Свинцовое загрязнение

Российский  государственный  торгово-экономический  университет

                          Факультет социальных технологий  

     Кафедра экологической и экономической  политики 
 
 
 
 
 

Контрольная работа

по Экологии 
 

Вариант № 11 
 
 

Выполнил  студент 1 курса, КТ-14 заоч/сокр. группы

специальность Товароведение и экспертиза товаров

Смирнова  Александра Сергеевна 

« 10 »  мая 2011 г.

__________________

Рецензент   доцент    Моисеева Л.В.

Москва 2011 г.

Содержание

1. Загрязнение морей и океанов. Технология

очистки питьевой воды 3

2. Свинцовое загрязнение воздуха и пищи 12

Загрязнение морей и океанов. Технология очистки  питьевой воды.

     Мировой океан – основная часть гидросферы, составляющая 94,1 % всей её площади, непрерывная, но не сплошная водная оболочка Земли, которая окружает материки, острова  и отличается общностью солевого состава.

     Воды  Мирового океана составляют 96% воды Земли. В Мировом океане осуществляется глобальный механизм трансформации  энергии и обмена и веществ, который  поддерживается неравномерным нагревом солнечной радиацией поверхностных  вод и атмосферы.

     Сушу  и океан связывают реки, впадающие  в моря, которые являются источниками  загрязнений. Однозначно, Мировой океан находится под угрозой. Проблема, связанная с загрязнением вод Мирового океан, одна из самых важных проблем, стоящих перед человечеством.

     Наиболее  опасными загрязнителями выступают: нефть, нефтепродукты, радиоактивные вещества, химические удобрения, промышленные и бытовые сточные воды, соединения с канцерогенными свойствами.

     Нефть, нефтепродукты, радиоактивные вещества и химические удобрения не растворяются при попадании в почву и  в результате выщелачивания попадают в реки, а затем в океан. Попадая в морскую среду, нефть сначала растекается в виде пленки, образуя слои различной мощности. Нефтяная пленка изменяет интенсивность проникновения в воду света. Нефтяные продукты могут сохранятся на поверхности, переносится течением, выбрасываться на берег.

       Исследования Северного моря  показали, что приблизительно 65% обнаруженных  в нем загрязнителей были принесены  реками. Десять штатов США сбрасывают  отходы в море. В 1980 г. загрязнителей таким образом было сброшено около 160 000 тонн, однако, с тех пор эта цифра немного уменьшилась.

     Нефть и нефтепродукты представляют собой  маслянистую жидкость, имеющую темно-коричневый цвет. К основным компонентам нефти  относятся углеводороды 98% , которые  делятся на 4 класса:

1. Парафины (алкены) – устойчивые вещества, обладающие высокой летучестью и растворимостью в воде.
2. Циклопарафины – насыщенные циклические соединения, которые по своему строению атомов отличаются кольцом. Также встречаются соединения бициклические и полициклические. Эти соединения очень устойчивы и плохо поддаются биологическому разложению.
3. Ароматические углеводороды – ненасыщенные циклические соединения, которые отличаются по своему строению бензольным кольцом. К ним относятся фенол, бензол и другие.
4. Олефины – ненасыщенные нециклические соединения, которые содержат по нескольку атомов водорода у каждого атома углерода в молекуле. Имеют прямую либо разветвленную цепь.

     Самым распространенным видом загрязнения  Мирового океана нефтью и нефтепродуктами  связаны с транспортировкой нефти. Аварийные ситуации при следованиях  танкеров по морям и океанам. В  период за 1962-1979 в результате аварий в морскую воду поступило около 2 млн. тонн нефти. За последнее тридцатилетие пробурено более 2000 скважин в Мировом океане из них в Северном море 1000 и 350 промышленных скважин оборудовано.  Объем загрязнений из этого источника составляет 2,0 млн. тон в год.

     Пестициды представляют собой группу искусственно созданных веществ, используемых для борьбы с вредителями и болезнями растений. К пестицидам относятся инсектициды, бактерициды, гербициды прочие вещества, отличающиеся своими функциональными свойствами. При применении пестицидов наносится вред также многим полезным организмам.

     Промышленное  производство этих веществ сопровождается появлением множества побочных продуктов, которые загрязняют сточные воды. Вводной среде чаще других встречаются представители гербицидов, инсектицидов.

     Ученый  из Цюриха, Кристиан Богдал, пришел к выводу, что таяние ледников в Швейцарии приводит к проникновению пестицидов в окружающую среду, которые долгое время накапливались в них. Проанализировав донные отложения озера Кристиан Богдал и другие исследователи смогли проследить изменения концентрации пестицидов за период более 50 лет. По их выводам уровни концентрации сейчас выше, чем в 1960-х и 70-х годах.  Пестициды имеют свойство сохранятся и накапливаться долгое время в окружающей среде и в живых организмах, вызывая раковые заболевания и проблемы репродуктивной системы.

     По  их мнению, население близ озера  подвергнется воздействию данных опасных  веществ в результате использования  загрязненной воды для питья и  употребления в пищу загрязненной рыбы.

     Соединения  с канцерогенными свойствами представляют собой химически однородные соединения, вызывающие канцерогенные и мутагенные изменения в организмах. Одним  из распространенных соединений данной группы является свинец. Свинец содержится во всех компонентах окружающей среды (природные воды, живые организмы, горные породы и др.) Свинец активно рассеивается  в окружающую среду в процессе хозяйственной деятельности человека (антропогенный фактор). Такими процессами служат: выбросы с промышленными и бытовыми стоками, с выхлопными газами двигателей внутреннего сгорания, дымом и пылью промышленных предприятий.

     В настоящее время велика угроза радиоактивного загрязнения Мирового океана. Данный вид загрязнений очень опасен, так как он сопровождается быстрым переносом радиоактивных частиц воздушными массами на большие расстояния. Также радиоактивные частицы довольно устойчивы, попадая в верхние слои атмосферы, радиоактивные частицы могут выпадать в виде радиоактивных дождей даже через несколько лет после радиоактивных взрывов и других факторов, которые способствуют радиоактивному загрязнению. Стойкость радиоактивных веществ к распаду способствует также переносу их водой, что приводит к заражению планктона, рыб и других животных и растений, при чем не только морских, но и тех, которые расположены на суше.

     Радиоактивные загрязнители попадают в Мировой  океан следующими  способами:

1. Из атмосферы в результате ядерных испытаний;
2. При сбросе радиоактивных вод и веществ с предприятий атомной промышленности и АЭС;
3. При авариях судов с атомными двигателями, аварий атомных подводных лодок;
4. При сбросе радиоактивных отходов с судов, работающих с помощью атомных реакторов;

     Ярким примером радиоактивного загрязнения  в настоящее время стоит отметить аварию на АЭС (Фукусима-1) в Фукусиме 11.03.2011, Япония. 19 марта 2011 года  в различных районах Японии выявлено радиоактивное загрязнение питьевой воды, молока и шпината радиоактивным цезием и йодом. Как сообщает японское агенство Kyodo « В водопроводной воде в Токио и прилегающих районах выявлены небольшие количества радиоактивного йода, как предполагается, связанные с утечкой радиоактивных материалов на аварийной АЭС в префектуре Фукусима. Следы радиоактивного йода также зарегистрированы в пробах водопроводной воды в 5 префектурах: Тотиги, Гумма, Ниигата, Тиба и Сайтама.»

     Также представитель японского Правительства  Юкио Эдано сообщил, что образцы шпината и молока из хозяйств Фукусимы и Ибараки оказались с повышенным уровнем радиоактивности.

     Как сообщают РИА Новости: «Таможня РФ выявила автозапчасти из Японии с повышенным уровнем радиации». Это и есть прямое доказательство того, что радиоактивное загрязнение опасно не только для Мирового океана, но и для всей окружающей среды.

     Загрязнение водных экосистем представляет большую  опасность для всех живых организмов, а также для человека.

     Среди водоохранных проблем одной из важнейших является разработка и внедрение эффективных методов обеззараживания и очистки поверхностных вод, используемых для питьевого водоснабжения.

     В реках и в других водоемах протекает  естественный процесс самоочищения воды довольно медленно. В связи  с промышленным и бытовым загрязнением вод возникла необходимость обезвреживать, очищать сточные воды и утилизировать.

     Методы  очистки воды можно разделить  на 2 большие группы:

1. Деструктивные;
2. Регенеративные;

     Деструктивные методы основаны на процессах разрушения загрязнителей. Образующиеся продукты распада удаляются из воды в виде газов, осадков.

     Регенеративные  методы позволяют преобразовать  вредные вещества в менее вредные.

     Применение  того и иного метода в каждом конкретном случае определяется характером и степенью вредности примеси.

     Деструктивные и регенеративные методы делят на :

1. Механические
2. Химические
3. Гидрохимические
4. Электрохимические
5. Физико-химические
6. Биохимические

     Механические  метод осуществляется путем фильтрации либо отстаивания. Грубодисперсные  частицы удаляют с помощью  решеток, сит, септиков. Для удаления поверхностных загрязнителей (нефтепродуктов) используют отстойники.

     Химический  метод осуществляется путем добавления в воды различные химические реагенты, которые вступают в реакции с  загрязнителями  и осаждают их в  виде нерастворимых примесей.

     К гидромеханическим методам отстаивание, центрифугирование, процеживание, фильтрования. Данные методы применяются для очистки  вод от грубодисперсных примесей.

     К электрохимическим методам очистки  относятся анодное окисление, катодное восстановление, электрокоагуляцию. Данные методы основаны на пропускании электрического тока через воду.

     Электрокоагуляция – это агрегирование коллоидных частиц под действием внешнего электрического поля. Первые работы по элеткрокоагуляционной очистке воды появились ещё в 1887 году. Для данного метода используется специальный аппарат – электролизер, которые имеет растворимые металлические электроды.

     Распространенными физико-химическими методами являются коагуляция, ультрафикация, адсорбционная очистка, экстракция, осветление, умягчение и другие.

     Коагуляция  – обработка воды специальными химическими  веществами для укрупнения частиц загрязнений.

     Умягчение – замена катионов кальция и магния в воде на такое же количество катионов натрия или водорода с помощью специальных ионообменных смол путем фильтрования. Наиболее эффективным методом борьбы с высокой жесткостью является применение автоматических фильтров ( умягчителей). Процесс их работы заключается в ионообменном процессе, при котором растворенные в воде жесткие соли заменяются на мягкие, которые не образуют твердых отложений.

     Обессоливание – процесс удаления из воды растворенных солей на ионообменных смолах или  фильтрование воды через специальные  пленки (мембраны), пропускающие только воду.

     Другой  группой методов являются биохимические. Процесс очистки заключается в способности микроорганизмов использовать вещества для питания.

     Также при использовании какого-либо метода очищения воды необходимо учитывать их рентабельность. 
Свинцовое загрязнение воздуха и пищи.

     Многие  металлы являются опасными для живых  организмов. К таким металлам относят  тяжелые металлы.

     Тяжелые металлы – это элементы периодической  системы с относительной молекулярной массой больше 40. К тяжелым металлам относятся кадмий, свинец, ртуть, сурьма, также эти металлы называют токсичными.

     Свинец  – металл, который при контакте с кожей и при попадании  в организм вызывает  наибольшее количество тяжелейших заболеваний (паралич различных мышц и органов, снижение количества эритроцитов и другие процессы в крови, острые отравления, галлюцинации, эпилептические припадки и другие расстройства).

     Однако, стоит отметить, что свинец также участвует в различных процессах жизнедеятельности и не наносит вреда живому организму. Но если превысить допустимую концентрацию данного вещества, то наблюдаются различные заболевания.

     Безусловно, свинец и его соединения попадают в живые организмы и окружающую среду из-за работы промышленных предприятий и многих других факторов. Особенно, если производство специализируется на изготовлении свинца и его соединений, также на извлечение свинца из других видов сырья, содержащих свинец в виде примеси.

     Сейчас  перечень областей применения свинца очень широк: производство аккумуляторов, электрических кабелей, химическое машиностроение, атомная промышленность, производство эмалей, замазок, лаков, пиротехнических изделий, спичек, пластмасс, хрусталя.

     Также свинцовое загрязнение окружающей среды связано с охотничьим промыслом  и любительской охотой. Сюда можно  отнести загрязнение свинцовой  дробью. По России ежегодно в водно-болотные угодья попадает около 1400 т. свинца.

     Сгорание  этилированного бензина также вызывает сильное загрязнение свинцом  окружающей среды. Органические соединения свинца добавляются в бензин около 0,1% для повышения октанового числа. Эти соединения летучи и токсичны, в отличие от неорганических соединений. Поэтому органические соединения свинца легко попадают в почву и вызывают загрязнение выращенных на ней растительного и животного пищевого сырья. Следовательно, выхлопные газы автотранспорта также являются непосредственным и одним из важнейших источников свинца в различных природных зонах.

     Свинец  имеет свойство накапливаться. Он накапливается  в почве, болотах, воде. Соответственно, свинец накапливается и в растениях  и в организмах животных и других микроорганизмах. Подтверждена прямая зависимость между уровнем загрязнения окружающей среды и степенью накопления свинца в организме теплокровных животных, обитающих особенно рядом с металлургическими производствами.

     У беспозвоночных животных свинец концентрируется  в них, а у позвоночных животных свинец в основном накапливается  в костной ткани.

     На  загрязненных свинцом почвах довольно безопасно выращивать зерновые и кормовые культуры, лесные породы. Вследствие высаживания вдоль дорог плодовых культур получают загрязненные свинцом плоды.

     Непосредственно источником свинца для человека служит питьевая вода и пища. Повышенное содержание свинца в воде обуславливает увеличение его концентрации в крови человека. В настоящее время для питьевой воды установлена предельно – допустимая концентрация свинца 0,03 мг/л.

     В разработке и усовершенствовании нормативов на содержание свинца участвуют комитеты экспертов ФАО и ВОЗ. Данные организации установили, что допустимый еженедельный прием свинца составляет 3 мг на человека ( с пищей около 0,1-0,5 мг, с водой 0,02 мг). Также было установлено, что только 10% свинца поглощается организмом взрослого человека.

     Источниками свинцового загрязнения пищи являются жестяная тара, эмалированная, глазированная  тара или посуда, загрязненное сырье для продукции и другие.

     Например, основным источником свинца в консервированных продуктах является использование жестяных банок (свинцовый припой в швах банок).  В последнее время в связи с усовершенствованием методов пайки и закатки банок содержание свинца заметно снизилось. Также при длительном хранении продуктов, которые имеют высокую кислотность (компоты, соки и другие ) из-за частичной коррозии содержание свинца и других металлов может превышать ПДК.

     Также соли свинца могут попадать в пищу в случаях, когда металлическая  или керамическая посуда и оборудование покрыты эмалью и другими материалами  с повышенным содержанием свинца и не рекомендуется хранить пищу в хрустальной посуде.

     Некоторые виды пищевого сырья имеют свойство концентрировать в себе тяжелые  металлы, а также свинец. Ими являются креветки, моллюски и другие морепродукты, особенно если они обитают в загрязненных водоемах. Также интенсивное накапливание свинца отмечается в грибах, печени и почках животных.

     В состав многих инсектицидов и фунгицидов, предназначенных для борьбы с насекомыми, поражающих плоды и ягоды. При этом после обработки плодов, ягод и овощей, на них может находится некоторое количество оставшихся после дождей инсектицидов.

       Стоит отметить, что при использовании  свинцово-мышьяковистых инсектицидов  на виноградниках, приводит к  повышенному содержанию свинца  в винограде и винах. 

     Содержание  свинца в пищевом сырье не должно превышать норм, которые содержаться  в ГОСТ Р, технических регламентах, технических условиях и других документах. Также продукция должна производиться в соответствии с Законом РФ «Об опасных химических веществах» и Законом РФ «О правах потребителей».

     В отношении борьбы с загрязнением продуктов хорошие результаты достигнуты в Дании. В этой стране в течение нескольких лет запрещено использование в автомобилях этилированного бензина, что привело к сокращению естественного уровня свинца в овощах таких, как картофель, морковь, лук) в 2-3 раза.

     Список  источников информации:

1. Цветкова Л.И., Алексеев М.И., Кармазинов Ф.В., Неверова-Дзиопак Е.В., Усанов Б.П., Жукова Л.И. Экология: учебник для технических вузов.-М.: Химиздат, 2001.-552 с.
2. Еськов К.Ю. История Земли и жизни на ней: От хаоса до человека. М.: НЦ ЭНАС, 2004. 312 с.
3. http://anti-atom.ru/ab/node/2153
4. http://greenbelarus.info/izmenenie-klimata/tayanie-lednikov-privodit-k-visvobozhdeniiu-zagryazniteley
5. http://promnogoe.ru/index.php/gigienapitaniya/yadi.html
6. http://gost.ru