Химия и экология их польза
Нередко учащимся 8 класса задают написать сочинение, сообщение, эссе, выполнить проект на тему «Химия в жизни человека»? Это неслучайно. Уже не одно столетие химия занимает важное место в жизни людей.
Лекарства, косметика, бытовая химия, многие пищевые добавки, вещи первой необходимости – все это получено с помощью химических веществ и их реакций. Роль этой науки большей частью положительна. И лишь бесконтрольное ее использование в отраслях потребительского рынка может нанести вред.
Роль химии в жизни человека
Химия – не только научно-теоретическая дисциплина. Это одна из самых применимых на практике наук. Ее открытиями пользуются промышленность, сфера услуг и просто любая семья.
Химия в быту
Каждая современная семья использует огромное количество средств бытовой химии – на кухне, в ванной, гостиной, спальне. Они помогают экономить время, сохранять здоровье, поддерживать чистоту, создавать красивый интерьер, выращивать растения, ухаживать за автомобилями.
Вот только некоторые из этих средств:
стиральные порошки, мыло;
шампуни;
клеи, краски, лаки;
пятновыводители, очистители, крема для обуви;
удобрения, вещества для защиты домашних растений от насекомых, болезней.
Так, при стирке активные вещества вступают в реакцию с грязью, в результате чего она как бы отталкивается от ткани. В хозяйственном мыле – это обычная щелочь природного происхождения, в порошках – синтетические ПАВ. Для создания красок тоже используют химию: едкий натр в гуаши, олифа – в масляных разновидностях.
Однако химия оставила свой след и в привычных операциях. Когда готовят пирог, то смешивают соду и лимонный сок. Происходит процесс растворения соды и выделения углекислого газа СО2. Он пробивает себе выходы, и тесто поднимается.
Очистка металлической посуды от накипи с помощью лимонной кислоты производится в результате растворения твердых карбонатных пленок (накипи) в кислой среде.
Химия и человеческий организм
Человек – это сложная система, состоящая из различных элементов и органических веществ. Но требуется постоянное их пополнение. Кальций, калий, кислород, фосфор, аминокислоты – все это должно поступать в организм с едой.
Влияние внешних веществ по-разному воздействует на человека. Так, принятие аспирина с помощью химических реакции разжижает кровь. Для одного человека, с густой кровью и склонностью к тромбам, – это спасение. Для другого, с нарушением свертываемости крови, применение этого лекарства может довести до летального исхода.
Поэтому химические вещества или продукты с ними сопровождаются инструкциями, как обезопасить себя.
Пример: уксусную кислоту нельзя употреблять, не разбавив большим количеством воды. При работе с чистящими гелями, пастами, надо надевать перчатки. Нельзя употреблять слишком много соли из-за накопления натрия, ведущего к отекам.
Химия в промышленности
На химических реакциях основано большинство промышленных производств мира.
Так, благодаря промышленной химии, получают:
лекарства;
продукты питания;
пластиковые, резинотехнические изделия;
бензин;
бумажные изделия;
синтетические ткани;
строительные и отделочные материалы;
металлы и сплавы с новыми свойствами для медицины, космоса, электроники;
кисломолочную продукцию и многое другое.
Как отдельный комплекс выделяют химическую промышленность, состоящую из фармацевтической, нефтехимической, горно-химической отраслей. Общество получает от них значительный объем продукции.
Значение химии в нашей жизни
Влияние химии на качество жизни человека двояко. Она способна как помогать, так и наносить вред человеку и окружающей среде.
Вредное воздействие
Несмотря на огромную пользу, химия способна причинить вред. От стиральных порошков может возникнуть раздражение на коже, особенно у детей.
Лаки и некоторые краски при продолжительном вдыхании способны привести к интоксикации с головокружением, тошнотой, слабостью.
Удобрения при передозировке накапливаются в плодах и зелени, приводя к поражению желудочно-кишечного тракта.
Но наибольший вред способны привести пищевые химические добавки с кодом «Е», особенно если они не прошли длительного изучения или если их употреблять в больших количествах с едой.
Пример: модифицированный крахмал в йогуртах способен пагубно влиять на поджелудочную железу. А волокна, обработанные специальными химикатами для прочности и сохранения яркой окраски, вызывают аллергические дерматиты. Особенно это характерно для продукции одной из азиатских стран.
Чтобы оградить свой организм от вредного воздействия, следует:
соблюдать меры предосторожности, если используются такие вещества;
не приобретать продукцию, производитель которой неизвестен;
питаться полезной натуральной едой, ограничивая вкусные, но вредные продукты.
Эти простые правила позволят без риска для здоровья пользоваться всеми достижениями современной химии.
Польза химии
Вещества, полученные химическим путем, используют в медицине. Они помогают сохранить больным людям жизнь, поддерживают здоровье.
Одно из достижений – способность улучшать вкусовые качества: сахар, ванилин – тому наглядный пример.
В доме химические вещества убивают микробов, поддерживают комфортный микроклимат в квартире, дают тепло.
Сельским жителям и сельскохозяйственным предприятиям помогают обезопасить поле, сад, огород, приусадебное хозяйство, птицефабрику, повысить урожайность или надои. Это дает возможность обеспечивать едой жителей планеты.
Интересные факты о химии в повседневной жизни
Несколько любопытных фактов, где еще мы можем наблюдать химические реакции:
Абсорбция – это способность поглощать что-либо. Например, активированный уголь захватывает вредные, болезнетворные соединения. Однако такими же способностями обладает обычный рис. Если в слишком соленый суп опустить мешочек с этим злаком, то соль впитается в него, и суп будет спасен.
Мозг – это минилаборатория, в которой ежеминутно происходит около ста тысяч химических реакций.
Садовые и дикие яблоки, оставленные в разрезанном виде, через 5-10 минут становятся буроватыми. Но они не испортились. Это произошла реакция окисления железа, содержащегося в мякоти. Но в воздухе железо соединилось с кислородом, и произошло образование оксида.
Источник
Химическая промышленность — это отрасль, производящая продукцию путем химической переработки сырья. Химическая промышленность тесно связана с охраной окружающей среды, так как такое производство все чаще имеет плохие последствия для природы, людей.
Проблемы химической промышленности с точки зрения экологии
Предприятия, занимающиеся химическим производством – один из источников выбросов опасных веществ в окружающую среду. Даже небольшой объем выбросов имеет свои последствия, влияя на качество воздуха, почвы, воды. С развитием промышленности государство начало вводить требования по уменьшению сбросов, утилизации отходов, приносящих вред среде.
Не стоит забывать про свалки, где хранятся потенциально опасные отходы, которые выделяют вредные для природы вещества. На восстановление этих территорий уйдет не один десяток лет.
Наряду с перечисленными минусами, промышленность имеет и свой главный плюс — это возможность получать уникальные виды сырья, не существующие в природе. Не будь химической промышленности, не было бы разнообразия пластмассовых изделий, бытовой химии, облегчающей мытье посуды и стирки, материалов, позволяющих сделать ремонт в доме. Большая часть привычных вещей была получена в результате химической переработки.
Как часто вы ходите в магазин за продуктами? В большинстве продукты имеют упаковку, этикетки, состав. Качественная упаковка нужна, чтобы на пути от завода до корзины покупателя продукт не испортился, а по этикетке потребитель мог понять, что он приобретает. Процесс производства многих изделий невозможен без переработки: вы бы не прочли состав масла без качественной краски на этикетке.
Если бы заводы, относящие к пищевой промышленности, не использовали бытовую химию для очистки оборудования, помещений, качество продукции не внушало бы доверия. Даже если процесс производства продукции не подразумевает химическую переработку, предприятия все равно покупают товары, обеспечивающие производственный процесс, сохранность готовой продукции.
Источники химического загрязнения
Основные источники химического загрязнения:
- Выхлопные газы. Это проблема большинства городов, так как за последние десятки лет количество автомобилей возросло, а вместе с ними и выбросы в атмосферу. В городской среде это один из главных источников загрязнения воздуха.
- Заводы влияют на экологию не самым лучшим образом, сточные воды содержат большое количество химикатов, вредных для окружающей среды.
- ТЭЦ влияет на промышленное предприятие, так как представляет источник тепловых и электрических нагрузок. Вред экологии вызван выбросами при сжигании угля, так как в них присутствуют радиоактивные элементы.
- АЭС — источник техногенного загрязнения окружающей среды. При неправильной эксплуатации АЭС могут выделяться вещества, угрожающие окружающей среде.
- Природные источники — лесные пожары, извержения вулканов.
Влияние химического производства на окружающую среду
Химическая и нефтехимическая промышленность — один из главных источников загрязнения, так как в процессе производства осуществляются выбросы, влияющие на качество воздуха, воду, почву. Они будут увеличиваться, если размещать оборудование на открытых площадках. Токсичные вещества начинают скапливаться около источника, потому что температура окружающей среды, промышленных выбросов не особо отличается друг от друга.
Помимо загрязненного воздуха, не менее опасными являются сточные воды, так как они содержат различные кислоты, щелочи, органические вещества, также причиняющие вред окружающей среде.
Источники загрязнения атмосферы
Основные источники загрязнения атмосферы:
- Природные — пыль, вулканы, пыльца, пожары.
- Искусственные — транспортные, производственные, бытовые. Эти источники выделяют загрязнители воздуха — оксид углерода, двуокись углерода, диоксид серы, оксиды азота, озон, углеводороды и свинец.
Источники загрязнения почвы
Заводы, производящие цветные, черные металлы, влияют на попадание в почву загрязняющих элементов, оказывающих негативное влияние на экологию.
Тяжелые металлы могут накапливаться в растительных и животных тканях, вызывая мутацию.
Также опасными загрязнителями могут быть хлордиоксины, образующиеся при производстве гербицидов.
Источники загрязнения гидросферы
Основным источником загрязнения являются предприятия химической промышленности, выделяющие яды, неорганические примеси вместе с отходами. Если стоки недостаточно очищены от этих выбросов, то они могут попадать в крупные водоемы и распространять их загрязнение. Сточные воды содержат альдегиды, аммиак, смолу, прочие нефтепродукты. В результате химической переработки, эти отходы попадают в воду, уменьшают уровень кислорода.
Влияние на здоровье человека
Развитие химической промышленности влияет не только на экологию, но и на здоровье человека. Реакция человека на загрязняющие вещества зависит от его пола, возраста, здоровья. Небольшие объемы загрязняющих веществ могут оказать более сильное воздействие на детей и пожилых, так как они относятся к уязвимой группе. Если токсичные вещества попадают в организм человека регулярно, то это может вызвать хроническое отравление.
Истощение природных ресурсов
Развивается не только химическая промышленность, но и другие отрасли. С каждым годом их становится больше, на их обслуживание уходят большие объемы воды. Поэтому возникает проблема истощения ресурсов, а если учесть проблему загрязнения вод, то масштаб серьезный. Также темп добычи природных ресурсов начинает превышать их возобновление. Все чаще срубаются огромные леса, помимо этого есть опасность возобновления масштабных лесных пожаров.
Изменение природного ландшафта
Изменение природного ландшафта происходит при добыче угля. Недостатки производства:
- риск истощения природных ресурсов;
- ухудшение качества жизни населения.
Строительство гидроэлектростанций несет риск уничтожения редких видов рыбы, землетрясений, наводнений.
При неправильной транспортировке разливы нефтепродуктов могут принести огромный урон для природы и разрушить ее. При уменьшении или прекращении этих воздействий и проведении мероприятий по охране природы возможно нормализовать обстановку и улучшить качество природных ресурсов, восстановить природный ландшафт.
Отходы химической промышленности
Отходы химической промышленности — материалы, содержащие вредные вещества, несущие угрозу для человеческого здоровья. Сюда относятся остаточные изделия при производстве. Это могут быть вредные составы топлива, пыль, шлаки, зола. Сейчас эта промышленность занимается переработкой большого объема сырья, после которого остаются отходы, потенциально вредные для здоровья, окружающей среды.
Выделяют следующие классы опасности отходов:
- Чрезвычайно опасные (1 класс): отходы мышьяка, ртути, асбестовая пыль;
- Высоко опасные (2 класс): свинцовые аккумуляторы, остатки нефтепродуктов, серная кислота;
- Умеренно опасные (3 класс): ацетон, песок, загрязненный бензином, табачная пыль;
- Малоопасные (4 класс): пыль металлов, бумажные отходы, отработанные покрышки.
Стоит также проблема невозможности переработки некоторых изделий, после этого они скапливаются на мусорных полигонах и разлагаются более 50-100 лет. Поэтому сейчас очень актуальна идея сортировки мусора, отходов с целью их дальнейшей переработки. Это поможет сохранить природный ландшафт и получить в результате переработки новые изделия, которые можно будет использовать неоднократно.
Сейчас утилизацией отходов могут заниматься только те предприятия, которые имеют на это разрешение.
Из-за многообразия видов химической продукции сложно выделить один способ утилизации. Эту проблему также активно рассматривают на выставках, где специалисты из разных стран делятся своим опытом и технологиями.
Оценка опасности веществ
Деление на классы позволяет выявить факторы, влияющие на окружающую среду и классифицировать опасные вещества по периодам восстановления. Чрезвычайно опасные вещества оцениваются, как невозможные к восстановлению и носящие высокую опасность на окружающую среду.
Второй класс веществ несет высокую опасность для окружающей среды и может восстанавливаться не менее тридцати лет. Третий класс веществ имеет среднюю степень воздействия на природу и восстанавливается не менее десяти лет. Четвертый класс веществ несет низкую опасность и восстанавливается не менее трех лет.
Пути решения экологических проблем химической промышленности
Вступление России во Всемирную торговую организацию нанесло сильный удар по химической промышленности:
- Выявлены проблемы несоответствия международным экологическим стандартам, что влечет за собой риск закрытия многих заводов.
- Приняты решения по усилению безопасности на производстве и внедрению экологических технологий. Для этого в Москве ежегодно проводятся выставки с целью обмена опытом. Выставки проводятся не только для химиков. В них участвуют представители разных профессий, заинтересованные в решении экологических проблем.
Текущее состояние экологической ситуации в России
На данный момент в России принимаются стратегические цели по обеспечению экологической безопасности, сохранению естественных природных систем и их поддержания.
Самой большой проблемой в регионах является обращение с отходами.
Развитие культуры переработки отходов производства и потребления только начинает набирать обороты. Например, в Ростовской области в год образуется около 10 млн тонн отходов, но только 24% из них обезвреживаются. Яркий пример воздействия химической промышленности на окружающую среду — недавняя авария в Норильске, а на решение возникшей проблемы уйдет не один десяток лет.
Источник
В процессе жизнедеятельности человек загрязняет верхний слой земли — биосферу. Влияние химической промышленности на окружающую среду — одно из самых сильных. Вредные компоненты накапливаются в воздухе, сбрасываются в водоемы, остаются в почве.
Воздействие химии на внешнюю среду
Химическое производство отрицательно влияет на экологию и здоровье человека.
Вредное воздействие бывает трех типов:
- Истощение природных ресурсов. При добыче нефти и газа их становится меньше. Рано или поздно источники ресурсов закончатся.
- Загрязнение среды химическими компонентами: бесконтрольное поступление отходов в естественные воды, почву и воздух. К таким загрязняющим веществам относят тяжелые металлы: никель, железо, щелочи.
- Появление техногенных ландшафтов.
Перечисленные типы взаимодействуют. Разделять их полностью было бы ошибкой.
Источники загрязнений
Объекты химической промышленности вызывают экологические проблемы. Это связано с технологией производства и с токсичностью некоторых веществ для природы и человека. Остатки переработки сбрасывают на отвальные площадки и полигоны. Опасные компоненты попадают в почву во время ветровой и водной эрозии.
Неконтролируемый выброс элементов возникает при авариях. Классический пример — катастрофа на АЭС в Чернобыле. Ее последствия до сих пор оказывают неблагоприятное влияние на людей.
Среди основных токсичных истоков химического производства выделяют такие:
- оксид азота;
- растворители органического происхождения;
- соединения серы, железа, фосфора;
- хлор и производные;
- ртуть и другие.
Важно! У многих компаний нет должного финансирования для внедрения контроля безопасности при производстве товаров химической промышленности.
К наиболее опасным химическим производствам относят:
- заводы по изготовлению искусственного волокна;
- предприятия по производству кислот и удобрений;
- объекты целлюлозно-бумажной промышленности;
- нефте-, коксо химические производства.
Негативное влияние на экологию оказывают и другие моменты:
- пары бензина на заправках, которые загрязняют атмосферу;
- сбросы в водоемы сточных вод с заводов;
- нерациональное ведение сельского хозяйства, использование ядохимикатов, которые проникают в почву;
- электрохимические процессы: производство алюминия и подобное;
- получение ПАВ и других реагентов;
- жидкие и растворимые в воде загрязнители;
- заводы сернокислотного производства.
Нельзя упускать из виду бытовые и промышленные сточные воды. Наличие в них органических соединений отрицательно сказывается на состоянии земных оболочек. Необходима тщательная многоступенчатая очистка, прежде чем стоки попадут в окружающую среду.
Главные проблемы в химии
В результате вмешательства человека в природу возникают необратимые последствия. Создает дисбаланс в природе еще одна отрасль – бытовая химия. Она оказывает отрицательное влияние на окружающую среду.
Развитие органической химии вызывает проблемы экологического состояния планеты и здоровья человека:
- повышается уровень онкологических заболеваний;
- наблюдаются изменения нервной системы, болезни внутренних органов, отклонения у новорожденных, которые были получены еще во время внутриутробного развития.
Основная причина такого влияния — непродуманность, несовершенство технологических процессов. В результате страдают все природные ресурсы.
Химические факторы, загрязняющие окружающий мир, могут быть созданы природой и человеком. Производство — причина антропогенного выброса вредных веществ.
При оценке особо опасных веществ выделяют такие параметры:
- Токсичность. Ее уровень устанавливают в специальных лабораториях, проводят опыты на животных.
- Способность компонентов вызывать раковые опухоли.
- Скорость выведения из организма человека.
- Способность накапливаться в слоях оболочек планеты.
- Влияние на молекулярном уровне, вызывание мутаций.
- Минимальные концентрации веществ, превышение которых делает их опасными.
При наличии у вещества хотя бы одного из перечисленных свойств, его относят к опасным соединениям. Если есть два, три и больше параметров — к особо опасным.
Развитие химии в Российской Федерации охватывает следующие проблемы науки:
- износ производственных мощностей;
- высокая стоимость и отсутствие нужного ассортимента сырья;
- плачевное состояние кадрового потенциала химического производства;
- неэффективная внешняя политика государства;
- высокая цена электроэнергии и ж/д перевозок;
- низкий уровень автоматизации производств;
- отсутствие современного химического оборудования.
Базовый компонент российской промышленности — химическая отрасль. Роль химии не последняя. Она приносит окружающей среде серьезный урон.
Пути решения экологических проблем
Экологические проблемы возможно предупредить.
Снизят неблагоприятное влияние промышленности на человека и окружающую среду такие методы:
- действие средств контроля и очистительных сооружений;
- соблюдение ГОСТов и других нормативных стандартов в области охраны окружающей среды;
- выполнение требований, прописанных в государственной экологической экспертизе;
- следование правилам и мероприятиям по охране окружающей природы.
Ученые предлагают и другие варианты решения данной экологической проблемы:
- снижение количества отходов;
- сокращение объемов использования энергии;
- очищение воздуха на чрезмерно загрязненных территориях;
- повышение энергоэффективности;
- ограничение роста населения;
- переход на экологически чистые и возобновляемые источники получения электрической и тепловой энергии.
Для уменьшения вредного влияния химической промышленности было решено объединить силы государства, бизнеса и науки. Изучив источники загрязнения и возможные способы устранения проблемы, компании приступили к разработке новых технологий, не нарушающих природный баланс и не угрожающих здоровью человека.
( 4 оценки, среднее 4.25 из 5 )
Источник