Окислы азота. Основными источниками выброса являются предприятия, производящие азотные удобрения, азотную кислоту и нитраты, анилиновые красители, нитросоединения, вискозный шелк, целлулоид. Количество окислов азота, поступающих в атмосферу, составляет 20 млн. т в год.

     Соединения фтора. Источниками загрязнения являются предприятия по производству алюминия, эмалей, стекла, керамики, стали, фосфорных удобрений. Фторсодержащие вещества поступают в атмосферу в виде газообразных соединений — фтороводорода или пыли фторида натрия и кальция. Соединения характеризуются токсическим эффектом. Производные фтора являются сильными инсектицидами.

     Соединения хлора. Поступают в атмосферу от химических предприятий, производящих соляную кислоту, хлорсодержащие пестициды, органические красители, гидролизный спирт, хлорную известь, соду. В атмосфере наблюдаются как примесь молекулы хлора и паров соляной кислоты. Токсичность хлора определяется видом соединений и их концентрацией.

     В металлургической индустрии при  выплавке чугуна и переработке его  на сталь происходит выброс в атмосферу  различных тяжелых металлов и  ядовитых газов. Так, в расчете на 1 т предельного чугуна выделяется 2,7кг сернистого газа и 4,5кг пылевых  частиц, которые состоят из соединений мышьяка, фосфора, сурьмы, свинца, паров  ртути и редких металлов, смоляных веществ и цианистого водорода.

     1.3 Источники химического загрязнения

 

       В процессе своей хозяйственной деятельности человек производит различные вещества. Все производимые вещества с использованием как возобновимых, так и невозобновимых ресурсов можно разделить на четыре типа:

• исходные вещества (сырье);
• промежуточные вещества (возникающие или используемые в процессе производства);
• конечный продукт;
• побочный продукт (отход).

       Отходы  возникают на всех стадиях получения  конечного продукта, а любой конечный продукт после потребления или  использования становится отходам, поэтому конечный продукт можно  назвать отложенным отходом. Все  отходы попадают в окружающую среду  и включаются в биогеохимический круговорот веществ в биосфере. Многие химические продукты включаются человеком  в биогеохимический круговорот в  масштабах на много превышающих  естественный круговорот. Некоторые  вещества, направляемые человеком в  окружающую среду, раньше отсутствовали  в биосфере (например, хлорфторуглероды, плутоний, пластмассы и др.), поэтому  естественные процессы достаточно долго  не справляются с этими веществами. Следствием является огромный вред наносимый  организмам.

     Энергетические объекты - источники самых больших объемов  химического загрязнения. Самое большое количество отходов связанно с производством энергии, на потреблении которой основана вся хозяйственная деятельность. Вследствие сжигания ископаемого топлива в целях получения энергии в атмосферу  сейчас идет мощный поток восстановительных газов.

     Загрязнения и отходы энергетических объектов разделяются  на два потока: один вызывает глобальные изменения, а другой - региональные и локальные. Глобальные загрязнители поступают в атмосферу, и за счет их том числе парниковых газов. Из этой таблицы видно, что в накопления изменяется концентрация малых газовых  составляющих атмосферы, в атмосфере  появились газы, которые раньше в  ней практически отсутствовали - хлорфторуглероды. Последствия накопления глобальных загрязнителей в атмосфере  это:

• парниковый эффект;
• разрушение озонового слоя;
• кислотные осадки.

     Транспорт как  источник химического загрязнения

     Второе  место по загрязнению окружающей среды занимает транспорт, особенно автомобильный. В 1992 г. Автомобильный  парк мира составлял 600 миллионов единиц и при сохранении тенденции роста  к 2015 г. Может достигнуть 1,5 млрд. единиц. Сжигание автотранспортом ископаемого  топлива повышает концентрации CO, NO_x, CO₂, углеводородов, тяжелых металлов и твердых частиц в атмосфере, он же дает твердые отходы (покрышки и сам автомобиль после выхода из строя) и жидкие (отработанные масла, мойка и т. д.). На долю автомобилей приходится 25 % сжигаемого топлива. За время эксплуатации, равное 6 годам, один усредненный автомобиль выбрасывает в атмосферу: 9 т CO₂, 0,9 т CO, 0,25 т NO_x и 80 кг углеводородов.

     Химическая промышленность  как источник загрязнения

     Конечно, по сравнению с энергетикой и  транспортом глобальное загрязнение  посредством химической промышленности невелико, но это тоже достаточно ощутимое локальное воздействие. Большинство  органических полупродуктов и конечная продукция, применяемая или производимая в отраслях химической промышленности, изготавливается из ограниченного  числа основных продуктов нефтехимии. При переработке сырой нефти  или природного газа на различных  стадиях процесса, например, перегонке, каталитическом крекинге, удалении серы и алкилировании, возникают как  газообразные, так и растворенные в воде и сбрасываемые в канализацию  отходы. К ним относятся остатки  и отходы технологических процессов, не поддающиеся дальнейшей переработке.

     Газообразные  выбросы установок перегонки  и крекинга при переработке нефти  в основном содержат углеводороды, моноксид углерода, сероводород, аммиак и оксиды азота. Та часть этих веществ, которую удается собрать в  газоуловителях перед выходом в  атмосферу, сжигается в факелах, в результате чего появляются продукты сгорания углеводородов, моноксид углерода, оксиды азота и диоксид серы. При  сжигании кислотных продуктов алкилирования  образуется фтороводород, поступающий  в атмосферу. Также имеют место  неконтролируемые эмиссии, вызванные  различными утечками, недостатками в  обслуживании оборудования, нарушениями  технологического процесса, авариями, а также испарением газообразных веществ из технологической системы  водоснабжения и из сточных вод.

     Из  всех видов химических производств  наибольшее загрязнение дают те, где  изготавливаются или используются лаки и краски. Это связано с  тем, что лаки и краски часто изготавливают  на основе алкидных и иных полимерных материалов, а также нитролаков, обычно они содержат большой процент  растворителя. Выбросы антропогенных  органических веществ в производствах, связанных с применением лаков  и красок составляет 350 тыс. т в  год, остальные производства химической промышленности в целом выделяют 170 тыс. т год.

 

1.4 Воздействие химических веществ на окружающую среду

 

     Исследованием влияния антропогенных химических веществ на биологические объекты  окружающей среды занимается экотоксикология. Задачей экотоксикологии является изучение воздействия химических факторов на виды, живые сообщества, абиотические составляющие экосистем и на их функции.

     Под вредным воздействием, наносимым  соответствующей системе, в экотоксикологии  понимают:

• явственные изменения обычных колебаний численности популяции;
• долгосрочные или необратимые изменения состояния экосистемы.

     Воздействия на отдельные  особи и популяции

     Любое воздействие начинается с токсического порога, ниже которого не обнаруживается влияние вещества (NOEC - концентрация, ниже, которой не наблюдается воздействие). Ему отвечает понятие экспериментально определяемого порога концентрации (LOEC - минимальная концентрация, при которой наблюдается влияние вещества). Применяется также третий параметр: MATC - максимально допустимая концентрация вредного вещества (в России принят термин ПДК - “предельно допустимая концентрация”). ПДК находят расчетом, и ее значение должно находиться между NOEC и LOEC. Определение этой величины облегчает оценку риска воздействия соответствующих веществ на чувствительные к ним организмы.

       Химические  вещества в зависимости от свойств  и строения воздействуют на организмы  по разному.

Молекулярно-биологические  воздействия.

     Многие  химические вещества взаимодействуют  с ферментами организма, изменяя  их структуру. Так как ферменты катализируют тысячи химических реакций, становится понятным, почему любое изменение  их структуры глубоко влияет на их специфичность и регуляторные свойства.

       Пример: цианиды блокируют фермент дыхания - цитохром-с-оксидазу; катионы Са²⁺ тормозят активность рибофлавинкитазы, которая является переносчиком фосфата на рибофлавин в клетках животных.

     Нарушения обмена веществ и  регуляторных процессов  в клетке.

     Метаболизм  клеток может быть нарушен под  действием химических веществ. Реагируя с гормонами и другими регуляторными  системами, химические вещества вызывают неконтролируемые превращения, изменяют генетический код.

       Пример: нарушение реакций окислительного расщепления углеводов, вызываемое токсичными металлами, особенно соединениями меди и мышьяка; пентахлорфенол (ПХФ), триэтилсвинец, триэтилцинк и 2,4-динитрофенол разрывают цепь химических процессов дыхания на стадии реакции окислительного фосфорилирования; лидан, соединения кобальта и селена нарушают процесс расщепления жирных кислот; Хлорорганические пестициды и полихлорированные бифенилы (ПХБФ) вызывают нарушения работы щитовидной железы.

Мутагенное  и канцерогенное  воздействие.

      Такие вещества как  ДДТ, ПХБФ и полиароматические  углеводороды (ПАУ) потенциально обладают мутагенным и канцерогенным воздействием. Их опасное воздействие на человека и животных проявляется в результате длительного контакта с этими  веществами, содержащимися в воздухе  и пищевых продуктах. По данным, полученным на основе экспериментов с животными, канцерогенное действие осуществляется в результате двухступенчатого механизма.

     Воздействие на поведение организмов.

     Промоторы усиливают действие инициатора, а их собственное воздействие на организм в течение некоторого времени является обратимым.

       Аддитивное  воздействие - суммирование (сложение) отдельных воздействий.

       Нарушение поведения организмов является следствием суммарного воздействия на биологические  и физиологические процессы.

       Пример: Было установлено, что для явного изменения поведения, обусловленного воздействием химических препаратов, достаточно значительно меньших концентраций, чем ЛД₅₀ (летальная доза при смертности 50 %).

     Разные  организмы обладают различной чувствительностью  к химическим веществам, поэтому  время проявления тех или иных действий химических веществ для  различных биосистем различно.

     Влияние на экосистему.

     Под действием химических веществ изменяются следующие параметры экосистемы:

• плотность популяции;
• доминантная структура;
• видовое разнообразие;
• изобилие биомассы;
• пространственное распределение организмов;
• репродуктивные функции.

 

     

     ГЛАВА 2 ЗАЩИТА НАСЕЛЕНИЯ  ОТ ХИМИЧЕСКОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ

2.1 Мероприятия по защите населения от химического загрязнения

 

     Противохимическая защита это комплекс мероприятий  проводимых с целью предотвратить  или ослабить воздействие на людей  химической обстановки. На объектах народного  хозяйства мероприятиями противохимической  защиты руководит начальник штаба  Гражданской Обороны. Непосредственным проведением мероприятий на объектах занимаются специальные службы ГО.

     Задачи  противохимической  защиты:

     1. своевременное выявление признаков  химического заражения и оповещение  населения об опасности ;

     2. защита населения, животных, продуктов  питания, питьевой воды, материальных  и культурных ценностей;

     3. ликвидация последствий химического  заражения.

     Режимы  противохимимической  защиты:

     1. применение средств индивидуальной  защиты , прекращение работы с  укрытием населения в защитных  сооружениях;

     2. применение средств индивидуальной  защиты и продолжение работы;