Защита окружающей среды и охрана труда

С точки зрения защитников окружающей среды, у химической промышленности плохая репутация. С чем это связано? Попробуем разобраться.

Все отрасли химической промышленности выпускают полезную продукцию. Вы можете сомневаться в необходимости тех или иных продуктов, но экономически они полезны и нужны, иначе бы их не производили.

Например, кому-то может быть неясно, зачем существует производство хлора, зато все согласны с необходимостью строительства завода по выпуску труб из поливинилхлорида.

Некоторые виды химической продукции действительно не вызывают особой симпатии: взрывчатые вещества для мин и снарядов, отравляющие вещества-пестициды, т. е. препараты для борьбы с сорняками, вредителями, возбудителями болезней.

С одной стороны, производство пестицидов возрастает, так как необходимо производить все больше продуктов питания для непрерывно увеличивающегося населения Земли. Но с другой стороны, некоторые пестициды весьма устойчивы в окружающей среде и представляют реальную опасность для существующих экосистем: гибнут полезные насекомые, птицы, рыбы, звери, происходит отравление людей непосредственно пестицидами или продуктами, в которых они накопились.

Любое промышленное предприятие (и химическое, конечно) имеет отходы. Производство без отходов невозможно. Газы выбрасывают в атмосферу, жидкие отходы — в канализацию, а иногда и в реку, твердые и некоторые жидкие сжигают в специальных печах или захоранивают в специально оборудованных местах.

Эти вещества загрязняют окружающую среду, неблагоприятно влияют на здоровье людей.

Поэтому химические предприятия потенциально опасны, их не строят непосредственно в городах. На самих предприятиях существуют жесткие требования охраны труда, что делает работу на них иногда даже безопаснее, чем на строительстве.

Например, установлены безопасные для здоровья людей предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ в воздухе производственных помещений и на территории предприятий, а также в атмосфере населенных мест; предусмотрены строгие меры для предотвращения пожаров и быстрой ликвидации возможных возгораний; на некоторых производствах работники имеют индивидуальные средства защиты от вредных веществ. Выполнение правил охраны труда контролируют органы государственной инспекции, а также внутризаводская служба.

Наилучшим способом решения проблемы снижения вредности производства для людей и охраны окружающей среды служит применение безотходных или малоотходных технологий. Пример — синтез аммиака, в котором отходы (непрореагировавшие газы) многократно возвращают в производство.

В других случаях остро стоит вопрос об очистке отходов. К современным ее методам относят фильтрацию, пыле-, газоулавливание, обезвреживание (нейтрализация, поглощение газов жидкими и твердыми поглотителями), биологическую очистку (при помощи микроорганизмов), осаждение в специальных отстойниках, химические методы (перевод веществ в малорастворимые и нерастворимые соединения) и другие способы.

Очистные сооружения, конечно, требуют определенных материальных затрат, а некоторые руководители предприятий стараются избавиться от отходов самыми дешевыми способами. Такой подход, очевидно, объясняется невниманием к проблемам охраны окружающей среды от загрязнения, а может быть, связан с некомпетентностью в этом вопросе.

Характерная черта химической промышленности — сравнительно небольшое количество работающих. Это обусловлено высокой степенью механизации и автоматизации производств, что также способствует охране труда работников.

 Химия и сельское хозяйство

Химизация — это одно из направлений научно-технического прогресса, основанное на широком применении химических веществ, процессов и методов в различных отраслях, например в сельском хозяйстве.

Основные направления химизации сельского хозяйства:

1. Производство минеральных макро- и микроудобрений, а также кормовых фосфатов.

2. Внесение извести, гипса и других веществ для улучшения структуры почв.

3. Применение химических средств защиты растений: гербицидов, зооцидов и инсектицидов и т. д.

4. Использование в растениеводстве стимуляторов роста и плодоношения растений.

5. Разработка способов выращивания экологически чистой сельскохозяйственной продукции.

6. Повышение продуктивности животных с помощью стимуляторов роста, специальных кормовых добавок.

7. Производство и применение полимерных материалов для сельского хозяйства.

8. Производство материалов для средств малой механизации, использующихся в сельском хозяйстве.

Около половины всех элементов Периодической системы Д. И. Менделеева применяется в сельском хозяйстве. Влияние многих из них еще неизвестно, и тем из вас, кто станет в будущем специалистами сельского хозяйства, предстоит выяснить это.

Основная цель химизации сельского хозяйства — обеспечение роста производства, улучшение качества и продление сроков сохранности сельскохозяйственной продукции, повышение эффективности земледелия и животноводства.

Важным направлением химизации сельского хозяйства является использование методов биотехнологии и генной инженерии для решения продовольственных проблем.

Растения и почва

Почва и растения не только взаимосвязаны, но и взаимозависимы.

Рассмотрим, что дает почва растению:

1. она является средой обитания корней и подземных видоизменений стебля (корневища, клубни, луковицы);

2. почву можно рассматривать как посредника между растением и удобрениями, растением и влагой;

3. почва — это источник питательных веществ для растения.

Рассмотрим и обратную связь — что дает растение почве:

1. своим возникновением и дальнейшим «развитием» почва «обязана» главным образом жизнедеятельности низших и высших растений (что доказали ученые В. В. Докучаев, П. А. Костычев, В. Р. Вильямс);

2. важнейшие свойства почвы: содержание перегноя и его качество, структура и прочность (а также связанные с ними режим водо-, воздухо- и теплообмена, динамика питательных веществ), поглотительная способность, кислотность — определяются во многом жизнедеятельностью растений и микроорганизмов.

Способы воздействия на почву растений и микрофлоры, обитающей в их подземных частях, можно разделить на физические, химические и биологические.

1. Физические:

а) затеняющий эффект растительности приводит к уменьшению нагревания почвы солнцем и сокращению испарения почвенной воды;

б) разрыхляющее и сжимающее влияние корневой системы на структуру почвы.

2. Химические:

а) в результате корневого дыхания в почву выделяется углекислый газ СO ₂, который, растворяясь в почвенной влаге, образует угольную кислоту Н ₂ СO ₃, диссоциирующую по уравнению

Эти ионы активны и вытесняют из гумуса и минералов, разрушая их, в почвенный раствор катионы — NH ⁺₄, К ⁺, Са ²⁺, Mg ²⁺, Fe ³⁺ и анионы — NO ^-₃, SO ^2-₄, Сl ^-;

б) изменяется химический состав различных почвенных горизонтов в результате поглощения корнями зольных элементов из более глубоких слоев и отложения их при отмирании растений в почве;

в) корни растений выделяют в почву органические вещества — кислоты, углеводы, аминокислоты и др.

3. Биологические:

а) корневыми выделениями питаются микроорганизмы, которым принадлежит важная роль в мобилизации питательных веществ для растений: фиксации атмосферного азота, разложении труднорастворимых фосфатов, минерализации органических соединений, выделении ростовых веществ и витаминов, образовании гумуса из растительных остатков и т. д.;

б) микрофлора почвы, кроме пользы, может приносить и вред: она содержит паразитов и возбудителей грибных и бактериальных заболеваний. Кроме полезных аммонифицирующих и нитрифицирующих бактерий, в почве имеются денитрификаторы, разрушающие селитру и выделяющие азот.