Значення хімічних процесів у природі

проміжні речовини (які виникають або використовуються в процесі) ;

кінцеві продукти;

побічні продукти (відходи).

Відходи виникають на всіх стадіях добування кінцевого продукту, а будь-який кінцевий продукт після вживання або використання стає відходом. Усі відходи поступають в навколишнє середовище і включаються у біогеохімічний кругообіг речовин в біосфері. Багато речовин, які спрямовуються людиною в навколишнє середовище, раніше були там відсутні (наприклад, галогенопохідні вуглеводнів, плутоній, пластмаси та інші), а тому природні процеси не можуть справитися з ними. І як наслідок – шкода, яка наноситься природі.

Існує багато джерел хімічного забруднення. Але пальму першості вже протягом багатьох років поспіль тримають енергетичні об’єкти.

Що з цього приводу можуть сказати представники цієї галузі?

Учні. Внаслідок спалювання викопного палива з метою отримання енергії в атмосферу йде могутній потік газів. Кожну добу сучасна ТЕС спалює близько 50 тис. т палива і утворює біля 340 т шлаку, 2 тис. т диму, 800 т сірчистого газу. При цьому викиди досягають висоти 120-230 м, а в радіусі 15-20 км і понад осідає біля 10% Сульфур оксидів та їх похідних, 30-60% золи, а інше включається в атмосферну циркуляцію і поширюється на відстані сотень і тисяч кілометрів. За рахунок спалювання органічного палива сьогодні в світі добувають 95% енергії. І якщо у випадку теплової енергетики вирішувати питання зменшення техногенного тиску на природу, то слід сказати, що більш м’який вплив на природу спричинює спалювання природного газу замість вугілля та мазуту. І ще я хочу звернути увагу на те, що перш ніж паливо спалити, його слід добути. Але існує така закономірність: спочатку хочеться добути багате на Карбон вугілля, яке залягає неглибоко А якщо пласт знаходиться глибоко під землею та ще містить багато пустої породи, то дістати його на поверхню якось не з руки. Д. І. Менделєєв ще в 1888 році запропонував створити підземні газові генератори. Суть методу полягала в тому, що в пласту буриться кілька свердловин, одна з них призначена для введення повітря, а через інші з підпаленого пласта виділяється горючий Карбон монооксид:

2С + О2  2CO

Учитель. Але паливо ще треба доставити на ТЕС, а для цього необхідні транспортні засоби. А самі без палива вони не стануть рухатися. Друге місце за обсягом забруднень навколишнього середовища посідає автомобільний транспорт.

Учні. При роботі двигуна внутрішнього згоряння утворюється біля 200 хімічних речовин. Сучасний екологічно чистий автомобіль з’їдає 1 л бензину за 13 хвилин, лімузин – за 2, 5 хвилини, а реактивний винищувач – за 0, 02 секунди. Реактивний літак за 1 годину роботи двигуна витрачає 15 т. палива, 625 т. повітря і при цьому викидає 46, 8 т. вуглекислого газу, 18 т. водяної пари, по 635 кг чадного газу та Нітроген оксидів, 15 кг Сульфур оксиду і 2, 2 кг твердих частинок. Ці забруднення перебувають в атмосфері 2-3 роки. В 1 м3 вихлопних газів автомобіля міститься 1 мг Плюмбум тетраетилу. Протягом року такий автомобіль викидає 1 кг свинцю, а увесь світовий автопарк – кількість, рівну 1/6 частині його виробництва. В поверхневому шарі грунту поруч з автострадами республіканського значення концентрація деяких металів спостерігається на відстані від них: 20-30 м – Натрію. Магнію, Хрому, Мангану, Ванадію. Молібдену, Кобальту, Купруму; 50 м – Плюмбуму, Тітану, Нікелю, 5-7 м – Кальцію та Цинку.

Учень-лаборант. Важкі метали згубно впливають на живі організми. Це можна довести наступним дослідом:

(Дослід. У 3 пробірки вміщую подрібнені шматочки очищеної картоплі. В пробірку № 1 приллю 3 мл води і залишу для контролю,

в пробірку № 2 приллю 3 мл розчину Плюмбум (ІІ) нітрату,

в пробірку № 3 приллю 3 мл розчину Кадмій (ІІ) хлориду.

Потім в кожну з 3-х пробірок приливаю розчин сечовини (карбаміду) і занурюю смужки універсального індикатору.

Через деякий час спостерігаю за зміною забарвлення індикатора.

Дослід полягає в тому, що в картоплі міститься фермент уреаза, яка каталізує гідроліз карбаміду з утворенням вуглекислого газу та амоніаку:

H2N – C – NH2 + H2O _уреаза___ CО2 + 2NH3

II

O

Метод визначення активності уреази оснований на тестуванні виділюваного амоніаку індикаторним папером. Ми спостерігаємо, що в пробірці без токсиканта, зі звичайною водою, уреаза каталізує розклад карбаміду. Виділюваний амоніак розчиняється у воді, утворюючи слабко лужне середовище, про що свідчить зміна забарвлення індикатора в зелено-синій колір. В пробірках № 2 і № 3 такі зміни не відбулися – реакція середовища не змінилася. Це свідчить про те, що токсиканти інгібують фермент уреазу.

Учні. Поступаючи в атмосферу, важкі метали активно включаються в різні міграційні цикли екосистем і представляють потенційну небезпеку для всього живого. Сполуки важких металів здатні зберігати токсичність безкінечно, так як при їхньому перетворенні метал не змінюється. Катіони металів, поступаючи в організм людини або тварин з навколишнього середовища, утворюють міцні зв’язки з карбоксил-аніонами і часто викликають розриви між іонізованими бічними радикалами амінокислотних залишків в глобулі, що веде до втрати активності білкової молекули. Такі токсичні елементи, як Берилій, Кадмій, Плюмбум, Стронцій можуть легко атакувати білки-ферменти, конкуруючи з біогенними