§ 53. Охрана окружающей среды от вредного воздействия химических веществ. «Зелёная химия»
Борьба с загрязнениями окружающей среды
Достижения науки и технологии позволили создать комфортные условия для жизни людей. Однако неоправданно высокие темпы роста потребления привели к чрезмерным нагрузкам на окружающую среду, к её загрязнению и истощению природных ресурсов.
К основным видам загрязнений, влияющих на естественную окружающую среду относят:
- • отходы — бытовые и промышленные, побочные продукты производств (радиоактивные элементы, пластики, тяжёлые металлы с плотностью более 5 г/см3);
- • отработанные газы — выхлопные газы автомобилей (NO, NO2, СО, углеводороды — продукты неполного сгорания топлива, отходящие газы), технологических установок (СО2, СО, SO2, NO, NO2, О3) тепловых электростанций, предприятий металлургии, химической промышленности и производств строительных материалов;
- • бытовые, хозяйственные и промышленные сточные воды, с которыми в окружающую среду поступают фосфаты (моющие и чистящие средства, фосфорные удобрения и др.), нитраты и другие азотсодержащие соединения (минеральные удобрения, экскременты человека и животных), другие соли (хлориды, сульфаты), тяжёлые металлы, поверхностно-активные вещества (ПАВ), пестициды.
Загрязнения влияют на состояние окружающей среды, опасны для людей, являются причиной различных болезней и генетических мутаций. Тем не менее современной цивилизации не обойтись без химической промышленности. Проблема состоит не в создании химиками «вредных веществ», а в том, что люди не всегда рационально используют синтезированные вещества и химические технологии. Следовательно, именно химики должны найти пути снижения вреда, приносимого промышленными предприятиями и другими источниками загрязнения нашей планеты. В связи с этим возможны два пути:
- 1) отслеживать поступление вредных веществ в окружающую среду и обезвреживать или уничтожать их, что является задачей экологической химии;
- 2) предотвращать загрязнение среды, уменьшая выработку природных богатств, что является задачей «зелёной химии».
Следуя по первому пути, химики-аналитики и экологи разрабатывают эффективные методы мониторинга водоёмов, почв, воздуха. Учёные и инженеры-разработчики изобретают, а химическая промышленность выпускает многочисленные сорбенты, поглотители, ионообменные смолы для очистки промышленных и сточных вод, поглощения вредных газов и пыли, выделяемых предприятиями. Химики разрабатывают методы утилизации промышленных и бытовых отходов путём их безопасного уничтожения или переработки с целью повторного использования. Д. И. Менделеев в своё время писал: «В химии нет отходов, а есть неиспользованное сырьё».
В качестве примеров утилизации различных отходов в Республике Беларусь можно привести переработку металлолома на Белорусском металлургическом заводе. Сегодня в промышленных масштабах перерабатывают макулатуру, изделия из пластмасс и стекла. Шлак литейного производства применяют для изготовления стройматериалов (кирпича, черепицы). На белорусских нефтеперерабатывающих предприятиях имеются установки по преобразованию сероводорода, выделяющегося в процессе переработки нефти в атмосферу, в полезный продукт — серную кислоту.
На Гомельском химическом заводе фтороводород, возникающий в процессе разложения апатитового (фосфоритового) концентрата преобразуют в H2SiF6, AlF3, Nа3AlF6.