В наши дни проблема охраны окружающей среды чрезвычайно возросла в связи со значительным, а очень часто и катастрофическим воздействием хозяйственной деятельности человека на природу.

Производственная деятельность человека нанесла биосфере - живой оболочке Земли - серьезный урон, нарушив сложившееся за время существования планеты экологическое равновесие. Загрязнение окружающей среды в нашем сознании связывается в первую очередь с отравлением воды, воздуха, земли, которое может непосредственно влиять на здоровье и самочувствие человека.

Однако химическое загрязнение чревато и косвенными эффектами. Например, большие выбросы углекислого газа сказываются на климате, что, в свою очередь, отражается на производстве продуктов питания; изменение концентраций биогенных элементов (азота, серы, фосфора, калия и др.) приводит к гибели одних популяций и бурному размножению других.

Основные типы загрязнения и их важнейшие источники иллюстрирует рисунок 52.

Рис. 52.
Загрязнение воды и воздуха

Химическое загрязнение окружающей среды обусловлено следующими факторами:

1. повышением концентрации биогенных элементов из-за канализационных сбросов и стока с полей удобрений, вызывающих бурное развитие водорослей и нарушение баланса в существующих экосистемах;
2. отравлением воды, почвы и воздуха отходами химических производств;
3. воздействием на воду и почву продуктов сжигания топлива, снижающих качество воздуха и вызывающих кислотные дожди;
4. потенциальным заражением воздуха, воды и почвы радиоактивными отходами, образующимися при производстве ядерного оружия и атомной энергии;
5. выбросами углекислого газа и химических веществ, снижающих содержание озона, что может привести к изменению климата или образованию «озоновых дыр».

Охрана атмосферы от химического загрязнения

Как вы уже знаете, атмосферный воздух представляет собой смесь газов, содержащую (по объему) 78,09% азота N 2 , 20,95% кислорода O 2 , 0,93% аргона Аr, 0,03% углекислого газа СO 2 .

В процессе развития жизни на Земле все живые организмы, в том числе и человек, приспособились именно к такому составу атмосферы и очень чутко реагируют на его изменения.

Особое значение имеет кислород как главный компонент биологического окисления. Для поддержания обмена веществ требуется непрерывная доставка кислорода в ткани и клетки. Атмосферный азот служит источником веществ, необходимых для питания растений, а углекислый газ - для осуществления процесса фотосинтеза.

Атмосфера оказывает не только прямое влияние на живые организмы, но и косвенное, поскольку от нее зависит характер солнечной радиации, достигающей поверхности Земли, климат и другие факторы, регулирующие существование биосферы.

Атмосфера - регуляторный механизм биосферы

Атмосфера является одной из главных частей механизма, регулирующего круговорот воды, кислорода, азота, углерода. Значение атмосферы состоит в том, что она служит экраном, защищающим жизнь на Земле от губительных воздействий из космоса. Через атмосферу проникают солнечные лучи - источник жизни. Атмосфера прозрачна для электромагнитного излучения в диапазоне длин волн от 0,3 до 0,52 нм, в которых заключено 82% всей энергии солнечных лучей, а также для радиоволн с длиной от 1 мм до 30 м. Жесткое коротковолновое излучение - рентгеновские и γ-лучи - поглощается всей толщей атмосферы и не доходит до поверхности Земли.

Особое значение имеет атмосферный озон O 3 , интенсивно поглощающий коротковолновые ультрафиолетовые лучи с длиной волны менее 0,29 нм. Таким образом, атмосфера защищает жизнь на Земле от коротковолновых лучей. Вместе с тем она пропускает инфракрасное излучение солнца, но благодаря содержащимся в ней озону, углекислому газу и водяному пару непрозрачна для инфракрасного излучения Земли. Если бы эти газы не содержались в атмосфере, Земля превратилась бы в безжизненный шар, средняя температура на поверхности которого была бы -23 °С, в то время когда она фактически равна +14,8 °С. Жизнь в той форме, в которой она существует на Земле, возможна лишь при наличии атмосферы со всеми ее физическими и химическими свойствами.

Естественное загрязнение атмосферы можно рассматривать как фактор, способствующий ее регуляторной функции. Поэтому сам термин «загрязнение» здесь является в какой-то мере условным. В атмосферу попадают газы, выделяющиеся в результате горения лесов, извержения вулканов, биохимических реакций. Особое значение имеет естественная атмосферная пыль. Она образуется при выветривании горных пород, эрозии почв, лесных и торфяных пожарах. В атмосфере она создает ядра конденсации, без которых было бы невозможно образование осадков: снега, дождя.

Искусственное (антропогенное) загрязнение может быть связано с попаданием в атмосферу:

1. твердых частиц (цементная и резиновая автомобильная пыль, пыль горно-металлургических предприятий и т. д.);
2. газообразных веществ (углекислый и угарный газы, оксиды азота и серы, метан и аммиак, углеводороды и другие летучие соединения - бензин, растворители и т. д.);
3. радиоактивных веществ, поступающих в воздух в результате взрывов атомных и ядерных бомб, аварий на атомных электростанциях, добычи урана и использования радиоактивных веществ в различных технологических процессах;
4. свинца и других тяжелых металлов.

1 из 7

Презентация на тему:

№ слайда 1

Описание слайда:

№ слайда 2

Описание слайда:

В наши дни проблема охраны окружающей среды чрезвычайно возросла в связи с воздействием человека на природу.Производственная деятельность человека нанесла биосфере серьезный урон. Загрязнение окружающей среды в нашем сознании связывается с отравлением воды, воздуха, земли, которое может влиять на здоровье и самочувствие человека. Однако химическое загрязнение чревато и косвенными эффектами.

№ слайда 3

Описание слайда:

Химическое загрязнение окружающей среды обусловлено следующими факторами: повышением концентрации биогенных элементов из-за канализационных сбросов и стока с полей удобрений;отравлением воды, почвы и воздуха отходами химических производств;воздействием на воду и почву продуктов сжигания топлива, снижающих качество воздуха и вызывающих кислотные дожди;потенциальным заражением воздуха, воды и почвы радиоактивными отходами;выбросами углекислого газа и химических веществ, снижающих содержание озона, что может привести к изменению климата или образованию «озоновых дыр».

№ слайда 4

Описание слайда:

Охрана атмосферы от химического загрязнения Атмосфера служит экраном, защищающим жизнь на Земле от губительных воздействий из космоса. Она регулирует круговорот воды, кислорода, азота, углерода. Чтобы минимизировать естественное и антропогенное загрязнения атмосферы, необходимо:производить очистку выбросов в атмосферу от твердых и газообразных загрязняющих веществ с помощью электрофильтров, жидких и твердых поглотителей, циклонов и др.;использовать экологически чистые виды энергии;применять малоотходные и безотходные технологии;добиваться уменьшения токсичности автомобильных выхлопных газов путем совершенствования конструкции двигателей и применения катализаторов, а также совершенствовать существующие и создавать новые электромобили и двигатели, работающие на водородном топливе.

№ слайда 5

Описание слайда:

Охрана водных ресурсов Без воды невозможно было бы существование биосферы, то есть жизни на Земле, поскольку круговорот веществ и энергии в биосфере возможен только с участием воды. Загрязнение воды стало грозной опасностью для человечества. Источниками загрязнений являются твердые частицы, минеральные вещества, органические вещества промышленного и биологического происхождения, нефть и её производные пестициды и др..Первоочередным значением в решении проблемы загрязнения гидросферы является процесс очистки сточных вод, включающий:очистку и обеззараживание бытовых и животноводческих стоков;очистку стоков от последствий обслуживания автотранспорта и сельскохозяйственной техники;очистку стоков, содержащих нефтепродукты.

№ слайда 6

Описание слайда:

Охрана земельных ресурсов Почва - тонкая пленка, покрывающая часть суши, толщина которой колеблется от 1,5 – 2 см до 2 м. Эрозия понижает плодородие почвы. Борьба с водной и ветровой эрозиями включает комплекс мероприятий:лесонасаждение;агротехнические приемы (создание долголетних культурных пастбищ, снегозадержание, внесение органических удобрений);почвозащитная система земледелия;создание и внедрение почвозащитного земледелия;недопущение загрязнения почвы остатками строительных деталей, нефтью и нефтепродуктами, веществами, попадающими в почву из атмосферы;правильное применение удобрений и пестицидов.

№ слайда 7

Описание слайда:

Все чаще возникает и совсем другая проблема: быстрее и бесследнее растворить или разъять на отдельные простые элементы материалы, ставшие уже ненужными человеку. Некоторые стойкие химические вещества, особенно искусственные полимеры, образованные очень большими молекулами, сохраняются в земле десятки и сотни лет, не разрушаясь. Химики разрабатывают сейчас синтетические ткани, пленки, волокна, пластмассы из созданных в лаборатории полимеров, подобных крахмалу или клетчатке, образуемых в растениях. По окончании срока их полезной службы эти полимеры будут быстро и легко распадаться, не загрязняя окружающую среду. Химия с каждым днем полнее и разнообразнее использует богатства Земли, хотя уже давно пора начать их экономить. Ученым все время необходимо вспоминать предостережение древнеримского философа Сенеки: «Как считали наши предки, поздно быть бережливым, когда осталось на донышке. Да и к тому же остается там не только мало, но и самое скверное». Мы должны беречь нашу Землю, мы стольким ей обязаны...

Больше внимания стали обращать ученые и на чистоту воздуха, которым дышит все живое на Земле. Атмосфера Земли - не просто механическая смесь газов. В окружающей Землю газовой оболочке происходят быстрые химические реакции, и некоторые промышленные выбросы в атмосферу могут привести к необратимым и нежелательным изменениям в хрупком балансе разнородных, но очень важных для нас составляющих воздуха. Советский ученый В. Л. Тальрозе справедливо отметил однажды, как ничтожно малы массы веществ, образующих жизненно необходимую растениям, животным и человеку газовую оболочку Земли: «Слой вещества, создающий давление всего в один килограмм на квадратный сантиметр,- вот та среда, в которой мы живем и работаем, которая проводит звуки к нашему уху, пропускает свет Солнца. Десять миллиграммов углекислого газа из каждого килограмма этого вещества, взаимодействуя с солнечным светом, непрерывно поддерживают жизнь на Земле, 300 микрограмм озона защищают эту жизнь от губительного ультрафиолета, миллионная микрограмма электронов создает возможность общаться по радио. Эта среда, которая позволяет нам летать друг к другу, которой мы дышим, наконец, она тоже живет, живет физически: это не только бурный воздушный океан, но и газовый химический реактор». Химики научились создавать новые вещества и даже сумели обогнать Природу, получив материалы, в которых соединилось несоединимое. Сейчас ученые исследуют способность и умение Природы поддерживать мудрое равновесие между противоположными процессами: отнимая у Земли ее минеральные богатства, они стараются сохранить в неприкосновенности чистоту рек, озер, морей, прозрачность воздуха и благоухающий запах трав.

Естественное загрязнение Естественное загрязнение 1.Газы выделяющиеся в результате: Горения лесов Горения лесов Извержения вулканов Извержения вулканов Биохимических реакций Биохимических реакций 2.Атмосферная пыль образующаяся при: Выветривании горных пород Выветривании горных пород Эрозии почв Эрозии почв Лесных и торфяных пожаров Лесных и торфяных пожаров

Загрязнение атмосферы. Загрязнение атмосферы. химические вещества, попавшие в помещение химические вещества, попавшие в помещение более 100 химических соединений может одновременно присутствовать в воздухе жилых помещений, офисах. В том числе аэрозоли свинца, кадмия, ртути, меди, цинка, фенола, формальдегида, в концентрациях, зачастую превышающих ПДК в несколько раз; более 100 химических соединений может одновременно присутствовать в воздухе жилых помещений, офисах. В том числе аэрозоли свинца, кадмия, ртути, меди, цинка, фенола, формальдегида, в концентрациях, зачастую превышающих ПДК в несколько раз; ядовитые испарения и частицы от моющих и чистящих средств. ядовитые испарения и частицы от моющих и чистящих средств. Их концентрация в 1000 раз выше, чем в открытом воздухе; Их концентрация в 1000 раз выше, чем в открытом воздухе;

Загрязнение атмосферы. Загрязнение атмосферы. бактерии, вирусы, споры грибков и плесени. бактерии, вирусы, споры грибков и плесени. пыль, частички которой менее 10мкм, невидима для глаза, практически не осаждается и постоянно висит в воздухе. Пыль является одним из основных источников инфекций, так как микробы и бактерии используют её частички для передвижения и контакта. пыль, частички которой менее 10мкм, невидима для глаза, практически не осаждается и постоянно висит в воздухе. Пыль является одним из основных источников инфекций, так как микробы и бактерии используют её частички для передвижения и контакта. продукты жизнедеятельности человека, (150 видов химических веществ), домашних животных продукты жизнедеятельности человека, (150 видов химических веществ), домашних животных табачный дым и 3600 химических веществ из него табачный дым и 3600 химических веществ из него электробытовые приборы, в первую очередь экраны телевизоров и дисплеи ЭВМ электробытовые приборы, в первую очередь экраны телевизоров и дисплеи ЭВМ

Распределение пресных вод гидросферы Части гидросферы Часть от общего объема пресной воды Объем пресной воды (в км) 1. Ледники 85% Подземные воды 14% Озера 0,6% Почвенная влага 0,3% Пары атмосферы 0,05% Речные воды 0,004%1132,76

Использование воды в производстве Выплавка чугуна 300 м. куб. Получение меди 500 м. куб. Получение никеля 4000 м. куб. Синтетический каучук 2100 м. куб. Производство лавсана 4200 м. куб. Производство капрона 5600 м. куб. Изготовление автомобиля 246 м. куб. Запуск ракеты м. куб. Производство бумаги 250 м. куб.

Вывод. Вывод. Попадание в атмосферу загрязняющих веществ неблагоприятно воздействует на организм человека и окружающую среду. Поэтому следует обратить внимание на экологическую проблему всего мира. Попадание в атмосферу загрязняющих веществ неблагоприятно воздействует на организм человека и окружающую среду. Поэтому следует обратить внимание на экологическую проблему всего мира.

Введение

Предмет химии окружающей среды. Значение химии окружающей среды в понимании вопросов превращения химических элементов в природе, их роли в , проблемы сохранения среды обитания. Место и роль химии окружающей среды в системе наук о природе.

Химия биосферы

Понятие биосферы. Роль биосферы в химии Земли. Фотохимический синтез. Его основные стадии. Биогеохимические процессы. Антропогенные нарушения биогеохимического круговорота элементов в природе и экологические последствия, вызванные этими нарушениями.

Демонстрация

Схемы круговорота в природе углерода, серы, .

Химия атмосферы

Состав атмосферы Земли. Химические реакции в атмосфере. Химия атмосферного озона.

Основные источники загрязнения атмосферы. Фотохимический смог. Парниковый эффект. Проблемы загрязнения атмосферного воздуха Эстонии. Охрана атмосферы.

Демонстрация Круговорот кислорода в природе.

Химия гидросферы

Вода в природе. Строение льда. Способность воды растворять вещества. Состояние в воде катионов и анионов. Гидратная оболочка ионов.

Роль воды в круговороте веществ в природе. Растворимость в воде кислорода. Биохимическая потребность в кислороде. Основные источники загрязнения гидросферы. Металлы загрязнители водной среды, органические соединения – токсиканты, источники их поступления. Охрана гидросферы Проблемы загрязнения вод Эстонии

Практические работы

1. Физико-химические свойства вод РМ: рН, запах, мутность, цветность и т. д.

2. Определение гидрокарбонат ионов, катионов кальция и магния.

3. Определение общего содержания примесей.

Химия литосферы

Химические элементы и их минералы в земной коре. Состояние природных ресурсов Эстонии. Проблема рециркуляции элементов в земной коре.

Загрязнение почвы пестицидами, отходами промышленной переработки.

Проблемы переработки мусора.

Демонстрация

Минералы и горные породы.

Практические работы

1. Определение нитратного азота в овощах и фруктах.

2.Определение кислотности почв.

Хемосфера

Токсичные вещества хемосферы. Стандарты качества среды

Роль кислородосодержащих соединений в живых организмах Биологическая роль спиртов, альдегидов и карбоновых кислот. Понятие о мутагенной и канцерогенной активности. Токсическое действие кислородсодержащих соединений. Биотрансформация.

Загрязнение окружающей среды кислородсодержащими соединениями

Антропогенные источники поступления кислородсодержащих соединений в окружающую среду – промышленность, автотранспорт, . Последствия загрязнения природной среды кислородсодержащими соединениями. Изменения метаболизма у теплокровных животных. Заболевания человека, вызванные воздействием кислородсодержащих соединений на организм.

Практические работы

1. Качественные реакции на спирты, альдегиды, кетоны и карбоновые кислоты.

2. Действие кислородсодержащих соединений на биологические объекты.

Пути выхода из экологических ситуаций, обусловленных техногенными выбросами, содержащими кислородсодержащие соединения: улавливание и использование выбросов, переработка твердых отходов, повторное в технологический процесс очищенных стоков, разработка и внедрение безотходных технологий, контроль качества продукции, подбор экологически безопасных компонентов СМС.