Металдық ластану

Жұмыс түрі: Реферат
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 9 бет
Таңдаулыға:

Жоспары:

1. Кіріспе

2. Ауыр металдар туралы түсінік.

3. Ауыр металдармен және бейметалдармен ластану көздері.

4. Көміртегі оксиді және монооксид

5. Озондардың жұқаруы

6 . Пайдаланылған әдебиеттер

Кіріспе.

Ластанудың салдарынан зиянды және улы заттардың мөлшері көбейіп, қоршаған ортаның экологиялық тепе-теңдігі бұзылады. Тіршілік ортасы мен орнына қарай: ғарыштық, атмосфералық, гидросфералық, т. б. ; ерекшеліктеріне қарай:

биологиялық (микробты, бактериялық, вирусты)
механикалық ластану (агенттердің өз арасындағы ластану, мысалы, қоқыс) болып бөлінеді.

Ластану көздеріне қарай:

өндірістік
көліктік
ауыл шаруашылық

тұрмыстық, т. б. болып ерекшеленеді.

Қоршаған ортаның ішіндегі ең көп ластанатын атмосфералық ауа, су, топырақ. Ауаны негізінен: жылу электрстансалары, түсті және қара металлургия өнеркәсіптері, зауыттар, ал ауылды жерлерде ауа мен топырақты, көбінесе, мал және құс өсіретін шаруашылықтар, ет және сүт өндіретін кәсіпорындар, сондай-ақ, егістік жерлерге қолданылатын улы химикаттар, пестицидтер және минералды тыңайтқыштар ластайды.

Ірі қалаларда негізгі ластану көзі - автокөліктер, себебі олар шығарған газдардың құрамында көп мөлшерде зиянды заттар (көміртек және азоттың тотықтары, көмірсутектер, қорғасынның токсиндік байланыстары, канцерогенді заттар, т. б. ) кездеседі. Мысалы, бір жеңіл автокөлік ауаға сағатына шамамен 6 - 10 м2 улы газ бөліп шығарады. Қоршаған ортаның ластану дәрежесі әр түрлі қалыптар (стандарттармен) мен нормативті көрсеткіштер арқылы бақыланады. [

Қазіргі кезде ауыр металдардың қоршаған ортаға таралуы тек табиғи жағдайда ғана емес, сонымен қатар антропогенді жолмен де қарқынды түрде жүруде. Олардың қатарына өндіріс қалдықтары, тау-кен өндірісі, транспорт, түсті және қара металл өндіру, құрамында ауыр металдар кездесетін тыңайтқыштарды ретсіз пайдалану, жылу-электр орталықтары (ЖЭО) немесе жалпы урбанизацияны жатқызуға болады.

Ғалымдардың мәліметтері бойынша жоғарыда келтірілген түсті металл балқыту зауыттарынан жыл сайын қоршаған ортаға - 154650 т. мыс, 121500 т. мырыш, 89000 т. қорғасын, 12000 т. никель, 765 т. кобальт, 1500 т. молибден, 30, 5 т. сынап, ал көмір және мұнай өнімдерін жағудан 1600 т. сынап, 3600 т. қорғасын, 2100 т. мыс, 700 т. мырыш, 3700 т. никель және автокөлік газынан 26 тонна қорғасын бөлінеді. Ал Қазақстанда Қоршаған ортаны қорғау министрлігінің мәліметі бойынша ауаның ластануының 70%-дан көбі автокөліктердің, 11%-дайы жылу-электр орталықтарының үлесіне тиеді.

Ауыр металдармен ауаның, судың және топырақтың ластануы Қазақстанның ірі өндіріс орталықтарында да экологиялық өзекті мәселе болып саналады. Мысалы, Семей қаласының өндірістік орындарына жақын маңдағы топырақ құрамындағы кейбір ауыр металлдардың жинақталуы қалыпты мөлшермен салыстырғанда мырыш -7, 4, қорғасын - 9, 9, мыс-3, 8, кадмий-13, 3, марганец-1, 3, кобальт-2, 4 есеге артық. Ауыр металдардың топырақтағы мөлшері, таяу маңдағы өсірілетін ауылшаруашылық өсімдіктері мен бау-бақша дақылдарында 2-3, 5 есеге дейін жоғарылаған. Осыған байланысты қоршаған ортаны қорғау мамандардың алдына қойылып отырған басты мәселе - ауыр металдардың қоршаған ортадағы жалпы және белсенді мөлшерін анықтау. Екінші мәселе-табиғи объектілердің ластану деңгейін болжау мақсатында ластаушы заттардың таралуына және ластанудың келеңсіз әсерлеріне жол бермеу мақсатында ауыр металдарды ғылыми негізделген түрде залалсыздандыру және нормалау тұр.

Әртүрлі жолдармен ауаға тараған ауыр металдардың шаң түріндегі жалпы фракцияларында өте ұсақ бөлшектері (0, 001-0, 005 мкм) және орташа деңгейдегі фракциялары әр жерде ірі көлемдегі фракцияларына қарағанда 34-54%-дай мөлшерін құрайды. Осындай ұсақ деңгейдегі фракциялар Дж. Уэсти (1988) мәліметтері бойынша адамның тыныс алу жолдарындағы қан тамырлары мен тыныс алу жүйелері үшін ең қауіпті болып саналады. Ғылыми деректерге сай, трофиктік байланыстар арқылы адам ағзасы тағам өнімдерінен 40-50%, судан 20-40%, ауадан 20-40% улы заттарды қабылдайды. Қоректік тізбек арқылы түскен ауыр металл иондары адам ағзасында әртүрлі аурулардың қозуы мен пайда болуының басты себебі. Техногенді ластанған аудандарда асқазан ауруы бірінші орында, тыныс алу жүйелері аурулары екінші орында, қан айналу жүйелері аурулары үшінші орында тұр. Сондықтан қоршаған ортаны ауыр металл иондарынан тазарту және оны сақтау, кезек күттірмейтін өзекті мәселе болып саналады.

Ластанған қоршаған ортаны қайта қалпына келтірудің физикалық, химиялық және биологиялық жолдары белгілі. Олардың ішінде химиялық немесе физикалық әдістермен топырақты тазарту өте қымбатқа түседі. Мысалы, АҚШ-та жоғарыдағы әдіспен бір тонна топырақты тазартуға 50-ден 1000 долларға дейін қаржы шығатындығы есептелген. Жалпы есептегенде 1 гектар жерді тазартуға 750 000 доллар шығын кетеді.

Ауыр металдарға жалпы сипаттама. Ауыр металл дегеніміз - салыстырмалы атомдық салмағы 40-тан, тығыздығы 5 г/текше см-ден жоғары химиялық элементтер. Ауыр металдарды улы элементтермен қоса есептегенде Менделеев кестесінің 2/3-дей бөлігін алады. Олардың ішінде кадмий, қорғасын және сынап элементтері ең улы ауыр металл болып саналады. 1980 жылғы ЮНЕСКО-ның шешімі бойынша бұған тағы сегіз элемент (V, Co, Mn, Cu, Mo, Nі, Zn, Cr) және үш металлоид (As, Se, Sb) қосылған болатын. Сонан соң олардың қатары тағы екі металмен толықтырылды (Tі, Sr) . Ауыр металдар тірі ағзаларға улы әсері жағынан мынадай сыныптарға жіктелген (30-кесте) :

30-кесте. Ауыр металдардың улы әсері бойынша жіктелуі

Сынып

Элементтер

Сынып:

Элементтер: As, Cd, Hg, Pb, Se, Zn, Tі

Сынып:

Элементтер: Co, Nі, Mo, Cu, Sb, Cr

Сынып:

Элементтер: Ba, V, W, Mn, Sr

Ғалымдардың мәліметтері бойынша, кадмий және қорғасын барлық жерлерде таралған және олар улы әсер ету жағынан бірінші сыныпқа жатқызылады. Бұл элементтердің қандай да мөлшері болмасын адам ағзасы үшін өте қауіпті және қалыпты мөлшерден жоғарылауы тірі ағзаларда зат алмасудың әртүрлі бұзылуына әкеледі.

Ауыр металдар арасында “улы” сөзінің түсінігі тек ауыр металдардың жеке түріне ғана қатысты емес, олардың ортадағы шоғырлануына байланысты. Ауыр металдар арасында аз мөлшерде өсімдік тіршілігі үшін өте қажетті микроэлемент, ал ортадағы шоғырлануы жоғары болғанда улы ауыр металл болып есептелетін түрлері бар. Ауыр металдардың улы шоғырлану шегі өсімдік түріне жекелеген түрлердің төзімділігі мен химиялық элементтің өсімдік тіршілігінде алар орнына байланысты. Өсімдік тіршілігінде көп кездесетін кейбір химиялық элементерді Кабата-Пендиас, Пендиас Х. (1989) тапшы, қалыпты және жоғары болуына байланысты төмендегідей (31-кесте) көрсеткіштермен келтірген. Сонымен қатар ауыр металдардың қоректік ортадағы өсімдіктерге улы әсер ету концентрациясына байланысты төмендегідей қатарға жіктеген:

1. Өте улы -1 мг/л-ден төмен жинақталуында Ag, Be, Hg, Sn, Cd, Nі, Pb;

2. Орташа улы - 1 мг/л-ден 100 мг/л аралықтағы жинақталуы As, Se, Al, Ba, Cо, Cu, Cr, Fе, Mn, Zn;

3. Улы әсері төмен - 100 мг/л Ca, Mg, Sr Lі;

31-кесте. Өсімдіктер тіршілігіне ауыр металдардың әсер ету жинақталуы (құрғақ салмаққа шаққанда, мг/кг)

Элементтер

Тапшы

Қалыпты

Жоғары

Элементтер: Co

Тапшы: --

Қалыпты: 0, 002-1

Жоғары: 15-20

Элементтер: Cu

Тапшы: 2-5

Қалыпты: 5-10

Жоғары: 20-100

Элементтер: Mn

Тапшы: 15-25

Қалыпты: 20-300

Жоғары: 300-500

Элементтер: Ni

Тапшы: --

Қалыпты: 0, 1-5

Жоғары: 10-100

Элементтер: Pb

Тапшы: --

Қалыпты: 5-10

Жоғары: 30-300

Элементтер: Ti

Тапшы: --

Қалыпты: --

Жоғары: 50-200

Элементтер: V

Тапшы: --

Қалыпты: 0, 2-1, 5

Жоғары: 5-10

Элементтер: Zn

Тапшы: 10-20

Қалыпты: 27-150

Жоғары: 100-400

Элементтер: Cd

Тапшы: --

Қалыпты: 0, 05-0, 2

Жоғары: 5-30

Ауыр металдардың басқа ластаушылардан мынандай ерекшеліктері бар:

Ø ауыр металдар арнайы ластаушы заттар тобына жатпайды, себебі бұл

заттар арнайы ластағыштарға қарағанда (мысалы, пестицидтер мен бензапирен) биосферада қалыпты, экологиялық таза аймақтарда да кездеседі.

Ø ауыр металдарға “өзін-өзі” тазарту ұғымы қолданылмайды, яғни олар

қоршаған ортада ыдырамайды. Олардың жартылай тазаруының алғашқы кезеңі (бастапқы жинақталуының жартысы) әр элемент үшін әртүрлі және ұзақ уақытты қажет етеді: мырыш 70-310 жылға дейін, мыс 310-1500 жыл, кадмий 13-110 жыл, қорғасын 740-5900 жылды қажет етеді. Бұл көрсеткіштер топырақ түріне, ортаның қышқылдығына және тағы басқада қасиеттерге байланысты өзгеріп отырады.

Экожүйенің ауыр металдармен ластануы. Ластаушы заттардың тастандылары - бұл адамның іс-әрекеттерінің нәтижесінде қалыптасқан, қоршаған ортаға түскен қалдықтар, техногенездің ажырамас салдары. Қалдықтар газды, шаңды, сұйық, қатты, бу тәрізді болып бөлінеді. Түрлі өндіріс салаларының қалдықтары саны бойынша және сапалық құрамына қарай ажыратылады. Сонымен, қазіргі кездегі жылу электростанциясы жалпы атмосфераға шығаратын қалдығынан, атмосфераға 50% -ға дейін күкірт оксидін шығарады. Қара металлургияда болаттың (құрыш) әрбір, мың тоннасын қорытқанда, атмосфераға 40 т шаң, 50 т күкірт диоксиді шығарылады. Ластаудың жалпы жиынтығы 120 т қалдық заттар яғни, 12% ластаушы заттар атмосфераға шығарылады.

Ауыр металдардың ластаушы қалдығы жекелеген өнеркәсіптің салалары бойынша пайыздық қатынастарына қарай, төмендегідей орналасады:

ü автотранспорт;

ü қара металлургия;

ü химия өнеркәсібі;

ü түсті металлургия;

ü мұнай өңдеу өнеркәсібі;

ü құрылыс материалдары өнеркәсібі.

Ауыр металдар мөлшері қоршаған ортада шамадан тыс артып кетсе, онда тірі ағзаға әсері уытты болады.

Ауыр металдар. Ауыр металдарға атомдық массасы 50 атом бірлігінен

асатын немесе алтыдан аса тығыздықтағы қырық элемент жатады. Қауіпті

ластаушылардың саны сыртқы ортадағы токсиндік, тұрақтылығын, жинақталуы мен аталған металдардың таралу масштабын ескергенде айтарлықтай аз. Ауыр металдар көптеген ферменттер құрамына кіріп биологиялық процестерге белсенді қатысады. «Ауыр металдар» тобы көбіне «микроэлементтер» түсінігімен сәйкес келеді. элементтердің экзогендік, жоғары концентрациясына «микроэлементтер» термині жарамайды. Ең алдымен өндірісте кең ауқымда және көп мөлшерде қолданылатын металдар зиянды. Олар биологиялық белсенді және токсинді. Ауыр металдардың табиғи ортаға түсуі табиғи (тау жыныстары мен минералдардың үгілуі, эрозиялық процестер, жанартау атқылауы) және техногенді (пайдалы қазбаларды өндіру, өңдеу, жанармай жағу, көлік, ауылшаруашылығының

әсері) болып екіге бөлінеді. Өндіру мен өңдеу табиғи ортаның металдармен

ластанудың күшті көзіне жатпайды. Бұл өндірістердегі ластанушы заттардың

қалдығы жылуэнергетика қалдықтарынана әлдеқайда аз. Металлургиялық емес өндіріс, нақты айтқанда көмірдің жануы биосфераға ауыр металадардың түсуінің басты көзі. Жанармай жануынан атмосфераға тасталатын қалдықтар ерекше маңыды. Мыс: сынап, кадмий, кобальт, мышьяктың мөлшері өдірілетін металдардан 3-8 есе көп. ЖЭС-ның бір қазаношағы көмірмен жұмыс істеп, атмосфераға жылына 1-1, 5 т сынап буын шығарады.

Атмосфера ауасында ауыр металдар органикалық және бейорганикалық

қосылыс, шаң-тозаң және газ тәріздес түрінде болады. Осы орайда қорғасын,

кадмий, мыс, мырыш аэрозольдері субмикронды диаметрі 0, 5-1 мкм б-

лшектерден6никель және кобальт аэрозольі ірі дисперсті бөлшектерден тұрады (1 мкм аса) . Металлургия өндірісінде Ауыр металдар қалдықтарыкөбіне ерімеген күйде болады. Ластаушы көзден жою мөлшеріне қарай ірі бөлшектер шөгіп, еритін металл қосылыстарының үлесі жоғарылайды. Металдардың максималды мөлшері белдемі ластау көзінен 2мкм жоғарыда болады

Көміртегі оксиді және монооксид. Жалпы отын жаққан кезде көміртегінің екі газы түзіледі. Екеуі де ластағыш газдар. Оның бірі көміртегі диоксиді- улы емес, ал монооксид улы болып келеді. Ол адамның қанындағы гемоглабинмен өте тез қосылып зиянды қоспа түзіп, ауру туғызады.

Соңғы жылдары атмосферадағы көміртегі оксидтері тез көбейіп өсімдіктерде жүретін фотосинтез процесін жылдамдатуда. Нәтижесінде, көміртегі оксиді әрбір 10 жыл сайын 2%-ке өсіп, атмосферада жылу эффектісін туғызады. Ал, жылу эффектісі өз кезегінде жер шары климатының орташа температурасын көтеріп, түрлі экологиялық апаттардың тууына себеп болып отыр. Аталған газдармен қатаң метан, азот оксиді, озон, т. б. газдар күн сәулесін жер бетіне кедергісіз жібергенімен, ал жер бетінен космос кеңістігіне кететін ұзын толқынды жылу сәулелерін өткізбей, көмір қышқылы газдарының қызып, жалпы атмосфера шегінде жылу процесін тездетуде. Мәселен, ХІХ ғасырдың 20- жылдары көмір қышқылы газының атмосферадағы мөлшері 0, 029 % болса, ал 90- жылдары -0, 035%- ке жетіп, 20%- ке көбейіп отыр. Бұл көрсеткіш БҰҰ-ның зерттеулері бойынша 2000 жылдары 30%-ке жетпек. Ол жағдайда жер шарының орта температурасы 0, 1° С-қа, ал 2005 жылдары екі есеге өсе түсетінін дәлелдеген. Осы мәліметтерді компьтерлік жүйе арқылы есептеген жер шарының орташа температурасының өсуі жақын жылдары 1, 5-4, 5°С-қа жетуі әбден ықтимал.

Жер шарының осылайша жылып кетуі дүниежүзілік мұхиттардың деңгейін 1, 5 метрге көтеріп, планетамызда “топан су” қауіпін туғызары сөзсіз.

Мұхиттардың деңгейінің көтерілуі адамзат үшін қауіпті проблема. Міне, осының бәрі жылу эффектісінің әрекет болғандықтан оның жүру механизмін бәріміздің де білгеніміз жөн.

“ Озондардың жұқаруы ”. ХІХ ғасырдың 80- жылдарында атмосфера қабатында озонның кейбір жерлерде жұқару байқалған. Мәселен, 1987 жылы Антарктида тұсында байқалып озонның мөлшері күрт азайып ол 7 млн. км. ² аумақты қамтыған. Ал осы жағдай 1992 жылы Оңтүстік Америка тұсында байқалған.

Осыған байланысты БҰҰ жанынан ғылыми кеңес құрылып “озонның жұқару” себебін зерттеу басталды. Нәтижесінде, оның негізгі көзі-хлорфторкөміртектік қосылыстар екендігі анықталды. Осы химиялық қосылыс атмосфераға көтеріліп, фотохимиялық ыдырауларға ұшырап, хлор тотығын түзеді. Ол өз кезегінднгі озон молекуласын ыдыратып жойып отырады. Нәтижесінде озонның жұқару процесі басталып, Космостан келетін зиянды ультракүлгін сәулелердің еркін өтуіне жол беріліп, бүкіл тіршілік атаулыға қауіп төндіреді.

Дүниежүзілік денсаулық сақтау ұйымының мәліметі бойынша атмосферадағы озонның 1%-ке азаюы қауіпті ісік ауруларын көбейтіп жіберетіні анықталған. Сол сияқты УК сәуленің жерге көбірек өтуі адам баласының иммундық қорғаныс қабілетін кемітіп жұқпалы аурулардың меңдеп кетуіне жол ашатыны дәлелденіп отыр. Осыған орай 1985 жылы озон проблемасын шешу үшін халықаралық Конвенция қабылданды. Оның мақсаты- озон қабатын бүлдіретін заттарды шығаруды тежеу немесе тоқтау. Осы бағытта Ресей мен ТМД елдерінің біріккен ғалымдар ұжымы еңбек етуде.

... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.