Поверхнево активні речовини як забруднювачі навколишнього середовища

[ виправити ] текст може містити помилки, будь ласка перевіряйте перш ніж використовувати.

скачати

РЕФЕРАТ
з дисципліни «Основи безпеки життєдіяльності»
за темою: «Поверхнево-активні речовини як забруднювачі навколишнього середовища»

Зміст
Введення
1. Поверхнево-активні речовини як забруднювачі навколишнього середовища
2. Забруднення природних вод - проблеми та перспективи
Висновок
Література

Введення
Поверхнево-активні речовини (ПАР) - речовини, здатні накопичуватися (згущатися) на поверхні зіткнення двох тіл, званої поверхнею розділу фаз, або міжфазної поверхнею. На міжфазної поверхні ПАР утворюють шар підвищеної концентрації - адсорбційний шар.
Будь-яка речовина у вигляді компонента рідкого розчину чи газу (пари) при відповідних умовах може проявити поверхневу активність, тобто адсорбуватися під дією міжмолекулярних сил на тій чи іншій поверхні, знижуючи її вільну енергію. Однак поверхнево-активними зазвичай називаються лише ті речовини, адсорбція яких з розчинів вже при дуже малих концентраціях (десяті й соті частки%) призводить до різкого зниження поверхневого натягу. Дана робота присвячена забруднення ПАР навколишнього середовища.

1. Поверхнево-активні речовини як забруднювачі навколишнього середовища
Типові ПАР - органічні сполуки діфільного будови, тобто містять в молекулі атомні групи, що сильно розрізняються по інтенсивності взаємодії з навколишнім середовищем (у найбільш практично важливому випадку - водою). Так, в молекулах ПАР є один або кілька вуглеводневих радикалів, що становлять олео-, або ліпофільних, частина (вона ж - гідрофобна частина молекули), і одна або кілька полярних груп - гідрофільна частина. Слабо взаємодіють з водою олеофільние (гідрофобні) групи визначають прагнення молекули до переходу з водної (полярної) середовища в углеводородную (неполярні). Гідрофільні групи, навпаки, утримують молекулу в полярному середовищі або, якщо молекула ПАР знаходиться в вуглеводневої рідини, визначають її прагнення до переходу в полярну середу. Таким чином, поверхнева активність ПАР, розчинених в неполярних рідинах, обумовлена ​​гідрофільними групами, а розчинених у воді - гідрофобними радикалами.
За типом гідрофільних груп ПАР ділять на іонні, або іоногені, і неіонні, або неіоногенні. Іонні ПАР дисоціюють у воді на іони, одні з яких мають адсорбційної (поверхневої) активністю, інші (протівоіони) - адсорбційно неактивні. Якщо адсорбційно активні аніони, ПАР називаються аніонними, або аніоноактівние, в протилежному випадку - катіонними, або катіоно-активними. Аніонні ПАР - органічні кислоти та їх солі, катіонні - підстави, звичайно аміни різного ступеня заміщення, та їх солі. Деякі ПАР містять і кислотні, та основні групи. Залежно від умов вони виявляють властивості або аніонних, або катіонних ПАР, тому їх називають амфотерними, або амфолітнимі, ПАР
Всі ПАР можна розділити на дві категорії за типом систем, утворених ними при взаємодії з розчинювальною середовищем. До однієї категорії відносяться міцеллообразующіе ПАР, до іншої - не утворюють міцел. У розчинах міцеллообразующіх ПАР вище критичної концентрації міцелоутворення (ККМ) виникають колоїдні частки (міцели), що складаються з десятків або сотень молекул (іонів). Міцели оборотно розпадаються на окремі молекули або іони при розведенні розчину (точніше, колоїдної дисперсії) до концентрації нижче ККМ. Таким чином, розчини міцеллообразующіх ПАР займають проміжне положення між справжніми (молекулярними) і колоїдними розчинами (золями), тому їх часто називають напівколоїдний системами. До міцеллообразующім ПАР відносять всі миючі речовини, емульгатори, змочувачі, диспергатори і ін
У світовому виробництві ПАР велику частину складають аніонні речовини. Серед них можна виділити такі основні групи: карбонові кислоти, а також їх солі, алкілсульфати (сульфоефіри), алкілсульфонати і алкіл-арілсульфонати, інші продукти. Найбільш поширені натрієві та калійні мила жирних і смоляних кислот; нейтралізовані продукти сульфірованія вищих жирних кислот, олефінів, алкілбензолів. Друге місце за обсягом промислового виробництва займають неіонні ПАР - ефіри поліетиленгліколів. Більшість неіонних ПАР отримують приєднанням окису етилену до аліфатичних спиртів, АЛКІЛФЕНОЛ, карбоновим кислотам, амінів та інших сполук із реакційноздатними атомом водню.
Світове виробництво ПАР постійно зростає, причому частка неіонних та катіонних речовин у загальному випуску весь час збільшується. Залежно від призначення та хімічного складу ПАР випускають у вигляді твердих продуктів (шматків, пластівців, гранул, порошків), рідин і напіврідких речовин (паст, гелів). Особливу увагу все більше і більше приділяється виробництву ПАР з лінійним будовою молекул, які легко піддаються біохімічному розкладанню в природних умовах і не забруднюють навколишнє середовище.
ПАР знаходять широке застосування у промисловості, сільському господарстві, медицині, побуті. Найважливіші області споживання ПАР: виробництво мив і миючих засобів для технічних і санітарно-гігієнічних потреб; текстильно-допоміжних речовин, тобто речовин, що використовуються для обробки тканин і підготовки сировини для них; лакофарбової продукції. П ПАР використовують у багатьох технологічних процесах хімічних, нафтохімічних, хіміко-фармацевтичних, харчової промисловості. Їх застосовують як присадки, що покращують якість нафтопродуктів; як флотореагенти при флотаційному збагаченні корисних копалин; компоненти гідроізоляційних і антикорозійних покриттів і т.д. ПАР полегшують механічну обробку металів та інших матеріалів, підвищують ефективність процесів диспергування рідин і твердих тіл. Незамінні ПАР як стабілізатори висококонцентрованих дисперсних систем (суспензій, паст, емульсій, пен). Крім того, вони відіграють важливу роль у біологічних процесах і виробляються для «власних потреб» живими організмами. Так, поверхневою активністю володіють речовини, що входять до складу рідин кишково-шлункового тракту і крові тварин, соків та екстрактів рослин.
ПАР забруднюють в основному водні об'єкти. Про це і піде мова в наступному розділі.
2. Забруднення природних вод - проблеми та перспективи
Усяка водойма або водне джерело пов'язане з навколишньою його зовнішнім середовищем. На нього впливають умови формування поверхневого або підземного водного стоку, різноманітні природні явища, індустрія, промислове і комунальне будівництво, транспорт, господарська і побутова діяльність людини. Наслідком цих впливів є привнесення у водне середовище нових, невластивих їй речовин - забруднювачів, що погіршують якість води.
Як і ліси на суші, водні екосистеми піддаються знищенню, що знаходить своє відображення в різкому скороченні їх видового різноманіття. Наприклад, вже зникло з лиця Землі більше 50% видів прісноводних риб. Наростання забруднення водойм і водостоків спостерігається у всіх промислових країнах.
Серед внесених в океан із суши розчинних речовин, велике значення для мешканців водного середовища мають не тільки мінеральні, біогенні елементи, але й органічні залишки. Винесення в океан органічної речовини оцінюється в 1300 - 3801 млн. тонн / рік. Стічні води, що містять суспензії органічного походження або розчинена органічна речовина, згубно впливають на стан водойм. Осідаючи, суспензії заливають дно й затримують розвиток або повністю припиняють життєдіяльність даних мікроорганізмів, що беруть участь у процесі самоочищення вод.
Значний обсяг органічних речовин, більшість з яких не властива природним водам, скидається в ріки разом із промисловими і побутовими стоками.
ПАР - жири, масла, мастильні матеріали утворюють на поверхні води плівку, яка перешкоджає газообміну між водою й атмосферою, що знижує ступінь насиченості води киснем.
Що стосується вод Росії, то в них присутні індустріальні і сільськогосподарські забруднювачі - важкі метали (Fe, Mn, Zn, Cu, Sr, Ba, Cd, Pb, Ni, Cr), нафтопродукти, хлор-, фтор-і азотовмісні пестициди, феноли , ароматичні вуглеводні, формальдегід, ксантогенатом, амонійний та нітритний азот. Щоправда, є дані, що в 90-ті роки у зв'язку з деяким пожвавленням екологічного руху та законодавства і, в істотно більшою мірою, зі спадом промислового виробництва, трохи знизилися рівні полютантів, що однак, не призвело до достатнього поліпшення якості поверхневих вод. Деякі із забруднювачів речовин, втім, як і раніше, присутні в річках і озерах у небезпечних концентраціях, а відомий підйом промислового виробництва в останні роки загрожує новими викидами перерахованих полютантів. Наприклад, басейн річки Дон включає, за офіційними оцінками останніх років, «забруднені і надзвичайно брудні» ділянки. Ділянка Дону у м. Донський (Тульська обл.) Характеризувався вмістом марганцю, що перевищує гранично допустиму концентрацію в 44 рази за середньорічним рівня і в 84 рази - по максимальному рівню в 1999 р . (Державний доповідь «Про стан навколишнього природного середовища», 2000). При цьому, марганець (поряд зі свинцем і кадмієм) веде до зниження рівня серотоніну в мозку людини.
Специфічною рисою останнього десятиріччя в Росії слід вважати наростання забруднення води поверхнево-активними речовинами (ПАР), включаючи пральні порошки, шампуні та інші миючі засоби. Зарубіжні компанії, що виробляють побутові ПАР, по суті експортують забруднення в Росію, причому гранично допустимі концентрації, якими керуються при зливанні відходів у водойми, ймовірно, є завищеними. Але навіть ці ГДК були перевищені, за офіційними даними на 2004 р ., В Азовському морі в 1,6 рази (узмор'ї річки Кубань) і 2,2 рази (узмор'ї річки Протока), в Японському морі в 1,9 рази (бухта Золотий Ріг, Амурська затока) і ряді інших водоймищ Росії (Державний доповідь «Про стан навколишнього природного середовища», 2000). Більш того, при концентраціях нижче гранично допустимої концентрації (ГДК) на кілька порядків ці ПАР, хоча і не вбивають водні організми, але помітно змінюють їх поведінку. Низькі концентрації ПАР змушують прісноводних п'явок відкріплюється зі своїх колишніх місць посадки, і їх відносить перебіг. Таким чином, річкові екосистеми втрачають п'явок як важливий компонент харчових ланцюгів. Цей приклад наочно показиает, який збиток екосистемі та біо-різноманітності можуть завдати навіть сублетальні (не смертельні для біоса) концентрації ПАР.
Якщо просунуті в екологічному плані країн Європи, тим не менш, констатують невирішеність багатьох проблем у сфері водної екології ПАР, то тим більші труднощі випадають на долю більш відсталою в цьому плані Росії. Забруднення води обертається серйозною загрозою для здоров'я багатьох росіян. Більш того, компанії країн Заходу неодноразово намагалися (наприклад, шляхом підкупу) перетворити територію Росії в «сміттєву корзину» Європи - місце для розміщення відходів. У цій ситуації важливий кожен приклад російської ініціативи як на локальному рівні (і тут могли б бути корисні мережеві групи активістів типу «Хірам»), так і на загальнодержавному. На загальнодержавному рівні вкажемо на федеральну цільову програму «Забезпечення населення Росії питною водою», програму «Відродження Волги», а також на прийнятий Держдумою «Водний кодекс України».
Для боротьби із забрудненням водойм ПАР Водний кодекс України визначає нормативи ГДК цих речовин.
З метою реалізації постанови Уряду Російської Федерації від 19 грудня 1996 р . № 1504 «Про порядок розробки та затвердження нормативів гранично допустимих шкідливих впливів на водні об'єкти» також розроблені наступні документи:
«Методичні вказівки з розробки нормативів гранично допустимих шкідливих впливів на поверхневі водні об'єкти», затверджені МПР Росії і Госкомекологіей Росії 26.02.99. Визначають загальні принципи розробки нормативів гранично допустимих шкідливих впливів (ПДВВ) господарської та іншої діяльності на поверхневі водні об'єкти. Нормативи ПДВВ встановлюються, виходячи з гранично допустимої величини антропогенного навантаження, тривалий вплив якої не призведе до зміни екосистеми водного об'єкта, і гранично допустимої маси шкідливих речовин, яка може поступити у водні об'єкти і на його водозбірну площу. Нормативи ПДВВ використовуються для регламентації кожного виду впливу господарської та іншої діяльності на водний об'єкт, виходячи з його цільового призначення;
«Методичні вказівки з розробки нормативів гранично допустимих скидів шкідливих речовин у поверхневі водні об'єкти», затверджені МПР Росії 30.09.99. Встановлюють загальні принципи визначення нормативів гранично допустимого скидання забруднюючих речовин у водні об'єкти (ПДС) у складі стічних вод та застосування зазначених нормативів у системі управління якістю стічних вод. Документ спрямований на забезпечення єдиного методичного підходу при здійсненні водоохоронних заходів, пов'язаних зі скиданням стічних вод у водні об'єкти, на застосування однакових розрахункових методів, які рекомендується використовувати водокористувачам, які мають організовані випуски стічних вод у водні об'єкти, при розробці нормативів ГДС;
«Методичні вказівки з розробки нормативів гранично допустимих шкідливих впливів на підземні водні об'єкти і гранично допустимих скидів шкідливих речовин в підземні водні об'єкти», затверджені МПР Росії 23.09.99. Визначають нормативи ПДВВ на підземні водні об'єкти як сукупність кількісних і якісних показників (характеристик) процесів і споруд, які можуть мати шкідливий вплив на підземні води. ПДВВ розробляються в двох випадках: якщо техногенна діяльність призводить до зміни показників водоносних горизонтів, які використовуються або можуть бути використані в майбутньому для видобутку підземних вод; якщо ці зміни впливають на інші компоненти навколишнього природного середовища. Особливість розробки нормативів ПДС полягає в тому, що скидання стічних вод (рідких відходів) у підземні водні об'єкти допускається тільки в тому випадку, якщо в якості пластів-колекторів використовуються глибоко залягають водоносні горизонти, що не пов'язані з поверхневими водними об'єктами та водоносними горизонтами верхньої гідродинамічної зони , у якій проявляється дренірующіе вплив поверхневих вод;
«Методичні вказівки з організації та здійснення державного контролю за використанням та охороною внутрішніх морських вод і територіального моря України» (затверджені МПР Росії 12.06.99). Документ містить основні вимоги та рекомендації, необхідні для здійснення державного контролю за використанням та охороною прибережних вод морів та їх прибережної смуги, а також прилеглої до них зони Російської Федерації. Контроль здійснюється з метою попередження, запобігання та усунення їх забруднення і засмічення, створення безпечних і сприятливих умов для здоров'я людей, а також для оздоровчо-лікувального, рекреаційного, господарсько-побутового, рибогосподарського, транспортного та іншого морського водокористування.

Висновок
Водні екосистеми і боротьба з їх забрудненням ПАР вимагають міжнародної кооперації та ефективного наддержавного біополітіческой законодавства, інакше кожна держава або регіон може прагнути перетворити сусідів у власну «сміттєву корзину». У випадку Росії важливо також, щоб зарубіжні експерти зі своїм досвідом консультували російських екологів, брали участь у поліпшенні російської ситуації, яка може обернутися бідою і для них самих. У той же час деякі експерти, незважаючи на щире бажання допомогти Росії, просто пасують перед обличчям незвичних для них російських труднощів. Так, вивчивши в середині 90-х років систему водопостачання Москви, експерти фірми «Ковіконсалт» (Данія) прийшли до висновку, що жоден з відомих і доступних в грошовому відношенні методів не в змозі виконати вимог російських стандартів »якості очищення води від ПАР для потреб москвичів.

Література
1. Водний Кодекс РФ
2. Перспективи розвитку екологічної галузі Росії до 2010 року.
3. Болдін А.А. Хімічне забруднення природних вод. / / Світ хімії. 2004. № 9.
4. Карпін М.М. Біополітики. М., 2002.
5. Шварц А., Перрі Дж., Берч Д ж., Поверхнево-активні речовини та миючі засоби, пров. з англ., М., 1960.
Додати в блог або на сайт

Цей текст може містити помилки.

Екологія та охорона природи | Реферат
34кб. | скачати


Схожі роботи:
Поверхнево активні речовини
Високомолекулярні сполуки і поверхнево активні речовини
Поверхнево активні полімери
Пріоритетні речовини забруднювачі грунту
Стан повітряного середовища та її основні природні та штучні забруднювачі
Біологічно активні речовини грибів
Забруднення навколишнього середовища 5
Забруднення навколишнього середовища
Забруднення навколишнього середовища 3
© Усі права захищені
написати до нас