Рассчитаем объемную скорость воды, вытекающей из одного крана V/t=2мл:20с=0,1 мл/с;

1.   Рассчитаем объемную скорость воды, вытекающей из одного крана V/t=2мл:20с=0,1 мл/с;

2.   Тогда во всём городе за 1 с вытекает 0,1 х 10⁶ мл/с;

3.   Объём воды, вытекающей за год (3,15 х 10⁷ с) V_(воды)= (0,1 х 10⁶мл/с) х (3,15 х 10⁷с) = 3,15 х 10¹²мл;

4.   Масса этой воды m_(воды)=3,15 х 10¹² г; (r_(воды)=1 г/мл);

5.   Количество теплоты Q, необходимое для нагревания воды от 10 до 60 ⁰С рассчитаем по формуле: Q=C*m_(воды)*(60 ⁰С – 10 ⁰С ), где С – удельная теплоемкость воды;

Q=6,6 x 10¹⁴ Дж;

6.   на нагревание воды идёт 86% теплоты, выделяющейся при сгорании метана Q`, следовательно, Q`=(Q*100%)/86%=7,7 х 10¹⁴ Дж;

7.   Количество метана, необходимое для получения этой теплоты вычислим по формуле:

n=Q`/g_m, где g_m- молярная теплота сгорания метана; n=8,75 х 10¹¹ моль;

8.   Объём метана найдем по формуле V=V_m*n=1,96 х 10¹³ л;

 

Ответ: за год в таком городе сжигается 1,96 х 10¹⁰ м³ газа.

Заключение

В заключение хотелось бы отметить, что, работая над проблемой “химии и экологии”, я сделал следующий вывод: необходима перемена сложившихся стереотипов отношения человека и природы. Она не обречена на веки быть источником неисчерпаемых запасов сырьевых ресурсов и полезных ископаемых. Более того, она не мастерская и даже не лаборатория, где допустимы любые эксперименты.

Вообще природа существует не для человека и он, человек, по отношению к ней никогда не станет властелином. Представление о власти людей над природой оказалось лишь очередным утопическим мифом, который ушёл вместе с веком, веком расточительства.

Устранение устаревшей идеологии нашего отношения к природе предполагает большую работу по перестройке сознания людей. О росте в общественном сознании приоритета экологических ценностей свидетельствует тот факт, что XXI в. наречён мировым сообществом “столетием окружающей среды”, а это значит, что экологический диктат будет определять и экономику, и образование, и культуру; а моя работа – это мой посильный вклад в решение данной проблемы.

Что происходит на свете?

А просто живем,

Просто едим, просто пьем,

Просто мусор бросаем.

Мусор — горой, только мы

Его не замечаем,

Снова едим, снова пьем,

В общем, просто живем.

 

Что же за всем этим будет?

А будет финал.

Будет финал,

Только знать бы,

Каким же он будет:

Или природу спасут

Помудревшие люди,

Или планета погибнет,

Как гибнет Байкал.

Список литературы:

“Экологический менеджмент (учебное пособие)” – Екатеринбург, 1998г “Экологический менеджмент (практикум)” – Екатеринбург, 1998г. “Экология на уроках химии” Кузьменок, Стрельцов, Кумачев – Минск, 1996г. Приложение к газете “Первое сентября” «Химия» №16 2000г.

 

 

 

Краткий словарь

основных экологических и химико-экологических понятий.

 

Аддидивное действие факторов – действие факторов при котором их общий эффект равен сумме эффектов всех факторов в отдельности. Алломоны – вещества , вырабатываемые организмами и участвующие в меж- видовых взаимодействиях , приносящее пользу организму, который их вырабатывает. Сюда относятся различные отпугивающие вещества, антибио- тики , яды, противоядия, вещества, прикрывающие бегство, привлекающие добычу и т.д.

Альтернативные источники энергии-источники энергии, которые в отличии от традиционных, например, нефти, газа, угля, атомной энергии , являются возобновляемыми и экологически чистыми.

Антагонистическое действие факторов – явление, при котором суммарное влияние двух факторов оказывается меньше суммы их независимых эффектов.

Аутоингибиторы адаптации-вещества, вырабатываемые организмами и

сдерживающие численность популяции в пределах ее равновесия с окружающей средой.

Аутотоксины – вещества, участвующие во внутривидовых взаимодействиях,

токсичные для вырабатывающего их организма и не приносящие пользы другим видам. К этой группе веществ могут быть отнесены и некоторые загрязнители окружающей среды.

Аэрозоль – взвешенные в газообразной среде частицы твердых или жидких веществ. Аэрозоль с жидкими частицами - туман, с твердыми – дым.

Аэрозольный эффект-снижение прозрачности атмосферы за счет присутствия в ней пыли(аэрозолей). Препятствует достижению солнечным излучением поверхности Земли, так как земное ИК- излучение существенно не изменится при этом, то результатом явится понижение температуры поверхности Земли.

Биоаккумуляция- постепенное накопление в организмахвеществ-загрязните-

Лей в ходе их обитания в загрязненной среде за счет неполного выведения из организма. Происходит в течение жизни индивидуального организма, на каждом следующем трофическом уровне концентрация стойких загрязнителей возрастает во много раз.

Биогеохимические круговороты веществ- закономерный процесс многократного перемещения и превращения химических элементов в живой и неживой природе, протекающий в атмосфере, гидросфере и литосфере, в том

числе в тех их частях ,которые входят в биосферу планеты.

Биодеградация- процесс естественной нейтрализации загрязнителей окружающей среды под воздействием живых организмов9 в первую очередь организмов-редуцентов), в результате чего происходит самоочищение экосистемы. Вещества и материалы, не поддающиеся биодеградации, например

Пестициды, детергенты, пластмассы, полимеры, постепенно накапливаются в почве или в воде.

Биоконцентрирование- см. Биоаккумуляция.

Биологическая взаимозаменяемость элементов- способность живых организмов в отсутствие необходимых им элементов усваивать близкие по свойствам элементы и использовать их для построения своих тканей. Например,

накопление стронция в костях животных обусловлено взаимозаменяемостью его и кальция.

Биологическое земледелие- один из способов защиты окружающей среды, основанный на предупреждении попадания в окружающую среду нехарактерных для нее веществ, использованиеприемов сокращения численности нежелательных организмов с помощью других живых организмов или биопродуктов, приемов повышения урожайности сельскохозяйственных культур путем создания агроэкосистем и т.д.

 

Биотрансформация- преобразование загрязнителей в процессе их продвижения по трофическим цепям. Результатом этого процесса могут быть биоаккумуляция, биодеградация или биоусиление исходного загрязнителя.

Биоусиление- превращение исходного загрязнителя в более токсичное вещество в процессе его биотрансформации.

БПК- биологическое потребление кислорода. Показатель качества воды, количество растворенного кислорода, которое потребят живые организмы в процессе разложения присутствующего в воде органического вещества. Чем больше БПК, тем ниже качество воды.

Буферность( почвы, природных вод)- способность почвы, природных вод сохранять реакцию среды (рН) при попадании в них химических загрязнителей.

БЭР- биологический эквивалент рада. Единица , производная от рада с учетом поправки на относительную биологическую эффективность( зависимость поглощения ионизирующей радиации от ее физической природы).

Воздействие на окружающую среду опосредованное- изменение окружающей среды, спровоцированное хозяйственной деятельностью человека, но не вызванное ею непосредственно. Может быть результатом трансформации в окружающей среде исходных загрязнителей или ряда последовательных процессов , произошедших в окружающей среде, толчком для которых

послужила деятельность человека.

Воздействие на окружающую среду прямое- непосредственное изменение

окружающей среды в ходе хозяйственной деятельности человека.

Выброс- кратковременное или за определенное время ( час ,сутки ) поступление загрязнителей в окружающую среду.

Вымывание – постепенное растворение вещества, находящегося на поверхности или в толще почвы, и удаление его просачивающейся сквозь почву водой. Может привести к удалению из почвы питательных веществ, к загрязнению грунтовых вод компон5нтами захороненных в ней отходов.

Выщелачивание- см. Вымывание.

Газы выхлопные – газы, выбрасываемые из двигателя внутреннего сгорания. Содержат оксиды азота ,углекислый и угарный газы, сернистый газ и др.

Газы дымовые – газы, образующиеся при сжигании топлива.

Давление отбора - воздействие факторов среды, приводящее к преимущественному выживанию и размножению особей, отличающихся от большинства членов популяции определенными признаками. Генофонд популяции при этом изменяется. Например, применение пестицидов создает давление отбора, повышающее устойчивость популяции к данным пестицидам.

ДДТ –дуст, 2,2,2,-трихлор-1, 1- бис –п- хлорфенилэтан. Один из наиболее известных пестицидов, инсектицид. В 70-е годы был запрещен из-за высокой устойчивости в окружающей среде, вредного воздействия на людей и животных, снижение влияния на насекомых. Позже было обнаружено, что дуст состоял из ДДТ на 70 процентов, остальное ПХБ, совершенно безвредные для насекомых, но опасные для человека. Именно из-за ПХБ на разложение дуста на 90 процентов уйдет не менее 180 лет. ДДТ разлагается за месяц. ДДТ и ПХБ неразличимы пи тех методах анализа, которые обычно применялись для определения ДДТ в окружающей среде.

Диоксины – общее название двух групп веществ- полихлордибензо-п- диоксинов и полихлордибензофуранов. Это самые токсичные вещества из соз-данных человеком. Образуются при высокой температуре в щелочной среде при взаимодействии практически любых соединений, содержащих хлор и бензольное кольцо. Побочный продукт многих производств. Устойчивы. Период полураспада в почве 10-12 лет, в организме человека 6-7 лет.

Доза летальная - доза токсичного вещества, вызывающая гибель соответственно 50 или 100 процентов подопытных животных. Показатель токсичности вещества.

Доза индивидуальная – произведение концентрации (интенсивности) на длительность воздействия (время экспозиции) физического фактора (например, радиации) или вещества. Одна и та же индивидуальная доза может оказывать различное воздействие на аналогичные организмы.

Загрязнение – процесс привнесения в окружающую среду или непосредственного возникновения в ней загрязнителей. Различают химическое, физическое и биологическое загрязнение.

Загрязнение анторопогенное – загрязнение, возникающее в результате деятельности людей, в том числе их прямого или косвенного влияния на интенсивность естественного загрязнения.

Загрязнение биологическое – случайное или связанное с деятельностью человека проникновение в экосистемы или технологические устройства чуждых им животных и растений; оказывает угнетающее или деструктивное действие, особенно заметное при массовом размножении пришлых видов.

Загрязнение естественное – загрязнение окружающей среды в результате мощных, превышающих обычные параметры природных процессов без какого-либо влияния человека (например, извержение вулканов, самопроизвольный выход токсичных веществ, образовавшихся в результате гниения и т. д.).

Загрязнение физическое – превышение естественных норм различных физических факторов, характеризующих данную среду: тепловых, шумовых, электромагнитных и т.д.

Загрязнение химическое – проникновение в окружающую среду или образование в ней веществ, не свойственных ей, или в концентрациях превышающих норму.

Загрязнитель-любое вещество, физический фактор или биологический вид, поступающие в окружающую среду или образующиеся в ней в колдичестве, выходящем за рамки обычно наблюдаемой нормы и ( или) нежелательном для человека.

Засоление почв- увеличение обычного содержания легкорастворимых солей в почве( 0,25%) , приводящее к образованию солонцеватых и солончаковых почв. Может быть обусловлено засоленностью почвообразующих пород( остаточное засоление), неправильным орошением( одна из главных причин), при внесении солей грунтовыми и поверхностными водами и др.

Захоронение отходов – помещение отходов под землю , в геологические выработки( отработанные угольные шахты, соляные копи, иногда специально созданные полости) или на дно морей и океанов без возможности обратного извлечения.

Охрана окружающей среды -совокупность научных , технических и правовых мер, направленных на рациональное использование, воспроизводство и сохранение природных ресурсов и космического пространства в интересах людей, на обеспечение биологического равновесия в природе. Включает рациональное использование и охрану атмосферы, недр, гидросферы; исполь- зование или уничтожение отходов, защиту от шума, ионизирующего излучения, электромагнитных полей и т.д.

Излучение ионизирующее- радиация элекромагнитная (рентгеновские лучи,y-лучи) и корпускулярная(a-,b-частицы, поток протонов и нейтронов) в той или иной степени проникающая в живые ткани и вызывающая в них изменения( мутации, изменения на клеточном уровне), связанные с выбыванием электронов из атомов и молекул или с прямым либо опосредованным возникновением ионов.

Источник загрязнения –1,,) точка выброса вещества;2) хозяйственный или природный объект, выбрасывающих загрязняющее вещество.

Кайромоны –вещества ,вырабатываемые организмами и участвующие в межвидовых взаимодействиях ,приносящие пользу воспринимающим их организмам (привлекающие к пище, предупреждающие об опасности , стимуляторы роста и адаптации).

 

Канцероген-вещество или физический агент, способные вызывать возникновение и развитие злокачественных новообразований.

 

Кислотные осадки-осадки, pH которых 5,6 из-за растворения в атмосферной влаге промышленных выбросов( сернистого газа, оксидов азота, хлороводорода, углекислого газа и др.)

Клеточное дыхание- процесс, обратный фотосинтезу: в присутствии кислорода происходит разрушение глюкозы и образуются вода и углекислый газ.

Консументы- организмы, получающие питательные вещества и энергию при поедании других организмов или продуктов их жизнедеятельности.

Коррозия- процесс разрушения металлов под действием химических агентов или физико-химических факторов.

Кумуляция загрязнителей- сложение вредных эффектов от воздействия загрязнителей. Суммарное воздействие загрязнителей может быть аддитивным, антагонистическим, синергическим.

Мониторинг окружающей среды- комплексная система наблюдений, оценки и прогноза изменений состояния окружающей среды под влиянием антропогенных воздействий. Мониторинг не включает управление качеством среды.

Мутагены- физические и химические факторы, воздействие которых на живые организмы вызывает появление мутаций.

Мутация- нарушение наследственного аппарата клетки за счет изменений в ядре или цитоплазме.

Обезвреживание отходов- преобразование отходов химическими, физико-химическими, физическими, биологическими методами в вещества, безвредные для людей, животных, растений, окружающей среды; герметическое захоронение отходов, не поддающихся подобной обработке.

Оборотное водоснабжение- система повторяющейся подачи отработанной воды на производственные нужды после ее периодической очистки, охлаждения или другой обработки. Таким образом существенно сокращается расход чистой свежей природной воды, уменьшается загрязнение среды.

Окружающая среда- комплекс всех объектов и факторов , внешних по отношению к данной особи или популяции. Как правило, имеется в виду окружающая человека среда. Более общее определение: часть Вселенной, остающаяся после выделения из нее системы ,в наблюдении за которой заинтересован человек.

Очистка-устранение посторонних и не желательных веществ с поверхности или из объема какого-либо объекта.

Озоновые дыры - существенное ( около 50%)сезонное снижение плотности озонового экрана атмосферы .Впервые отмечено над Антрактидой.

.

Озоновый экран –слой озона в верхних слоях атмосферы ( на высоте 25- 30км.), защищающий Землю от губительного для живых организмов УФ – излучения солнца.

Оподзоливание почв – разрушение и удаление глинистых частиц, известняка и соединений железа из кислых почв в областях с холодным и влажным климатом. Ведет к уменьшению плодородия почв.

Отходы- не пригодные для производства данного вида продукции виды сырья, его неупотребимые остатки или возникающие в ходе технологических процессов вещества, не подвергающиеся утилизации в рассматриваемом производстве. Отходы одного производства могут быт сырьем для другого.

Парниковый эффект- повышение температуры атмосферы из-за увеличения содержания в ней углекислого и некоторых других газов, препятствующих излучению тепла с поверхности Земли за приделы приземной атмосферы.

Период полураспада- время, необходимое для разложения исходного количества вещества на 50%. Одна из основных характеристик радионуклидов. Применяется также для характеристики устойчивости сложных веществ.

Пестициды- химические препараты для защиты сельскохозяйственных растений от вредителей. Болезней и сорняков, а также для уничтожения паразитов сельскохозяйственных животных Ю вредных грызунов и др.(инсектициды, фунгициды, гербициды, акарициды, зооциды и др.) К пестицидам относятся также средства, привлекающие или отпугивающие насекомых, регулирующие рост и развитие растений, применяемые для удаления листьев , цветов, завязей и др.(дефлоранты, дефолианты и др.)

П Д Д- предельно допустимая доза токсичного вещества. Максимальное количество загрязнителя, проникновение которого в организмы или их сообщесва ( в процессе дыхания, питания и др.) еще не оказывает на них пагубного влияния.

П Д К – предельно допустимая концентрация токсичного вещества. Максимальная концентрация загрязнителя, считающееся ( с определенным запасом) безопасной для здоровья человека. ПДКмр- максимально разовая ПДК- не должна вызывать в организме человека рефлекторных реакций при вдыхании в течение 30 минут. ПДКсс- среднесуточная ПДК- не должна оказывать на человека прямого или косвенного вредного эффекта при неопределенно долгом воздействии.

ПДВ- предельно допустимый выброс. Научно- технический норматив, устанавливаемый с условием, чтобы содержание загрязняющих веществ в приземном слое воздуха не превышало ПДК. Для водоемов устанавливается предельно допустимый сброс-ПДС.

Персистентность загрязнителей- см. устойчивость загрязнителей. Персистентность экосистемы- см. устойчивость экосистемы.

Популяция- группа особей одного вида. Взаимодействующих между собой и окружающей средой, ограниченная от других групп того же вида в пространстве и( или) во времени.

Продуценты - организмы ( в основном растения), использующие световую энергию для фотосинтеза.

 

Проникающая способность- характеристика радиоактивного излучения. показывающая, на какую глубину проникает в среднем то или иное излучение в определенной среде.

Рад – основная единица радиоактивности. Поглощенная доза излучения, при которой 1г живого вещества поглощает энергию, равную 10 Дж.

Радиация-  см. излучение ионизирующее.

Редуценты - организмы, главным образом бактерии и грибы, в ходе своей жизнедеятельности превращающие органические остатки в неорганические вещества.

Рекуперация- возвращение части материалов или энергии для повторного использования в том же технологическом процессе.

Реутилизация- вторичное использование предметов вместо замены их новыми. Например, стеклянные бутылки могут быть заполнены заново.

Рециклизация – включение в круговорот, например использование отходов в качестве сырья для производства новых продуктов ( металла из металлолома, бумаги из макулатуры и т.д.).

Синергическое действие факторов – явление, при котором два фактора вместе оказывают влияние, значительно превышающее сумму из независимых эффектов.

Смог – токсичный туман, опасное загрязнение атмосферного воздуха, характеризующееся сочетанием пылевых частиц и капель тумана. Образуется главным образом при инверсиях температуры.

Смог лондонского типа ( смог химический) – сочетание газообразных загрязнителей( в основном сернистого газа), пылевых частиц и тумана. Это загрязнение достигло особо опасных масштабов в 50-е гг. в Лондоне. Главный источник - продукты сжигания угля и мазута.

Смог лос-анжелесского типа (смог фотохимический )- смог, из компонентов которого под действием УФ- излучения образуются новые, иногда более опасные загрязнители. Впервые был обнаружен в 30-е гг. в Лос-Анжелесе. Основной источник –автотранспорт.

Сточные воды – воды, бывшие в производственном или сельскохозяйственном употреблении, а также прошедшие через какую-либо загрязненную территорию(промышленные, сельскохозяйственные, коммунально-бытовые, ливневые и т.д. стоки)

Технология безотходная – цепь технологических процессов, в которых отходы одного производства становятся сырьем для другого( предполагается использование сырья без остатка) . Термин условный.

Технология малоотходная – технология , позволяющая получать технически достигнутый минимум твердых, жидких, газообразных и тепловых отходов и выбросов.

Токсичность- ядовитость; способность некоторых химических элементов, соединений и биогенных веществ оказывать вредное действие на организмы.

Трансформация загрязнителей в окружающей среде - превращение химических соединений в окружающей среде под влиянием химических, физических и биологических факторов.

Трофическая цепь – цепь питания; взаимоотношения между организмами при переносе энергии пищи от ее источника- растения- через ряд организмов, происходящий путем поедания одних организмов другими ( относящихся к более высоким трофическим уровням).

Трофический уровень- этап движения солнечной энергии в составе пищи через экосистему. Растения находятся на первом трофическом уровне, первичные консументы- на втором, вторичные - на третьем и т.д. При переносе энергии от уровня к уровню большая ее часть ( до 80-90%) теряется в виде теплоты, поэтому число уровней в трофической цепи обычно не превышает 4-5.

Устойчивость загрязнителей- способность веществ длительно сохранять свои свойства в окружающей среде; одна из важнейших обобщающих характеристик загрязнителей ,показывающих их способность не только длительно находиться в окружающей среде , но и распространяться на большие расстояния. См. также период полураспада.

Устойчивость экосистемы – способность экосистемы противостоять действию загрязнителей . Различают резисистентную и упругую устойчивость экосистем.

Устойчивость резиситентная – способность экосистемы сопротивляться внешним воздействиям ( нагрузкам).

Устойчивость упругая- способность экосистемы возвращаться после снятия нагрузки в исходное состояние.

Ферамоны- вещества, вырабатываемые и выделяемые в окружающую среду живыми организмами и вызывающие специфическую ответную реакцию ( характерное поведение или характерный процесс развития) у воспринимающих их особей того же биологического вида. Различают половые феромоны , общественные феромоны, феромоны тревоги и обороны, феромоны-метчики.

Фотосинтез – химический процесс. Идущий в растениях под действием световой энергии с образованием из углекислого газа и воды глюкозы и выделением кислорода в качестве побочного продукта.

ХПК – химическое потребление кислорода. Показатель качества воды; количество кислорода, идущее на окисление органических и неорганических веществ, содержащихся в 1 л воды, при взаимодействии с сильными окислителями, например перманганатом калия( перманганатная окисдяемость) или бихроматом калия ( бихроматная окисляемость). Чем выше ХПК, тем ниже качество воды.

Эвтрофикация водоема – обогащение водоема питательными веществами, приводящее к чрезмерному развитию планктонных водорослей, а затем к исчерпанию запасов растворенного кислорода при разложении возросших количеств мертвых водорослей редуцентами.

Экологически чистые источники энергии - источники энергии, использование которых не ведет к загрязнению окружающей среды. См. также Альтернативные источники энергии.

Экология – наука о взаимодействии организмов между собой и с окружающей средой.

Экология химическая – наука о химическом взаимодействии организмов между собой и с окружающей средой.

Экосистема – совокупность популяций ,связанных между собой и с окружающей их средой таким образом, что такая система сохраняет свою устойчивость неограниченно долго.

Эрозия - разрушение минеральных пород, а также конструкций из них под действием различных факторов окружающей среды.