler dans lesquelles les animaux se nourrissent ensuite. Eh bien, au sommet de cette chaîne pourrait bien être une personne. Ce dernier court donc le risque de subir le maximum de conséquences négatives des effets des toxines sur l'organisme.

Une autre substance dangereuse qui pollue l'environnement est la dioxine, qui se forme en grande quantité lors de la production de produits des industries de la pâte à papier et de la métallurgie. Cela devrait également inclure les machines fonctionnant sur des moteurs combustion interne. Les dioxines sont dangereuses pour les humains et les animaux. Même en petites quantités, ils peuvent endommager le système immunitaire, les reins et le foie.

À l'heure actuelle, de nouveaux composés et substances synthétiques ne cessent d'apparaître. Et il est presque impossible de prédire la destructivité des conséquences de leur influence sur la nature. Il est également impossible de ne pas mentionner l'activité agricole humaine : dans de nombreux pays, elle atteint des volumes si grandioses qu'elle provoque une pollution de l'environnement plus rapidement que toutes les industries lourdes réunies.

Comment protéger l'environnement des impacts négatifs ?

Les principales mesures pour lutter contre ces processus devraient inclure les éléments suivants : un contrôle strict de la production de déchets et de leur élimination ultérieure, l'amélioration des technologies pour les rapprocher d'un modèle sans déchets, et une augmentation de l'efficacité globale de la production et de sa fiabilité. . un rôle énorme les mesures préventives jouent ici, car dans ce cas, il est beaucoup plus facile d'empêcher un problème de survenir que de faire face à ses conséquences.

Conclusion

Il est évident que les temps sont encore loin où notre influence sur la nature cessera au moins de s'aggraver constamment, sans parler d'une réduction significative des dommages causés. Ce problème doit être résolu au plus haut niveau, par les efforts de tous les habitants de la Terre, et non par des pays individuels. De plus, les premiers pas en ce sens ont déjà été faits il y a plusieurs décennies. Ainsi, dans les années 1970, des scientifiques ont pour la première fois publié des informations à ce sujet et il s'est avéré que les bombes aérosols et les climatiseurs sont une source d'émissions de chlore atomique dans l'environnement. Ce dernier, pénétrant dans l'atmosphère, réagit avec l'ozone et le détruit. Cette information a incité de nombreux pays à s'entendre sur une réduction mutuelle du volume de la production dangereuse.

La pollution de l'environnement est problème mondial la modernité, dont on parle régulièrement dans l'actualité et les milieux scientifiques. De nombreuses organisations internationales ont été créées pour lutter contre la détérioration des conditions naturelles. Les scientifiques ont longtemps tiré la sonnette d'alarme sur le caractère inévitable d'une catastrophe environnementale dans un avenir très proche.

À l'heure actuelle, on en sait beaucoup sur la pollution de l'environnement - il est écrit un grand nombre de travaux scientifiques et des livres, de nombreuses études ont été réalisées. Mais dans la résolution du problème, l'humanité a très peu avancé. La pollution de la nature reste toujours un problème important et urgent, dont le report peut être tragique.

Histoire de la pollution de la biosphère

En liaison avec l'industrialisation intensive de la société, la pollution de l'environnement s'est particulièrement aggravée au cours des dernières décennies. Cependant, malgré ce fait, la pollution naturelle est l'un des problèmes les plus anciens de l'histoire humaine. Même à l'ère de la vie primitive, les gens ont commencé à détruire de manière barbare les forêts, à exterminer les animaux et à modifier le paysage de la terre pour étendre le territoire de résidence et obtenir des ressources précieuses.

Même alors, cela a conduit au changement climatique et à d'autres problèmes environnementaux. La croissance de la population de la planète et le progrès des civilisations se sont accompagnés d'une augmentation de l'exploitation minière, du drainage des plans d'eau, ainsi que de la pollution chimique de la biosphère. La révolution industrielle a marqué non seulement une nouvelle ère dans la société, mais aussi une nouvelle vague de pollution.

Avec le développement de la science et de la technologie, les scientifiques ont reçu des outils qui permettent de mesurer avec précision et analyse détailléeétat écologique de la planète. Les bulletins météorologiques, la surveillance de la composition chimique de l'air, de l'eau et du sol, les données satellitaires, ainsi que les pipes fumantes partout et les nappes de pétrole sur l'eau, indiquent que le problème s'aggrave rapidement avec l'expansion de la technosphère. Pas étonnant que l'apparition de l'homme soit appelée la principale catastrophe écologique.

Classification de la pollution naturelle

Il existe plusieurs classifications de la pollution environnementale en fonction de leur source, de leur direction et d'autres facteurs.

Ainsi, les types de pollution environnementale suivants sont distingués:

  • Biologique - la source de pollution est constituée d'organismes vivants, elle peut être due à des causes naturelles ou à la suite d'activités anthropiques.
  • Physique - conduit à un changement dans les caractéristiques correspondantes de l'environnement. La pollution physique comprend la pollution thermique, les radiations, le bruit et autres.
  • Chimique - une augmentation de la teneur en substances ou de leur pénétration dans l'environnement. Entraîne une modification de la composition chimique normale des ressources.
  • Mécanique - pollution de la biosphère par les ordures.

En effet, un type de pollution peut s'accompagner d'un autre ou de plusieurs à la fois.

La coquille gazeuse de la planète fait partie intégrante des processus naturels, détermine le fond thermique et le climat de la Terre, protège contre le rayonnement cosmique destructeur et affecte la formation du relief.

La composition de l'atmosphère a changé tout au long du développement historique de la planète. La situation actuelle est telle qu'une partie du volume de l'enveloppe gazeuse est déterminée par l'activité économique humaine. La composition de l'air est hétérogène et diffère selon localisation géographique dans les zones industrielles et grandes villes haut niveau impuretés nocives.

sources principales pollution chimique atmosphère:

  • plantes chimiques;
  • entreprises du complexe combustible et énergie;
  • le transport.

Ces polluants provoquent la présence de métaux lourds tels que le plomb, le mercure, le chrome et le cuivre dans l'atmosphère. Ce sont des composants permanents de l'air dans les zones industrielles.

Les centrales électriques modernes émettent chaque jour des centaines de tonnes de dioxyde de carbone dans l'atmosphère, ainsi que de la suie, de la poussière et des cendres.

Augmenter le nombre de voitures dans colonies conduit à une augmentation de la concentration d'un certain nombre de gaz nocifs dans l'air, qui font partie de l'échappement du moteur. Les additifs antidétonants ajoutés aux carburants des véhicules libèrent de grandes quantités de plomb. Les voitures produisent de la poussière et des cendres, qui polluent non seulement l'air, mais aussi le sol, se déposant sur le sol.

L'atmosphère est également polluée par des gaz très toxiques émis par l'industrie chimique. Les déchets des usines chimiques, tels que les oxydes d'azote et de soufre, sont la cause des pluies acides et sont capables de réagir avec les composants biosphériques pour former d'autres dérivés dangereux.

En raison de l'activité humaine, des incendies de forêt se produisent régulièrement, au cours desquels d'énormes quantités de dioxyde de carbone sont libérées.

Le sol est une fine couche de la lithosphère, formée à la suite de facteurs naturels, dans laquelle la plupart de processus d'échange entre les systèmes vivants et non vivants.

En raison de l'extraction des ressources naturelles, de l'exploitation minière, de la construction de bâtiments, de routes et d'aérodromes, de vastes étendues de sol sont détruites.

Irrationnel activité économique l'homme a causé la dégradation de la couche fertile de la terre. Change son naturel composition chimique une contamination mécanique se produit. Développement intensif Agriculture entraînant une importante perte de terres. Les labours fréquents les rendent vulnérables aux inondations, à la salinisation et aux vents, qui provoquent l'érosion des sols.

L'utilisation abondante d'engrais, d'insecticides et de poisons chimiques pour tuer les ravageurs et nettoyer les mauvaises herbes entraîne la pénétration de composés toxiques qui ne lui sont pas naturels dans le sol. En raison de l'activité anthropique, la pollution chimique des terres se produit métaux lourds et leurs dérivés. Le principal élément nocif est le plomb, ainsi que ses composés. Lors du traitement des minerais de plomb, environ 30 kilogrammes de métal sont rejetés de chaque tonne. Les gaz d'échappement des automobiles contenant une grande quantité de ce métal se déposent dans le sol, empoisonnant les organismes qui y vivent. Les drains de déchets liquides des mines contaminent la terre avec du zinc, du cuivre et d'autres métaux.

Les centrales électriques, les retombées radioactives des explosions nucléaires, les centres de recherche pour l'étude de l'énergie atomique provoquent la pénétration d'isotopes radioactifs dans le sol, qui pénètrent ensuite dans le corps humain avec de la nourriture.

Les réserves de métaux concentrées dans les entrailles de la terre se dissipaient sous l'effet de l'activité de production humaine. Ensuite, ils se concentrent dans la couche arable. Dans l'Antiquité, l'homme utilisait 18 éléments, parmi ceux que l'on trouve dans la croûte terrestre, et aujourd'hui - tous connus.

Aujourd'hui, la coquille d'eau de la terre est beaucoup plus polluée qu'on ne peut l'imaginer. Les nappes de pétrole et les bouteilles flottant à la surface ne sont que ce que vous pouvez voir. Une partie importante des polluants est à l'état dissous.

Les dégâts des eaux peuvent se produire naturellement. À la suite des coulées de boue et des inondations, le magnésium est éliminé du sol du continent, qui pénètre dans les plans d'eau et nuit aux poissons. Suite à des transformations chimiques en eau fraiche l'aluminium pénètre. Mais la pollution naturelle est négligeable par rapport à la pollution anthropique. Par la faute de l'homme, tombent à l'eau :

  • composés tensioactifs;
  • pesticides;
  • phosphates, nitrates et autres sels;
  • médicaments;
  • produits pétroliers;
  • Isotopes radioactifs.

Les sources de ces polluants sont les fermes, la pêche, les plates-formes pétrolières, les centrales électriques, les industries chimiques et les eaux usées.

Les pluies acides, qui sont aussi le résultat de l'activité humaine, dissolvent le sol et éliminent les métaux lourds.

A la pollution chimique de l'eau s'ajoute une pollution physique, à savoir thermique. La majeure partie de l'eau est utilisée dans la production d'électricité. Les stations thermiques l'utilisent pour refroidir les turbines et le liquide usé chauffé est drainé dans des réservoirs.

La détérioration mécanique de la qualité de l'eau par les ordures ménagères dans les agglomérations entraîne une réduction des habitats des êtres vivants. Certaines espèces meurent.

L'eau polluée est la principale cause de la plupart des maladies. À la suite d'un empoisonnement liquide, de nombreux êtres vivants meurent, l'écosystème océanique souffre et le cours normal des processus naturels est perturbé. Les polluants finissent par pénétrer dans le corps humain.

Contrôle de la pollution

Afin d'éviter une catastrophe écologique, la lutte contre la pollution physique doit être une priorité absolue. Le problème doit être résolu au niveau international, car la nature n'a pas de frontières étatiques. Pour prévenir la pollution, il est nécessaire d'imposer des sanctions aux entreprises qui émettent des déchets dans l'environnement, d'imposer de lourdes amendes pour avoir placé les ordures au mauvais endroit. Des incitations au respect des normes de sécurité environnementale peuvent également être mises en place par des moyens financiers. Cette approche s'est avérée efficace dans certains pays.

Une voie prometteuse dans la lutte contre la pollution est l'utilisation de sources d'énergie alternatives. Usage panneaux solaires, le carburant hydrogène et d'autres technologies d'économie réduiront la libération de composés toxiques dans l'atmosphère.

Les autres méthodes de contrôle de la pollution comprennent :

  • construction d'installations de traitement;
  • création de parcs nationaux et de réserves ;
  • augmentation du nombre d'espaces verts;
  • contrôle de la population dans les pays du tiers monde ;
  • attirer l'attention du public sur le problème.

La pollution de l'environnement est un énorme problème mondial, qui ne peut être résolu qu'avec la participation active de tous ceux qui appellent la planète Terre leur maison, sinon une catastrophe écologique sera inévitable.

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Introduction

Sources de pollution chimique

Les installations énergétiques sont les sources des plus grands volumes de pollution chimique

Les transports comme source de pollution chimique

L'industrie chimique comme source de pollution

Impact sur l'écosystème

6. Lutte contre les pertes lors du transport (prévention des accidents de gazoducs et oléoducs).

Lutte contre la pollution de l'eau

Recyclage.

Conclusion

Introduction

Le développement de l'industrie moderne et du secteur des services, ainsi que l'utilisation croissante de la biosphère et de ses ressources, conduisent à une intervention humaine croissante dans les processus matériels qui se déroulent sur la planète. Les changements planifiés et conscients de la composition matérielle (qualité) de l'environnement qui y sont liés visent à améliorer les conditions de vie humaines dans les aspects techniques et socio-économiques. Au cours des dernières décennies, dans le processus de développement de la technologie, le danger d'effets secondaires involontaires sur les humains, la nature vivante et inanimée a été ignoré. Cela s'explique peut-être par le fait qu'on croyait auparavant que la nature avait une capacité illimitée à compenser l'impact humain, alors que des changements irréversibles de l'environnement sont connus depuis des siècles, par exemple la déforestation suivie d'une érosion des sols. Aujourd'hui, les impacts imprévus sur les zones vulnérables de l'écosphère à la suite de activité vigoureuse la personne.

L'homme s'est créé un habitat rempli de substances synthétiques. Leur impact sur les humains, les autres organismes et l'environnement est souvent inconnu et est souvent détecté lorsque des dommages importants ont déjà été causés ou dans des circonstances d'urgence, par exemple, il s'avère soudainement que lors de la combustion, une substance ou un matériau complètement neutre forme des composés toxiques.

Les nouvelles boissons, cosmétiques, denrées alimentaires, médicaments, articles ménagers proposés par la publicité au quotidien incluent nécessairement des composants chimiques synthétisés par l'homme. Le degré d'ignorance de la toxicité de toutes ces substances peut être jugé à partir des données du tableau. une.

Le livre "Problèmes écologiques" (p. 36) donne les faits suivants :

«Environ 5 000 substances sont maintenant produites à grande échelle et environ 13 000 substances à une échelle de plus de 500 tonnes / an. Le nombre de substances proposées sur le marché à une échelle notable, de 50 000 articles en 1980, est passé à 100 000 articles à l'heure actuelle. Sur les 1338 substances produites à grande échelle dans les pays de l'Organisation de coopération et de développement économiques (OCDE), seules 147 disposent de données sur leur dangerosité ou leur innocuité (Losev, 1989 ; TheWord…, 1992). Selon (Meadows…, 1994), sur 65 000 produits chimiques en circulation commerciale, moins de 1 % ont des caractéristiques toxicologiques.

Bien que les études d'exposition aux produits chimiques entraînent des coûts énormes : la caractérisation d'une seule substance nécessite 64 mois et 575 000 $, et les études de toxicité chronique et de cancérogénicité nécessitent 1,3 million de dollars supplémentaires (p. 36) ; peu de travail est fait dans ce domaine.

Actuellement, pour un certain nombre de raisons, des problèmes restent non résolus dans l'évaluation de la toxicité des produits chimiques pour l'homme, et plus encore en ce qui concerne environnement. recherche exhaustive

Étendue des informations disponibles Chimie industrielle avec production >500 t/an½<500 т/год½ Объем неизв Additifs alimentaires Médicaments fiziol. actif dans-va Ingrédients cosmétiques Pesticides, additifs inertes
Plein, % 0 0 0 5 18 2 10
Incomplet, % 11 12 10 14 18 14 24
Pas suffisamment d'informations, % 11 12 8 1 3 10 2
Très peu d'informations, % 0 0 0 34 36 18 26
Aucune information, % 78 76 82 46 25 56 38
100 100 100 100 100 100 100
Nombre d'études de produits chimiques 12860 13911 21752 8627 1815 3410 3350

l'exposition aux substances ne peut être réalisée qu'après l'obtention d'informations complètes sur l'exposition (dose d'action) de chaque produit chimique.

Dans le cadre de son activité économique, une personne produit diverses substances. Toutes les substances produites à partir de ressources renouvelables et non renouvelables peuvent être divisées en quatre types :

* substances initiales (matières premières);

* substances intermédiaires (provenant ou utilisées dans le processus de production);

* produit final;

* sous-produit (déchet).

Les déchets se produisent à toutes les étapes de l'obtention du produit final, et tout produit final après consommation ou utilisation devient un déchet, de sorte que le produit final peut être appelé déchet différé. Tous les déchets pénètrent dans l'environnement et sont inclus dans le cycle biogéochimique des substances de la biosphère. De nombreux produits chimiques sont inclus par l'homme dans le cycle biogéochimique à une échelle bien supérieure au cycle naturel. Certaines substances envoyées par l'homme dans l'environnement étaient auparavant absentes de la biosphère (par exemple, les chlorofluorocarbures, le plutonium, les plastiques, etc.), de sorte que les processus naturels ne peuvent pas faire face à ces substances pendant longtemps. Le résultat est d'énormes dommages aux organismes.

Tableau 2. Sources d'émission (rejet) de substances nocives (%) en 1986 et prévisions pour 1998 (sur l'exemple de l'Allemagne).

SO2 NO x (NO 2) co Poussière Les composés organiques volatils
Industrie (secteur de l'économie nationale) 1996 1998 1996 1998 1996 1998 1996 1998 1996 1998
Total 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100

Processus

4,3 7,9 0,8 0,4 11,9 15,0 57,7 59,1 4,6 7,0

Consommation d'énergie

95,7 92,1 99,2 99,6 88,1 85,0 42,3 40,9 56,4 60,4
transport, sauf urbain a) 1,8 3,3 8,3 10,6 3,2 3,4 3,1 2,7 3,0 3,9

· transports urbains

2,8 7,5 52,4 64,0 70,7 63,6 10,3 12,9 48,5 49,9

· ménage

5,8 9,6 3,1 3,5 9,0 10,5 6,7 6,1 3,0 3,7

petits consommateurs b)

4,4 6,4 1,7 ,1,8 1,5 2,0 1,6 1,3 0,5 0,7
usines de traitement et mines c) 12,6 14,7 7,1 7,0 2,9 4,3 4,1 4,6 0,8 1,1
Autres industries de transformation c), d) 5,7 14,5 2,0 2,1 0,3 0,5 0,9 1,3 0,1 0,3
Centrales électriques et thermiques e) 62,6 36,1 24,6 10,6 0,5 0,7 15,6 12,0 0,5 0,8

a) Construction, agriculture et sylviculture, militaire, transport ferroviaire et fluvial, communications aériennes.

b) Y compris les services militaires.

c) Industrie : autres domaines de transformation, entreprises et exploitation minière, procédés (industriels uniquement).

d) Raffineries de pétrole, batteries à coke, briquetage.

e) Pour les centrales électriques industrielles, uniquement la production d'énergie.

Du tableau. 2 (p. 109), on constate que la plus grande quantité de déchets est associée à la production d'énergie, dont la consommation

Tableau 3Émissions atmosphériques d'une centrale électrique de 1 000 MW/an (en tonnes).

activité économique. En raison de la combustion de combustibles fossiles à des fins énergétiques, il y a maintenant un flux massif de gaz réducteurs dans l'atmosphère. En tableau. 3 ( p. 38) montre des données sur les émissions de divers gaz provenant de la combustion de divers types de combustibles fossiles. Pendant 20 ans, de 1970 à 1990, le monde a brûlé 450 milliards de barils de pétrole, 90 milliards de tonnes de charbon, 11 trillions. cube m de gaz ( p. 38).

La pollution et les déchets des installations énergétiques sont divisés en deux flux : l'un provoque des changements globaux et l'autre - régional et local. Les polluants mondiaux pénètrent dans l'atmosphère et, en raison de leur volume

Tableau 4. Modifications de la concentration de certains composants gazeux dans l'atmosphère.

nombre de gaz à effet de serre (tableau 4, voir , p. 40). D'après ce tableau, on peut voir que la concentration des petits composants gazeux de l'atmosphère change dans l'accumulation, des gaz sont apparus dans l'atmosphère qui y étaient pratiquement absents auparavant - les chlorofluorocarbures. Les conséquences de l'accumulation de polluants globaux dans l'atmosphère sont :

* Effet de serre;

* destruction de la couche d'ozone ;

* des précipitations acides.

La deuxième place en termes de pollution de l'environnement est occupée par les transports, en particulier les automobiles. En 1992, le parc automobile mondial était de 600 millions d'unités et, si la tendance à la croissance se poursuit, d'ici 2015, il pourrait atteindre 1,5 milliard d'unités (p. 41). La combustion de carburants fossiles par les véhicules augmente les concentrations de CO, NO x , CO 2 , hydrocarbures, métaux lourds et particules dans l'atmosphère, elle produit également des déchets solides (pneus et la voiture elle-même après panne) et des déchets liquides (huiles usagées , lavage, etc. .). Les voitures représentent 25 % du carburant consommé. En fonctionnement, soit 6 ans, une voiture moyenne émet dans l'atmosphère : 9 tonnes de CO 2 , 0,9 tonne de CO, 0,25 tonne de NO x et 80 kg d'hydrocarbures.

Bien sûr, comparée à l'énergie et aux transports, la pollution globale par l'industrie chimique est faible, mais c'est aussi un impact local assez tangible. La plupart des intermédiaires organiques et des produits finis utilisés ou produits dans l'industrie chimique sont fabriqués à partir d'un nombre limité de produits pétrochimiques de base. Lors du traitement du pétrole brut ou du gaz naturel, différentes étapes du procédé, telles que la distillation, le craquage catalytique, l'élimination du soufre et l'alkylation, génèrent à la fois des gaz et des gaz dissous dans l'eau et rejetés dans les égouts. Il s'agit notamment de résidus et de déchets issus de processus technologiques qui ne peuvent pas être traités ultérieurement.

Les émissions gazeuses des usines de distillation et de craquage lors du raffinage du pétrole contiennent principalement des hydrocarbures, du monoxyde de carbone, du sulfure d'hydrogène, de l'ammoniac et des oxydes d'azote. La partie de ces substances qui peut être collectée dans des pièges à gaz avant d'être rejetée dans l'atmosphère est brûlée dans des torchères, ce qui entraîne des produits de combustion d'hydrocarbures, du monoxyde de carbone, des oxydes d'azote et du dioxyde de soufre. Lors de la combustion de produits d'alkylation acides, du fluorure d'hydrogène est libéré dans l'atmosphère. Il existe également des émissions non contrôlées causées par diverses fuites, des défauts d'entretien des équipements, des perturbations de processus, des accidents, ainsi que l'évaporation de substances gazeuses du système d'alimentation en eau de processus et des eaux usées.

De tous les types d'industries chimiques, la plus grande pollution est causée par celles où les vernis et les peintures sont fabriqués ou utilisés. Cela est dû au fait que les vernis et les peintures sont souvent fabriqués à base d'alkyde et d'autres matériaux polymères, ainsi que de vernis nitrés, ils contiennent généralement un pourcentage élevé de solvant. Les émissions de substances organiques anthropiques dans les industries associées à l'utilisation de vernis et de peintures sont de 350 000 tonnes par an, le reste de l'industrie chimique dans son ensemble émet 170 000 tonnes par an (, p. 147).

Impact environnemental des produits chimiques

Examinons plus en détail l'impact des produits chimiques sur l'environnement. L'écotoxicologie traite de l'étude de l'influence des produits chimiques anthropiques sur les objets biologiques de l'environnement. L'écotoxicologie a pour mission d'étudier l'impact des facteurs chimiques sur les espèces, les communautés vivantes, les composants abiotiques des écosystèmes et sur leurs fonctions.

Sous les effets nocifs appliqués au système correspondant, en écotoxicologie comprendre :

changements clairs dans les fluctuations habituelles de la taille de la population;

changements à long terme ou irréversibles de l'état de l'écosystème.

Effets sur les individus et les populations

Toute exposition commence par un seuil toxique, en dessous duquel aucun effet de la substance n'est détecté (NOEC - concentration, en dessous de laquelle aucun effet n'est observé). Il correspond au concept d'un seuil de concentration déterminé expérimentalement (LOEC - la concentration minimale à laquelle l'effet d'une substance est observé). Un troisième paramètre est également utilisé: MATC - la concentration maximale admissible d'une substance nocive (en Russie, le terme MPC est adopté - «concentration maximale admissible»). MPC est trouvé par calcul, et sa valeur doit être comprise entre NOEC et LOEC. La détermination de cette valeur facilite l'évaluation du risque d'exposition des substances concernées aux organismes sensibles ( p. 188).

Les substances chimiques, selon leurs propriétés et leur structure, affectent les organismes de différentes manières.

Effets biologiques moléculaires.

De nombreux produits chimiques interagissent avec les enzymes du corps, modifiant leur structure. Puisque les enzymes catalysent des milliers de réactions chimiques, on comprend pourquoi tout changement dans leur structure affecte profondément leur spécificité et leurs propriétés régulatrices.

Exemple: les cyanures bloquent l'enzyme respiratoire - cytochrome c-oxydase; Les cations Ca 2+ inhibent l'activité de la riboflavine kitase, qui est un transporteur de phosphate de la riboflavine dans les cellules animales.

Troubles du métabolisme et des processus de régulation dans la cellule.

Le métabolisme cellulaire peut être perturbé par des produits chimiques. Réagissant avec les hormones et d'autres systèmes de régulation, les produits chimiques provoquent des transformations incontrôlées et modifient le code génétique.

Exemple: violation des réactions de dégradation oxydative des glucides causées par des métaux toxiques, en particulier des composés de cuivre et d'arsenic; le pentachlorophénol (PCP), le triéthyl plomb, le triéthyl zinc et le 2,4-dinitrophénol rompent la chaîne des processus chimiques de la respiration au stade de la réaction de phosphorylation oxydative ; les composés de lidan, de cobalt et de sélénium perturbent le processus de séparation des acides gras ; Les pesticides organochlorés et les biphényles polychlorés (PCBP) provoquent des troubles thyroïdiens.

Effets mutagènes et cancérigènes.

Des substances telles que le DDT, les PCBF et les hydrocarbures polyaromatiques (HAP) peuvent être mutagènes et cancérigènes. Leurs effets dangereux sur l'homme et les animaux se manifestent à la suite d'un contact prolongé avec ces substances contenues dans l'air et les produits alimentaires. Selon les données obtenues sur la base d'expériences sur des animaux, l'effet cancérigène résulte d'un mécanisme en deux étapes:

4. Impact sur le comportement des organismes.

Tableau 5 Exemples d'initiateurs et de promoteurs de cancérogénèse (p. 194).

Initiateurs promoteurs
Composants chimiques Propriétés biologiques Composants chimiques Propriétés biologiques
HAP (hydrocarbures aromatiques polycondensés), nitrosamines cancérigène Huile de croton Lui-même n'est pas cancérigène.
N-nitroso-N-nitro-N-méthylguanidine Exposition avant exposition au promoteur Phénobarbital L'action se produit après l'apparition de l'initiateur

Diméthylnitrosamine

Diéthylnitrosamine

Une seule injection suffit

DDT, BPC

TCDD (tétrachlorodibenzodioxine)

Exposition à long terme requise
N-nitroso-N-méthylurée L'influence est irréversible et additive Chloroforme Initialement, l'action est réversible et non additive.
Uréthane Il n'y a pas de seuil de concentration Saccharine (discutable) La concentration seuil dépend probablement de la durée d'exposition à la dose
1,2-diméthylhydrazine Action mutagène Cyclamate Pas d'effet mutagène

Introduction de substances

Seuil d'exposition

immédiatement - quelques jours

Infractions de conduite

(neurologique et endocrinien, chymotaxie, photogéotaxie, équilibre/orientation, vol, motivation/capacité d'apprentissage)

Réactions biochimiques

(activité enzymatique et métabolique, synthèse d'acides aminés et d'hormones stéroïdiennes, modifications membranaires, mutations de l'ADN)

¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾

Physiologique

(consommation d'oxygène, régulation osmotique et ionique, digestion et excrétion des aliments, photosynthèse, fixation de l'azote)

Changements morphologiques

(modifications des cellules et des tissus, formation de tumeurs, modifications anatomiques)

heures - semaines

¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾

jours - mois

Changer le cycle de vie individuel

(développement embryonnaire, taux de croissance, reproduction, capacité de régénération)

mois - années

Changements démographiques

(diminution du nombre d'individus, modification de la structure par âge, modification du matériel génétique)

mois - décennies

Conséquences environnementales

(évolutions dynamiques des biocénoses/écosystèmes, leur structure et fonction)

Riz. une. Impacts sur les systèmes biologiques à mesure qu'ils deviennent plus complexes (p. 201).

"initiation génotoxique",

"promotion épigénétique".

Initiateurs dans le processus d'interaction avec l'ADN provoquent des mutations somatiques irréversibles, et une très petite dose de l'initiateur est suffisante, on suppose que pour cet effet, il n'y a pas de seuils de concentration en dessous desquels il ne se manifeste pas.

Destruction dirigée de certaines espèces de plantes et d'animaux.

Exemple: mesures aldéhydiques, fongicides, acaricides, herbicides, insecticides, notamment dans les écosystèmes urbanisés

Une diminution généralisée de la diversité des espèces d'organismes.

Exemple: l'utilisation de pesticides et d'engrais dans les écosystèmes agricoles.

Pollution massive.

Exemple: pollution des côtes et des embouchures des rivières par les hydrocarbures provenant d'accidents de pétroliers.

Pollution constante des biotopes

Exemple: eutherification des rivières et des lacs en raison de la pénétration de quantités importantes de composés dissous et liés d'azote et de phosphore dans ceux-ci.

Modifications profondes du biotope

Exemple: salinisation des biotopes d'eau douce ; « La détérioration moderne de l'état des forêts.

Destruction complète de l'écosystème par suite de la perte d'une structure intégrale intacte (biotope) et de ses fonctions (biocénose).

Exemple: La destruction des forêts de mangrove suite à l'utilisation d'herbicides comme armes chimiques pendant la guerre du Vietnam.

Fig.2. Schéma des conséquences possibles de l'impact des produits chimiques sur les écosystèmes.

promoteurs renforcer l'action de l'initiateur, et leur propre effet sur

l'organisme est réversible pendant un certain temps.

Impact additif- sommation (addition) des impacts individuels.

Le tableau 5 énumère certains des initiateurs et promoteurs et leurs propriétés.

La violation du comportement des organismes est une conséquence de l'impact total sur les processus biologiques et physiologiques.

Exemple: Des concentrations significativement inférieures à la DL 50 (dose létale à 50 % de mortalité) se sont avérées produire un net changement de comportement dû à l'exposition aux produits chimiques.

Différents organismes ont une sensibilité différente aux produits chimiques, de sorte que le moment de la manifestation de certaines actions des produits chimiques pour différents biosystèmes est différent (voir Fig. 1).

Impact sur l'écosystème

Sous l'influence des produits chimiques, les paramètres écosystémiques suivants changent :

* densité de population;

* structure dominante ;

* la diversité des espèces;

* abondance de biomasse ;

* distribution spatiale des organismes ;

* fonctions reproductrices.

Les conséquences possibles et les formes d'effets nocifs des produits chimiques sur l'écosystème peuvent être classées selon la Fig. 2 (page 184).

Mesures prises pour minimiser le risque d'utilisation de produits chimiques

Afin de minimiser le risque d'utilisation de produits chimiques, conformément au niveau de nos connaissances sur ce problème dans les pays de l'UE, en 1982 la soi-disant «loi sur les produits chimiques» a été promulguée. Dans le cadre de la vérification de sa mise en œuvre, au cours de plusieurs années, des mesures ont été prises pour optimiser les technologies, les tests biologiques et physico-chimiques, ainsi que pour clarifier la terminologie, les substances standard et les méthodes d'échantillonnage. La loi sur les produits chimiques établit les règles d'admission sur le marché de tous les nouveaux produits chimiques.

Mesures techniques utilisées pour prévenir le danger des émissions industrielles

Pour réduire et réduire le rejet de produits chimiques par les entreprises industrielles, les mesures suivantes doivent être prises:

Examinons de plus près les deux derniers points.

Lutte contre la pollution de l'eau

La compréhension de la nécessité d'une alimentation en eau et d'un traitement des eaux usées réglementés est apparue il y a très longtemps. Même dans la Rome antique, des aqueducs ont été construits pour fournir de l'eau douce et « Cloacamaxima » - un réseau d'égouts. puisard et empêchant ainsi le colmatage des égouts et la formation de produits de décomposition ("puits de Dortmund" et "puits d'Emsky").

Une autre méthode de neutralisation des eaux usées était leur purification à l'aide de champs d'irrigation, c'est-à-dire le rejet des eaux usées dans des champs spécialement préparés. Cependant, ce n'est qu'au milieu du siècle dernier que le développement des méthodes de traitement des eaux usées et la construction systématique de réseaux d'égouts dans les villes ont commencé.

Dans un premier temps, des usines de nettoyage mécanique ont été créées. L'essence de cette purification était la sédimentation des particules solides dans les eaux usées vers le fond, l'infiltration à travers le sol sablonneux, les eaux usées ont été filtrées et clarifiées. Et seulement après la découverte en 1914 des boues biologiques (vivantes)

Tableau 6. Traitement physico-chimique des eaux usées (p. 153).

Tableau 7. Valeurs limites de concentration des polluants dans les eaux usées des raffineries de pétrole envoyées en traitement biologique ( p.144).

Tableau 8. Caractéristiques moyennes des eaux d'infiltration des stockages (décharges) d'ordures ménagères municipales (6-8 ans après le stockage) ( p.165).

PH 6,5 - 9,0
Résidu sec 20000ml/l
Substances insolubles 2000mg/l
Conductivité électrique (20 o C) 20000 µS/cm
Composants inorganiques
Composés de métaux alcalins et alcalino-terreux (par métal) 8000mg/l
Composés de métaux lourds (par métal) 10mg/litre
Composés de fer (Fe total) 1000mg/litre
NH4 1000mg/litre
SO 2- 1500mg/l
HCO3 10000mg/l
Ingrédients biologiques
DBO (demande biochimique en oxygène pendant 5 jours) 4000mg/l
DCO (demande chimique en oxygène) 6000mg/l
Phénol 50mg/litre
Détergent 50mg/litre
Substances extractibles au chlorure de méthylène 600mg/l
Acides organiques distillés avec de la vapeur d'eau (calculés en acide acétique) 1000mg/litre

il est devenu possible de développer des technologies modernes pour le traitement des eaux usées, y compris le retour (recyclage) des boues biologiques dans une nouvelle portion d'eaux usées et l'aération simultanée de la suspension. Toutes les méthodes de traitement des eaux usées développées au cours des années suivantes et jusqu'à présent ne contiennent pas de solutions essentiellement nouvelles, mais optimisent uniquement la méthode développée précédemment, limitée à diverses combinaisons d'étapes technologiques connues. L'exception concerne les méthodes de traitement physico-chimiques, qui utilisent des méthodes physiques et des réactions chimiques spécialement sélectionnées pour éliminer les substances contenues dans les eaux usées (tableau 6).

Les eaux usées des entreprises (par exemple, les raffineries de pétrole) sont d'abord soumises à un traitement physique et chimique, puis biologique. La teneur en substances nocives dans les eaux usées entrant dans le traitement biologique ne doit pas dépasser certaines valeurs (tableau 7).

Recyclage.

Lors du développement d'un système de gestion des déchets compatible avec l'environnement, les principales tâches suivantes (par ordre d'importance) sont définies :

Types d'élimination des déchets :

* entreposage;

* incinération ;

* compostage (non applicable pour les déchets contenant des substances toxiques) ;

* pyrolyse.

Tableau 9. Émission de substances nocives des usines d'incinération des déchets (mg/l) (p.158).

Tableau 10. Teneur moyenne en métaux des particules poussiéreuses des fumées d'incinérateurs (10 échantillons, teneur moyenne en poussières des fumées 88 mg/m 3) (p.159).

Tableau 11 Différences entre thermolyse et pyrolyse des déchets organiques (p.171).

incinération des déchets Pyrolyse des déchets
Haute température obligatoire Température plutôt relativement basse (450 o C)
Excès d'air nécessaire (resp. oxygène) Manque d'oxygène (resp. d'air)
Apport de chaleur directement dû à la chaleur de réaction dégagée Apport de chaleur principalement via des échangeurs de chaleur
Conditions oxydantes, les métaux s'oxydent Conditions réductrices, les métaux ne s'oxydent pas
Principaux produits de réaction : CO 2 , H 2 O, cendres, scories Principaux produits de réaction : H 2 , C n H m , CO, résidus solides de carbone
Substances nocives gazeuses : SO2, SO 3 , NO x , HCl, HF, métaux lourds, poussière Substances nocives gazeuses : H 2 S, HCN, NH 3 , HCl, HF, phénols, résines, Hg, poussière
Grands volumes de gaz (proportion d'air) Petits volumes de gaz
La cendre est frittée dans le laitier, laissant l'humidité Pas de processus de fusion et de frittage, perte d'humidité
Le pré-broyage et l'uniformité du broyage ne sont pas nécessaires, mais favorables L'uniformité du pré-concassage et du concassage est essentielle
Les déchets liquides et pâteux sont généralement non traités Les déchets liquides et pâteux sont en principe traités
La rentabilité de la production est atteinte avec une population d'environ 1 million L'économie de la production est susceptible d'être assurée avec une population d'environ un million

Le plus courant actuellement est le stockage des déchets. Environ 2/3 des déchets ménagers et industriels et 90 % des déchets inertes sont stockés en décharge. De telles installations de stockage occupent de grandes surfaces, sont des sources de bruit, de poussières et de gaz résultant des réactions biologiques chimiques et anaérobies dans la strate, ainsi que des sources de pollution des eaux souterraines en raison de la formation d'eau d'infiltration dans les décharges à ciel ouvert (tableau 8).

Il s'ensuit que le stockage des déchets ne peut être une méthode satisfaisante pour leur élimination et que d'autres méthodes doivent être utilisées.

Actuellement, jusqu'à 50 % de tous les déchets des pays développés sont incinérés. Les avantages de la méthode d'incinération sont la réduction significative du volume des déchets et la destruction efficace des matières combustibles, y compris les composés organiques. Les résidus d'incinération - scories et cendres - ne représentent que 10 % du volume d'origine et 30 % de la masse des matières brûlées. Mais avec une combustion incomplète, de nombreuses substances nocives peuvent pénétrer dans l'environnement (tableaux 9 et 10). Pour réduire l'émission de substances organiques, il est nécessaire d'utiliser des dispositifs de traitement des fumées.

La pyrolyse est la décomposition de composés chimiques à des températures élevées en l'absence d'oxygène, à la suite de quoi leur combustion devient impossible. En tableau. La figure 11 montre les différences dans les procédés d'incinération (thermolyse) et de pyrolyse des déchets en se basant sur une comparaison de ces deux méthodes. Bien que la pyrolyse présente de nombreux avantages, elle présente également des inconvénients importants : les eaux usées provenant des usines de pyrolyse sont fortement polluées par des substances organiques (phénols, hydrocarbures chlorés, etc.), et des décharges de résidus solides de pyrolyse (coke de pyrolyse) sous l'action de la pluie , laver les substances nocives; dans les produits de pyrolyse solides, de plus, des concentrations élevées d'hydrocarbures polycondensés et chlorés ont été trouvées. À cet égard, la pyrolyse ne peut être considérée comme une méthode de traitement des déchets respectueuse de l'environnement.

L'homme au cours de ses activités produit une énorme quantité de produits chimiques qui nuisent à l'environnement. Mais pour le moment, il ne dispose pas d'une telle technologie qui rendrait l'activité humaine absolument sans déchets.

Conclusion

J'ai donc examiné certains aspects de la pollution chimique de l'environnement. Ce sont loin de tous les aspects de cet énorme problème et seulement une petite partie des possibilités de le résoudre. Afin de ne pas détruire complètement l'habitat de son habitat et l'habitat de toutes les autres formes de vie, une personne doit faire très attention à l'environnement. Et cela signifie qu'un contrôle strict de la production directe et indirecte de produits chimiques, une étude approfondie de ce problème, une évaluation objective de l'impact des produits chimiques sur l'environnement, et la découverte et l'application de méthodes pour minimiser les effets nocifs des produits chimiques sur l'environnement environnement sont nécessaires.

Bibliographie

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2. Problèmes écologiques : que se passe-t-il, qui est à blâmer et que faire ? : Manuel / Ed. Prof. V. I. Danilov - Danilyan. - M. : Maison d'édition du MNEPU, 1997. - 332 p.

3. Nebel B. Science de l'environnement : Comment fonctionne le monde : En 2 volumes T. 1.2. Par. de l'anglais - M.: Mir, 1993. - p., ill.

4. Revel P., Revel Ch. Notre habitat : En 4 livres. Livre. 2. Pollution de l'eau et de l'air : Traduit de l'anglais. - M. : Mir, 1995. - p., ill.

Définitions basiques. pollution chimique- entrée dans l'environnement de polluants sous forme de produits chimiques formés directement au cours de processus naturels, naturels-anthropiques et anthropiques (pollution primaire), ou formation (synthèse) de polluants nocifs et dangereux lors de processus physiques et chimiques dans l'environnement (pollution secondaire). Il faut noter que dans les pays développés, grâce aux mesures prises depuis deux ou trois décennies pour réduire les impacts technogéniques, la pollution chimique est passée au second plan au profit de la pollution radioactive. Dans notre pays, le danger de pollution chimique de l'environnement occupe toujours la première place parmi les autres types de pollution.

Les chimistes connaissent 4 à 5 millions de composés chimiques, dont le nombre augmente chaque année d'environ 10 %. Selon l'OMS, une personne dans la vie quotidienne ou une activité industrielle entre en contact avec 60 à 70 000 composés chimiques, dont le nombre augmente chaque année de 200 à 1 000 nouvelles substances. Si seulement 1% des composés chimiques avec lesquels une personne est forcée d'entrer en contact peuvent avoir un effet nocif sur sa santé, alors même alors leur nombre est extrêmement important (jusqu'à des dizaines de milliers ou plus).

Les volumes de produits chimiques produits industriellement sont énormes. Selon l'OMS, dans le monde, plus de 50 composés chimiques sont produits par l'industrie dans des volumes de plus d'un million de tonnes. Par exemple, plus d'un million de tonnes de détergents ont été produits dans l'ex-URSS et plusieurs dizaines de millions de tonnes de minéraux. les engrais.

Classification des polluants. Les polluants chimiques peuvent être caractéristiques des organismes vivants, s'ils se trouvent à certaines concentrations dans le corps d'un animal, remplissant des fonctions importantes de régulation des processus de métabolisme, de digestion, etc., ou étrangers à celui-ci, appelés xénobiotiques(du grec. xénos- extraterrestre et biographie- la vie), qui pénètrent dans l'organisme de différentes manières : par l'air, par les aliments ou par l'eau potable. Par exemple, les éléments dits oligo-éléments nécessaires à une alimentation normale et équilibrée, parmi lesquels figurent le fer, le manganèse, le zinc, etc., sont caractéristiques du corps humain.

Selon les géosphères de la Terre (au niveau global), on distingue les pollutions chimiques de l'atmosphère, de l'hydrosphère et de la lithosphère. Selon les composantes de l'environnement et les objets de pollution considérés au niveau local, on distingue les types de pollution chimique suivants :

1) air atmosphérique (par exemple, agglomérations, zone de travail);

2) locaux résidentiels et industriels;

3) eaux de surface et souterraines (réservoirs);

5) nourriture, etc.

Sources de pollution chimique de l'environnement. Sources de pollution chimique technogène peuvent être divisés en quatre grands groupes :

1) installations techniques et dispositifs de rejet de déchets industriels gazeux, liquides et solides dans l'environnement ;

2) installations économiques produisant des polluants ou accumulant et stockant des déchets (décharges);

3) la région d'où proviennent les polluants (en cas de transfert transfrontalier) ;

4) pollution planétaire, précipitations polluées, eaux usées domestiques, industrielles et agricoles.

Selon les sources d'entrée dans l'environnement, on distingue les groupes de produits chimiques suivants: industriel, énergétique, transport (par exemple, à partir de voitures), agricole, ménager et autres.