Реферат: Химия и экология

  Помимо мембраны, любая бытовая система                     имеет еще как минимум две ступени очистки:

·     предварительный осадочный фильтр позволяет уда­лить все взвеси и механические примеси, придающие воде мутность;

·     окончательный угольный фильтр представляет собой гранулированный активированный уголь (в последнее вре­мя в развитых странах для его получения применяют жженую скорлупу кокосового ореха, такой уголь по срав­нению с березовым, применяемым в отечественных филь­трах, имеет в 3—4 раза выше способность удалять неже­лательные примеси, в том числе радионуклиды).

В основе работы некоторых отечественных фильтров лежит технология подачи воды через трековую мембрану (лавсановая пленка толщиной 10 или 20 микрон с диамет­ром пор 0,2 или 0,4 микрона с плотностью пор до 3000 миллионов отверстий на 1 см2). Для обеспечения работоспо­собности фильтра требуется только две емкости: одна для очищаемой воды, вторая — для получения чистой.

В силу того, что питьевая вода в нашем регионе имеет очень низкое качество, необходимы многоуровневые сис­темы, включающие в себя: грубую очистку от железа, марганца, хлора, неприятного запаха и мутности с помо­щью картриджной Системы; тонкую очистку от всех при­месей системами обратного осмоса и бактериологическую очистку ультрафиолетовыми стерилизаторами.

Конструктивное исполнение бытовых фильтров может быть самое различное: от портативных вариантов испол­нения, легко умещающихся в дамскую сумочку или кейс, до стационарных систем, требующих специальной уста­новки на кухонную мойку и имеющих свой отдельный кран. Производительность таких «мини-фабрик от 5 до 90 литров в сутки для бытовых и от 0,76 до 27 м .для полупромышленных систем доочистки питьевой воды.

В некоторых системах используется 3—4-х ступенча­тые процессы фильтрации (см. рис. 66), объединенные в один узел, производящий качественную питьевую воду. При этом используется различные среды, позволяющие доста­точно эффективно удалять различные загрязнения: со­единения хлора, свинца, органику и т.д.

 

Часть II. Практикум

Говоря об экологических проблемах, мне бы хотелось показать нерациональное использование природных ресурсов на  примере такой задачи:

Предположим, что в городе 1 млн. квартир и из-за неисправности водопроводных кранов за 20 секунд вытекает в среднем 10 капель горячей (60 0С) воды. Рассчитайте, какой объём метана (25 0С, 1 атм.) напрасно сжигается на городских тепловых станциях за год. Условия расчета:

·     объём капли 0,2 мл

·     воду нагревают от 10 до 60 0С

·     теплота сгорания метана 880 Дж/моль

·     на нагрев воды идет 86% выделившегося тепла

·     удельная теплоемкость воды 4,2 Дж/г * 0С

 

Решение:

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

8.   Объём метана найдем по формуле V=Vm*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:

1. “Экологический менеджмент (учебное пособие)” – Екатеринбург, 1998г
2. “Экологический менеджмент (практикум)” – Екатеринбург, 1998г.
3. “Экология на уроках химии” Кузьменок, Стрельцов, Кумачев – Минск, 1996г. 
4. 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

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16