§ 20. Химия и экология

В живой и неживой природе непрерывно идут различные физические, химические, биологические процессы, которые в большинстве случаев взаимосвязаны и находятся в неустой­чивом равновесии; наблюдается так называемый круговорот химических элементов и веществ, например кислорода, воды, оксида углерода(ГУ) и др.

Деятельность человека внесла изменения в естественный круговорот элементов и веществ. В XX веке в связи с научно-техническим прогрессом особенно усилилось воздействие че­ловека на природу, что вызвало различные негативные изме­нения в окружающей среде: отравление и загрязнение пресных вод, загрязнение Мирового океана и земной атмосферы, опус­тошение недр, истребление животных и птиц вплоть до ис­чезновения многих биологических видов и др. В связи с этим особое значение приобретает экология как научная основа ра­ционального природопользования и охраны живых организ­мов, в том числе и человека.

II Экология — это наука об отношениях орга-11 низмов между собой и с окружающей средой.

Бытует мнение, что основной вред окружающей среде на­носит химия, химические производства. Это не совсем так. Главными загрязнителями являются теплоэлектростанции, цветная металлургия, транспорт. Например, в атмосферу еже­годно выбрасывается 100 млн т оксида серы(1У) 8О₂. Более половины этого количества приходится на долю теплоэлект-

ростанций, четвертая часть — на долю цветной металлургии и лишь несколько процентов — на долю черной металлургии и основной химической промышленности. То же самое можно сказать о выбросах оксидов азота и оксида углерода(1У), о твердых пылеобразных выбросах и канцерогенных микроэле­ментах.

Химическая промышленность наряду с нефтехимией в дей­ствительности ответственна за появление в атмосфере амми­ака, сероводорода, хлоридов и фторидов, формальдегида, наф­талина, стирола, толуола, метанола, азотной, фосфорной, ук­сусной и синильной кислот.

В настоящее время в химической промышленности исполь­зуют различные фильтры, пылегазоуловители, которые значи­тельно уменьшают выброс вредных веществ в атмосферу. Улавливают и оксид серы(1У) 8О₂, входящий в состав обжи­говых газов, а затем направляют его для получения серной кислоты. К сожалению, оксид серы(1У) ТЭЦ пока еще не улав­ливается. Около ТЭЦ скапливаются громадные количества золы и шлаков, занимающих большие земельные площади. Химики разработали методы их утилизации, например изго­товление строительных материалов — цемента, кирпича, плитки.

Вообще хозяйственная деятельность человека оставляет в природе большие количества различных загрязнителей. Так, при производстве чугуна огромные земельные площади зани­мают шлаки. Теперь их частично перерабатывают на шлако­бетон, шлаковату, которая используется в качестве хорошего теплоизоляционного материала вместо асбеста. Молотый шлак применяют для дорожных покрытий, а фосфошлак — как фосфорное удобрение. Все это дает большой экономический эффект, поскольку экономит природное сырье и энергию на его переработку.

Синтетические полимеры в отличие от природных не раз­лагаются ферментами и остаются в природе. Когда же их после употребления сжигают, то тем самым только увеличивают за­грязнение воздуха. Перед химиками стоит задача разработки способов утилизации синтетических материалов и создания новых полимеров, которые бы разлагались в природе.

Очень остро стоит вопрос о рациональном использовании воды и недопустимости загрязнения водоемов. При этом учи­тывается, что пресная вода составляет всего лишь около 2,5 % от общего ее количества на Земле. Кардинальное решение про­блемы заключается в создании замкнутых (бессточных) техно­логических систем, когда использованная вода очищается и снова возвращается в производство.

Для Украины, где развитие производства и урбанизация значительно расширили расходование воды, это особенно важ­но. Общий объем водопотребления с учетом потерь в Украине достиг 30 км в год, что составляет 60 % всего стока ее рек. Уже сейчас ощущается недостаток воды в Донбассе, Криво­рожье, Приазовье, Крыму.

В настоящее время в Украине много сделано по защите вод от загрязнения. На многих заводах построены очистные соору­жения (рис. 23), нейтрализаторы, пруды-отстойники с повтор­ным использованием воды, установки биохимической очистки промышленных стоков (Криворожский коксохимический за­вод) и др. (рис. 24).

Конституция Украины устанавливает, что в интересах на­стоящего и будущего поколений в Украине принимаются не­обходимые меры для охраны и научно обоснованного рацио-

нального использования земли, ее недр, природных ресурсов с целью улучшения окружающей человека среды.

Экологические проблемы, порожденные современным об­щественным развитием, вызвали во всем мире общественно-политическое движение, выступающее против загрязнения окружающей среды и других отрицательных последствий научно-технического прогресса. В Украине в этом плане действует Партия зеленых.

Задания для самоконтроля

120. Что такое экология? Какие экологические проблемы вам известны и чем они вызваны?

121. Какие химические явления и процессы лежат, по вашему мнению, в основе следующих экологических проблем:

а) озоновая дыра; в) кислотные дожди;

б) парниковый эффект; г) гибель гидробионтов в озерах.

122. Как вы думаете, что могут предложить химики для решения экологических проблем, указанных в задании 121?