Основные современные виды топлива
Загрязнение воды
Атмосферное загрязнение
Радиоактивное загрязнение
Загрязнение почвы
ЭКЗАМИНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № 8
1.Какими веществами загрязняет химическая промышленность окружающую среду?
Основными вредными примесями пирогенного происхождения являются следующие:
а) Оксид углерода. Получается при неполном сгорании углеродистых веществ. В воздух он попадает в результате сжигания твердых отходов, с выхлопными газами и выбросами промышленных предприятий.
б) Сернистый ангидрид. Выделяется в процессе сгорания серусодержащего топлива или переработки сернистых руд
в) Серный ангидрид. Образуется при окислении сернистого ангидрида. Конечным продуктом реакции является аэрозоль или раствор серной кислоты в дождевой воде, который подкисляет почву, обостряет заболевания дыхательных путей человека. Пирометаллургические предприятия цветной и черной металлургии, а также ТЭС ежегодно выбрасывают в атмосферу десятки миллионов тонн серного ангидрида.
г) Сероводород и сероуглерод. Поступают в атмосферу разделно или вместе в другими соединениями серы. Основными источниками выброса являются предприятия по изготовлению искусственного волокна, сахара,коксохимические, нефтеперерабатывающие, а также нефтепромыслы.
д) Оксилы азота. Основными источниками выброса являются предприятия, производящие азотные удобрения, азотную кислоту и нитраты, анилиновые красители, нитросоединения, вискозный шелк, целлулоид.
е) Соединения фтора. Источниками загрязнения являютсяпредприятия по производству алюминия, эмалей, стекла, керамики, стали, фосфорных удобрений. Фторосодержащие вещества поступают в атмосферу в виде газообразных соединений - фтороводорода или пыли фторида натрия и кальция. Соединения характеризуются токсическим эффектом.
ж) Соединения хлора. Поступают в атмосферу от химических предприятий, производящих соляную кислоту, хлоросодержащие пестициды, органические красители, гидролизный спирт, хлорную известь, соду.
2.Какое влияние оказывает авиационный транспорт на окружающую среду?
ЭКЗАМИНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № 9
1.Какой способ получения энергии является самым энергоёмким , то есть производящим больше всего энергии на еденицу площади? Как вы думаете, можно ли использовать только этот источник энергии?
Радиантная энергия. Усиливающий трансмиттер Никола Теслы (USP #685,957), устройство на радиантной энергии Т.Генри Морея, Мотор «EMA» Эдвина Грея (USP #4,595,975) и машина Пола Баумана «Тестатика» — все эти устройства работают на радиантной энергии. Данная форма природной энергии, по ошибке называемая «статическим» электричеством, может быть получена непосредственно из окружающей среды, либо получена из обычного электричества методом, известным под названием «фракционирование». Радиантная энергия позволяет «вытворять» те же «чудеса», что и при использовании электричества, при стоимости ее получения равном 1% от стоимости выработки электроэнергии. Тот факт,что свойства радиантной энергии не совсем соответствуют свойствам электричества, привел к недопониманию данного феномена в научной среде.
Швейцарское Общество «Метерния» в данный момент располагает 5-ю или 6-ю рабочими моделями безтопливных, самодействующих устройств, работающих на данном виде энергии.
2.Перечислите основные загрязнители окружающей среды, источником которых является промышленность ?
Вещества, ухудшающие качество окружающей среды, называются загрязнителями. Загрязнителями окружающей среды являются любые инородные поступления (материальные, энергетические), не свойственные для данной среды: это могут быть различные вещества, тепловая энергия, электромагнитные колебания, энергия вибраций, звука, радиации, которые поступают в среду в количествах, достаточных для того, чтобы оказать вредное воздействие на биоту.
Поступление в среду различных загрязнителей называется загрязнением природной окружающей среды. Любая деятельность человека сопровождается большим или меньшим загрязнением окружающей среды.
Глобальными источниками загрязнений окружающей природной среды является производственная и бытовая деятельность человека, а также природные явления, приводящие к возникновению чрезвычайных ситуаций.
Важнейшими материальными загрязнителями среды являются отходы производства и побочные продукты (если последние поступают в среду обитания). В предыдущем разделе отходы производства и потребления рассматривались как источники вторичного сырья, но, к сожалению, эти отходы далеко не всегда утилизируются как вторичное сырье. Следовательно, отходы производства и побочные продукты являются основным источником загрязнения среды различными химическими соединениями.
ЭКЗАМИНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № 10
1.Как используются океанические и термальные воды для получения энергии?
2.Какое влияние оказывает автомобильный транспорт на окружающую среду?
ЭКЗАМИНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № 11
1.Как образуются кислотные дожди?
Кислотные дожди образуются, когда различные загрязняющие вещества (SO2, CO2 и др.) растворяются в дождевой воде и образуют кислоты. С ветром загрязнённый воздух переносится на большие расстояния. Так кислотные дожди выпадают и в тех районах, которые находятся очень далеко от районов производства.
Кислотные дожди образуются 2-мя категориями веществ. 1) Оксиды серы, которые попадают в атмосферу путем сжигания органического топлива.2) Оксид азота. Образуетсяпри сжигании бензина в двигателях внутреннего сгорания, а также при сжигании Угля
2.Какие процессы при машиностроении оказываю самое негативное влияние на окружающую среду?
ЭКЗАМИНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № 12
1.Какие газы являются «парниковыми»? Каковы источники поступления этих веществ в окружвющую среду?
газы (двуокись углерода, водяной пар, окислы азота и серы, хлорфторуглероды или фреоны и другие), производящие эффект парниковый. На сегодняшний день человек в результате своей деятельности уже выбросил в атмосферу такое количество парниковых газов, которого достаточно для потепления на 0,6—2,4°С (по данным американского метеоролога В. Раманатхан). Наиболее эффективно (по сравнению с CO2.) задерживают тепло (инфракрасное излучение) хлорфторуглероды. Расчеты показывают, что если содержание парниковых газов будет по-прежнему расти с той же скоростью, что и сегодня, через несколько 10-летий планета может нагреться в среднем на 5°С, в результате чего резко изменится климат планеты, значительно поднимется уровень моря вследствие таяния полярных льдов и вследствие расширения воды за счет нагрева, что приведет к затоплению огромных территорий.
2.Какое негативное влияние оказывает ветроэнергетика на окружающую среду?
ЭКЗАМИНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № 13
1.В чем особенность технической системы в отличии от природной? Что входит в её структуру?
2.Как сельское хозяйство влияет на окружающую среду?
ЭКЗАМИНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ №14
1.Какие виды пестицидов существуют? В чем специфика их влияния на живые организмы?
ПЕСТИЦИДЫотносятся к различным классам органических и неорганических соединений. Большинство представляет собой органические вещества, получаемые синтетическим путём. Среди них важное место принадлежит хлорорганическим и фосфорорганическим ПЕСТИЦИДАМ, производной карбаминовой кислоте, ПЕСТИЦИДАМ растительного происхождения, триазинам, производным мочевинам.
Из неорганических веществ важны соединения меди, серы и др.
ПЕСТИЦИДЫ делят на следующие основные классы (в зависимости от того, против каких вредных организмов используют):
Гербициды. По функции гербициды можно разделить на несколько групп.
В одну из них входят вещества, применяемые для стерилизации почвы; они полностью предотвращают развитие на ней растений. К этой группе относятся хлористый натрий и бура.
Гербициды второй группы уничтожают растения избирательно, не затрагивая нужных. Например, 2,4-дихлорфеноксиуксусная кислота (2,4-Д) убивает двудольные сорняки и нежелательную древесно-кустарниковую растительность, но не вредит злакам.
В третью группу входят вещества, уничтожающие все растения, но не стерилизующие почву, так что растения на этой почве могут потом расти. Так действует, например, керосин, по-видимому, первое вещество, примененное в качестве гербицида.
Четвертая группа объединяет гербициды системного действия; нанесенные на побеги, они перемещаются по сосудистой системе растений вниз и губят их корни. Еще один способ классификации гербицидов основан на времени их применения, например, до посева, до появления всходов и т.д.
Фунгициды. Многие фунгициды – это неорганические вещества, содержащие серу, медь или ртуть. Сера была, вероятно, первым эффективным фунгицидом и широко применяется до сих пор, особенно для борьбы с мучнистой росой. Из органических соединений первым стали применять против грибов формальдегид. Сейчас наиболее распространены синтетические органические фунгициды, например дитиокарбаматы. Антибиотики типа стрептомицина тоже используютдля борьбы с грибами, однако чаще – для защиты растений от бактерий. Фунгицид системного действия перемещается по всему растению и действует подобно антибиотику, излечивая болезни, вызываемые грибами, или не давая им появиться. Фунгициды широко применяют для борьбы с плесенью. В хлеб, например, с этой целью добавляют пропионат натрия.
Инсектициды. Инсектициды обычно классифицируют по способу их действия. Кишечные яды, например мышьяк, отравляют вредителей, поедающих обработанные ими растения. Инсектициды контактного действия, например отенон, убивают насекомых, попав на поверхность их тела. Фумиганты, например метилбромид, действуют, проникая в организм через дыхательные пути. Еще один способ классификации исходит из химической природы инсектицидов: их делят на неорганические или органические (природные и синтетические). Неорганические, в частности соединения фтора, не очень эффективны и накапливаются в почве. Природные органические инсектициды, такие, как алкалоид никотин, в основном уже вышли из применения; впрочем, пиретрумом до сих пор широко пользуются и в доме, и в саду, поскольку он не опасен для теплокровных животных. Чаще всего сейчас употребляются синтетические органические соединения, особенно фосфорорганические, сероорганические, карбаматы и пиретроиды. Почти все хлорорганические инсектициды, в том числе и ДДТ, запрещены в большинстве стран, поскольку отравляют окружающую среду.
Акарициды— вещества для борьбы с клещами; антифидинги — вещества, отпугивающие насекомых от растений, которыми они питаются; зооциды — яды, уничтожающие вредных позвоночных (вещества для борьбы с грызунами называются родентицидами, а только с крысами — раттицидами); бактерициды, вирусоциды, нематоциды — препараты, убивающие круглых червей — возбудителей нематодных болезней растений; моллюскоциды — вещества, уничтожающие вредных моллюсков (яды для борьбы с голыми слизнями называются лимацидами).
Протравители семян, репелленты — средства, отпугивающие вредных насекомых, клещей, млекопитающих и птиц, аттрактанты — вещества для привлечения членистоногих с тем, чтобы их затем уничтожить или выявить локализацию или начало лета вредителей, хемостерилизаторы — препараты, которые не убивают насекомых, грызунов, клещей, но вызывают у них бесплодие. Имеются ПЕСТИЦИДЫ комплексного действия. Например, протравители семян содержат одновременно фунгицид, бактерицид, инсектицид и т.д. Использование таких ПЕСТИЦИД позволяет сократить затраты труда на обработку.
В некоторых случаях ПЕСТИЦИДЫ объединяют в группы в зависимости от фазы развития вредного организма, против которого они применяются. Например, овициды — яды, убивающие яйца насекомых, клещей, ларвициды — уничтожающие личинок и т.д.
2.Как происходит воздействие горных работ на природные ресурсы?
ЭКЗАМИНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № 15
1.Какие экологические проблемы гидроэнергетики существуют?
Одно из важнейших воздействий гидроэнергетики связано с отчуждением значительных площадей плодородных (пойменных) земель под водохранилища. Например, в России, где за счет использования гидроресурсов производится не более 20% электрической энергии, при строительстве ГЭС затоплено не менее 6 млн. га земель. На их месте уничтожены естественные экосистемы. Основные воздействия ГЭС на среду, различные звенья экосистем и человека приведены втаблице 8.2.
Значительные площади земель вблизи водохранилищ испытывают подтопление в результате повышения уровня грунтовых вод. Эти земли, как правило, переходят в категорию заболоченных. В равнинных условиях подтопленные земли могут составлять 10% и более от затопленных. Уничтожение земель и свойственных им экосистем происходит также в результате их разрушения водой (абразии) при формировании береговой линии. Абразионные процессы обычно продолжаются десятилетиями, имеют следствием переработку больших масс почвогрунтов, загрязнение вод, заиление водохранилищ.
Таким образом, со строительством водохранилищ связано резкое нарушение гидрологического режима рек, свойственных им экосистем и видового состава гидробионтов. Так, Волга практически на всем протяжении (от истоков до Волгограда) превращена в непрерывную систему водохранилищ.
Ухудшение качества воды в водохранилищах происходит по различным причинам. В них резко увеличивается количество органических веществ как за счет ушедших под воду экосистем (древесина, другие растительные остатки, гумус почв и т. п.), так и вследствие их накопления в результате замедленного водообмена. Это своего рода отстойники и аккумуляторы веществ, поступающих с водосборов.
В водохранилищах резко усиливается прогревание вод, что интенсифицирует потерю ими кислорода и другие процессы, обусловливаемые тепловым загрязнением. Последнее, совместно с накоплением биогенных веществ, создает условия для зарастания водоемов и интенсивного развития водорослей, в том числе и ядовитых сине-зеленых (цианей). По этим причинам, а также вследствие медленной обновляемости вод резко снижается их способность к самоочищению. Ухудшение качества воды ведет к гибели многих ее обитателей. Возрастает заболеваемость рыбного стада, особенно поражение гельминтами. Снижаются вкусовые качества обитателей водной среды.
Нарушаются пути миграции рыб, идет разрушение кормовых угодий, нерестилищ и т. п. Волга во многом потеряла свое значение как нерестилище для осетровых Каспия после строительства на ней каскада ГЭС.
В конечном счете перекрытые водохранилищами речные системы из транзитных превращаются в транзитно-аккумулятивные.
Таблица 8.2
Влияние гидроэнергетики на окружающую среду, экосистемы и человека
| Техноло- гический процесс | Влияние на элементы среды и биоту | Примеры цепных реакций | |||
| почвы и грунты | воздух | воды | экосистемы и человека | ||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| Строите- льство ГЭС Заполне- ние водо- хранилищ Работа ГЭС | Разрушение почв и грунтов на стройплоща- дках, подъезд- ных путях, хо- зяйственных объектах и т.п.; перемещение больших масс грунтов, особен- но при строите- льстве плотин и обваловании водохранилищ Уход под воду плодородных пойменных зе- мель (затопле- ние), подъём грунтовых вод в прибрежной зо- не (подтопле ние, заболачива- ние). В горных условиях такие явления выра- жены в меньшей степени То же, что и при затоплении, плюс многолет- Нее разрушение береговой линии (абразия), фор-мирование но-вых типов почв в прибрежной зоне | Аэрозольное загрязнение продуктами разрушения почв, стройматериалами (особенно це- ментом); химическое – в небольших объёмах в ос- новном от ра- боты техники, предприятий, стройматериалов Дополнитель- ное испарение с чаши водо- хранилищ Повышение влажности, понижение температур, туманы, мест-ные ветры, часто непри-ятный запах от гниения органических остатков | Некоторое нарушение режима и загрязнение в местах строительства (обвод- ные каналы и т.п.) Смена теку- щих вод на застойные, неизбежное загрязнение водохрани- лищ быст- рораство- римыми или взмучивае- мыми веще- ствами при заполнении чаши водо- хранилищ и формирова-ния берегов Загрязнение в результа-те стоков с водосбросов и разложе- ния боль-ших масс органики почв, расти-тельных остатков, древесины и т.п., образо-вание фено-лов, накоп-ление био-генов и дру-гих веще-ств; усилен-ное прогре-вание, осо-бенно мел-ководий (тепловое загрязне-ние), эвтро-фикация, цветение, потеря кис-лорода, на-копление тяжелых металлов, ила, радио-активных и других ве-ществ, пор-ча воды | Частичное разрушение экосистем и их элементов (раститель- ности почв), фактор беспо- койства для животных, ин- тенсивный промысел и т.п. Влияние на человека в основном через изменение среды и социальные факторы Полное унич- тожение сухо- путных эко- систем (сведе-ние лесов или их гибель от подтопления, часто оставле- ние всей био- массы в зоне затопления), смена приб- режных эко- систем. Неиз- бежное пере-селение людей из зоны затоп- ления, социальные издержки Формирование новых экосис-тем (в основ-ном луговых и болотных) в зоне подтопле-ния, зараста-ние вод, цвете-ние; наруше-ние миграций рыб и других гидробионтов, смена более ценных видов менее ценны-ми; заболева- ния рыб (гель-минты и дру-гие паразиты), забивание жа-берных щелей водорослями, разрушениенерестилищ и зимовальных ям. Потеря вку-совых качеств рыб. Увеличе-ние вероятнос-ти заболеваний людей при кон-такте с водны-ми массами (купание и т.п.) и продуктами промысла | Текущая вода (река) водохранилище накопление хими-ческих веществ (эвтрофикация) плюс тепловое загрязнение зарастание водо-ёма(цветение) обогащение орга- никой обескис- лороживание превращение экосистемы транзитного ти- па в аккумуляти- вно-застойную порча воды бо- лезни рыб по- теря пищевых или вкусовых свойств воды и продуктов промысла Давление водных масс на ложе водохранилищ интенсификация сейсмических явлений |
Кроме биогенных веществ, здесь аккумулируются тяжелые металлы, радиоактивные элементы и многие ядохимикаты с длительным периодом жизни. Продукты аккумуляции делают проблематичным возможность использования территорий, занимаемых водохранилищами, после их ликвидации. Имеются данные, что в результате заиления равнш мые водохранилища теряют свою ценность как энергетические объекты через 50-100 лет после их строительства. Например, подсчитано, что большая Асуанская плотина, построенная на Ниле в 60-е годы, будет наполовину заилена уже к 2025 году.
Несмотря на относительную дешевизну энергии, получаемойзасчет гидроресурсов, доля их в энергетическом балансе постепенно уменьшается. Это связано как с исчерпанием наиболее дешевых ресурсов, так и с большой территориальной емкостью равнинных водохранилищ. Считается, что в перспективе мировое производство энергии на ГЭС не будет превышать 5% от общей.
Водохранилища оказывают заметное влияние на атмосферные процессы. Например, в засушливых районах, испарение с поверхности водохранилищ превышает испарение с равновеликой поверхности суши в десятки раз. Только с каскада Волжско-Камских водохранилищ ежегодно испаряется около 6 км3. Это примерно 2-3 годовые нормы потребления воды Москвой. С повышенным испарением связано понижение температуры воздуха, увеличение туманных явлений. Различие тепловых балансов водохранилищ и прилегающей суши обусловливает формирование местных ветров типа бризов. Эти, а также другие явления имеют следствием смену экосистем (не всегда положительную), изменение погоды. В ряде случаев в зоне водохранилищ приходится менять направление сельского хозяйства. Например, в южных районах нашей страны некоторые теплолюбивые культуры (бахчевые) не успевают вызревать, повышается заболеваемость растений, ухудшается качество продукции.
Издержки гидростроительства для среды заметно меньше в горных районах, где водохранилища обычно невелики по площади. Однако в сейсмоопасных горных районах водохранилища могут провоцировать землетрясения. Увеличивается вероятность оползневых явлений и вероятность катастроф в результате возможного разрушения плотин. Так, в 1960 г. в Индии (штат Гуджарат) в результате прорыва плотины вода унесла 15 тысяч жизней людей.
2.Какой вид транспорта является самым безопасным для окружающей среды? Почему?
ЭКЗАМИНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № 16
1.Что такое стойкие органические загрязнители (СОЗ)? Почему они так называются? Какие вещества относятся к СОЗ?
На встречах представителей США, Канады, Японии и ряда Европейских стран в 1994 году был поставлен вопрос о распространенных повсюду стойких органических загрязнителях (СОЗ) и был составлен список из двенадцати веществ, на которые следует обратить внимание в первую очередь. И сразу же окрестили их «грязной дюжиной». В основном это устаревшие хлорорганические пестициды и некоторые продукты, связанные с промышленными процессами.
Первоначальный список
Во время декларации в 2001 году в список Стокгольмской конвенции о СОЗ были включены следующие двенадцать соединений[4].
1. Дихлордифенил-трихлорэтан (ДДТ).
2. Альдрин (пестицид-инсектицид, первоначально инсектицидного действия, оказавшийся токсичным для рыб, птиц и человека).
3. Дильдрин (пестицид, производное альдрина; в почве альдрин быстро превращается в дильдрин, который имеет период полувыведения из почвы 5 лет, в отличие от 1 года для альдрина).
4. Эндрин (пестицид — инсектицид и дератизатор; высокотоксичен для рыб).
5. Хлордан (инсектицид против термитов, оказавшийся токсичным для рыб, птиц; у человека воздействует на иммунную систему, потенциальный канцероген).
6. Мирекс (инсектицид против муравьев и термитов, не токсичен для человека, но является потенциальным канцерогеном).
7. Токсафен (инсектицид против клещей, является потенциальным канцерогеном).
8. Гептахлор (инсектицид, применялся против почвенных насекомых, оказался токсичен для птиц; скорее всего, привел к уничтожению локальных популяций канадских гусей и американской пустельги в бассейне реки Колумбиа в США; потенциальный канцероген).
9. Полихлорированные дифенилы (ПХД).
10. Гексахлорбензол (ГХБ) (пестицид-фунгицид, воздействует на репродуктивные органы).
11. Полихлордибензодиоксины (ПХДД).
12. Полихлордибензофураны (ПХДФ; дибензофураны по структуре очень похожи на диоксины и многие их токсические эффекты совпадают).
Дополнительный список
После четвертого съезда сторон конвенции, состоявшегося с 4 по 8 мая 2009 года было принято решение (индекс SC-4/12) о включении 9 дополнительных органических соединений[5]:
1. Альфа гексахлорциклогексан (в приложение А);
2. Бета гексахлорциклогексан (в приложение А);
3. Хлордекан (в приложение А);
4. Гексабромбифенил (в приложение А);
5. Гекса- и Гептахлорбифениловый эфир (в приложение А);
6. Линдан (в приложение А);
7. Пентахлорбензол (в приложение А и С);
8. Перфтороктановый сульфонат, его соли и перфтороктанового сульфонилфторида (в приложение В);
9. Тетрабромдифениловый эфир и пентабромдифениловый эфир (в приложение А).
2.Какие виды топлива существуют? Как их использование влияет на природную среду?
Основные современные виды топлива
Твёрдые топлива
· Древесина, древесная щепа, древесные пеллеты
· Горючий сланец
· Сапропель
· Торф
· Уголь
· Битуминозные пески
· Порох
· Соединения азота
· Твёрдое ракетное топливо
Жидкие топлива
Просты в транспортировке, но при этом велики потери при испарении, разливах и утечках.
· Нефтяные топлива
· Дизельное топливо (газойль, соляровое масло)
· Темное печное топливо
· Светлое печное топливо
· Мазут
· Топливная нефть
· Керосин
· Лигроин
· Бензин, газолин
· Масла
· Сланцевое масло
· Отработавшее машинное масло
· Растительные (рапсовое, арахисовое) или животные масла (жиры)
· Спирты
· Этанол
· Метанол
· Пропанол
· Жидкое ракетное топливо
· Эфиры
· (Изомеры) спиртов
· Метил-трет-бутиловый эфир (МТБЭ)
· Диметиловый эфир (ДМЭ)
· жирных кислот
· Этерифицированные растительные масла (биодизель)
· Эмульсии
· Водотопливная эмульсия
· Этиловый спирт в бензинах
· Масла в бензинах
· Синтетические топлива, производимые на основе процесса Фишера-Тропша
· Из угля (CTL)
· Из биомассы (BTL)
· Из природного газа (GTL)
Газообразные топлива
Ещё более транспортабельны, при этом ещё большие потери, а также при нормальных условиях ниже энергетическая плотность.
· Пропан
· Бутан
· Метан, природный газ, метан угольных пластов,сланцевый газ, рудничный газ, болотный газ, биогаз, лэндфилл-газ, гидрат метана
· Водород
· Сжатый (компримированный) природный газ (CNG)
· Продукты газификации твёрдого топлива
· Угля — (синтез-, генераторный, коксовый) газы, возможна подземная газификация углей
· Древесины
· Смеси
· Пропан-бутановая смесь (LPG)
· Смесь водорода и природного газа (HCNG)