Химическая экология

Химическая экология — раздел экологии, изучающий последствия прямого и побочного воздействия на окружающую среду химических веществ и возможные пути уменьшения их отрицательного влияния.

У этого термина есть и другие значения: в английской литературе под химической экологией понимают изучение химических взаимодействий между видами в экосистеме (en:Chemical ecology). Химик Э. Г. Раков предлагает понимать химическую экологию шире, включая в неё изучение всех химических процессов в экосистемах, в том числе круговоротов веществ.

Химическое загрязнение

На всех стадиях своего развития человек был тесно связан с окружающей его средой. Но с появлением высокоиндустриального общества влияние человека на природу стало масштабнее и губительнее. И сейчас это привело к глобальной опасности для человечества. Наиболее значительным является химическое загрязнение среды несвойственными ей веществами химической природы.

Виды химического загрязнения

• химическое загрязнение атмосферы
• химическое загрязнение Мирового океана
• химическое загрязнение почв

Теперь подробнее о каждом пункте.

Загрязнение атмосферы

Существуют три основных источника загрязнения:

1. промышленность,
2. бытовые котельные,
3. транспорт.

Первое место общепризнанно занимает промышленность.

Источники загрязнений

• теплоэлектростанции,
• металлургические предприятия,
• химические и цементные заводы.

Загрязняющие вещества

Обычно атмосферные загрязнители (за

грязняющие вещества) делят на 2 вида:

1. первичные — поступающие непосредственно в атмосферу
2. вторичные — являющиеся результатом превращения последних (в результате химических, фотохимических, физико-химических реакций между загрязнителями и компонентами атмосферы).

Основными загрязняющими веществами являются:

1. Оксид углерода (1250 млн.т. в год). Это соединение, активно реагирует с составными частями атмосферы и способствует повышению температуры на планете и созданию парникового эффекта.
2. Сернистый ангидрид(до 170 млн.т.в год).
3. Серный ангидрид (ежегодно выбрасываются десятки миллионов тонн серного ангидрида). Источниками являются пирометаллургические предприятия цветной и чёрной металлургии, а также ТЭС. Он подкисляет почву, обостряет заболевания дыхательных путей человека.
4. Сероводород и сероуглерод. Основными источниками выброса являются предприятия по изготовлению искусственного волокна, сахара, нефтеперерабатывающие и нефтепромыслы.
5. Оксиды азота (20 млн.т. в год). Основными источниками выброса являются предприятия, производящие азотные удобрения, азотную кислоту и нитраты, анилиновые красители, нитросоединения, вискозный шелк, целлулоид.
6. Соединения фтора. Источниками загрязнения являются предприятия по производству алюминия, эмалей, стекла, керамики, стали, фосфорных удобрений. Имеют токсический эффект.
7. Соединения хлора. Источники: химические предприятия, производящие соляную кислоту, хлоросодержащие пестициды, органические красители, гидролизный спирт, хлорную известь, соду.

Кроме того, имеет место аэрозольное загрязнение атмосферы вследствие:

• потребления ТЭС угля высокой зольности,
• сжигания остаточных нефтепродуктов
• создания искусственных насыпей из переотложенного материала при добыче полезных ископаемых
• массовых взрывных работ
• производства цемента

Загрязнение Мирового океана

Химическое загрязнение — изменение естественных химических свойств воды за счёт увеличения содержания в ней вредных примесей как неорганической, так и органической природы.

Неорганическое загрязнение

Основные неорганические загрязнители:

• соединения мышьяка, свинца, кадмия, ртути, хрома, меди, фтора
• неорганические кислоты и основания, обуславливающие широкий диапазон рН промышленных стоков

Негативное действие

Тяжелые металлы, обладающие токсическим эффектом, попадая в воду, поглощаются фитопланктоном и передаются по пищевой цепи более высокоорганизованным организмам. Кроме того, они могут вызвать болезнь Минамата.

Органическое загрязнение

Основными органическими загрязнениями являются нефтепродукты.

Последствия

• суспензии осаждаются и заливают дно, задерживая развитие или полностью прекращают жизнедеятельность микроорганизмов, которые участвуют в процессе самоочищения вод.
• при гниении этих осадков могут образовываться соединения и отравляющие вещества, которые приводят к загрязнению всей воды
• затруднение проникновения света в глубь воды и замедление процессов фотосинтеза
• образование на воде плёнки, препятствующей газообменом между водой и атмосферой, уменьшение содержания кислорода в воде, необходимого для жизнедеятельности организмов, живущих в воде
• образование среды для патогенных организмов
• возникновение возбудителей таких болезней, как брюшной тиф, дизентерия, холера

Загрязнение почвы

Основные виды загрязнений

• Загрязнение почв кислотообразующими соединениями
• Загрязнение почв тяжелыми металлами
• Применение удобрений
• Загрязнение почв пестицидами
• Загрязнение нефтью и нефтепродуктами

Основные источники загрязнений

1. Жилые дома и бытовые предприятия.
2. Промышленные предприятия.
3. Теплоэнергетика.
4. Сельское хозяйство.
5. Транспорт.

Последствия

1. Попадание в почву болезнетворных бактерий, возбудителей таких заболеваний, как тифа, дизентерии, туберкулёза, полиомиелита, газовой гангрены, сибирской язвы, ботулизма и некоторых других микробов.
2. Попадание в почву веществ, способных оказывать токсическое воздействие на живые организмы и их сообщества.
3. Загрязнение почв и нарушение нормального круговорота веществ.
4. Накопление в почве свинца и его отрицательное воздействие на здоровье человека.

См. также

• Загрязнение атмосферы
• Загрязнение почв
• Загрязнение воды
• Загрязнение океанов