Экологические проблемы промышленного производства - Экология и охрана природы курсовая работа

Главная

Экология и охрана природы
Экологические проблемы промышленного производства

Экологические проблемы при производстве тантала и ниобия. Схемы переработки перовскитового концентрата и утилизации радионуклидов. Источники загрязнения окружающей среды свинцом. Влияние предприятий фармоиндустрии на здоровье человека и природу.


посмотреть текст работы


скачать работу можно здесь


полная информация о работе


весь список подобных работ


Нужна помощь с учёбой? Наши эксперты готовы помочь!
Нажимая на кнопку, вы соглашаетесь с
политикой обработки персональных данных

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

1.6 Экологические проблемы производства тантала и ниобия
Условия проведения основных операций при производстве тантала и ниобия зависят от состава растворов и требований к продукции. В хлорной технологии радионуклиды концентрируются в плаве хлоридов редкоземельных элементов (РЗЭ). При вскрытии лопаритового концентрата серной кислотой радионуклиды уранового и ториевого рядов переходят в осадок в виде малорастворимых двойных сульфатных солей, а при вскрытии азотной или соляной кислотами - в раствор. Все технологические схемы переработки лопаритового концентрата предусматривают выделение и утилизацию в специальных хранилищах ториевых отходов. В настоящее время в хлорной технологии радионуклиды выводятся из технологического цикла в виде двух продуктов, направляемых на захоронение:
1. Радиоактивный кек дезактивации плава хлоридов РЗЭ - жидкие радиоактивные отходы (ЖРО) - 83,3т/1000т лопаритового концентрата или в пересчете на сухой продукт 52,4т/1000т лопаритового концентрата.
2. Плав отработанных расплавов солевых оросительных фильтров - 113т/1000т ЛК.
Содержание тория в радиоактивном кеке дезактивации плава хлоридов РЗЭ составляет в сухом продукте в среднем 6,43% ThO2., что позволяет считать данные отходы потенциальным сырьем для получения чистых соединений тория. Поскольку торий и его соединения практически не востребованы на рынке, то схемы концентрирования тория не реализовываются на практике. Схема концентрирования тория из хлоридных растворов подробно изучена нами при переработке перовскитового концентрата (ПК).
В сернокислотной технологии образующиеся при разложении ЛК осадки сульфатов РЗМ, кальция, стронция, а также тория, урана и продуктов их распада, подвергаются конверсии в карбонаты с помощью раствора (NH4)2CO3. Далее карбонаты обрабатывают азотной кислотой до достижения рН=0,3-0,6. Нейтрализация пульпы 5%-ным раствором аммиака до рН=3,5 с введением в пульпу нитрата бария (50-60 г на 1 кг Ln2O3) позволяет получать дезактивированные растворы нитратов РЗЭ. Контроль эффективности выполненной дезактивации производили по концентрации в продуктах тория и мезотория (88Ra228). Уран на 99% осаждался при нейтрализации совместно с торием. Схема получения чистых ториевых продуктов в сернокислотной технологии разработана в ФГУП ВНИИХТ и здесь нами не рассматривается.
Разложение ЛК азотной или соляной кислотами имеет определенные преимущества перед сернокислотным методом, а именно: исключается конверсия сульфатов РЗМ, кальция, стронция, тория с расходом (NH4)2CO3 и образованием раствора Na2SO4 и (NH4)2SO4.
Рис. 4. Переработка нитратных растворов от разложения ЛК
При переработке ЛК по азотнокислотно-гидрофторидной технологии выход радиоактивного железо-ториевого кека составляет 0,13-0,18 т/т ЛК. Содержание в нем ThO2 составило 2,5-3,5%. Выход кека возможно снизить в три раза за счет концентрирования радионуклидов.
Практический опыт использования азотнокислотного вскрытия ЛК имелся на Приднепровском химическом заводе (г.Днепропетровск) и ГАО «Силмет» (г.Силламяэ). При переработке нескольких тысяч тонн ЛК был накоплен полезный, положительный опыт получения раствора нитратов РЗЭ, тория, кaльция, стронция, нaтрия и кека гидратированных оксидов титана, ниобия и тантала. Раствор перерабатывается по стандартной технологии: поднейтрализация, осаждение и отделение радиоактивных элементов; далее осаждение неактивных неочищенных карбонатов РЗМ, содержащих кальций и стронций, либо экстракция с целью отделения РЗМ от примесных элементов, осаждение очищенных карбонатов РЗМ или экстракционное разделение РЗМ.
Объединенный азотнокислый раствор - фильтрат и промывной раствор - освобождают от радиоактивных и других примесей (рис. 4). Для этого азотную кислоту вначале нейтрализуют раствором соды. Нейтрализация приводит к выпадению в осадок гидроксидов тория и железа по реакциям:
Th(NO3)4 + 2Na2CO3 + 2H2O = Th(OH)4 + 4NaNO3 + 2CO2
2Fe(NO3)3 + 3Na2CO3 + 3H2O = 2Fe(OH)3 + 6NaNO3 + 3CO2
Перовскитовый концентрат (ПК) Африканского месторождения является наиболее подготовленным потенциальным сырьем для промышленной переработки. Существуют различные варианты комплексной технологии переработки ПК, позволяющие получать пентаоксиды тантала и ниобия, пигментный диоксид титана, РЗЭ концентрат. Все варианты схем предусматривают выделение радионуклидов. По некоторым схемам возможно их концентрирование, что сокращает выход отходов. Перспективным вариантом технологии является вскрытие перовскита соляной кислотой с переводом кальция, РЗЭ и тория в раствор, а титана, ниобия и тантала - в осадок, которые в дальнейшем перерабатывается на товарную продукцию по схемам (рис. 5 - 6). Хлоридные растворы после отделения титана, ниобия и тантала содержат (г/л): 100--200 HCl, 100-150 CaCl2, 0,1-0,2 ThO2, 6-10 Ln2O3, 6-10 Fe2O3, 1-10 TiO2; кроме того, в растворах присутствуют натрий, алюминий, ванадий, марганец и другие элементы. С целью уменьшения потоков, регенерации HCl (возвращаемой на вскрытие перовскита) и улучшения экстракции тория растворы упариваются до концентрации CaCl2 300 г/л и выше.
Высокое извлечение тория достигается при экстракции из растворов без добавления HCl, упаренных до содержания CaCl2 более 350 г/л. При Vo:Vв = 1:1 извлечение тория за одну ступень для растворов состава (г/л) 113 HCl, 376 СaCl2 и 76 HCl, 449 CaCl2 составляет соответственно 80 и 93%.
До извлечения тория из раствора удаляли железо экстракцией н-октанолом (ОКЛ). Поскольку в исследуемой системе часть железа находится в виде не экстрагируемого Fe(II) (до 20 мас.% в сумме Fe(II) +Fe(III)), то Fe(II) окисляли до Fe(III) добавлением небольшого количества H2O2. В этом случае ОКЛ при Vo:Vв = 0,8:1 извлекает более 98% железа.
Из рафината после экстракции тория ТБФ проводили соосаждение радия на BaSO4 и далее - нейтрализацию раствора известковым молоком с получением концентрата редкоземельных элементов. Содержание ThO2 в фильтрате по данным химического анализа менее 0,001 г/л. Фильтрат, представляющий собой практически раствор CaCl2, может быть переработан с выделением соединений кальция.
При хлорировании лопаритового концентрата образуются отходы в виде отработанных расплавов оросительного солевого фильтра.
Рис. 7. Хлоратор для хлорирования лопаритового концентрата в солевом расплаве: 1 - бункеры для концентрата и кокса; 2 - шнековый питатель; 3 - хлоратор, футерованный шамотным кирпичом; 4 - фурмы; 5 - расплав; 6 - копильник; 7 - летка; 8 - охлаждаемый газоход; 9 - патрубок вывода ПГС в систему конденсации
Хлоратор представляет собой шахту прямоугольного сечения. В процессе хлорирования избыточный расплав непрерывно переливается через переточный канна в копильник 6. Нагревается расплав с помощью графитированных электродов, смонтированных в стенки хлоратора. Пылегазовая смесь из хлоратора через патрубок 9 попадает в солевой фильтр.
Отработанные расплавы солевого оросительного фильтра процесса хлорирования лопаритовых концентратов содержат естественные радионуклиды.
Рис. 8. Схема солевого фильтра с аэролифтной циркуляцией расплава: 1 - корпус, футерованный шамотным кирпичом; 2 - каплеуловительная камера; 3 - инертная керамическая насадка; 4 - газоход; 5 - колосниковая решетка; 6 - аэролифтная труба; 7 - патрубок вывода ПГС; 8 - загру-зочный бункер кусков NaCl
Растворы, содержащие, % масс: 2,5 ThCl4, 20 АlСl3, 7 LnCl3, а также примеси TiCl4, NbCl3, ТаСl5, NaCl, KCl, MgCl2, CaCl2, водонерастворимый остаток (5%), - растворяют в воде при Ж:Т=4:1. Пульпу обрабатывают магнезиальным молоком до рН 9,0±0,5, затем обрабатывают раствором, содержащим 100 г/дм3 сульфата натрия, раствором, содержащим 100 г/дм3 хлорида бария, после в пульпу вводят 0,8 дм3 раствора, содержащего 5 г/дм3 Fe3+. Затем пульпу обрабатывют 0,1%-ным раствором полиакриламида, выдерживают без перемешивания 1 час и фильтруют, радиоактивный осадок отделяют от маточного раствора, промывают сначала 1,5 объемами воды на 1 объем осадка, затем раствором, содержащим хлорид магния в количестве 1,5 объема на 1 объем осадка, осадок смешивают с магнийсодержащими оксидными минеральными материалами, взятыми в количестве 600 г MgO на 1 кг осадка, образующуюся пастообразную композиционную смесь помещают в формы и прессуют при одновременном нагревании до 100°С.

Рис. 5. Принципиальная соляно-кислотная схема переработки перовскитового концентрата
Процесс дезактивации растворов от естественных радионуклидов дает возможность дезактивировать радиоактивные отходы (РАО) до установленных норм, а перевод радиоактивных осадков в отвержденное состояние обеспечивает их экологически - безопасное складирование без нанесения ущерба окружающей природной среде, здоровью населения и обслуживающего персонала: полученные в соответствии с предлагаемым способом "блоки", как показали испытания, устойчивы к колебаниям температуры окружающей среды (от -50 до +50°С), не пылят, водонерастворимы и устойчивы к воздействию атмосферных осадков, грунтовых и подпочвенных вод.
1.9 Экологические проблемы переработки плюмбомикролитового концентрата
Переработка плюмбомикролитового концентрата при производстве ниобия и тантала представляет определенные сложности ввиду наличия радиактивных веществ.
Состав плюмбомикролита: Nb2O5 - 7,75 %, Ta2O5 - 68,43 - 77,0%, TiO2 - 0 - 1,58, Ce2O3 - 0,17 - 4,20 %, Y2O3 - 0,24 - 11,34 %, UO2 - 0 - 4,21 %, UO3 - 0 - 1,59 %.
Схема представленная на рисунке 9 включает следующие основные технологические переделы:
- разложение концентрата смесью фтористоводородной и азотной кислот при температурах 90 - 120 oC с последующей фильтрацией охлажденной пульпы;
- обработку фильтрата концентрированной серной кислотой с целью очистки растворов от свинца и радионуклидов;
- экстракционное выделение тантала, а затем ниобия с отделением примесей и радионуклидов;
- растворение в горячей воде осадка, содержащего соединения свинца, фториды примесных элементов, неразложившийся ПМК, с переводом свинца в хорошо растворимую соль азотнокислого свинца.
Из анализа технологической схемы следует:
1. Для снижения пыления и попадания мельчайших частиц в воздух производственных помещений процесс измельчения концентрата проводится мокрым способом.
2. При высокотемпературном вскрытии ПМК в окружающую среду выделяются пары HF, диоксида азота, а также радиоактивных газов (радон). Для решения этой проблемы реакторы снабжены обратными холодильниками, которые обеспечивают охлаждение кислотных паров, их конденсацию и сброс образующихся кислот обратно в реактор. Улавливание радона возможно с помощью физических (адсорбционные, криогенные и др.) и химических методов.
3. Необходима утилизация растворов (рафинатов) после экстракционного отделения ниобия от примесных элементов и радионуклидов (в частности от урана), а также образуемых осадков, содержащих неразложившийся ПМК, PbSO4 и другие соединения.
4. Для использования раствора Pb(NО3)2 в качестве товарного продукта необходима разработка метода очистки его от радия-226 и свинца-214.
Загрязнение окружающей среды свинцом и его соединениями является для России наиболее острым и опасным. Свинец поставляет цветная металлургия, в том числе 94 % этого металла выбрасывается в атмосферу 5 предприятиями. Это Среднеуральский медеплавильный завод, АО “Святогор” - Красноуральский медеплавильный завод, Кировоградский медеплавильный комбинат, АО "Динополиметалл", завод "Электроцинк". Как видим, главные отравители воздуха свинцом находятся на территории Свердловской области, и эти предприятия привносят в атмосферу России 68,7 % всех свинцовых выбросов.
Однако, основным источником загрязнения атмосферного воздуха свинцом в РФ является автотранспорт, использующий свинецсодержащий бензин. автомобильный парк выбрасывает ежегодно в атмосферу 10 млрд. абсолютно смертельных доз свинца или в весовых единицах 250 килотонн металла. Так общее количество свинца, выбрасываемое в воздух в результате сгорания топлива в двигателях, в 2010 году составляло 301 килотонну, или примерно две-три смертельные дозы на человека в год.
Не малую роль в загрязнении свинцом играют отработанные аккумуляторы, отравляющие почву и воду соединениями свинца.
Столь масштабное загрязнение окружающей среды доказывает немаловажный факт: воды рек выносят в год 17-18 тыс. т. свинца, что примерно в 200 раз меньше количества выплавляемого металла.
Свинец влияет на нервную систему человека, что приводит к снижению интеллекта, вызывает изменение физической активности, координации слуха, воздействует на сердечно-сосудистую систему, приводя к заболеванию сердца. Это оказывает негативное влияние на состояние здоровья населения и в первую очередь детей, которые наиболее восприимчивы к свинцовым отравлениям.
В России постепенно увеличивается численность людей, имеющих профессиональный контакт со свинцом. Случаи хронической свинцовой интоксикации зафиксированы в 14 отраслях промышленности.
Среди профессиональных интоксикаций свинцовая занимает первое место, причем имеет место тенденция к её увеличению. Среди рабочих, пострадавших от воздействия свинца, около 40 % составляют женщины. Для них свинец представляет особую опасность, так как этот элемент обладает способностью проникать через плаценту и накапливаться в грудном молоке. Как правило, наиболее высокая концентрация свинца в атмосферном воздухе наблюдается в зимний период, что связано с дополнительными выбросами в атмосферу продуктов сжигания топлива. Неблагоприятные метеорологические условия в этот период года также способствуют накоплению свинца в нижних слоях атмосферы.
Легкоплавкий, удобный в переработке, свинец широко применяется в наши дни. Из свинца изготавливают оболочки кабелей, электроды аккумуляторов, аноды, используемые при хромировании; им покрывают изнутри сосуды предназначенные для хранения серной кислоты, также изготовляют змеевики холодильников и другие ответственные части аппаратуры. Свинец идет на изготовление боеприпасов и на выделку дроби. Он входит в состав многих сплавов, например сплавов для подшипников, типографского металла. Свинец хорошо поглощает рентгеновское и радиоактивное излучение, и его используют для защиты от излучения при работе с радиоактивными веществами. Применяют для получения тетраэтилсвинца (ТЭС) и других соединений свинца.
2.2 Источники загрязнения окружающей среды свинцом
Получение свинца. 1)Восстановительный обжиг. Обогащенный флотацией галенит обжигают на воздухе для удаления серы и образующийся оксид свинца (II) восстанавливают коксом или чаще - монооксидом углерода в шахтных печах:
В результате получают черновой свинец, из которого выделяют медь, серебро, железо, олово, мышьяк и сурьму, висмут остается вместе со свинцом. Особо чистый свинец получают электролитическим рафинированием с использованием фторосиликатного электролита.
2) Окислительный обжиг. Особенно чистую руду PbS подвергают частичному окислению до PbO, а затем смесь прокаливают:
3)Из солей свинца с помощью электролиза.
4)Взаимодействие солей свинца с цинком:
или восстановление оксида свинца (II) током водорода:
2.3 Загрязнение окружающей среды в процессе получения свинца
При процессах производства свинца и его сплавов в атмосферу выбрасывается значительное количество свинцовой пыли. Свинец, содержащийся в этой пыли, вовлекается в биологический круговорот, негативно воздействуя при этом на все живое.
Несомненно, огромный вклад в загрязнение окружающей среды свинцом превносят Химические источники тока.
Аккумулятор - устройство для накопления энергии с целью её последующего использования.
Рассмотрим принцип действия свинцового (кислотного) аккумулятора.
Готовый к употреблению свинцовый аккумулятор состоит из решётчатых свинцовых пластин, одни из которых заполнены диоксидом свинца, а другие - металлическим губчатым свинцом. Пластины погружены в 35-40 % раствор H2SO4; при этой концентрации удельная электрическая проводимость раствора серной кислоты максимальна.
При работе аккумулятора - при его разряде - в нем протекает окислительно-восстановительная реакция, в ходе которой металлический свинец окисляется:
а диоксид свинца восстанавливается:
Электроны, отдаваемые атомами металлического свинца при окислении, принимаются PbO2 при восстановлении; электроны передаются от одного электрода к другому по внешней цепи.
Таким образом, металлический свинец служит в свинцовом аккумуляторе анодом и заряжен отрицательно, а PbO2 служит катодом и заряжен положительно.
Во внутренней цепи(в растворе H2SO4) при работе аккумулятора происходит перенос ионов. Ионы SО42- движутся к аноду, а ионы Н+ - к катоду. Направление этого движения обусловлено электрическим полем, возникающим в результате протекания электродных процессов: у анода расходуются анионы, а у катода - катионы. В итоге раствор остается электронейтральным. Если сложить уравнения, отвечающие окислению свинца и восстановлению PbO2, то получится суммарное уравнение реакции, протекающей в свинцовом аккумуляторе при его работе (разряде):
ЭДС заряженного свинцового аккумулятора равна 2 В. По мере разряда аккумулятора материалы его катода (PbO2) и анода (Pb) расходуются. Расходуется и серная кислота. При этом напряжение на зажимах аккумулятора падает. Когда оно становится меньше значения, допускаемого условиями эксплуатации, аккумулятор вновь заряжают. Для зарядки аккумулятор подключают к внешнему источнику тока. При этом ток протекает через аккумулятор в направлении, обратном тому, в котором он проходил при разряде аккумулятора. В результате этого электрохимические процессы на электродах “обращаются”. На свинцовом электроде теперь происходит процесс восстановления:
т.е. этот электрод становится катодом.
На электроде из PbO2 при зарядке идет процесс окисления:
следовательно, этот электрод является теперь анодом. Ионы в растворе движутся в направлениях, обратных тем, в которых они перемещались при работе аккумулятора. Складывая два последние уравнения, получим уравнение реакции, протекающей при зарядке аккумулятора:
Нетрудно заметить, что этот процесс противоположен тому, который протекает при работе аккумулятора; при зарядке аккумулятора в нем вновь получаются вещества, необходимые для его работы.
Свинцовый аккумулятор используется как автономный источник электрической энергии, главным образом применяется в транспорте.
2.4 Свинцовый аккумулятор - загрязнитель окружающей среды
Опасности для человека, окружающей среды возникают преимущественно на этапе утилизации отработавших аккумуляторов. По-прежнему много батарей после использования выбрасывается в мусоропроводы. По экспертным оценкам, на свалках, транспортных площадках и других местах на всей территории России в настоящее время находится до 1 млн. т свинца в отработавших свой срок аккумуляторах. При существующем положении с их переработкой эта величина возрастает на 50-60 тыс. т ежегодно. На свалках или установках для компостирования аккумуляторы разлагаются, при этом в почву и подземные воды попадает большое количество свинца. При рециклинге также происходит загрязнение окружающей среды, особенно пылью, содержащей свинец. При изготовлении свинцовых аккумуляторов образуются значительные количества пылевидных частиц, содержащих соединения свинца. Как видно, свинцовые аккумуляторы привносят немалый вклад в загрязнение окружающей среды.
Помимо свинцового аккумулятора широко применяются и многие другие виды аккумуляторов. В среднем на каждый кв. метр приходится по одному аккумулятору; очевиден процесс массового загрязнения окружающей среды тяжелыми металлами, концентрированными электролитами и другими вредными химическими соединениями.
2.5 Выбросы автотранспорта - основной источник загрязнения окружающей среды ионами свинца
Без сомнения, наиболее важным источником загрязнения в Свердловской области является автомобильный транспорт, использующий этилированный бензин. Численность автомобильного парка Свердловской области увеличилась в 1997 году более чем на 5 % и превысило 1 млн. единиц, при этом опережающими темпами растет число легковых автомашин (на 10-12 % в год). В городах Екатеринбурге, Каменск-Уральском, Первоуральске, Верхней Пышме, Нижнем Тагиле, Берёзовском выбросы автотранспортных средств составляют 30-70 % от общего объема выбросов загрязняющих веществ в атмосферу.
Автотранспорт вносит значительный вклад в загрязнение атмосферы свинцом.
Таблица №3. Выбросы некоторых загрязняющих веществ от автомобильного транспорта по городам области в 1997 году (в тоннах).
Самое большое количество свинца и окиси углерода выбрасывается автомобилями городов Екатеринбурга, Нижнего Тагила и Первоуральска. Наблюдается тенденция роста уровня загрязнения атмосферного воздуха по свинцу в крупных городах области. На передвижные источники загрязнения приходится свыше 70 % суммарных выбросов свинца. Высокими остаются уровни загрязнения воздушного бассейна городов диоксидом азота, формальдегидом, оксидом углерода. В целом область значительно загрязнена свинцом. Общая площадь загрязненных сильной степени земель составляет более 68 тыс. га. Очевиден стабильный вклад автотранспорта в загрязнение окружающей среды городов Свердловской области свинцом. Так каким же образом свинец попадает в двигатели внутреннего сгорания и рассеивается автомобилями вдоль автомагистралей.
Автомобильный бензин представляет собой горючее с низкими детонационными характеристиками. Детонацией называют такой характер горения, при котором воспламенение горючей смеси происходит в нескольких точках цилиндра или по всему объему сразу. При этом возникают очень высокие пики давления и двигатель может быть поврежден. Детонационные характеристики количественно определяются так называемым октановым числом, которое принято равным нулю для н-гептана, весьма подверженного детонации, и равным 100 для изооктана (2,2,4-3метилпентан) - углеводорода, стойкого к детонации. Если конкретное топливо и смесь н-гептана с изооктаном имеют одинаковые детонационные свойства, то содержание последнего (в % по объему) определяет октановое число рассматриваемого топлива. Например, бензин с октановым числом 76 детонирует также, как смесь 24 % н-гептана с 76 % изооктана. Чем выше октановое число, тем лучше эксплуотационные качества бензина. В основном с помощью тетраэтилсвинца (ТЭС) и увеличивают октановое число. Механизм антидетонационного действия алкилов свинца до конца не установлен. Очевидно, тетраэтилсвинец, поступает в цилиндр в виде паров вместе с топливной смесью, и вследствие возрастания температуры распадается с образованием частиц твердого оксида свинца. Эти частицы блокируют активные атомы кислорода, которые инициируют реакцию, приводящую к взрыву. Дибром - и дихлорэтаны действуют как раскислители и, вступая во взаимодействие с оксидом свинца, образуют летучий хлорбромид свинца, выносящийся из цилиндров отработавшими газами.
Недостатки применения ТЭС - негативное действие на всю биосферу, более быстрый износ двигателя и невозможность применения каталитической системы очистки отработавших газов вследствие её отравления антидетонатором. Вот почему, несмотря на все достоинства ТЭС, применение его нежелательно, как и нежелательно применение самого бензина, потому что выхлопные газы, образовавшиеся в результате сгорания топлива, оказывают негативное влияние на всю биосферу Земли.
2.7 Влияние на организм человека. Общий характер действия. Токсическое действие свинца
В природе свинец встречается повсеместно, но жизненно необходимым он не является. За последние десятилетия уровень концентрации в природе все более повышается вследствие антропогенных нагрузок. Главным источником, из которого свинец попадает в организм человека, служит пища, наряду с этим важную роль играет вдыхаемый воздух, а у детей также заглатываемая ими свинецсодержащая пыль. Вдыхаема пыль примерно на 30-50 % задерживается в легких, значительная доля её всасывается током крови. Всасывание в желудочно-кишечном тракте составляет в целом 5-10 %, у детей - 50 %. Дефицит кальция и витамина Д усиливает всасывание свинца в желудочно-кишечном тракте. В среднем за сутки организм человека поглощает 26-42 мкг свинца. Это соотношение может варьировать. Около 90 % общего количества свинца в человеческом теле находится в костях, у детей - 60-70 %. Биологический период полураспада в костях - около 10 лет. Количество свинца, накопленного в костях, с возрастом увеличивается, и в 30-40 лет (фаза насыщения) у лиц, по роду занятий не связанных с загрязнением свинца, составляет 80-200 мг. Особую опасность представляет свинец для женщин, так как этот элемент обладает способностью проникать через плаценту и накапливаться в грудном молоке.
2.8 Влияние ионов свинца на почву и растения
Вследствие глобального загрязнения окружающей среды свинцом, он стал вездесущим компонентом любой растительной и животной пищи и кормов. Растительные продукты в целом содержат больше свинца, чем животные.
Причины летнего листопада - высокое содержание свинца в воздухе. Но, концентрируя свинец, деревья тем самым очищают воздух. В течении вегетативного периода одно дерево обезвреживает соединения свинца, содержащиеся в 130 л. бензина. Наименее восприимчивым к свинцу является клен, а наиболее восприимчивы орешник и ель. Сторона деревьев, обращенная к автомобильным магистралям, на 30-60 % “металличнее”. Хвоя ели и сосны обладает свойствами хорошего фильтра по отношению к свинцу. Она его накапливает и не обменивает с окружающей средой.
Накопление свинца ведут интенсивно грибы, мхи и лишайники и доводят его концентрацию до 64,76 частей на миллион соответственно. А вот более знакомые нам овес и клевер уже при концентрации свинца 50 частей на миллион начинают замедлять рост и урожайность снижается.
Установлено, что в слое глубиной до 5 см свинец накапливается более интенсивно, чем медь, молибден, железо, никель и хром. И это печально, поскольку из всего этого ряда свинец - самый ядовитый. Ученые изучали почву и растительность в районах расположения свинцово-цинкового завода и завода по производству аккумуляторов. И, конечно же, свинец в почве обнаружили в количествах, превышающих раз в 40-50 среднее. При такой “подкормке” растения “свинцевеют”. Отмечено интересная особенность растений - различных своих частях накоплять различное количество свинца. Например, салат и сельдерей в листьях накапливают значительно больше свинца, чем в корнях, а морковь и одуванчик - наоборот.
Отмечено активное накопление свинца в капусте и корнеплодах, причем именно в тех, которые повсеместно употребляются в пищу; например, отмечают большое содержание свинца в картофеле.
Выявили интересную особенность репчатого лука. Оказалось, что на фоновых участках он содержит свинца всего 0,07 частей на 1 млн. частей сухого вещества. На придорожных участках его концентрация гораздо меньше, но степень возрастания этой концентрации десятикратная. Так что и у репчатого лука “свинцовые фильтры” не вполне надежны. Но вот, что особенно странно: зеленый лук и ежа сборная оказались самыми устойчивыми к накоплению свинца из всех изученных растений; содержание свинца в них не превышало 4 частей на 1 млн.
Водное растение эйхорния, которое преимущественно произрастает в Америке, удивило ученых своим свойством жадно поглощать всяческую “химию”, в частности свинец. Эйхорния оказалась великолепным работником по очистке водоема от химических соединений, причем работает она очень быстро. Это объясняется тем, что у эйхорнии длинные, разветвленные корни. Заметим, что поглощая большие количества свинца, сама эйхорния остается здоровой. Оказалось, что и после насыщения ядами эйхорния может быть полезна. Её подвергают газификации и получают газ, по свойствам близкий к природному. А из золы извлекают металлы: свинец, ртуть, кадмий.
Но, пожалуй, рекордсменом среди растений по стойкости к соединениям свинца являются дрожжи. Биологи утверждают, что дрожжи могут поглощать огромные количества свинца в виде уксуснокислой соли - до 15 тысяч частей на миллион частей веса дрожжей - без всякого угнетения обмена веществ. Так может быть дрожжи помогут в борьбе с загрязнением солями свинца? Хлористый и йодистый свинец угнетают брожение. Однако, повторяю, дрожжи - рекордсмен по “свинцовостойкости”. Увы! Этим замечательным свойством обладают не все растения.
2.9 Способы борьбы с массовым загрязнением ионами свинца
Рекомендации по защите биосферы от вредного влияния ионов свинца.
Совершенствование производственных технологий:
Изменение технологии производства свинца и его сплавов.
Проведение технического перевооружения аккумуляторных заводов.
Отказ от использования свинцовых пигментов в производстве декоративных красок, замена их ферритами, титанитами, алюминатами.
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 то
Экологические проблемы промышленного производства курсовая работа. Экология и охрана природы.
Русь И Орда Эссе
Реферат по теме Особенности пространства
Контрольная работа: Организация проведения экономического анализа в банке
Медицинская Практика Заполнение Дневника
Финансовый Контроль Контрольная Работа
Реферат: Диетическое питание. Скачать бесплатно и без регистрации
План Сочинение Дубровский Благородный Человек Или Разбойник
Реферат: Кибернетика
Контрольная работа: Эллинистический период в философии
Оформление Библиографического Списка Диссертации
Курсовая работа по теме Формирование доходной части регионального бюджета
Реферат На Тему Понятие Личность
Реферат: Лютеранство
Отчет По Практике Финансовая Деятельность Предприятия
Дипломная работа по теме Маркетинг в сфере культуры
Реферат по теме Основные средства: организация и экономическая эффективность их использования
Контрольная работа: Претензии к железной дороге
Контрольная Работа По Географии 6 Атмосфера
Контрольные Работы По Информатике Огэ 2022
Дипломная работа по теме Система аудита основных средств на предприятии ООО 'Славрис'
Термінологія в творчості письменників Херсонщини - Иностранные языки и языкознание курсовая работа
Тактика следственного эксперимента - Государство и право практическая работа
Права граждан Республики Беларусь - Государство и право курсовая работа