環境の化学的汚染の原因と原因。 化学物質による環境汚染
彼らは、通常の条件下では特徴的ではない異物の導入、および1つまたは別の化学物質の通常の濃度の過剰を理解しています。 現在、環境汚染は地球規模の問題であり、誰もが何年にもわたって、さらには何十年にもわたって解決しようとしています。 先進国。 残念ながら、技術進歩のペースの絶え間ない増加、鉱物の処理、鉄精錬の継続的な人気、都市の拡大、およびその他の人為的要因は、野生生物に対する人間の文明の悪影響を悪化させるだけです。
意味
汚染の種類は、影響の種類に応じて、物理的、生体的、情報的、その他多くのグループに分けられることがよくあります。 しかし、最も危険で破壊的な種の1つは、環境の化学的汚染であると考えられています。 この定義は、それらを対象としていない領域での化学物質の発生を指します。 結果が明らかになりました 直接的な影響彼の歴史を通して彼の環境にいる人は否定的です。 そして、このリストの最初の行には、自然の化学的汚染があるはずです。
環境汚染の原因
人為的影響の結果は、自然環境の状態だけでなく、私たち自身にも反映されています。 それらはしばしば体内に入り、体内に蓄積し、深刻な中毒を引き起こし、既存の慢性疾患を悪化させ、悪化させます。 また、化学物質への長期暴露(低濃度でも)は、生物に危険な変異原性および発がん性の影響を与えることが証明されています。
激しい毒性作用は、それらが実際に体から排泄されないという事実にある特別な危険をもたらす可能性があります。 そのような物質は蓄積する可能性があり、その中に動物が餌を与えます。 さて、このチェーンの一番上にいるのは人かもしれません。 したがって、後者は、体への毒素の影響の最大の負の結果を経験するリスクを冒します。
環境汚染を引き起こすもう1つの有害物質はダイオキシンであり、パルプおよび冶金産業からの製品の製造中に大量に生成されます。 これには、エンジンで動作するマシンも含まれる必要があります 内燃機関。 ダイオキシンは人間にも動物にも危険です。 少量でも、免疫系、腎臓、肝臓に損傷を与える可能性があります。
現在、新しい合成化合物や物質の出現が止まることはありません。 そして、自然への影響の結果の破壊性を予測することはほとんど不可能です。 人間の農業活動は言うまでもありません。多くの国で、それは非常に膨大な量に達し、すべての重工業を合わせたよりも早く環境汚染を引き起こします。
悪影響から環境を保護する方法は?
これらのプロセスに対抗するための主な対策には、廃棄物の発生とその後の処分の厳格な管理、廃棄物のないモデルに近づけるための技術の改善、および生産の全体的な効率とその信頼性の向上が含まれます。 。 大きな役割この場合、問題の発生を防ぐ方が、その結果に対処するよりもはるかに簡単であるため、ここでは予防策が役立ちます。
結論
自然への影響が少なくとも絶えず悪化するのをやめる時代はまだ遠いことは明らかであり、被害が大幅に減少することは言うまでもありません。 この問題は、個々の国ではなく、地球のすべての住民の努力によって、最高レベルで解決されるべきです。 さらに、これに向けた最初のステップはすでに数十年前に行われています。 このように、1970年代に、科学者は初めてそれに関する情報を発表しました。エアゾール缶とエアコンは、環境への原子状塩素放出の原因であることが判明しました。 後者は大気中に侵入し、オゾンと反応して破壊します。 この情報により、多くの国が危険な生産量の相互削減に合意するようになりました。
環境汚染は 地球規模の問題ニュースや科学界で定期的に議論されている現代性。 自然条件の悪化と戦うために多くの国際機関が設立されました。 科学者たちは、非常に近い将来、環境の大惨事の必然性について長い間警鐘を鳴らしてきました。
現時点では、環境汚染について多くのことが知られています-それは書かれています たくさんの 科学的作品と本、多くの研究が行われています。 しかし、問題を解決する上で、人類はほとんど進歩していません。 自然の汚染は依然として重要かつ緊急の問題であり、その延期は悲劇的なものになる可能性があります。
生物圏汚染の歴史
社会の集中的な工業化に関連して、環境汚染はここ数十年で特に悪化している。 しかし、この事実にもかかわらず、自然汚染は人類の歴史の中で最も古い問題の1つです。 原始的な生活の時代でさえ、人々は野蛮に森を破壊し、動物を絶滅させ、地球の風景を変えて居住地域を拡大し、貴重な資源を手に入れ始めました。
それでも、これは気候変動やその他の環境問題につながりました。 地球の人口の増加と文明の進歩は、鉱業の増加、水域の排水、そして生物圏の化学的汚染を伴いました。 産業革命は、社会の新しい時代だけでなく、汚染の新しい波をも示しました。
科学技術の発展に伴い、科学者は正確に 詳細な分析惑星の生態学的状態。 天気予報、空気、水、土壌の化学組成の監視、衛星データ、いたるところにある喫煙パイプ、水面の油膜は、技術圏の拡大に伴って問題が急速に悪化していることを示しています。 人間の出現が主な生態学的災害と呼ばれるのも不思議ではありません。
自然汚染の分類
環境汚染には、その発生源、方向、その他の要因に基づいていくつかの分類があります。
したがって、次のタイプの環境汚染が区別されます。
- 生物学的-汚染源は生物であり、自然の原因または人為的活動の結果として発生する可能性があります。
- 物理的-環境の対応する特性の変化につながります。 物理的汚染には、熱、放射、ノイズなどが含まれます。
- 化学物質-物質の含有量または環境への浸透の増加。 資源の通常の化学組成の変化につながります。
- 機械的-ゴミによる生物圏の汚染。
実際、あるタイプの汚染には、別のタイプまたは一度に複数の汚染が伴う場合があります。
惑星のガス状の殻は、自然のプロセスに不可欠な参加者であり、地球の熱的背景と気候を決定し、破壊的な宇宙線から保護し、起伏の形成に影響を与えます。
大気の構成は、惑星の歴史的発展を通して変化しました。 現在の状況は、ガスエンベロープの体積の一部が人間の経済活動によって決定されるようなものです。 空気の組成は不均一であり、 地理上の位置工業地帯と 主要都市 上級有害な不純物。
主な情報源 化学汚染雰囲気:
- 化学プラント;
- 燃料およびエネルギー複合施設の企業。
- 輸送。
これらの汚染物質は、大気中の鉛、水銀、クロム、銅などの重金属の原因です。 それらは工業地域の空気の恒久的な成分です。
現代の発電所は、煤煙、ほこり、灰だけでなく、毎日数百トンの二酸化炭素を大気中に放出しています。
車の数を増やす 和解エンジンの排気ガスの一部である空気中の多くの有害ガスの濃度の増加につながりました。 車両燃料に添加されたアンチノック添加剤は、大量の鉛を放出します。 車はほこりや灰を生成し、それが空気だけでなく土壌も汚染し、地面に落ち着きます。
大気はまた、化学産業から排出される非常に有毒なガスによって汚染されています。 窒素酸化物や硫黄酸化物などの化学プラントからの廃棄物は酸性雨の原因であり、生物圏の成分と反応して他の危険な誘導体を形成する可能性があります。
人間の活動の結果として、森林火災が定期的に発生し、その間に大量の二酸化炭素が放出されます。
土壌はリソスフェアの薄層であり、自然要因の結果として形成され、 たいていの生きているシステムと生きていないシステムの間の交換プロセス。
天然資源の採掘、採掘、建物、道路、飛行場の建設により、大規模な土壌が破壊されています。
不合理 経済活動人間は地球の肥沃な層の劣化を引き起こしました。 彼の自然を変える 化学組成機械的汚染が発生します。 集中的な開発 農業土地の大幅な損失につながります。 頻繁に耕すと、洪水、塩害、風に弱くなり、土壌侵食を引き起こします。
害虫を殺し、雑草を浄化するための肥料、殺虫剤、化学毒の豊富な使用は、土壌への不自然な有毒化合物の侵入につながります。 人為的活動の結果として、土地の化学的汚染が発生します ヘビーメタルおよびそれらの派生物。 主な有害元素は鉛とその化合物です。 鉛鉱石を処理する場合、1トンあたり約30キログラムの金属が排出されます。 この金属を多く含む自動車の排気ガスは土壌に沈殿し、そこに生息する生物を毒殺します。 鉱山からの廃液の排出は、亜鉛、銅、その他の金属で地球を汚染します。
発電所、核爆発による放射性降下物、原子エネルギー研究のための研究センターは、放射性同位元素を土壌に侵入させ、それが食物とともに人体に侵入します。
地球の腸に集中している金属の埋蔵量は、人間の生産活動の結果として消散します。 それから彼らは表土に集中します。 古代では、人はで見つかったものから、18の要素を使用していました 地球の地殻、そして今日-すべて知られています。
今日、地球の水殻は想像以上に汚染されています。 表面に浮かぶ油膜とボトルはまさにあなたが見ることができるものです。 汚染物質のかなりの部分が溶解状態にあります。
水害は自然に発生する可能性があります。 泥流と洪水の結果として、マグネシウムは本土の土壌から洗い流され、水域に入り、魚に害を及ぼします。 への化学変換の結果として 淡水アルミニウムが浸透します。 しかし、自然汚染は人為的汚染と比較してごくわずかです。 人間のせいで、次のことが水に落ちます。
- 界面活性化合物;
- 農薬;
- リン酸塩、硝酸塩および他の塩;
- 薬;
- 石油製品;
- 放射性同位元素。
これらの汚染物質の発生源は、農場、漁業、石油プラットフォーム、発電所、化学工業、および下水です。
人間の活動の結果でもある酸性雨は、土壌を溶かし、重金属を洗い流します。
水の化学的汚染に加えて、物理的、すなわち熱的汚染があります。 水のほとんどは電気の生産に使用されます。 サーマルステーションはタービンを冷却するためにそれを使用し、加熱された廃液はリザーバーに排出されます。
集落の家庭ごみによる水質の機械的劣化は、生物の生息地の減少につながります。 いくつかの種は死にかけています。
汚染された水はほとんどの病気の主な原因です。 液体中毒の結果として、多くの生物が死に、海洋生態系が苦しみ、自然のプロセスの通常の過程が混乱します。 汚染物質は最終的に人体に入ります。
汚染防止
生態系の大惨事を回避するために、物理的な汚染との戦いは最優先事項でなければなりません。 自然には国境がないので、問題は国際レベルで解決されなければなりません。 汚染を防ぐためには、環境に廃棄物を排出する企業に制裁を課し、ゴミを間違った場所に置くことに対して多額の罰金を科す必要があります。 環境安全基準に準拠するためのインセンティブは、金銭的な方法で実施することもできます。 このアプローチは、一部の国で効果的であることが証明されています。
汚染との戦いにおける有望な方向性は、代替エネルギー源の使用です。 使用法 ソーラーパネル、水素燃料およびその他の節約技術は、大気中への有毒化合物の放出を減らします。
その他の汚染防止方法は次のとおりです。
- 処理施設の建設;
- 国立公園と保護区の創設。
- 緑地の数の増加;
- 第三世界の国々における人口管理。
- 問題に世間の注目を集める。
環境汚染は大規模です 世界の問題、これは地球を彼らの故郷と呼ぶすべての人の積極的な参加によってのみ解決することができます。さもなければ、生態学的な大惨事は避けられないでしょう。
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序章
化学汚染の原因
エネルギー施設は、最大量の化学汚染の原因です
化学汚染源としての輸送
汚染源としての化学工業
生態系への影響
6.輸送中の損失と戦う(ガスおよび石油パイプラインの事故の防止)。
水質汚染防止
リサイクル。
結論
序章
現代の産業とサービス部門の発展、および生物圏とその資源の利用の拡大は、地球上で行われている物質的プロセスへの人間の介入の増加につながります。 これに関連する環境の物質的構成(品質)の計画的かつ意識的な変化は、技術的および社会経済的側面で人間の生活条件を改善することを目的としています。 ここ数十年、技術開発の過程で、人間、生命、無生物への意図しない副作用の危険性は無視されてきました。 これはおそらく、森林破壊とそれに続く土壌侵食など、環境の不可逆的な変化が何世紀にもわたって知られているにもかかわらず、自然には人間の影響を補償する無制限の能力があると以前は信じられていたという事実によって説明できます。 今日、結果として生態圏の脆弱な地域への予期せぬ影響 活発な活動人。
人類は自分自身のために合成物質で満たされた生息地を作りました。 人間、他の生物、環境への影響は不明であることが多く、重大な損傷がすでに発生している場合や緊急事態で検出されることがよくあります。たとえば、燃焼中に完全に中性の物質または物質が有毒な化合物を形成することが突然判明します。
日常的に広告で提供される新しい飲み物、化粧品、食品、医薬品、家庭用品には、必然的に人間が合成した化学成分が含まれています。 これらすべての物質の毒性についての無知の程度は、表のデータから判断することができます。 1。
「生態学的問題」(p。36)という本は、次の事実を示しています。
「現在、大量生産で約5000物質、500トン/年以上の規模で約13,000物質が生産されています。 1980年の5万点から目立った規模で市場に出回っている物質の数は、現在10万点に増えています。 経済協力開発機構(OECD)の国々で大規模に生産された1338物質のうち、危険性または安全性に関するデータを持っているのは147物質だけです(Losev、1989; TheWord…、1992)。 (Meadows…、1994)によると、商業的に流通している65,000の化学物質のうち、毒性学的特性を持っているのは1%未満です。」
化学物質曝露の研究には莫大な費用がかかりますが、単一物質の特性評価には64か月と575,000ドルが必要であり、慢性毒性と発がん性の研究にはさらに130万ドルが必要です(p.36)。 この分野ではほとんど作業が行われていません。
現在、いくつかの理由により、化学製品のヒトへの毒性を評価する際の問題は未解決のままであり、より多くの場合、 環境。 徹底的な研究
利用可能な情報の範囲 | 生産量が500t/y½を超える工業用化学薬品<500 т/год½ Объем неизв | 食品添加物 | 薬フィジオール。 アクティブなin-va | 化粧品原料 | 農薬、不活性添加物 | |||
満杯、 % | 0 | 0 | 0 | 5 | 18 | 2 | 10 | |
不完全な、 % | 11 | 12 | 10 | 14 | 18 | 14 | 24 | |
十分な情報がありません、% | 11 | 12 | 8 | 1 | 3 | 10 | 2 | |
情報がほとんどない、% | 0 | 0 | 0 | 34 | 36 | 18 | 26 | |
情報なし、 % | 78 | 76 | 82 | 46 | 25 | 56 | 38 | |
100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | ||
化学製品研究の数 | 12860 | 13911 | 21752 | 8627 | 1815 | 3410 | 3350 |
物質への暴露は、各化学物質の暴露(作用量)に関する完全な情報が得られた後にのみ実現することができます。
彼らの経済活動の過程で、人はさまざまな物質を生産します。 再生可能資源と非再生可能資源の両方を使用して生成されたすべての物質は、次の4つのタイプに分類できます。
*初期物質(原材料);
*中間物質(製造プロセスで発生または使用される);
* 最終製品;
*副産物(廃棄物)。
廃棄物は最終製品を入手するすべての段階で発生し、消費または使用後の最終製品は廃棄物になるため、最終製品は繰延廃棄物と呼ぶことができます。 すべての廃棄物は環境に入り、生物圏の物質の生物地球化学的循環に含まれます。 多くの化学製品は、自然の循環よりもはるかに大きな規模で生物地球化学的循環に人間によって含まれています。 人類が環境に送り込んだ物質の中には、以前は生物圏に存在していなかったもの(例えば、フロン、プルトニウム、プラスチックなど)があり、自然のプロセスではこれらの物質に長期間対処できません。 その結果、生物に甚大な被害をもたらします。
表2。 1986年の有害物質(%)の排出源(放出)と1998年の予測(ドイツの例)。
SO2 | NO x(NO 2) | co | ほこり | 揮発性有機化合物 | ||||||
産業(国民経済のセクター) | 1996 | 1998 | 1996 | 1998 | 1996 | 1998 | 1996 | 1998 | 1996 | 1998 |
合計 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 |
プロセス |
4,3 | 7,9 | 0,8 | 0,4 | 11,9 | 15,0 | 57,7 | 59,1 | 4,6 | 7,0 |
消費電力 |
95,7 | 92,1 | 99,2 | 99,6 | 88,1 | 85,0 | 42,3 | 40,9 | 56,4 | 60,4 |
都市部を除く輸送a) | 1,8 | 3,3 | 8,3 | 10,6 | 3,2 | 3,4 | 3,1 | 2,7 | 3,0 | 3,9 |
・都市交通 |
2,8 | 7,5 | 52,4 | 64,0 | 70,7 | 63,6 | 10,3 | 12,9 | 48,5 | 49,9 |
・ 家庭 |
5,8 | 9,6 | 3,1 | 3,5 | 9,0 | 10,5 | 6,7 | 6,1 | 3,0 | 3,7 |
小さな消費者b) |
4,4 | 6,4 | 1,7 | ,1,8 | 1,5 | 2,0 | 1,6 | 1,3 | 0,5 | 0,7 |
処理プラントおよび鉱山c) | 12,6 | 14,7 | 7,1 | 7,0 | 2,9 | 4,3 | 4,1 | 4,6 | 0,8 | 1,1 |
その他の加工産業c)、d) | 5,7 | 14,5 | 2,0 | 2,1 | 0,3 | 0,5 | 0,9 | 1,3 | 0,1 | 0,3 |
発電所および火力発電所e) | 62,6 | 36,1 | 24,6 | 10,6 | 0,5 | 0,7 | 15,6 | 12,0 | 0,5 | 0,8 |
a)建設、農林業、軍事、鉄道および水上輸送、航空通信。
b)兵役を含む。
c)産業:その他の加工分野、企業および鉱業、プロセス(産業のみ)。
d)石油精製所、コークス電池、練炭。
e)産業用発電所の場合、エネルギー生産のみ。
表から。 2(p。109)廃棄物の最大量はエネルギーの生産に関連しており、そのすべての消費に関連していることがわかります。
表3 1000MW /年の発電所からの大気排出量(トン)。
経済活動。 エネルギー目的での化石燃料の燃焼により、現在、大気中への還元ガスの強い流れがあります。 テーブルの中。 3(p。38)は、さまざまな種類の化石燃料の燃焼によるさまざまなガスの排出に関するデータを示しています。 1970年から1990年までの20年間、世界は4,500億バレルの石油、900億トンの石炭、11兆バレルを燃やしました。 キューブ ガスのm(p.38)。
エネルギー施設からの汚染と廃棄物は2つの流れに分けられます。1つは地球規模の変化を引き起こし、もう1つは地域と地域の変化を引き起こします。 地球規模の汚染物質が大気中に侵入し、その量が原因で
表4。 大気中の特定のガス成分の濃度の変化。
温室効果ガスの数(表4、40ページを参照)。 この表から、大気中の小さなガス成分の濃度が蓄積の中で変化し、以前は実際には存在していなかったガスが大気中に現れたことがわかります-クロロフルオロカーボン。 大気中の地球規模の汚染物質の蓄積の結果は次のとおりです。
* 温室効果;
*オゾン層の破壊;
*酸性雨。
環境汚染の2番目の場所は、輸送、特に自動車によって占められています。 1992年の世界の駐車場は6億台でしたが、成長傾向が続くとすれば、2015年までに15億台に達する可能性があります(p.41)。 車両による化石燃料の燃焼は、大気中のCO、NO x、CO 2、炭化水素、重金属、粒子状物質の濃度を増加させ、固形廃棄物(タイヤと故障後の自動車自体)と液体廃棄物(廃油)も生成します、洗浄など。)。 車は燃やされた燃料の25%を占めます。 運転中、6年に相当し、1台の平均的な自動車が大気中に放出します:9トンのCO 2、0.9トンのCO、0.25トンのNO x、および80kgの炭化水素。
もちろん、エネルギーや輸送に比べて、化学産業による地球規模の汚染は小さいですが、これはかなり具体的な地域への影響でもあります。 化学産業で使用または製造されるほとんどの有機中間体および最終製品は、限られた数の基本的な石油化学製品から作られています。 原油または天然ガスの処理中に、蒸留、接触分解、硫黄除去、およびアルキル化などのプロセスのさまざまな段階で、ガス状および水に溶解した両方が生成され、下水道に排出されます。 これらには、さらに処理できない技術プロセスからの残留物や廃棄物が含まれます。
石油精製中の蒸留および分解プラントからのガス状排出物には、主に炭化水素、一酸化炭素、硫化水素、アンモニア、および窒素酸化物が含まれています。 大気中に放出される前にガストラップに集められる可能性のあるこれらの物質のその部分は、フレアで燃焼され、炭化水素燃焼生成物、一酸化炭素、窒素酸化物、および二酸化硫黄をもたらします。 酸性アルキル化生成物を燃焼させると、フッ化水素が大気中に放出されます。 また、さまざまな漏れ、機器のメンテナンスの欠陥、プロセスの妨害、事故、およびプロセス給水システムと廃水からのガス状物質の蒸発によって引き起こされる制御されていない排出があります。
あらゆる種類の化学産業の中で、最大の汚染は、ワニスや塗料が製造または使用されている産業によって引き起こされます。 これは、ワニスや塗料がアルキドやその他の高分子材料、およびニトロワニスに基づいて製造されることが多く、通常、溶剤が多く含まれているためです。 ワニスや塗料の使用に関連する産業における人為的有機物質の排出量は年間35万トンであり、残りの化学産業全体では年間17万トンを排出します(p.147)。
化学物質の環境への影響
化学物質が環境に与える影響について詳しく考えてみましょう。 生態毒性学は、人為的化学物質が環境の生物学的対象に及ぼす影響の研究を扱っています。 生態毒性学の課題は、化学種が種、生物群集、生態系の非生物的構成要素、およびそれらの機能に及ぼす影響を研究することです。
対応するシステムに適用される有害な影響の下で、生態毒性学では以下を理解します。
人口規模の通常の変動の明らかな変化。
生態系の状態の長期的または不可逆的な変化。
個人および集団への影響
すべての暴露は毒性閾値から始まり、それを下回ると物質の影響は検出されません(NOEC-濃度、それを下回ると影響は観察されません)。 これは、実験的に決定された濃度しきい値(LOEC-物質の影響が観察される最小濃度)の概念に対応します。 3番目のパラメータも使用されます:MATC-有害物質の最大許容濃度(ロシアでは、MPCという用語が採用されています-「最大許容濃度」)。 MPCは計算によって検出され、その値はNOECとLOECの間にある必要があります。 この値の決定は、敏感な生物への関連物質の暴露のリスクの評価を容易にします(p.188)。
化学物質は、特性や構造に応じて、さまざまな方法で生物に影響を与えます。
分子生物学的効果。
多くの化学物質は体の酵素と相互作用し、それらの構造を変化させます。 酵素は何千もの化学反応を触媒するので、それらの構造の変化がそれらの特異性と調節特性に大きく影響する理由が明らかになります。
例:シアン化物は呼吸酵素をブロックします-チトクロームcオキシダーゼ; Ca 2+カチオンは、動物細胞のリボフラビンに対するリン酸担体であるリボフラビンキターゼの活性を阻害します。
細胞内の代謝および調節プロセスの障害。
細胞の代謝は化学物質によって破壊される可能性があります。 化学物質はホルモンや他の規制システムと反応して、制御されていない変換を引き起こし、遺伝暗号を変更します。
例:有毒金属、特に銅およびヒ素化合物によって引き起こされる炭水化物の酸化的分解の反応の違反; ペンタクロロフェノール(PCP)、トリエチル鉛、トリエチル亜鉛、2,4-ジニトロフェノールは、酸化的リン酸化反応の段階で呼吸の化学プロセスの連鎖を断ち切ります。 リダン、コバルト、セレンの化合物は、酪酸を分解するプロセスを妨害します。 有機塩素系農薬とポリ塩化ビフェニル(PCBP)は、甲状腺障害を引き起こします。
変異原性および発がん性の影響。
DDT、PCBF、多環芳香族炭化水素(PAH)などの物質は、変異原性および発がん性を示す可能性があります。 人間や動物への危険な影響は、空気や食品に含まれるこれらの物質との長時間の接触の結果として現れます。 動物実験に基づいて得られたデータによると、発がん性効果は2段階のメカニズムの結果として実行されます。
4.生物の行動への影響。
表5発がんのイニシエーターとプロモーターの例(p.194)。
イニシエーター | プロモーター | ||
化学物質 | 生物学的特性 | 化学物質 | 生物学的特性 |
PAH(多環芳香族炭化水素)、ニトロソアミン | 発がん性 | ハズ油 | それ自体は発がん性ではありません。 |
N-ニトロソ-N-ニトロ-N-メチルグアニジン | プロモーターへの曝露前の曝露 | フェノバルビタール | アクションは、イニシエーターの出現後に発生します |
ジメチルニトロソアミン ジエチルニトロサミン |
1回の注射で十分です | DDT、PCBF TCDD(テトラクロロジベンゾジオキシン) |
長期暴露が必要 |
N-ニトロソ-N-メチル尿素 | 影響は不可逆的で相加的です | クロロホルム | 最初は、アクションは可逆的であり、相加的ではありません。 |
ウレタン | 閾値濃度はありません | サッカリン(疑わしい) | 閾値濃度はおそらく線量曝露時間に依存する |
1,2-ジメチルヒドラジン | 変異原性作用 | チクロ | 変異原性の影響なし |
物質紹介 曝露の閾値 |
|||
すぐに-数日 |
違反を行う (神経学的および内分泌、キモタキシス、フォトジオタキシス、バランス/方向、飛行、動機/学習能力) |
生化学反応 (酵素および代謝活性、アミノ酸およびステロイドホルモンの合成、膜の変化、DNA変異) ¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾ |
|
生理学的 (酸素消費、浸透圧およびイオン調節、食物の消化と排泄、光合成、窒素固定) |
形態変化 (細胞や組織の変化、腫瘍の形成、解剖学的変化) |
||
時間-週 |
¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾ |
||
日-月 | 個人のライフサイクルを変える (胚発生、成長率、生殖、再生能力) |
||
月-年 | 人口の変化 (個体数の減少、年齢構成の変化、遺伝物質の変化) |
||
数ヶ月-数十年 | 環境への影響 (生物群集/生態系の動的変化、それらの構造と機能) |
米。 1。生物学的システムがより複雑になるにつれて、それらへの影響(p.201)。
「遺伝子毒性の開始」、
「エピジェネティックなプロモーション」。
イニシエーター DNAとの相互作用の過程で、不可逆的な体細胞変異を引き起こし、非常に少量の開始剤で十分であるため、この効果については、それを下回ると発現しない濃度閾値はないと想定されます。
植物や動物の特定の種の指示された破壊。
例:特に都市化された生態系におけるアルデヒド、殺菌剤、ダニ駆除剤、除草剤、殺虫剤の対策
生物の種の多様性の広範囲にわたる減少。
例:農業生態系における農薬と肥料の使用。
大規模な汚染。
例:タンカー事故による油による海岸と河口の汚染。
ビオトープの絶え間ない汚染
例:窒素とリンの溶解および結合した化合物のかなりの量がそれらに侵入した結果としての川と湖の安楽死。
深いビオトープの変化
例:淡水ビオトープの塩類化; 「森林の状態の現代的な悪化。
完全な無傷の構造(ビオトープ)とその機能(生物群集)の喪失の結果としての生態系の完全な破壊。
例:ベトナム戦争で化学兵器として除草剤を使用した結果としてのマングローブ林の破壊。
図2。化学製品が生態系に与える影響の考えられる結果のスキーム。
プロモーターイニシエーターのアクションを強化し、
生物はしばらくの間可逆的です。
相加効果-個々の影響の合計(追加)。
表5に、いくつかのイニシエーターとプロモーター、およびそれらのプロパティを示します。
生物の行動の違反は、生物学的および生理学的プロセスへの全体的な影響の結果です。
例: LD 50(50%の死亡率での致死量)よりも有意に低い濃度では、化学物質への暴露により行動に明らかな変化が生じることがわかりました。
生物が異なれば化学物質に対する感受性も異なるため、生物系ごとに化学物質の特定の作用が現れる時期は異なります(図1を参照)。
生態系への影響
化学物質の影響下で、次の生態系パラメータが変化します。
* 人口密度;
*支配的な構造;
*種の多様性;
*バイオマスの豊富さ;
*生物の空間分布;
*生殖機能。
化学物質が生態系に及ぼす可能性のある結果と有害な影響の形態は、図1に従って分類できます。 2(p.184)。
化学製品を使用するリスクを最小限に抑えるために講じられた措置
化学製品を使用するリスクを最小限に抑えるために、EU諸国におけるこの問題に関する知識のレベルに応じて、1982年にいわゆる「化学製品法」が制定されました。 その実施を検証する過程で、数年の間に、技術、生物学的および物理化学的試験を最適化し、用語、標準物質、およびサンプリング方法を明確にするための措置が講じられました。 化学法則は、すべての新しい化学製品の市場への参入に関する規則を定めています。
産業排出物の危険を防ぐために使用される技術的対策
産業企業からの化学物質の放出を削減および削減するには、次の対策を講じる必要があります。
最後の2つのポイントを詳しく見てみましょう。
水質汚染防止
規制された給水と廃水処理の必要性を理解することは、非常に昔に起こりました。 古代ローマでも、淡水と下水道網である「クロアカマキシマ」を供給するために水道橋が建設されました。 排水溜めの盆地により、下水道の詰まりや崩壊生成物の形成を防ぎます(「ドルトムント井戸」と「エムスキー井戸」)。
廃水を中和する別の方法は、灌漑フィールドの助けを借りてそれをきれいにすること、つまり、特別に準備されたフィールドに廃水を排出することでした。 しかし、前世紀の半ばになって初めて、廃水処理方法の開発と都市の下水道ネットワークの体系的な建設が始まりました。
最初に、機械的洗浄プラントが作成されました。 この浄化の本質は、廃水中の固形粒子が底に沈殿し、砂質土壌から浸透し、廃水がろ過されて浄化されることでした。 そして、1914年に生物学的(生きた)スラッジが発見されて初めて
表6。 物理化学的廃水処理(p.153)。
表7。 生物学的処理のために送られる石油精製所からの廃水中の汚染物質の濃度の制限値(p.144)。
表8。 都市家庭廃棄物の貯蔵(埋め立て地)からの浸透水の平均特性(貯蔵後6〜8年)(p.165)。
pH値 | 6,5 - 9,0 |
乾燥残留物 | 20000 ml / l |
不溶性物質 | 2000 mg / l |
電気伝導率(20°C) | 20000 µS / cm |
無機成分 | |
アルカリおよびアルカリ土類金属の化合物(金属あたり) | 8000mg / l |
重金属化合物(金属あたり) | 10mg / l |
鉄化合物(総Fe) | 1000 mg / l |
NH4 | 1000 mg / l |
SO2- | 1500mg / l |
HCO3 | 10000 mg / l |
有機成分 | |
BOD(5日間の生物化学的酸素要求量) | 4000 mg / l |
COD(化学的酸素要求量) | 6000 mg / l |
フェノール | 50mg / l |
洗剤 | 50mg / l |
塩化メチレンで抽出可能な物質 | 600mg / l |
水蒸気で蒸留した有機酸(酢酸として計算) | 1000 mg / l |
生物学的汚泥を新しい部分の廃水に戻す(リサイクル)ことや、懸濁液を同時に曝気することなど、廃水処理のための最新の技術を開発することが可能になりました。 その後の数年間および現在までに開発されたすべての廃水処理方法には、本質的に新しい解決策は含まれていませんが、既知の技術プロセス段階のさまざまな組み合わせに限定して、以前に開発された方法を最適化するだけです。 例外は、廃水に含まれる物質を除去するために特別に選択された物理的方法と化学反応を使用する物理化学的処理方法です(表6)。
企業(石油精製所など)からの廃水は、最初に物理的および化学的処理を受け、次に生物学的に処理されます。 生物学的処理に入る廃水中の有害物質の含有量は、特定の値を超えてはなりません(表7)。
リサイクル。
環境に適合した廃棄物管理システムを開発する場合、以下の(重要度の高い順に)主なタスクが設定されます。
廃棄物処理の種類:
*倉庫保管;
*焼却;
*堆肥化(有毒物質を含む廃棄物には適用されません);
*熱分解。
表9。 廃棄物焼却プラントからの有害物質の排出量(mg / l)(p.158)。
表10。 焼却炉の煙のほこりの多い粒子中の金属の平均含有量(10サンプル、煙道ガス中の平均ほこり含有量88 mg / m 3)(p.159)。
表11有機性廃棄物の熱分解と熱分解の違い(p.171)。
廃棄物焼却 | 廃棄物の熱分解 |
必須の高温 | かなり低温(450°C) |
必要な過剰な空気(または酸素) | 酸素不足(または空気) |
放出された反応熱による直接入熱 | 主に熱交換器を介した入熱 |
酸化条件、金属は酸化します | 還元条件、金属は酸化しません |
主な反応生成物:CO 2、H 2 O、灰、スラグ | 主な反応生成物:H 2、C n H m、CO、固体炭素残留物 |
ガス状有害物質:SO2、SO 3、NO x、HCl、HF、重金属、粉塵 | ガス状有害物質:H 2 S、HCN、NH 3、HCl、HF、フェノール、樹脂、Hg、粉塵 |
大量のガス(空気の割合) | 少量のガス |
灰はスラグに焼結され、水分を残します | 溶融および焼結プロセスなし、水分損失 |
予備粉砕と破砕の均一性は必要ありませんが、好ましいです | 事前破砕と破砕の均一性が不可欠です |
液体およびペースト状の廃棄物は一般的に未処理です | 液体廃棄物とペースト状廃棄物は原則として処理されます |
生産の収益性は約100万人の人口で達成されます | 約百万人の人口で生産の経済が確保される可能性が高い |
現在最も一般的なのは廃棄物の保管です。 家庭廃棄物と産業廃棄物の約2/3、不活性廃棄物の90%が埋め立て地に保管されています。 このような貯蔵施設は広い面積を占め、地層での化学的および嫌気性の生物学的反応に起因する騒音、粉塵、ガスの発生源であり、開放埋立地での浸透水の形成の結果としての地下水汚染の発生源でもあります(表8)。
したがって、廃棄物の保管は満足のいく処分方法ではなく、他の方法を使用する必要があります。
現在、先進国の全廃棄物の最大50%が焼却されています。 焼却法の利点は、廃棄物の量が大幅に削減され、有機化合物を含む可燃性物質が効果的に破壊されることです。 焼却残留物(スラグと灰)は、元の体積の10%と、燃焼した材料の質量の30%しか占めていません。 しかし、不完全燃焼では、多くの有害物質が環境に侵入する可能性があります(表9および10)。 有機物の排出を減らすためには、ヒューム処理装置を使用する必要があります。
熱分解とは、酸素がない状態で高温で化合物を分解することであり、その結果、化合物の燃焼が不可能になります。 テーブルの中。 図11は、これら2つの方法の比較に基づく、廃棄物の焼却(熱分解)および熱分解のプロセスの違いを示している。 熱分解には多くの利点がありますが、重大な欠点もあります。熱分解プラントからの廃水は、有機物質(フェノール、塩素化炭化水素など)でひどく汚染されており、雨の作用下で熱分解の固体残留物(熱分解コークス)のダンプから排出されます。 、有害物質を洗い流す; さらに、固体熱分解生成物では、高濃度の重縮合および塩素化炭化水素が検出されました。 この点で、熱分解は環境に優しい廃棄物処理方法とは見なされません。
彼の活動の過程で人間は環境に悪影響を与える大量の化学物質を生産します。 しかし、現時点では、彼は人間の活動を完全に無駄にするような技術を持っていません。
結論
それで、私は環境の化学汚染のいくつかの側面を考慮しました。 これらは、この巨大な問題のすべての側面からはほど遠いものであり、それを解決する可能性のほんの一部にすぎません。 その生息地の生息地と他のすべての形態の生物の生息地を完全に破壊しないために、人は環境に非常に注意しなければなりません。 そしてこれは、化学物質の直接的および間接的生産の厳格な管理、この問題の包括的な研究、環境への化学製品の影響の客観的評価、および化学物質の環境への有害な影響を最小限に抑える方法の発見と適用を意味します。環境が必要です。
参考文献
1.生態化学:あたり。 彼と一緒に。 /エド。 F.コルテ。 -M .: Mir、1996.-396 p。、ill。
2.生態学的問題:何が起こっているのか、誰が責任を負い、何をすべきか?:教科書/編 教授 V.I.ダニロフ-ダニリアン。 -M .: MNEPUの出版社、1997年。-332ページ。
3. Nebel B.環境の科学:世界のしくみ:2巻T.1.2。 あたり 英語から-M。:Mir、1993.-p。、ill。
4. Revel P.、Revel Ch。私たちの生息地:4冊の本。 本。 2.水と空気の汚染:英語からの翻訳。 -M .: Mir、1995年。-p。、病気。
基本的な定義。 化学汚染-自然、自然人為的および人為的プロセス(一次汚染)の過程で直接形成された化学物質の形での汚染物質の環境への侵入、または環境の物理的および化学的プロセス中の有害で危険な汚染物質の形成(合成) (二次汚染)。 先進国では、過去20年から30年の間に技術的影響を減らすために講じられた措置のおかげで、化学汚染が背景に薄れ、放射能汚染に取って代わられていることに注意する必要があります。 私たちの国では、環境の化学的汚染の危険性は、他の種類の汚染の中でも依然として第一位です。
化学者は400万から500万の化合物を知っており、その数は毎年約10%増加しています。 WHOによると、日常生活や産業活動の人は60〜70千の化合物と接触し、その数は毎年200〜1000の新しい物質によって増加します。 人が接触することを余儀なくされている化合物のわずか1%が彼の健康に有害な影響を与える可能性がある場合でも、それらの数は非常に多くなります(最大数万以上)。
工業的に生産された化学物質の量は膨大です。 WHOによると、世界では50以上の化合物が100万トン以上の量で産業によって生産されています。たとえば、旧ソ連では100万トン以上の洗剤が生産され、数千万トンの鉱物が生産されています。肥料。
汚染物質の分類。化学汚染物質は、動物の体内で特定の濃度にあり、代謝や消化などのプロセスを調節する重要な機能を果たしている場合、またはそれとは無関係である場合、生物の特徴となる可能性があります。 生体異物(ギリシャ語から。 xenos-エイリアンと BIOS-生命)、さまざまな方法で体内に入ります:空気、食物または飲料水を通して。 たとえば、鉄、マンガン、亜鉛など、通常のバランスの取れた食事に必要ないわゆる微量元素は、人体の特徴です。
地球の地圏(地球レベルで)によると、大気、水圏、リソスフェアの化学汚染は区別されます。 地域レベルで考慮される環境および汚染対象の構成要素に従って、以下のタイプの化学汚染が区別されます。
1)大気(たとえば、集落、作業エリア)。
2)住宅および産業施設。
3)地表水と地下水(貯水池);
5)食品等
環境の化学的汚染の原因。 技術的化学汚染の原因 4つの大きなグループに分けることができます:
1)気体、液体、および固体の産業廃棄物を環境に放出するための技術的な設備と装置。
2)汚染物質を生産する、または廃棄物(廃棄物埋立地)を蓄積および保管する経済施設。
3)汚染物質が発生する地域(越境移動の場合)。
4)惑星汚染、汚染された降水量、家庭、産業および農業廃水。
環境への侵入源に応じて、次の化学物質のグループが区別されます:産業、エネルギー、輸送(たとえば、自動車から)、農業、家庭など。