Загрязнение нефтью и нефтепродуктами

Загрязнение пестицидами

Определение

Пестициды (ядохимикаты) – это химические препараты для защиты сельскохозяйственной продукции, растений, для уничтожения паразитов у животных, для борьбы с переносчиками опасных заболеваний и т. п.

Пестициды в зависимости от объекта подразделяются на:

1. Гербициды – для уничтожения сорной растительности;

2. Фунгициды - борьба с грибковыми заболеваниями растений;

3. Зооциды – борьба с вредителями при хранении, борьба с грызунами;

4. Немотоциды – внешние паразиты животных;

5. Дефолианты – для удаления листьев;

6. Дефлоранты - для удаления цветков;

7. Инсектициды – против вредных насекомых.

Воздействие пестицидов

Пестициды являются единственным загрязнителем, который сознательно вносится человеком в окружающую среду. Пестициды поражают различные компоненты природных экосистем: уменьшают биологическую продуктивность фитоценозов, видовое разнообразие животного мира, снижают численность полезных насекомых и птиц, а в конечном итоге представляют опасность и для самого человека. Пестициды, содержащие хлор (ДДТ, гексахлоран, диоксин, дибензфуран и др.), отличаются не только высокой токсичностью, но и чрезвычайной биологической активностью и способностью накапливаться в различных звеньях пищевой цепи. Даже в ничтожных концентрациях пестициды подавляют иммунную систему организма, повышая таким образом его чувствительность к инфекционным заболеваниям. В более высоких концентрациях эти примеси оказывают мутагенное и канцерогенное действие на организм человека.

Пестициды в почве

Поступление пестицидов в почву помимо прямого внесения их или с протравленным ими зерном, связано с поливом растений и стоком осадков с поверхности растений, сносом препаратов при обработке полей, лесных угодий и т. д. Возможность накопления пестицидов в почве определяется условиями их применения (нормами расхода, кратностью обработки), стабильностью и растворимостью препаратов, типом почвы, её рН, температурой и влажностью, условиями вымывания, инактивирующим действием растений, глубиной проникновения и т. д. В результате протекающих в почве химических и биологических процессов содержание пестицидов в ней обычно уменьшается, тем не менее остаточные количества их колеблются от сотых долей до десятков микрограммов в 1 кг. Наименее устойчивы пестициды в опесчаненных почвах, наиболее устойчивы в почвах с большим содержанием глины, органических веществ, ионов железа, алюминия и марганца. Находясь в почве, пестициды подвергаются действию абиотических факторов (света, воздуха, воды), существенную роль в их разложении играют микроорганизмы. В процессах гидролиза, окисления, демитилирования и других, пестициды разлагаются, иногда с образованием токсичных продуктов.

Для предотвращения накопления пестицидов в почве прибегают к увеличению интервала времени между их введением и сбором урожая, к уменьшению кратности обработки, снижению расходов препаратов путем добавки утяжелителей, препятствующих их сносу за зону обработки, упорядочиванию хранения и транспортировки пестицидов. Все это уменьшает, однако не исключает возможность загрязнения почвы. Загрязнение поверхности водоемов происходит несколькими путями. Пестициды могут попадать в воду при смыве с почвенного покрова и растений, при сносе волны препарата, в процессе аэрообработки, при неправильной технологии опрыскивания и опыления, за счет поступления загрязненных ими грунтовых вод в районах орошаемого земледелия, при попадании воды, фильтрующихся из оросительных систем, и, наконец, в результате вымывания пестицидов из почвы.

Масштаб выноса пестицидов определяется количеством, способом и временем внесения препаратов в почву, их растворимостью, устойчивостью к разложению, способностью сорбироваться почвой и мигрировать по ее профилю, интенсивностью эрозионных процессов, типом почв, рельефом местности, объёмом и интенсивностью выпадения осадков и т. д. Помимо описанных путей загрязнения, по существу не поддающихся регулированию, пестициды могут поступать в водоемы целенаправленно — для уничтожения сорной растительности и насекомых, а также со сточными водами производящих или использующих их предприятий, в частности тепличных хозяйств.

Пестициды в воде

Основным источником поступления пестицидов в водные объекты является поверхностный сток талых, дождевых и грунтовых вод с сельскохозяйственных угодий, коллекторно-дренажные воды, сбрасываемые с орошаемых территорий. Пестициды также могут вноситься в водные объекты во время их обработки с целью уничтожения нежелательных водных растений и других гидробионтов, со сточными водами промышленных предприятий, производящих ядохимикаты, непосредственно при обработке полей пестицидами с помощью авиации, при небрежной транспортировке их водным транспортом и при хранении.

Влияние

Нефть – это жидкое природное ископаемое состоящее из большого числа высокомолекулярных углеводородов (УВ) разнообразного строения.

Загрязнение нефтью влияет на весь комплекс морфологических, физических, физико-химических, биологических свойств почвы, определяющих ее плодородные и экологические функции. Изменение свойств почвы при загрязнении нефтью, а так же процессы ее миграции, аккумуляции и метаболизма зависят от физико-химического состава и количества пролитой нефти, почвенно-климатических и ландшафтных условий, типа почвы, наличия тех или иных биохимических барьеров, каналов миграции и диффузии в почвенном профиле.

Источниками загрязнения воздуха, воды, почвы являются:

Работа автотранспорта, предприятий нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности; газообразные выбросы и сточные воды промышленных предприятий; опасные отходы, накапливающиеся на промышленных и муниципальных свалках или в отстойных прудах и бассейнах; многочисленные разливы нефти и нефтепродуктов в результате аварий трубопроводов и нефтеналивных судов (танкеров), аварий и пожаров на нефтехранилищах и нефтеперегонных заводах и др.

Основные загрязняющие вещества:

Сырая нефть, товарная нефть, конденсаты, сажа, канцерогенные углеводороды, сернистые соединения, жидкие нефтепродукты, легкие углеводороды, мазуты, дизельные и другие топлива, сероводород, окислы серы, углерода, фенолы, бензол, бенз(а)пирен и др.

Продукция

Продукцией целлюлозно-бумажной промышленности являются различные виды волокнистых полуфабрикатов (в т.ч. сульфитная и сульфатная целлюлоза), бумага, картон и изделия из них. Побочные продукты отрасли: кормовые дрожжи, канифоль, скипидар, жирные кислоты и др.

Поскольку целлюлозно-бумажная промышленность является крупным потребителем природных ресурсов (леса, воды и энергии), на ней лежит большая часть проблем загрязнения воды, воздуха и почвы, являющихся объектом пристального изучения в последние годы. Такое внимание представляется оправданным, учитывая масштабы загрязнения воды в расчете на тонну целлюлозы (например, 55 кг потребления биологического кислорода, 70 кг взвешенных твердых веществ и до 8 кг хлорорганических соединений) и объема целлюлозы, производимой во всем мире в год (примерно 180 миллионов тонн в 1994 г.). К тому же, только около 35% использованной бумаги перерабатывается, а бумажные отходы составляют значительную долю общемирового количества твердых отходов (около 150 миллиона из 500 миллионов тонн ежегодно).

Выработка целлюлозы коренным образом отличается от бумажного производства и представляет собой химический процесс с довольно сложной системой регенерации химикатов. В противоположность этому производство бумаги является в основном механическим процессом с сопутствующими ему физико-химическими, главным образом, сорбционными явлениями. Вследствие такого различия именно производство целлюлозы является основным загрязнителем атмосферного воздуха и водоёмов. Производство бумаги и картона, за редким исключением воздух не загрязняет, но загрязняет водоёмы стоками, содержащими преимущественно взвешенные вещества - волокно и наполнители. Кроме того, в состав ЦБК входит ТЭЦ (Теплоэлектроцентра́ль (ТЭЦ) — разновидность тепловой электростанции, которая не только производит электроэнергию, но и является источником тепловой энергии в централизованных системах теплоснабжения), сжигающая природное топливо и также загрязняющая атмосферу и водоёмы.

Для производства целлюлозы применяют в основном два способа - сульфатный и сульфитный. В обоих случаях сваренная в котлах периодического или непрерывного действия целлюлоза проходит промывной и очистной отделы, затем (если в этом есть необходимость) подвергается отбелке химическими реагентами и, наконец, поступает на машины, вырабатывающие товарную целлюлозу. Однако реагенты, используемые в двух названных способах, и пути возврата их в производство совершено различны.

Проблемы загрязнения воды

Загрязненные сточные воды целлюлозно-бумажных комбинатов убивают живущие в воде организмы, ведут к биоаккумулированию токсических соединений в рыбе, портят вкус питьевой воды в нижнем течении. Стоки целлюлозно-бумажных комбинатов классифицируются по физическим, химическим или биологическим характеристикам, причем наиболее важными являются содержание твердых веществ, потребление кислорода и токсичность.

Содержание твердых веществ в сточных водах обычно классифицируется в зависимости от их доли, которая находится во взвешенном состоянии (против растворенной), доли взвешенных твердых веществ, которые могут осаждаться, и доли тех и других в летучем состоянии. Самой нежелательной является осаждаемая часть, потому что она может формировать плотный слой осадка вблизи места слива, который быстро истощает растворенный кислород в принимающей воде и создает возможность быстрого размножения анаэробных бактерий, которые вырабатывают метан и восстановленные серные газы. Несмотря на то, что неоседающие твердые вещества обычно растворяются в принимающей воде и поэтому вызывают меньше беспокойства, они могут переносить токсические органические вещества к водным организмам. Взвешенные твердые вещества, сбрасываемые целлюлозно-бумажными комбинатами, содержат частицы коры, древесного волокна, песок, гравий из механических дробилок древесной массы, добавки для производства бумаги, отстой растворов, побочные продукты процессов обработки воды и микробные клетки от операций по вторичной переработке.

Утилизация

Очень остро стоит в настоящее время проблема отходности целлюлозно-бумажных комбинатов. Многотонные отходы этих предприятий (лингин, шламы) складируются, занимая большие площади и отрицательно воздействуя на окружающую среду.

Основными методами борьбы с отходами являются их сжигание либо переработка с целью получения полезных продуктов. Факторами, ограничивающими возможность термической утилизации отходов, являются высокая загрязнённость, низкая температура плавления некоторых отходов, наличие крупногабаритных включений и значительных колебаний насыпной плотности сжигаемых отходов. К приемлемым технологиям сжигания относят колосниковое сжигание и сжигание в кипящем слое. Основным достоинством же термических методов является их относительно низкая стоимость. Переработка отходов бумажных фабрик эффективна сточки зрения экологии, но убыточна по экономическим показателям. С другой стороны из отходов отрасли можно получить много ценных и полезных продуктов.