Свинец и экология

|3. |01.12.98|ВАЗ 21063 |10,0 |10,0 |1,0 |1,0 |

|4. |11.01.99|ВАЗ 21061 |0,5 |0,5 |0,5 |0,5 |

|5. |12.01.99|ВАЗ 21063 |1,0 |1,0 |1,0 |1,0 |

|6. |12.01.99|ВАЗ 2121 |1,5 |1,5 |1,5 |1,5 |

|7. |14.01.99|Таврия |2,4 |2,4 |1,2 |1,2 |

|8. |15.01.99|Мицубиси RVR |1,0 |1,0 |1,0 |1,0 |

|9. |15.01.99|Ниссан |8,0 |8,0 |1,2 |1,2 |

|10. |15.01.99|Мазда 626 |0,9 |0,9 |0,9 |0,9 |

|11. |17.01.99|ЗАЗ 96 Б |2,0 |2,0 |1,5 |1,5 |

|12. |23.01.99|ГАЗ 2410 |6,0 |6,0 |3,5 |3,5 |

|13. |25.01.99|ВАЗ 2107 |1,5 |1,0 |1,5 |1,0 |

|14. |25.01.99|АUDI 80 |1,0 |0,9 |1,0 |0,9 |

График содержания СО в отработавших газах.

6.7. Выводы.

По результатам проверки содержания окиси углерода в выхлопных газах

автомобилей можно сделать следующие выводы:

1. При работе двигателя на минимальных оборотах содержание оксида углерода

(II) выхлопных газов больше, чем при работе двигателя на повышенных

оборотах. Это происходит потому, что двигатель рассчитан на скоростные

режимы.

2. Машины иностранного производства по токсичности не отличаются от машин

российского производства.

3. Содержание оксида углерода (II) в выхлопных газах автомобиля можно

регулировать. Каждый автомобиль в обязательном порядке должен подлежать

регулировке, в процессе которой автомобиль устанавливается на

определенном режиме работы, при котором в атмосферу выбрасывается

минимальное количество угарного газа. Некоторые машины без регулировки

отвечают требованиям ГОСТа. Если токсичность автомобиля укладывается в

норму, то автомобиль не регулируют. Но не все автомобили поддаются

регулировке, что говорит об их неисправности и необходимости ремонта

двигателя.

4. Сколько автомобиль не регулируй, а угарный газ все равно будет

присутствовать в выхлопных газах и будет оказывать негативное влияние на

организм человека.

6.8. Влияние оксида углерода (II) на организм человека.

СО вытесняет О2 из оксигемоглобина [ОНb] крови, образуя

карбоксигемоглобин [COHb], содержание О2 может снижаться с 18-20 % до 8 %

(аноксимия), а разница между содержанием НbО в артериальной и венозной

крови уменьшается с 7-8 % до 2-4 %. Способность вытеснять О2 из соединения

с гемоглобином объясняется гораздо более высоким сродством последнего к СО,

чем к О2. Кроме того в присутствии СО в крови ухудшается способность НbО к

диссоциации, а отдача О2 к тканям происходит только при очень низком

парциальном давлении и его в тканевой среде. При острых отравлениях в

соответствии с концентрацией СО и О2 во вдыхаемом воздухе через некоторое

время в крови устанавливается равновесие: определенный процент Нb

оказывается связанным с СО, остальная часть с О2. Равновесие между

концентрацией СО в крови и в воздухе достигается в течение довольно

длительного времени – тем раньше, чем больше минутный объем дыхания. Когда

содержание СО во вдыхаемом воздухе и в растворе в жидкой части крови

уменьшается, начинается отщепление СО от СОНb и обратное выделение его

через легкие. Диссоциация СОНb происходит в 3600 раз медленнее, чем НbО. СО

способна оказывать непосредственное токсическое действие на клетки, нарушая

тканевое дыхание и уменьшая потребление тканями О2.

СО нарушает фосфорный обмен; нарушение азотистого обмена вызывает

азотемию, изменение содержания белков плазмы, снижение активности

холинэстеразы крови и уровня витамина В6. Угарный газ влияет на углеводный

обмен, усиливает распад гликогена в печени, нарушая утилизацию глюкозы,

повышая уровень сахара в крови. Поступление СО из легких в кровь

обусловлено концентрацией СО во вдыхаемом воздухе и длительностью

ингаляции. Выделение СО происходит главным образом через дыхательные пути.

Больше всего при отравлении страдает ЦНС. При вдыхании небольшой

концентрации (до 1 мг/л) – тяжесть и ощущение сдавливания головы, сильная

боль во лбу и висках, головокружение, дрожь, жажда, учащение пульса,

тошнота, рвота, повышение температуры тела до 38-40 С. Слабость в ногах

свидетельствует о распространении действия на спинной мозг.

7. Способы борьбы с массовым загрязнением ионами свинца.

Рекомендации по защите биосферы от вредного влияния ионов свинца.

I. Совершенствование производственных технологий:

1) Изменение технологии производства свинца и его сплавов.

2) Проведение технического перевооружения аккумуляторных заводов.

3) Отказ от использования свинцовых пигментов в производстве

декоративных красок, замена их ферритами, титанитами, алюминатами.

4) Внедрение передовых технологических процессов и оборудования для

производства высокооктановых, не содержащих свинец, бензинов.

Дооборудование автотранспортных средств с целью замены этилированного

бензина альтернативными видами топлива. Интересной альтернативой

бензину представляется метиловый спирт, полностью сгорающий до

углекислого газа и воды.

До недавнего времени метанол использовался главным образом для

производства различных органических производных, однако в настоящее время

все более заметна роль в производстве моторных топлив. В Германии и других

странах 7-15 % метилового спирта добавляют к бензину с целью экономии

последнего. Полная же его замена метиловым спиртом сдерживается

необходимостью конструкционных изменений в двигателе и ещё недостаточными

объемами промышленного выпуска подобного горючего, доступность которого

определится технологическими успехами в производстве водорода из воды. Если

же в качестве углеродсодержащего компонента удастся использовать углекислый

газ, избыток которого накапливается в атмосфере, то технология производства

метанола существенно удешевится.

Как топливо будущего рассматривается и гидразин, достоинства которого

определяются неисчерпаемостью и дешевизной сырья: азот из воздуха и водород

из воды. К недостаткам следует отнести канцерогенность самого гидразина и

выделение им аммиака при разложении.

Водородное топливо. В наши дни очень серьезно обсуждается эта проблема.

Двигатель не будет подвержен большим конструкционным изменениям .Водородное

топливо в 10 раз калорийнее бензина, а в атмосферу выбрасываются только

пары воды. Если оно будет применено, то, по-видимому, не раньше, чем

истощится природное органическое топливо и будут созданы термоядерная и

солнечная энергетики, способные обеспечить дешевой энергией технологию

разложения воды.

Автомобильное газовое топливо, топливо для автомобильных двигателей,

бывает двух видов: сжиженный газ, компримированный газ. Сжиженный газ

состоит из пропана или смеси пропана с бутаном. Эти УВ, находящиеся при

комнатной температуре и нормальном давлении в газообразном состоянии, под

давлением сжижаются и могут закачиваться в специальные баллоны. Сжиженный

газ получают при добыче нефти и природного газа и производят также на

нефтеперегонных заводах. Компримированный (сжатый) - природный газ метан.

Ученые всего мира расценивают ХХ1 век как “эпоху метана” прежде всего

потому, что это экологически чистое (основными продуктами сгорания являются

углекислый газ и вода) и надежное топливо и, что особенно важно, его запасы

значительно превышают запасы нефти. Имеющиеся в России запасы природного

газа позволяют сохранить достигнутый уровень его добычи в течение минимум

двух столетий. Широкое использование сжатого природного газа в качестве

моторного топлива и массовое переоборудование автотранспорта города

позволит резко снизить количество вредных токсичных выбросов:

- окислов углерода в 2-2,5 раза

- окислов азота в 1,3 раза

- УВ в 1,4 раза

- ТЭС – полное отсутствие

- Дымность отработанных газов дизельных двигателей в 8-10 раз.

Техническое устройство газобаллонного оборудования практически исключает

возгорание автомобиля при самых невероятных автомобильных авариях или при

неумелой эксплуатации, потому что компримированный природный газ легче

воздуха, а баллоны достаточно прочны. Установка газобаллонного оборудования

не приводит к потере возможности работать на бензине. Заправленный бензином

бак можно держать в резерве.

Таблица №8. Достоинства и недостатки жидкого и сжатого газа, как вида

топлива для автомобильных двигателей.

|Газ |Достоинства |Недостатки |

|Природный |Высокое октановое число, дешевизна, |Тяжелая емкость для |

|газ |экологическая чистота продуктов |хранения – |

| |сгорания, повышение моторесурса |толстостенные баллоны, |

| |двигателя. |что приводит к снижению|

| | |грузоподъемности |

| | |автомобиля; |

| | |взрывоопасен, плохой |

| | |запуск двигателя при |

| | |отрицательной |

| | |температуре |

|Пропан-бутан|Высокое октановое число, |При утечке газа |

|овая смесь. |экологически чистые продукты |представляется большая |

| |сгорания, повышение моторесурса |опасность, при |

| |двигателя, большая теплотворная |попадании на кожу |

| |способность, находится при меньшем |вызывает обморожения, |

| |давлении, система газобаллонного |дороже природного газа,|

| |оборудования более надежна |сложность получения. |

Автомобильное газовое топливо не ядовито и не загрязняет почву и

подземные воды. Благодаря высокому октановому числу и простому составу оно

наилучшим образом подходит для карбюраторных двигателей и находит все

большее применение.

Электромобиль. Первый электромобиль, использовавший энергию

гальванических элементов, был создан в 1837 году. Изобретение свинцовых

аккумуляторов дало толчок электромобильному буму, но, достигнув апогея,

этот бум к началу нашего века сошел почти на нет, проиграв в соревновании с

автомобилем. Аккумулятор, способный обеспечить энергий небольшой отрезок

пути и нуждающийся в регулярной подзарядке, не выдержал конкуренции с

двигателями внутреннего сгорания.

И тем не менее, возможно, мы будем свидетелями нового электромобильного

бума. Особенно перспективен электромобиль – экологически чистый транспорт –

в городских условиях, где загазованность воздуха максимальна а, дистанции

перевозок сравнительно невелики. Уже созданы и испытаны в реальных

городских условиях электромобили, имеющие запас хода 100-150 км. Для города

чаще всего этого вполне достаточно.

Главная задача – создание более энергоемких аккумуляторов. Известно

много перспективных разработок, среди которых наиболее многообещающая –

натрий-серный аккумулятор, способный обеспечить пробег 500 км с одной

подзарядкой, которую можно проводить в ночное время, когда нагрузка

электросети минимальна.

Замена двигателя внутреннего сгорания электромотором возможна

различными путями, нелегкими и длительными. К 2000 г США планирует иметь

8,6 млн электромобилей. Число кажется солидным, но если иметь в виду, что

общий автопарк страны к тому времени приблизится к 200 млн. автомобилей, то

очевидно, что и к началу века электромобиль еще не будет серьезным

конкурентом автомобилю.

Да, автомобиль победил электромобиль в экономическом, энергетическом и

техническом соревновании, но он не выдержал экологического “испытания”.

Ставить крест на автомобиле ещё рано, но кажется, что пик использования

бензинового двигателя внутреннего сгорания уже позади. Постепенно будут

изменяться химический состав топлива, а также принципы преобразования

энергии. Человечество добьется экологически чистого транспорта. Это

неизбежно.

5) Переход на более современные технологии производства

консервированных продуктов. Выяснилось, что одним из существенных

источников поступления свинца в организм человека являются

консервированные продукты. К примеру, содержание свинца в мышцах

тунца при сушке и размалывании увеличивается в 400 раз, а после

упаковки в запаянные консервные банки – в 4000 раз. Причина этого

понятна – при сушке концентрация увеличивается за счет потери влаги,

а при упаковке в банки используется припой, содержащий свинец. Так,

при исследовании консервов “Мясо тушеное” после 11-16 лет хранения в

их составе было обнаружено 19-28 частей на 1 млн. частей свинца.

Правда, это исключительный случай. Обычно содержание металла не

превышает 2-3 части на 1 млн. Однако учеными установлено, что

переход свинца в продукт не связан с длительностью хранения

консервов. Многие исследователи мира рекомендуют не применять при

консервировании пищевых продуктов полуду, которая содержит свинец.

Эксперты Всемирной организации здравоохранения сообщают, что молоко,

обработанное фабричным путем, содержит значительно больше свинца,

чем свежее коровье молоко, которое имеет концентрацию свинца,

близкому к женскому молоку.

II. Совершенствование способов очистки.

1) Создание мощностей по переработке вторичного свинцового сырья.

2) Реабилитация территорий, загрязненных свинцом. Существует несколько

способов выведения свинца из пищевой цепи путем введения в почвы некоторых

веществ. Предложены специальные ”антисвинцовые” препараты. Так, в Японии

запатентовано средство для обработки почв, содержащее меркапто-8-триазин он

связывает свинец и другие тяжелые металлы и выводит их из биологического

круговорота. В Германии предложено в тех же целях вносить в почву хелатные

смолы. И в нашей стране ведутся широкие поиски активных химических средств.

Так, на кафедре ботаники Московского лесотехнического института получен ряд

составов, включающих азотнокислый торий, пятиокись ванадия, азотнокислой

кобальт и некоторые другие соединения. Эти составы названы адаптогенами.

Они помогают растениям “приспособиться” к воздействию повышенных

концентраций вредных веществ. Адаптогены уже прошли широкую проверку и

показали свою высокую эффективность.

Отмечено благоприятное действие и неорганического фосфора на

жизненный цикл “освинцованных” растений.

3) Замена антидетонатора ТЭС более “чистыми” соединениями, но не

уступающими по свойствам ТЭС.

Возможны несколько путей повышения октанового числа бензина без помощи

тетраэтилсвинца. Одним из таких путей заключается в применении

антидетонаторов, не уступающих или по крайней мере приближающихся по

свойствам к ТЭС, но не обладающих его отрицательными качествами.

Достойными соперниками ТЭС оказались некоторые карбонилы металлов.

Таблица №9. Реальные соперники тетраэтилсвинца.

|ти |Отрицательные | | |

| |[C8H16]5 | | |

4) Совершенствование автомагистралей, внедрение рациональных схем

движения в черте города. Организация строгого контроля качества работы ДВС

по экологическим параметрам.

Количество автомобилей на планете растет, оно уже превзошло

полумиллиардный рубеж. Объем же газообразных выбросов увеличивается чуть ли

не в геометрической прогрессии, потому что загруженность дорог и особенно

улиц городов автомобилями приводит к снижению скоростей, машины часто

останавливаются и трогаются с места, двигатели работают без нагрузки

(холостой ход). А именно в этих режимах наблюдается повышенное выделение в

окружающую среду вредных веществ.

Таблица №10. Мероприятия по снижению загрязнения атмосферного воздуха

выбросами автомобильного транспорта на 1997-1999 гг по городу Нижний Тагил.

|Наименование мероприятия |Сроки |Эффект от выполнения |

| |выполнения |мероприятия |

|Оборудование стационарных постов ГАИ |1997-1999 | |

|приборами для контроля выбросов | | |

|выхлопных газов автотранспорта на СО | | |

|Строительство и пуск в эксплуатацию |1998-2000 | |

|объездной дороги Салда-Красноуральск | | |

|Проведение на основных магистралях |1998-1999 | |

|города проверки экологического | | |

|состояния автотранспорта, включая | | |

|иногородний транспорт с применением | | |

|штрафных санкций. | | |

|Проведение операции “Чистый воздух” |1998-1999 |Снижение выбросов |

|по контролю выбросов от | |загрязняющих веществ |

|автотранспорта | |от автотранспорта |

|Рационализация работы светофоров |Постоянно |Снижение |

| | |загрязненности на |

| | |автомагистралях |

|Замена использования этилового |1997-1999 |Снижение выбросов |

|бензина метиловым | |свинца |

|Ужесточить контроль за выходом на |1997-1999 |Снижение выбросов |

|линию пассажирского дизельного | |загрязняющих веществ |

|транспорта со старыми дизельными | |автотранспортом |

|двигателями. | | |

8. Заключение.

В процессе работы над рефератом

1) Установлено, что в целом Свердловская область значительно загрязнена

соединениями свинца, который главным образом попадает в окружающую

среду с выбросами автотранспорта;

2) Рассмотрено влияние ионов свинца на всю биосферу. Свинец медленно,

постепенно убивает живой организм;

3) Изучена методика определения окиси углерода в выхлопных газах

автомобилей. Определено канцерогенное действие оксида углерода (II)

на человеческий организм;

4) Сформулированы рекомендации по предотвращению попадания свинца в

окружающую среду в целях защиты биосферы от вредного его влияния.

Установлено, что самый возможный из сформулированных способов

очистки – замена этилированного бензина газовым топливом;

5) Доказано что загрязнение окружающей среды свинцом происходит только

в результате деятельности человека.

Остается надеяться, что здравый смысл возобладает над индустриальным

азартом и удастся остановить массовое загрязнение окружающей среды свинцом,

негативно влияющим на биохимические процессы живых организмов.

9. Литература.

1. “Вредные вещества в промышленности” том 1, справочник, под ред. Лазарева

Н.В. и Левиной Э.Н. Ленинград “Химия” 1976 г.

2. “Второе дыхание марафонца” Лебедев Ю.А. Москва “Металлургия” 1984 г.

3. “Государственный доклад о состоянии окружающей среды в Свердловской

области” Свердловск 1997 год.

4. “Ключ Земли”№10 1997.

5. “Неорганическая химия” Ахметов Н.С. Москва “Высшая школа” 1988 г.

6. “Общая химия” Глинка Н.Л. Ленинградское отделение 1987 г.

7. “Охрана природы. Атмосфера” ГОСТ 17.2.2.03-81

8. “Планета Земля глазами химика” Опаловский А.А. Москва “Наука” 1990 г.

9. “Тяжелые металлы” Орлов Д.С. Москва “Металлургия” 1985 г.

10. “Химия” Молочко В.А., Крышкина С.В. Москва “Высшая школа” 1990 г.

11. “Химия” 10 класс Рудзитис Г.Е., Фельдман Ф.Г. Москва “Просвещение”

1993 г.

12. Энциклопедический словарь – справочник “Окружающая среда” Фельдман Л.Р.

Москва “Прогресс” 1993 г.

13. “Энциклопедический словарь юного химика” Крицман В.А.,

Станцо В.В. “Педагогика” 1990 г.

-----------------------

Почвенный раствор

Pb2+

Органическое вещество почв

оксиды

Глинистые минералы

[pic]

Страницы: 1, 2, 3

МЕНЮ

Свинец и экология

ИНТЕРЕСНОЕ