3.1. Охрана атмосферы

Источником загрязнения атмосферы прежде всего являются предприятия черной и цветной металлургии, тепловые электростанции, автомобильный транспорт. Выбросы в атмосферу содержат оксиды углерода, азота, серы, соединения металлов, а также пыль.

Круговорот углерода в природе включает реакцию фотосинтеза: из CO₂ и H₂O в зеленых растениях под воздействием солнечного света образуются органические вещества, при этом в атмосферу выделяется кислород. С другой стороны, процессы дыхания животных и растений, происходит с участием кислорода. Образующийся CO₂ – вновь возвращается в атмосферу.

1. Ученые считают, что все возрастающее выделение CO₂ в атмосферу может привести к изменению климата на Земле в результате потепления. Это приведет к таянию полярных льдов и вызовет катастрофическое повышение уровня Мирового океана на 4-8 м.

2. Накопление в атмосфере пыли может привести к понижению температуры на Земле (подумайте, с чем это связано).

3. Увеличение содержания в атмосфере оксидов неметаллов приводит к росту кислотности водоемов и гибели их обителей.

4. Под губительным действием оксидов серы и азота разрушаются строительные материалы и памятники старины.

5. Очень остро перед человечеством состоит проблема выхлопных газов автотранспорта, наносящих ущерб жизнедеятельности животных и растений. Составные части выхлопных газов: CO, оксиды серы, азота, углеводороды, соединения свинца. CO взаимодействует с гемоглобином крови в 200 раз активнее кислорода и снижает способность крови быть его источником. Это приводит к головной боли, снижает умственную способность. Оксиды азота вызывают общую слабость, головокружение, тошноту. SO₂ вызывает спазмы дыхательных путей. Свинец – токсичный элемент, действует на ферментные системы, обмен веществ, накапливается в морских отложениях и в пресной воде.

6. Токсические соединения металлов поступают в атмосферу в выбросах предприятий черной и цветной металлургии, а также в результате сжигания отходов и мусора. Отходы от химических предприятий следует утилизировать (на основе химических превращений).

3.2. Охрана гидросферы

Вода на нашей планете занимает 2/3 поверхности Земли. Основная масса воды сосредоточена в морях и океанах. Доля пресной воды составляет только 2%. В природе осуществляется постоянный круговорот воды, который сопровождается ее очисткой.

Вода применяется во всех областях народного хозяйства и в быту. В связи с развитием промышленности, ростом городов расход воды все время увеличивается. Одновременно усиливается загрязнение воды промышленными и бытовыми отходами. Это приводит к нарушению естественных процессов самоочищения водоемов, наносит ущерб их обитателям.

1. Важным показателем качества воды является количество растворенного в ней кислорода. Кислород необходим для жизни обителей водоемов. За счет деятельности аэробных (аэро-воздушный) бактерий кислород используется для окисления органических веществ животных и растительных организмов с образованием CO₂, H₂O, . Тем самым осуществляется самоочищение воды.

При недостатке кислорода процесс разложения органических веществ ведут анаэробные (не требующие O₂) бактерии с образованием CH₄, NH₃, H₂S, PH₃. Вода приобретает гнилостный запах, гибнет рыба и другие обитатели водоемов.

2. Большой вред природным водоемам наносят растворенные в сточных водах минеральные удобрения, смываемые с поверхности почвы. Эти удобрения вызывает бурное разрастание сорной травы и водорослей. Это приводит к засорению водоемов и их гибели.

3. Огромный урон живым организмам в водоемах наносят промышленные сточные воды, содержащие ядовитые вещества, в частности соединения токсичных металлов.

Способы очистки сточных вод зависят от характера содержащихся в них загрязнений.

1. Бытовые сточные воды в основном содержат органические вещества. Поэтому они после обеззараживания хлором или озоном подвергается биологической очистке. При биологическом окислении органических веществ образуется биомасса, которую используют для получения белково-витаминного концентрата для подкормки животных.

Очистка промышленных сточных вод от органических веществ применяют также радиационные методы (γ – излучение). Этот метод позволяет уничтожить ядовитые вещества: красители, пестициды, фенолы, поверхностно-активные вещества.

2. Очистка промышленных сточных вод весьма сложна. Они содержат вещества, которые являются ядами для микроорганизмов и не могут быть очищены биологическим методами. Удаление металлов может быть осуществлено осаждением их в виде нерастворимых веществ-осадков (HgS, PbS и т.д.), а также экстракцией органическими растворителями.

3. Для очистки сточных вод от неорганических солей применяются дистилляция, вымораживание, электродиализ, обратный осмос и др. Наиболее надежный способ защиты водоемов основан на создании экономически рациональных замкнутых систем, обеспечивающих многократное использование воды в производстве.