Свинец и экология

2.Введение.

Загрязнениеокружающейсреды свинцоми его соединениямиявляется дляРоссии наиболееострым и опасным.Свинец поставляетцветная металлургия,в том числе 94% этого металлавыбрасываетсяв атмосферу5 предприятиями.Это Среднеуральскиймедеплавильныйзавод, АО “Святогор”– Красноуральскиймедеплавильныйзавод, Кировоградскиймедеплавильныйкомбинат, АО"Динополиметалл",завод "Электроцинк".Как видим, главныеотравителивоздуха свинцомнаходятся натерриторииСвердловскойобласти, и этипредприятияпривносят ватмосферуРоссии 68,7 % всехсвинцовыхвыбросов.

Однако,основным источникомзагрязненияатмосферноговоздуха свинцомв РФ являетсяавтотранспорт,использующийсвинецсодержащийбензин. автомобильныйпарк выбрасываетежегодно ватмосферу 10млрд. абсолютносмертельныхдоз свинца илив весовых единицах250 килотонн металла.Так общее количествосвинца, выбрасываемоев воздух врезультатесгорания топливав двигателях,в 1997 году составляло301 килотонну,или примернодве-три смертельныедозы на человекав год.

Немалую роль взагрязнениисвинцом играютотработанныеаккумуляторы,отравляющиепочву и водусоединениямисвинца.

Стольмасштабноезагрязнениеокружающейсреды доказываетнемаловажныйфакт: воды реквыносят в год17-18 тыс. т. свинца,что примернов 200 раз меньшеколичествавыплавляемогометалла.

Свинецвлияет на нервнуюсистему человека,что приводитк снижениюинтеллекта,вызывает изменениефизическойактивности,координациислуха, воздействуетна сердечно-сосудистуюсистему, приводяк заболеваниюсердца. Этооказываетнегативноевлияние насостояниездоровья населенияи в первую очередьдетей, которыенаиболее восприимчивык свинцовымотравлениям.

ВРоссии постепенноувеличиваетсячисленностьлюдей, имеющихпрофессиональныйконтакт сосвинцом. Случаихроническойсвинцовойинтоксикациизафиксированыв 14 отрасляхпромышленности.

Средипрофессиональныхинтоксикацийсвинцоваязанимает первоеместо, причемимеет местотенденция кеё увеличению.Среди рабочих,пострадавшихот воздействиясвинца, около40 % составляютженщины. Дляних свинецпредставляетособую опасность,так как этотэлемент обладаетспособностьюпроникать черезплаценту инакапливатьсяв грудном молоке.Как правило,наиболее высокаяконцентрациясвинца в атмосферномвоздухе наблюдаетсяв зимний период,что связанос дополнительнымивыбросами ватмосферупродуктовсжигания топлива.Неблагоприятныеметеорологическиеусловия в этотпериод годатакже способствуютнакоплениюсвинца в нижнихслоях атмосферы.

Внашем городеэта тема наиболееактуальна, таккак автомобильныйпарк городас каждым годомувеличивается,следовательноувеличиваетсяи количествосвинца в окружающемвоздухе и почве.

Цельмоей работыизучить основныеисточникизагрязненияокружающейсреды свинцом,и влияние элементана живую природу.

Яперед собойпоставиласледующиезадачи:

1. Рассмотретьнакоплениесвинца в природе,как загрязнителяокружающейсреды;

2. Изучитьнекоторыепродукты сгораниябензинов и ихвлияние наздоровье человека;

3. Определитьроль химическогоисточника токав технике иэкологии;

4. Освоитьметодику определенияоксида углерода(II)в выхлопныхгазах автомобилейс помощьюгазоанализатора"Infralit 2 T";

5. Сформулироватьрекомендациипо защите окружающейсреды от вредноговлияния ионовсвинца.

3.Свинец (⁸²_207,2Pb)

3.1.Распространениев природе.

Почвы 1-10 мг/кг

Поверхностныеводы 1-60 мкг/л

Морскаявода 0,01-0,05 мкг/л

Атмосфера 0,0006 мкг/м³

3.2.Физическиесвойства.

Свинец– пластичный,мягкий металл.Температураплавления+327,4⁰С,температуракипения +1725⁰С,плотность –11,34 г/см³,цвет – синевато-серый.Хорошо поддаётсялитью, ковке,пайке и прокатке.

3.3.Химическиесвойства.

На воздухесвинец быстропокрываетсятонким слоемоксида, защищающегоего от дальнейшегоокисления. Водасама по себене взаимодействуетсо свинцом, нов присутствиивоздуха свинецпостепенноразрушаетсяводой с образованиемгидроксидасвинца (II):

2Pb+O₂+2H₂O=2Pb(OH)₂

Однакопри соприкосновениис жесткой водойсвинец покрываетсязащитной пленкойнерастворимыхсолей (главнымобразом сульфатаи основногокарбонатасвинца), препятствующегодальнейшемудействию водыи образованиюгидроксида.При нагреваниисвинец взаимодействуетс большинствомнеметаллов:

Pb+Cl₂=^t=PbCl₂

Так же,при высокойтемпературесвинец взаимодействуетс водными растворамищелочей:

Pb⁰+4KOH+2H₂O=K₄[Pb⁺²(OH)₆]+H₂

Таблица1. Растворимостьсвинца в некоторыхвеществах.

Pb	HCl разб.	H2SO4 Разб.	H2SO4 концентр.	HNO3	CH3COOH	Щелочи
	Почтине Растворяется		Интенсивно Растворяется Pb+2H2SO4= =PbSO4+ +2H2O+SO2	Растворяется легко 3Pb+8HNO3= 3Pb(NO3)2+ +2NO+ +4H2O	Сравнительнолегко растворяетсяPb+2CH3COOH==Pb(CH3COO)2+H2	Растворяется,но с неболь.скоростью Pb+4KOH+2H2O= K4[Pb(OH)6]+H2

Длясвинца характерныстепени окисления+2 и +4. Значительноустойчивы имногочисленнысоединениясо степеньюокислениясвинца +2. ПереводPb(II) в Pb(IV) возможенлишь при электролитическомокислении илидействиемнаиболее сильныхокислителей(Cl₂, белильнаяизвесть и др.)при нагреваниив щелочнойсреде. Например:

Pb(CH₃COO)₂+Cl₂+4KOH=PbO₂+2KCl+3KCH₃COO+2H₂O

Соединениесвинца (IV) легкопереходят всоединениясвинца (II), следовательносоединениесвинца (IV) являютсясильнымиокислителями.

Таблица2. Некоторыесоединениясвинца.

Формула	PbO	Pb(OH)2	PbCl2	PbI2	PbO2
Получение	НагреваниерасплавленногоPb на воздухе	Действиена расторимыесоли Pb(II)	ДействиеHCl или раствор.Хлоридамина растворысолей Pb(II)	Выпадаетиз растворовсолей Pb(II)	Действиесильных окислителейна оксид илисоли Pb(II)
Применение	Аккумулятор,производствоглазури, олиф,хрусталя,получениедр. соединенийPb	Получениесвинцовыхбелил	Получениедр. соединенийсвинца		Окислительв химическойпромышленности
Формула	Pb(CH3COO)2		PbSO4	PbS	Pb(C2H5)4
Получение	РастворениеPb в уксуснойкислоте		H2SO4или растворимыйсульфат+ сольPb(II)	Действиесероводородана соли Pb(II)	ВзаимодействиеNa4Pbс монохлорэтаном
Применение	ОбнаружениеH2S,крашение тканей,получениедр. соединенийPb		Получениедр. соединенийPb	ОбнаружениеPb	Антидетонатор

Всерастворимыесоединениясвинца ядовиты.Соли, отвечающиенесуществующейв свободномсостояниисвинцовойкислоте H₂PbO₃,называютсяплюмбатами.Например, присплавлениидиоксида свинцас оксидом кальцияобразуетсяплюмбат кальцияCaPbO₃:

CaO+PbO₂=CaPbO₃

ПрисплавленииPb(OH)₂ с сухимищелочами получаютсясоли, называемыеплюмбитами:

Pb(OH)₂+2NaOH=Na₂PbO₂+2H₂O

3.4.Применение.

Легкоплавкий,удобный впереработке,свинец широкоприменяетсяв наши дни. Изсвинца изготавливаютоболочки кабелей,электродыаккумуляторов,аноды, используемыепри хромировании;им покрываютизнутри сосудыпредназначенныедля хранениясерной кислоты,также изготовляютзмеевикихолодильникови другие ответственныечасти аппаратуры.Свинец идетна изготовлениебоеприпасови на выделкудроби. Он входитв состав многихсплавов, напримерсплавов дляподшипников,типографскогометалла. Свинецхорошо поглощаетрентгеновскоеи радиоактивноеизлучение, иего используютдля защиты отизлучения приработе с радиоактивнымивеществами.Применяют дляполучениятетраэтилсвинца(ТЭС) и другихсоединенийсвинца.

4.Источникизагрязненияокружающейсреды свинцом.

4.1.1.Получениесвинца.

1)Восстановительныйобжиг. Обогащенныйфлотациейгаленит обжигаютна воздухе дляудаления серыи образующийсяоксид свинца(II) восстанавливаюткоксом или чаще– монооксидомуглерода вшахтных печах:

2PbS+3O₂=2PbO+2SO₂

PbO+CO=Pb+CO₂

В результатеполучают черновойсвинец, из котороговыделяют медь,серебро, железо,олово, мышьяки сурьму, висмутостается вместесо свинцом.Особо чистыйсвинец получаютэлектролитическимрафинированиемс использованиемфторосиликатногоэлектролита.

2)Окислительныйобжиг. Особенночистую рудуPbS подвергаютчастичномуокислению доPbO, а затемсмесь прокаливают:

PbS+2PbO=3Pb+SO₂

3)Изсолей свинцас помощьюэлектролиза.

4)Взаимодействиесолей свинцас цинком:

Pb(NO₃)₂+Zn=Zn(NO₃)₂+Pb

или восстановлениеоксида свинца(II) током водорода:

PbO+H₂=Pb+H₂O.

4.1.2.Загрязнениеокружающейсреды в процессеполучениясвинца.

Припроцессахпроизводствасвинца и егосплавов в атмосферувыбрасываетсязначительноеколичествосвинцовой пыли.Свинец, содержащийсяв этой пыли,вовлекаетсяв биологическийкруговорот,негативновоздействуяпри этом на всеживое.

4.2.1.Несомненно,огромный вкладв загрязнениеокружающейсреды свинцомпревносятХимическиеисточники тока.

Аккумулятор– устройстводля накопленияэнергии с цельюеё последующегоиспользования.

Рассмотримпринцип действиясвинцового(кислотного)аккумулятора.

Готовыйк употреблениюсвинцовыйаккумуляторсостоит изрешётчатыхсвинцовыхпластин, однииз которыхзаполненыдиоксидомсвинца, а другие– металлическимгубчатым свинцом.Пластины погруженыв 35-40 % растворH₂SO₄;при этой концентрацииудельнаяэлектрическаяпроводимостьраствора сернойкислоты максимальна.

Приработе аккумулятора– при его разряде– в нем протекаетокислительно-восстановительнаяреакция, в ходекоторой металлическийсвинец окисляется:

Pb+SO₄^2-=PbSO₄+2e^-,

адиоксид свинцавосстанавливается:

PbO₂+SO₄^2-+4H⁺+2e^-=PbSO₄+2H₂O.

Электроны,отдаваемыеатомами металлическогосвинца приокислении,принимаютсяPbO₂ привосстановлении;электроныпередаютсяот одного электродак другому повнешней цепи.

Такимобразом, металлическийсвинец служитв свинцовомаккумулятореанодом и заряженотрицательно,а PbO₂ служиткатодом и заряженположительно.

Вовнутреннейцепи(в раствореH₂SO₄)при работеаккумуляторапроисходитперенос ионов.Ионы SО₄^2-движутся каноду, а ионыН⁺ - к катоду.Направлениеэтого движенияобусловленоэлектрическимполем, возникающимв результатепротеканияэлектродныхпроцессов: уанода расходуютсяанионы, а у катода– катионы. Витоге растворостаетсяэлектронейтральным.Если сложитьуравнения,отвечающиеокислениюсвинца и восстановлениюPbO₂, то получитсясуммарноеуравнениереакции, протекающейв свинцовомаккумуляторепри его работе(разряде):

Pb+PbO₂+4H⁺+2SO₄^2-=2PbSO₄+2H₂O.

ЭДСзаряженногосвинцовогоаккумулятораравна 2 В. По мереразряда аккумулятораматериалы егокатода (PbO₂)и анода (Pb) расходуются.Расходуетсяи серная кислота.При этом напряжениена зажимахаккумуляторападает. Когдаоно становитсяменьше значения,допускаемогоусловиямиэксплуатации,аккумуляторвновь заряжают.Для зарядкиаккумуляторподключаютк внешнемуисточнику тока.При этом токпротекает черезаккумуляторв направлении,обратном тому,в котором онпроходил приразряде аккумулятора.В результатеэтого электрохимическиепроцессы наэлектродах“обращаются”.На свинцовомэлектродетеперь происходитпроцесс восстановления:

PbSO₄+2e^-=Pb+SO₄^2-

т.е.этот электродстановитсякатодом.

Наэлектроде изPbO₂ призарядке идетпроцесс окисления:

PbSO₄+2H₂O=PbO₂+4H⁺+SO₄^2-+2e^-

следовательно,этот электродявляется теперьанодом. Ионыв растворедвижутся внаправлениях,обратных тем,в которых ониперемещалисьпри работеаккумулятора.Складывая двапоследниеуравнения,получим уравнениереакции, протекающейпри зарядкеаккумулятора:

2PbSO₄+2H₂O=Pb+PbO₂+4H⁺+2SO₄^2-.

Нетруднозаметить, чтоэтот процесспротивоположентому, которыйпротекает приработе аккумулятора;при зарядкеаккумуляторав нем вновьполучаютсявещества, необходимыедля его работы.

Свинцовыйаккумуляториспользуетсякак автономныйисточникэлектрическойэнергии, главнымобразом применяетсяв транспорте.

4.2.2.Свинцовыйаккумулятор– загрязнительокружающейсреды.

Опасностидля человека,окружающейсреды возникаютпреимущественнона этапе утилизацииотработавшихаккумуляторов.По-прежнемумного батарейпосле использованиявыбрасываетсяв мусоропроводы.По экспертнымоценкам, насвалках, транспортныхплощадках идругих местахна всей территорииРоссии в настоящеевремя находитсядо 1 млн. т свинцав отработавшихсвой срокаккумуляторах.При существующемположении сих переработкойэта величинавозрастаетна 50-60 тыс. т ежегодно.На свалках илиустановкахдля компостированияаккумуляторыразлагаются,при этом в почвуи подземныеводы попадаетбольшое количествосвинца. Прирециклингетакже происходитзагрязнениеокружающейсреды, особеннопылью, содержащейсвинец. Приизготовлениисвинцовыхаккумуляторовобразуютсязначительныеколичествапылевидныхчастиц, содержащихсоединениясвинца. Каквидно, свинцовыеаккумуляторыпривносятнемалый вкладв загрязнениеокружающейсреды.

Помимосвинцовогоаккумуляторашироко применяютсяи многие другиевиды аккумуляторов.В среднем накаждый кв. метрприходитсяпо одномуаккумулятору;очевиден процессмассовогозагрязненияокружающейсреды тяжелымиметаллами,концентрированнымиэлектролитамии другими вреднымихимическимисоединениями.

4.3.Выбросы автотранспорта– основнойисточник загрязненияокружающейсреды ионамисвинца.

Безсомнения, наиболееважным источникомзагрязненияв Свердловскойобласти являетсяавтомобильныйтранспорт,использующийэтилированныйбензин. Численностьавтомобильногопарка Свердловскойобласти увеличиласьв 1997 году болеечем на 5 % и превысило1 млн. единиц,при этом опережающимитемпами растетчисло легковыхавтомашин (на10-12 % в год). В городахЕкатеринбурге,Каменск-Уральском,Первоуральске,Верхней Пышме,Нижнем Тагиле,Берёзовскомвыбросы автотранспортныхсредств составляют30-70 % от общегообъема выбросовзагрязняющихвеществ в атмосферу.

Автотранспортвносит значительныйвклад в загрязнениеатмосферысвинцом.

Таблица№3. Выбросынекоторыхзагрязняющихвеществ отавтомобильноготранспортапо городамобласти в 1997 году(в тоннах).

Город	СО	Свинец	Город	СО	Свинец
Алапаевск	1846	0,3	Красноуральск	984,8	0,2
Асбест	5228,8	4,3	Лесной	1042,6	0,2
ВерхняяПышма	2427,4	1,8	НижнийТагил	18084,1	16,1
ВерхняяСалда	1598,6	0,2	НижняяТура	1202,5	0,6
Екатеринбург	66063,1	128,4	Первоуральск	6391	4,8
Ирбит	2550,7	0,3	Полевской	2264,1	2,1
Качканар	2212,6	0,6	Ревда	1880,9	1,3
Кировоград	1365,6	0,4	Серов	2680,3	1,9
Краснотурьинск	3100,6	1	Тавда	1790,3	0,9

Самоебольшое количествосвинца и окисиуглеродавыбрасываетсяавтомобилямигородов Екатеринбурга,Нижнего Тагилаи Первоуральска.Наблюдаетсятенденция ростауровня загрязненияатмосферноговоздуха посвинцу в крупныхгородах области.На передвижныеисточникизагрязненияприходитсясвыше 70 % суммарныхвыбросов свинца.Высокими остаютсяуровни загрязнениявоздушногобассейна городовдиоксидомазота, формальдегидом,оксидом углерода.В целом областьзначительнозагрязненасвинцом. Общаяплощадь загрязненныхсильной степениземель составляетболее 68 тыс. га.Очевиден стабильныйвклад автотранспортав загрязнениеокружающейсреды городовСвердловскойобласти свинцом.Так каким жеобразом свинецпопадает вдвигателивнутреннегосгорания ирассеиваетсяавтомобилямивдоль автомагистралей.

4.3.1.Получениебензинов прикрекингенефтепродуктов.

Основнымпроцессомпереработкинефти являетсяфракционнаяперегонка –термическоеразделениенефти на составныечасти (фракции).

Таблица№4. Основныефракции нефти.

Название	Состав	Температураполучения	Температуракипения	Применение
Бензин	От С5Н12до С11Н24	40-200 0С	Не выше 205 0С	Топливо,растворителькаучука, получениесинтез – газа,химчистка
Лигроин	От С8Н18до С14Н30	150-250 0С	120-240 0С	Топливодля дизельныхдвигателей
Керосин	От С12Н26 до С18Н38	180-240 0С	180-320 0С	Горючеедля тракторныхдвигателей,пропитка кож,освещение,авиация
Газойль	От С13Н28до С20Н42	240-320 0С	270-410 0С	Дизельное,котельноетопливо

Врезультатеотгона фракцийостается мазут.

Отпрямой перегонкинефти отличаютее крекинг,т.е. термическоеили каталитическоерасщеплениевысших углеводородов(УВ) с образованиемсоединенийменьшей молекулярноймассы. Такимпутем из высококипящихфракций нефтиполучаютдополнительнонаиболее ценныенизкокипящиефракции – главнымобразом моторныебензины, т.е.целевым продуктомкрекинга являетсябензиноваяфракция с высокимоктановымчислом. Процесскрекинга происходитс разрывомуглеродныхцепей и образованиемболее простыхпредельныхи непредельныхУВ, например:

C₁₆H₃₄=C₈H₁₈+C₈H₁₆.

Образовавшиесявещества могутразлагатьсядалее:

C₈H₁₈=C₄H₁₀+C₄H₈ C₄H₁₀=C₂H₆+C₂H₄.

Различаютдва основныхвида крекинга.

Таблица№5. Термическийи каталитическийкрекинг.

Термическийкрекинг	Каталитическийкрекинг
Расщеплениемолекул УВпротекаютпри сравнительновысокой температуре(470-550 0С). Процесспротекаетмедленно,образуютсяУВ с неразветвленнойцепью атомовуглерода.	Расщеплениемолекул УВпротекает вприсутствиикатализаторови при болеенизкой температуре(450-500 0С) Процесспротекаетзначительнобыстрее, приэтом происходитне толькорасщеплениемолекул УВ,но и их изомеризация.
В бензине,полученномв процессетермическогокрекинга, наряду с предельнымисодержитсямного непредельныхУВ. Поэтомуэтот бензинобладает большейдетонационнойстойкостью,чем бензинпрямой гонки.	Бензинкаталитическогокрекинга обладаетеще большейдетонационнойстойкостью,ибо в нем содержатсяУВ с разветвленнойцепью углеродныхатомов.
НепредельныеУВ, содержащиесяв бензине, легкоокисляютсяи полимеризуются.Поэтому этобензин менееустойчив прихранении. Приего сгораниимогут засоритьсяразличныечасти двигателя.Для устраненияэтого вредногодействия ктакому бензинудобавляютантиокислители.	СодержаниенепредельныхУВ меньше, поэтомупроцессы окисленияи полимеризациине протекают.Такой бензинболее устойчивпри хранении.

4.3.2.Состав бензина.

Бензин,полученныйв результатеперегонкинефти, состоитв основном изУВ (предельных25-61 %, непредельных13-45 %, нафтеновых9-71 %, ароматических4-16 %). При полномего сгоранииобразуютсяуглекислыйгаз, вода ивыделяетсятепло. Для одногоиз компонентовбензинов –октана этареакция выглядитследующимобразом:

C₈H₁₈+12,5O₂+47N₂=8CO₂+9H₂O+47N₂+5062kДж/моль.

Всостав бензинамогут входитьпримеси – серо-,азот-и кислослородсодержащиесоединения.Большая частьэтих соединенийудаляется избензина приего очистке.

4.3.3.Октановоечисло.

Автомобильныйбензин представляетсобой горючеес низкимидетонационнымихарактеристиками.Детонациейназывают такойхарактер горения,при которомвоспламенениегорючей смесипроисходитв несколькихточках цилиндраили по всемуобъему сразу.При этом возникаюточень высокиепики давленияи двигательможет бытьповрежден.Детонационныехарактеристикиколичественноопределяютсятак называемымоктановымчислом, котороепринято равнымнулю для н-гептана,весьма подверженногодетонации, иравным 100 дляизооктана(2,2,4-3метилпентан)– углеводорода,стойкого кдетонации. Есликонкретноетопливо и смесьн-гептана сизооктаномимеют одинаковыедетонационныесвойства, тосодержаниепоследнего(в % по объему)определяетоктановое числорассматриваемоготоплива. Например,бензин с октановымчислом 76 детонируеттакже, как смесь24 % н-гептанас 76 % изооктана.Чем выше октановоечисло, тем лучшеэксплуотационныекачества бензина.В основном спомощью тетраэтилсвинца(ТЭС) и увеличиваютоктановоечисло. Механизмантидетонационногодействия алкиловсвинца до концане установлен.Очевидно,тетраэтилсвинец,поступает вцилиндр в видепаров вместес топливнойсмесью, и вследствиевозрастаниятемпературыраспадаетсяс образованиемчастиц твердогооксида свинца.Эти частицыблокируютактивные атомыкислорода,которые инициируютреакцию, приводящуюк взрыву. Дибром– и дихлорэтаныдействуют какраскислителии, вступая вовзаимодействиес оксидом свинца,образуют летучийхлорбромидсвинца, выносящийсяиз цилиндровотработавшимигазами.

НедостаткипримененияТЭС – негативноедействие навсю биосферу,более быстрыйизнос двигателяи невозможностьприменениякаталитическойсистемы очисткиотработавшихгазов вследствиееё отравленияантидетонатором.Вот почему,несмотря навсе достоинстваТЭС, применениеего нежелательно,как и нежелательноприменениесамого бензина,потому чтовыхлопные газы,образовавшиесяв результатесгорания топлива,оказываютнегативноевлияние на всюбиосферу Земли.

4.3.4.Воздействиеотработавшихгазов автомобиляна живые организмысводится кследующему:

• максимальныеэнергетическиепоказателидвигателядостигаютсяв условияхизбытка топлива,но при этомиз-за недостаткакислородачасть УВ бензинане окисляетсядо конца, чтоприводит кобразованиюэлементногоуглерода (сажи)и оксида углерода(II),оказывающеговредное воздействиена здоровьечеловека дажепри низкихконцентрацияхв следствиеболее активногопо сравнениюс кислородомвзаимодействияс гемоглобиномкрови;

• УВ, попадающеев атмосферув следствиеиспарения, атакже продуктынеполногосгорания топлива,взаимодействуяс оксидом азота,образуют токсичныепродукты всоставе смога– вредного длялюдей тумана,образованиекоторого характернодля крупныхгородов;

• оксидазота (II), являющийсяодним из компонентоввыхлопныхгазов, - сильныйяд;

• оксидсеры (II) нарушаетпроцессы дыханияи способствуетповышениюкислотностиатмосферныхосадков;

• альдегидыоказываютнаркотическоедействие наЦНС;

• средиароматическихУВ наиболееопасны полициклическиепроизводные,обладающиеканцерогеннымисвойствами,особенно3,4-бенз(а)пирен;

• попаданиегалогенидовв атмосферувесьма опасновследствиевозможногонакоплениясвинца в кровии тканях человекаи животных, вплодах растений,листьях деревьев,чуть ли не вовсех живыхорганизмах.

5.Влияние ионовсвинца на живуюприроду.

5.1.Влияние наорганизм человека.Общий характердействия. Токсическоедействие свинца.

Вприроде свинецвстречаетсяповсеместно,но жизненнонеобходимымон не является.За последниедесятилетияуровень концентрациив природе всеболее повышаетсявследствиеантропогенныхнагрузок. Главнымисточником,из которогосвинец попадаетв организмчеловека, служитпища, нарядус этим важнуюроль играетвдыхаемыйвоздух, а у детейтакже заглатываемаяими свинецсодержащаяпыль. Вдыхаемапыль примернона 30-50 % задерживаетсяв легких, значительнаядоля её всасываетсятоком крови.Всасываниев желудочно-кишечномтракте составляетв целом 5-10 %, у детей– 50 %. Дефициткальция и витаминаД усиливаетвсасываниесвинца в желудочно-кишечномтракте. В среднемза сутки организмчеловека поглощает26-42 мкг свинца.Это соотношениеможет варьировать.Около 90 % общегоколичествасвинца в человеческомтеле находитсяв костях, у детей– 60-70 %. Биологическийпериод полураспадав костях – около10 лет. Количествосвинца, накопленногов костях, с возрастомувеличивается,и в 30-40 лет (фазанасыщения) улиц, по родузанятий несвязанных сзагрязнениемсвинца, составляет80-200 мг. Особуюопасностьпредставляетсвинец дляженщин, так какэтот элементобладает способностьюпроникать черезплаценту инакапливатьсяв грудном молоке.

Острыесвинцовыеотравлениявстречаютсяредко.

Таблица№6. Симптомысвинцовыхотравлений.

Острыеотравления	Хроническиеотравления
Слюнотечение,рвота, кишечныеколики, остраяформа отказапочек, поражениемозга (особенноу детей). В тяжелыхслучаях – смертьчерез несколькодней.	Ощущениеслабости,отсутствиеаппетита, быстраяутомляемость,нервозность,дрожь, дурнота,головная боль,нарушениефункций желудкаи кишечника,бледность,черная свинцоваякайма на деснахвозле зубов.

Длядиагностикизагрязненияорганизмасвинцом служитанализ крови.Концентрациясвинца в кровине должна превышать15 мкг/100 мл, у беременныхи детей – 7 мкг/100мл. Уже приконцентрациисвинца в крови50-60 мкг/100 мл в поведениичеловека появляютсяпризнаки депрессии,агрессивности,а также ухудшенияобщего самочувствия.

Вероятно,существуютсвязи междусвинцовымзагрязнением,приобретеннымчеловеком дорождения и /илив раннем детстве,и снижениемуровня егоинтеллекта,способностик обучению,нарушениемдвигательныхпроцессов иповедения(сверхактивность).Наиболее выраженыизмененияпсихоневрологическогостатуса у детей,проживающихвблизи аккумуляторныхи металлургическихзаводов.

Свинецактивно влияетна синтез белка,энергетическийбаланс клеткии её генетическийаппарат. Многиефакты говорятв пользу денатурационногомеханизмадействия. Свинецнарушает синтезпорфиринови гема , угнетаяряд ферментов,учавствующихв обмене порфиринов.Свинец подавляеттакже активностьSH- содержащихферментов,холинэстеразыв мембранахэритроцитов.Свинец вызываетзаметное отклонениев липоидномобмене – повышаетсясодержаниеобщего и несвязанногос белкамихолестирина.Считают, чтосвинец предрасполагаетк развитиюатеросклероза.Не стоит забывать,что дети болеечувствительнык свинцу, чемвзрослые. Однимсловом, свинец– яд, действующийна все живое,но вызывающийизмененияособенно внервной системе,крови и сосудах.

Всесоединениясвинца действуютв общем сходно;разница в токсичностиобъясняетсяв основномнеодинаковойрастворимостьюих в жидкостяхорганизма, вчастности вжелудочномсоке; но итруднорастворимыесоединениясвинца подвергаютсяв кишечникеизменениям,в результатечего их растворимостьи всасываемостьсильно повышаются.Свинцовыебелила, сульфати окись свинцатоксичнеедругих соединений.

5.2.Влияние ионовсвинца на почвуи растения.

Вследствиеглобальногозагрязненияокружающейсреды свинцом,он стал вездесущимкомпонентомлюбой растительнойи животной пищии кормов. Растительныепродукты вцелом содержатбольше свинца,чем животные.

Причинылетнего листопада– высокое содержаниесвинца в воздухе.Но, концентрируясвинец, деревьятем самым очищаютвоздух. В течениивегетативногопериода однодерево обезвреживаетсоединениясвинца, содержащиесяв 130 л. бензина.Наименеевосприимчивымк свинцу являетсяклен, а наиболеевосприимчивыорешник и ель.Сторона деревьев,обращеннаяк автомобильныммагистралям,на 30-60 % “металличнее”.Хвоя ели и сосныобладает свойствамихорошего фильтрапо отношениюк свинцу. Онаего накапливаети не обмениваетс окружающейсредой.

Накоплениесвинца ведутинтенсивногрибы, мхи илишайники идоводят егоконцентрациюдо 64,76 частей намиллион соответственно.А вот болеезнакомые намовес и клеверуже при концентрациисвинца 50 частейна миллионначинают замедлятьрост и урожайностьснижается.

Исследователиизучили процесснакоплениясвинца в почве.Из атмосферыв почву свинецпопадает чащевсего в формеоксидов, гдепостепеннорастворяется,переходя вгидроксиды,карбонаты илиформу катионов.

Атмосфера.

поступлениеметалла в почвус газопылевымивыбросами

PbO

П

Почвенныйраствор

очва

PbO PbCO₂

Pb₃(CO₃)₂(OH)₂

Миграции грунтовыхвод

Еслипочва прочносвязываетсвинец, этопредохраняетот загрязненияеё грунтовыеи питьевыеводы, растительнуюпродукцию. Нотогда самапочва постепенностановитсявсе более зараженнойи в какой-томомент можетпроизойтиразрушениеорганическоговещества почвыс выбросомсвинца в почвенныйраствор. В итогетакая почваокажется непригоднойдля сельскохозяйственногоиспользования.Общее количествосвинца, котороеможет задержатьметровый слойпочвы на 1 гектаре,достигает500-600 тонн. Такогоколичествасвинца дажепри очень сильномзагрязнениив обычной обстановкене бывает. Почвыпесчаные,малогумусовыеустойчивыпротив загрязнения;это значит, чтоони слабо связываютсвинец, легкоотдают егорастениям илипропускаютчерез себя сфильтровымиводами.

Установлено,что в слое глубинойдо 5 см свинецнакапливаетсяболее интенсивно,чем медь, молибден,железо, никельи хром. И этопечально, посколькуиз всего этогоряда свинец– самый ядовитый.Ученые изучалипочву и растительностьв районахрасположениясвинцово-цинковогозавода и заводапо производствуаккумуляторов.И, конечно же,свинец в почвеобнаружилив количествах,превышающихраз в 40-50 среднее.При такой “подкормке”растения“свинцевеют”.Отмечено интереснаяособенностьрастений –различных своихчастях накоплятьразличноеколичествосвинца. Например,салат и сельдерейв листьях накапливаютзначительнобольше свинца,чем в корнях,а морковь иодуванчик –наоборот.

Отмеченоактивное накоплениесвинца в капустеи корнеплодах,причем именнов тех, которыеповсеместноупотребляютсяв пищу; например,отмечают большоесодержаниесвинца в картофеле.

Выявилиинтереснуюособенностьрепчатого лука.Оказалось, чтона фоновыхучастках онсодержит свинцавсего 0,07 частейна 1 млн. частейсухого вещества.На придорожныхучастках егоконцентрациягораздо меньше,но степеньвозрастанияэтой концентрациидесятикратная.Так что и у репчатоголука “свинцовыефильтры” невполне надежны.Но вот, что особенностранно: зеленыйлук и ежа сборнаяоказалисьсамыми устойчивымик накоплениюсвинца из всехизученныхрастений; содержаниесвинца в нихне превышало4 частей на 1 млн.

Водноерастение эйхорния,которое преимущественнопроизрастаетв Америке, удивилоученых своимсвойством жаднопоглощатьвсяческую“химию”, в частностисвинец. Эйхорнияоказаласьвеликолепнымработникомпо очисткеводоема отхимическихсоединений,причем работаетона очень быстро.Это объясняетсятем, что у эйхорниидлинные, разветвленныекорни. Заметим,что поглощаябольшие количествасвинца, самаэйхорния остаетсяздоровой. Оказалось,что и посленасыщения ядамиэйхорния можетбыть полезна.Её подвергаютгазификациии получают газ,по свойствамблизкий к природному.А из золы извлекаютметаллы: свинец,ртуть, кадмий.

Но,пожалуй, рекордсменомсреди растенийпо стойкостик соединениямсвинца являютсядрожжи. Биологиутверждают,что дрожжимогут поглощатьогромные количествасвинца в видеуксуснокислойсоли – до 15 тысяччастей на миллиончастей весадрожжей – безвсякого угнетенияобмена веществ.Так может бытьдрожжи помогутв борьбе сзагрязнениемсолями свинца?Хлористый ийодистый свинецугнетают брожение.Однако, повторяю,дрожжи – рекордсменпо “свинцовостойкости”.Увы! Этим замечательнымсвойствомобладают невсе растения.

Вничтожномколичествесвинец необходимживым организмам.Растительностьсуши вовлекаетв биологическийкруговоротежедневно 70-80тыс. т свинца.Содержаниеего в растенияхобычно незначительные:примерно 1-2 тысячныхдолей % от весазолы. Верхнийпорог концентрацийсвинца длярастений покане установлен.Воды рек выносятв год 17-18 тыс.тсвинца, чтопримерно в 200раз меньшеколичествавыплавляемогометалла. Техногенноерассеяниесвинца происходитинтенсивно.

6. Экспериментальноеопределениесодержанияоксида углерода(II) в отработавшихгазах автомобилей.

6.1.Общие требования.Выпускнаясистема автомобилядолжна бытьисправна. Передизмерениемдвигательдолжен бытьпрогрет не нижерабочей температурыохлаждающейжидкости. Средстваизмерения, вданном случаегазоанализатор“Infralit 2Т”, должнысоответствоватьтребованиямнастоящегостандарта.

6.2.Требованиябезопасности.1)Помещение,предназначенныедля измерениясодержанияокиси углеродав отработавшихгазах автомобилей,должны бытьоборудованыпринудительнойили естественнойвентиляцией,обеспечивающейсанитарно-гигиеническиетребованияк воздуху взоне измерений.2)Уровень шумав зоне проведенияизмеренийдолжен соответствоватьопределенномуГОСТу. 3)Уровеньвибрации в зонепроведенияизмерений такжедолжен соответствоватьопределенномуГОСТу. 4)Приизмеренияхдолжны бытьприняты мерыбезопасности,исключающиесамопроизвольноедвижение автомобиля.

6.3.Методы подготовки.

6.3.1.Подготовкаприбора к работе.Подключитьприбор к электросети220 В. соединитьшлангом газозаборныйзонд с отделителемконденсата.Соединитьшлангом отделительконденсатас входом прибора.На газозаборныйзонд надетьтермостойкийшланг. Заполнитьсборник отделителяконденсатаводой. К выходномуштуцеру присоединитьшланг для отводагаза, выходящегоиз прибора, отместа измерения.

6.3.2.Регулировкаприбора. Передвключениемприбора необходимопроверитьмеханическуюустановку нуля.При отклоненияхвыполняюткоррекциюрегулятором(Н). Нажатиемна кнопку сетевоговыключателя(В) включаютприбор. Через20-30 минут, нажатиемна кнопку выключателянасоса (Г) в приборподается чистыйвоздух. Проверяютэлектрическуюточку нуля. Приотклоненияхкоррекциювыполняютрегуляторомэлектрическойустановки нуля(Т). Для индикацииприбора нажимаюткнопку выключателядля контролячувствительности(Ч). Если показаниявыше или нижекрасной маркировкина шкале прибора,то выполняюткоррекциюрегуляторомчувствительности(М). Отключитьвсе выключатели,кроме сетевого.Прибор готовк работе. Принципдействиягазоанализатораоснован наиспусканииинфракрасногоизлучения иего приеме.Поток излучениясначала преобразуетсяв электрическийсигнал, затемв сигнал, поступающийна показывающийприбор.

И

– индикатор– деление вобъемн. - %СО.

Н –механическаянастройканулевой точкидля индикатора.

В –сетевой выключатель.

Г –выключательдля подающегогазового насоса.

Ч –выключательдля контролячувствительности.

Т –электрическаянастройканулевой точки.

М –регуляторчувствительности,мелкий.

Ш –шнур для сетевогоподключения.

Ф –защитный фильтр.

6.3.3.Подготовкаавтомобиляк проверке.

Устновитьрычаг переключенияпередач в нейтральноеположение.Затормозитьавтомобильстояночнымтормозом. Заглушитьдвигатель.Установитьпробоотборныйзонд газоанализаторав выпускнуютрубу автомобиляна глубину неменее 300 мм отсреза. Полностьюоткрыть воздушнуюзаслонку карбюратора.Запуститьдвигатель.Увеличитьчастоту вращениявала двигателядо n_пов иработать наэтом режимене менее 15 секунд.

6.4.Определениесодержанияокиси углеродав отработавшихгазах. Установитьминимальнуючастоту вращениявала двигателяи, не ранее чемчерез 30 с., измеритьсодержаниеокиси углерода.Установитьповышеннуючастоту вращениявала двигателя,равную n_пови, не ранее чемчерез 30 с, измеритьсодержаниеокиси углерода.Измеряют фактическуювеличину содержанияокиси углеродав отработавшихгазах. Послепроведениязамера вынимаютгазозаборныйзонд и через30 с отключаютнасос прибора(Г). После проведенияизмеренийприбор отключаетсяот сети.

6.5.Содержаниеокиси углеродав отработавшихгазах автомобилейдолжно бытьв пределахзначений,установленныхпредприятием– изготовителем,но не вышеприведенныхв таблице №7.

Таблица№7.

Частотавращения	Предельноедопустимоесодержаниеокиси углерода,объемная доля,%
nmin	1,5
nпов	2,0

6.6.Результатыпроверок автомобилейна содержаниеоксида углерода(II) в отработавшихгазах автомобилей.

№ п.п.	Датаизмерения	Модельавтомобиля	СодержаниеСО в отработавшихгазах
			Дорегулировки		Послерегулировки
			nmin	nпов	nmin	nпов
1.	30.10.98	М 412	8,0	8,0	1,5	1,5
2.	30.10.98	М 412	3,0	3,0	1,5	1,5
3.	01.12.98	ВАЗ 21063	10,0	10,0	1,0	1,0
4.	11.01.99	ВАЗ 21061	0,5	0,5	0,5	0,5
5.	12.01.99	ВАЗ 21063	1,0	1,0	1,0	1,0
6.	12.01.99	ВАЗ 2121	1,5	1,5	1,5	1,5
7.	14.01.99	Таврия	2,4	2,4	1,2	1,2
8.	15.01.99	МицубисиRVR	1,0	1,0	1,0	1,0
9.	15.01.99	Ниссан	8,0	8,0	1,2	1,2
10.	15.01.99	Мазда626	0,9	0,9	0,9	0,9
11.	17.01.99	ЗАЗ 96 Б	2,0	2,0	1,5	1,5
12.	23.01.99	ГАЗ 2410	6,0	6,0	3,5	3,5
13.	25.01.99	ВАЗ 2107	1,5	1,0	1,5	1,0
14.	25.01.99	АUDI 80	1,0	0,9	1,0	0,9

ГрафиксодержанияСО в отработавшихгазах.

6

.7.Выводы.

По результатампроверки содержанияокиси углеродав выхлопныхгазах автомобилейможно сделатьследующиевыводы:

1. При работедвигателя наминимальныхоборотах содержаниеоксида углерода(II) выхлопныхгазов больше,чем при работедвигателя наповышенныхоборотах. Этопроисходитпотому, чтодвигательрассчитан наскоростныережимы.

2. Машиныиностранногопроизводствапо токсичностине отличаютсяот машин российскогопроизводства.

3. Содержаниеоксида углерода(II) в выхлопныхгазах автомобиляможно регулировать.Каждый автомобильв обязательномпорядке долженподлежатьрегулировке,в процессекоторой автомобильустанавливаетсяна определенномрежиме работы,при которомв атмосферувыбрасываетсяминимальноеколичествоугарного газа.Некоторыемашины безрегулировкиотвечают требованиямГОСТа. Еслитоксичностьавтомобиляукладываетсяв норму, тоавтомобильне регулируют.Но не все автомобилиподдаютсярегулировке,что говоритоб их неисправностии необходимостиремонта двигателя.

4. Сколькоавтомобильне регулируй,а угарный газвсе равно будетприсутствоватьв выхлопныхгазах и будетоказыватьнегативноевлияние наорганизм человека.

6.8.Влияние оксидауглерода (II)на организмчеловека.

СО вытесняетО₂ из оксигемоглобина[ОНb] крови, образуякарбоксигемоглобин[COHb], содержаниеО₂ может снижатьсяс 18-20 % до 8 % (аноксимия),а разница междусодержаниемНbО в артериальнойи венознойкрови уменьшаетсяс 7-8 % до 2-4 %. Способностьвытеснять О₂из соединенияс гемоглобиномобъясняетсягораздо болеевысоким сродствомпоследнегок СО, чем к О₂.Кроме того вприсутствииСО в крови ухудшаетсяспособностьНbО к диссоциации,а отдача О₂к тканям происходиттолько приочень низкомпарциальномдавлении и егов тканевойсреде. При острыхотравленияхв соответствиис концентрациейСО и О₂ во вдыхаемомвоздухе черезнекоторое времяв крови устанавливаетсяравновесие:определенныйпроцент Нbоказываетсясвязанным сСО, остальнаячасть с О₂.Равновесиемежду концентрациейСО в крови и ввоздухе достигаетсяв течение довольнодлительноговремени – темраньше, чембольше минутныйобъем дыхания.Когда содержаниеСО во вдыхаемомвоздухе и врастворе вжидкой частикрови уменьшается,начинаетсяотщеплениеСО от СОНb и обратноевыделение егочерез легкие.ДиссоциацияСОНb происходитв 3600 раз медленнее,чем НbО. СО способнаоказыватьнепосредственноетоксическоедействие наклетки, нарушаятканевое дыханиеи уменьшаяпотреблениетканями О₂.

СОнарушает фосфорныйобмен; нарушениеазотистогообмена вызываетазотемию, изменениесодержаниябелков плазмы,снижение активностихолинэстеразыкрови и уровнявитамина В6.Угарный газвлияет на углеводныйобмен, усиливаетраспад гликогенав печени, нарушаяутилизациюглюкозы, повышаяуровень сахарав крови. ПоступлениеСО из легкихв кровь обусловленоконцентрациейСО во вдыхаемомвоздухе идлительностьюингаляции.Выделение СОпроисходитглавным образомчерез дыхательныепути.

Большевсего при отравлениистрадает ЦНС.При вдыханиинебольшойконцентрации(до 1 мг/л) – тяжестьи ощущениесдавливанияголовы, сильнаяболь во лбу ивисках, головокружение,дрожь, жажда,учащение пульса,тошнота, рвота,повышениетемпературытела до 38-40 С. Слабостьв ногах свидетельствуето распространениидействия наспинной мозг.

7. Способыборьбы с массовымзагрязнениемионами свинца.

Рекомендациипо защите биосферыот вредноговлияния ионовсвинца.

1. Совершенствованиепроизводственныхтехнологий:

1. Изменениетехнологиипроизводствасвинца и егосплавов.

2. Проведениетехническогоперевооруженияаккумуляторныхзаводов.

3. Отказот использованиясвинцовыхпигментов впроизводстведекоративныхкрасок, заменаих ферритами,титанитами,алюминатами.

4. Внедрениепередовыхтехнологическихпроцессов иоборудованиядля производствавысокооктановых,не содержащихсвинец, бензинов.

Дооборудованиеавтотранспортныхсредств с цельюзамены этилированногобензина альтернативнымивидами топлива.Интереснойальтернативойбензину представляетсяметиловыйспирт, полностьюсгорающий доуглекислогогаза и воды.

Донедавнеговремени метанолиспользовалсяглавным образомдля производстваразличныхорганическихпроизводных,однако в настоящеевремя все болеезаметна рольв производствемоторных топлив.В Германии идругих странах7-15 % метиловогоспирта добавляютк бензину сцелью экономиипоследнего.Полная же егозамена метиловымспиртом сдерживаетсянеобходимостьюконструкционныхизменений вдвигателе иещё недостаточнымиобъемамипромышленноговыпуска подобногогорючего, доступностькоторого определитсятехнологическимиуспехами впроизводствеводорода изводы. Если жев качествеуглеродсодержащегокомпонентаудастся использоватьуглекислыйгаз, избытоккоторогонакапливаетсяв атмосфере,то технологияпроизводстваметанола существенноудешевится.

Кактопливо будущегорассматриваетсяи гидразин,достоинствакоторого определяютсянеисчерпаемостьюи дешевизнойсырья: азот извоздуха и водородиз воды. К недостаткамследует отнестиканцерогенностьсамого гидразинаи выделениеим аммиака приразложении.

Водородноетопливо. В нашидни очень серьезнообсуждаетсяэта проблема.Двигатель небудет подверженбольшим конструкционнымизменениям.Водородноетопливо в 10 разкалорийнеебензина, а ватмосферувыбрасываютсятолько парыводы. Если онобудет применено,то, по-видимому,не раньше, чемистощитсяприродноеорганическоетопливо и будутсозданы термоядернаяи солнечнаяэнергетики,способныеобеспечитьдешевой энергиейтехнологиюразложенияводы.

Автомобильноегазовое топливо,топливо дляавтомобильныхдвигателей,бывает двухвидов: сжиженныйгаз, компримированныйгаз. Сжиженныйгаз состоитиз пропана илисмеси пропанас бутаном. ЭтиУВ, находящиесяпри комнатнойтемпературеи нормальномдавлении вгазообразномсостоянии, поддавлениемсжижаются имогут закачиватьсяв специальныебаллоны. Сжиженныйгаз получаютпри добыченефти и природногогаза и производяттакже на нефтеперегонныхзаводах. Компримированный(сжатый) - природныйгаз метан. Ученыевсего мирарасцениваютХХ1 век как “эпохуметана” преждевсего потому,что это экологическичистое (основнымипродуктамисгорания являютсяуглекислыйгаз и вода) инадежное топливои, что особенноважно, его запасызначительнопревышаютзапасы нефти.Имеющиеся вРоссии запасыприродногогаза позволяютсохранитьдостигнутыйуровень егодобычи в течениеминимум двухстолетий. Широкоеиспользованиесжатого природногогаза в качествемоторноготоплива и массовоепереоборудованиеавтотранспортагорода позволитрезко снизитьколичествовредных токсичныхвыбросов:

• окисловуглерода в2-2,5 раза

• окисловазота в 1,3 раза

• УВ в 1,4 раза

• ТЭС –полное отсутствие

• Дымностьотработанныхгазов дизельныхдвигателейв 8-10 раз.

Техническоеустройствогазобаллонногооборудованияпрактическиисключаетвозгораниеавтомобиляпри самых невероятныхавтомобильныхавариях илипри неумелойэксплуатации,потому чтокомпримированныйприродный газлегче воздуха,а баллоны достаточнопрочны. Установкагазобаллонногооборудованияне приводитк потере возможностиработать набензине. Заправленныйбензином бакможно держатьв резерве.

Таблица№8. Достоинстваи недостаткижидкого и сжатогогаза, как видатоплива дляавтомобильныхдвигателей.

Газ	Достоинства	Недостатки
Природныйгаз	Высокоеоктановоечисло, дешевизна,экологическаячистота продуктовсгорания,повышениемоторесурсадвигателя.	Тяжелаяемкость дляхранения –толстостенныебаллоны, чтоприводит кснижениюгрузоподъемностиавтомобиля;взрывоопасен,плохой запускдвигателяпри отрицательнойтемпературе
Пропан-бутановаясмесь.	Высокоеоктановоечисло, экологическичистые продуктысгорания,повышениемоторесурсадвигателя,большая теплотворнаяспособность,находитсяпри меньшемдавлении, системагазобаллонногооборудованияболее надежна	При утечкегаза представляетсябольшая опасность,при попаданиина кожу вызываетобморожения,дороже природногогаза, сложностьполучения.

Автомобильноегазовое топливоне ядовито ине загрязняетпочву и подземныеводы. Благодарявысокому октановомучислу и простомусоставу ононаилучшимобразом подходитдля карбюраторныхдвигателейи находит всебольшее применение.

Электромобиль.Первый электромобиль,использовавшийэнергию гальваническихэлементов, былсоздан в 1837 году.Изобретениесвинцовыхаккумуляторовдало толчокэлектромобильномубуму, но, достигнувапогея, этотбум к началунашего векасошел почтина нет, проигравв соревнованиис автомобилем.Аккумулятор,способныйобеспечитьэнергий небольшойотрезок путии нуждающийсяв регулярнойподзарядке,не выдержалконкуренциис двигателямивнутреннегосгорания.

Итем не менее,возможно, мыбудем свидетеляминового электромобильногобума. Особенноперспективенэлектромобиль– экологическичистый транспорт– в городскихусловиях, гдезагазованностьвоздуха максимальнаа, дистанцииперевозоксравнительноневелики. Ужесозданы и испытаныв реальныхгородскихусловияхэлектромобили,имеющие запасхода 100-150 км. Длягорода чащевсего этоговполне достаточно.

Главнаязадача – созданиеболее энергоемкихаккумуляторов.Известно многоперспективныхразработок,среди которыхнаиболеемногообещающая– натрий-серныйаккумулятор,способныйобеспечитьпробег 500 км содной подзарядкой,которую можнопроводить вночное время,когда нагрузкаэлектросетиминимальна.

Заменадвигателявнутреннегосгоранияэлектромоторомвозможна различнымипутями, нелегкимии длительными.К 2000 г США планируетиметь 8,6 млнэлектромобилей.Число кажетсясолидным, ноесли иметь ввиду, что общийавтопарк странык тому времениприблизитсяк 200 млн. автомобилей,то очевидно,что и к началувека электромобильеще не будетсерьезнымконкурентомавтомобилю.

Да,автомобильпобедил электромобильв экономическом,энергетическоми техническомсоревновании,но он не выдержалэкологического“испытания”.Ставить крестна автомобилеещё рано, нокажется, чтопик использованиябензиновогодвигателявнутреннегосгорания ужепозади. Постепеннобудут изменятьсяхимическийсостав топлива,а также принципы преобразованияэнергии. Человечестводобьется экологическичистого транспорта.Это неизбежно.

5. Переходна более современныетехнологиипроизводстваконсервированныхпродуктов.Выяснилось,что одним изсущественныхисточниковпоступлениясвинца в организмчеловека являютсяконсервированныепродукты. Кпримеру, содержаниесвинца в мышцахтунца при сушкеи размалыванииувеличиваетсяв 400 раз, а послеупаковки взапаянныеконсервныебанки – в 4000 раз.Причина этогопонятна – присушке концентрацияувеличиваетсяза счет потеривлаги, а приупаковке вбанки используетсяприпой, содержащийсвинец. Так,при исследованииконсервов“Мясо тушеное”после 11-16 летхранения в ихсоставе былообнаружено19-28 частей на 1млн. частейсвинца. Правда,это исключительныйслучай. Обычносодержаниеметалла непревышает 2-3части на 1 млн.Однако ученымиустановлено,что переходсвинца в продуктне связан сдлительностьюхранения консервов.Многие исследователимира рекомендуютне применятьпри консервированиипищевых продуктовполуду, котораясодержит свинец.Эксперты Всемирнойорганизацииздравоохранениясообщают, чтомолоко, обработанноефабричнымпутем, содержитзначительнобольше свинца,чем свежеекоровье молоко,которое имеетконцентрациюсвинца, близкомук женскомумолоку.

2. Совершенствованиеспособов очистки.

1)Создание мощностейпо переработкевторичногосвинцовогосырья.

2)Реабилитациятерриторий,загрязненныхсвинцом.Существуетнесколькоспособов выведениясвинца из пищевойцепи путемвведения впочвы некоторыхвеществ. Предложеныспециальные”антисвинцовые”препараты. Так,в Японии запатентованосредство дляобработки почв,содержащеемеркапто-8-триазинон связываетсвинец и другиетяжелые металлыи выводит ихиз биологическогокруговорота.В Германиипредложенов тех же целяхвносить в почвухелатные смолы.И в нашей страневедутся широкиепоиски активныххимическихсредств. Так,на кафедреботаники Московскоголесотехническогоинститутаполучен рядсоставов, включающихазотнокислыйторий, пятиокисьванадия, азотнокислойкобальт и некоторыедругие соединения.Эти составыназваны адаптогенами.Они помогаютрастениям“приспособиться”к воздействиюповышенныхконцентрацийвредных веществ.Адаптогеныуже прошлиширокую проверкуи показали своювысокую эффективность.

Отмеченоблагоприятноедействие инеорганическогофосфора нажизненный цикл“освинцованных”растений.

3)Замена антидетонатораТЭС более “чистыми”соединениями,но не уступающимипо свойствамТЭС.

Возможнынесколько путейповышенияоктановогочисла бензинабез помощитетраэтилсвинца.Одним из такихпутей заключаетсяв примененииантидетонаторов,не уступающихили по крайнеймере приближающихсяпо свойствамк ТЭС, но необладающихего отрицательнымикачествами.

ДостойнымисоперникамиТЭС оказалисьнекоторыекарбонилыметаллов.

Таблица№9. Реальныесоперникитетраэтилсвинца.

Формула	Fe(CO)5	Mn2(CO)10	Ni(CO)4
Название	Пентакарбонилжелеза	Декакарбонилмарганца	Тетракарбонилникеля
Причинаневостребованности	Недостаточноустойчив.Отрицательныекачестваусугубляютсяего превращениемпри горениибензина в оксиджелеза (III), которыйоседает настенки цилиндраи резко ускоряетизнос двигателя	Недостаточноустойчив	Чрезвычайноядовит
Формула	[Fe(CO)5]3[C8H16]5	C5H5Mn(CO)3	CH3C5H4(CO)3
Название	Дегизобутиленпентакарбонилжелеза	Циклопентадиенил трикрбонилмарганца (ЦТМ)	Метил-ЦТМ
Причинаневостребованности	Нетокончательныхданных о еговлиянии надвигатель иокружающуюсреду.	Дорогостоящий,но высокоэффективный,устойчивыйи нетоксичныйантидетонатор	Нет.Высокоэффективный,в достаточнойстепени устойчивыйи нетоксичныйантидетонатор.Как более дешёвый,чем ЦТМ, начинаетвытеснятьТЭС.

4)Совершенствованиеавтомагистралей,внедрениерациональныхсхем движенияв черте города.Организациястрогого контролякачества работыДВС по экологическимпараметрам.

Количествоавтомобилейна планетерастет, оно ужепревзошлополумиллиардныйрубеж. Объемже газообразныхвыбросовувеличиваетсячуть ли не вгеометрическойпрогрессии,потому чтозагруженностьдорог и особенноулиц городовавтомобилямиприводит кснижению скоростей,машины частоостанавливаютсяи трогаютсяс места, двигателиработают безнагрузки (холостойход). А именнов этих режимахнаблюдаетсяповышенноевыделение вокружающуюсреду вредныхвеществ.

Таблица№10. Мероприятияпо снижениюзагрязненияатмосферноговоздуха выбросамиавтомобильноготранспортана 1997-1999 гг по городуНижний Тагил.

Наименованиемероприятия	Срокивыполнения	Эффектот выполнениямероприятия
Оборудованиестационарныхпостов ГАИприборамидля контролявыбросов выхлопныхгазов автотранспортана СО	1997-1999
Строительствои пуск в эксплуатациюобъезднойдороги Салда-Красноуральск	1998-2000
Проведениена основныхмагистраляхгорода проверкиэкологическогосостоянияавтотранспорта,включая иногороднийтранспорт сприменениемштрафных санкций.	1998-1999
Проведениеоперации “Чистыйвоздух” поконтролю выбросовот автотранспорта	1998-1999	Снижениевыбросовзагрязняющихвеществ отавтотранспорта
Рационализацияработы светофоров	Постоянно	Снижениезагрязненностина автомагистралях
Заменаиспользованияэтиловогобензина метиловым	1997-1999	Снижениевыбросов свинца
Ужесточитьконтроль завыходом налинию пассажирскогодизельноготранспортасо старымидизельнымидвигателями.	1997-1999	Снижениевыбросовзагрязняющихвеществ автотранспортом

8.Заключение.

Впроцессе работынад рефератом

1. Установлено,что в целомСвердловскаяобласть значительнозагрязненасоединениямисвинца, которыйглавным образомпопадает вокружающуюсреду с выбросамиавтотранспорта;

2. Рассмотреновлияние ионовсвинца на всюбиосферу. Свинецмедленно, постепенноубивает живойорганизм;

3. Изученаметодика определенияокиси углеродав выхлопныхгазах автомобилей.Определеноканцерогенноедействие оксидауглерода (II) начеловеческийорганизм;

4. Сформулированырекомендациипо предотвращениюпопаданиясвинца в окружающуюсреду в целяхзащиты биосферыот вредногоего влияния.Установлено,что самый возможныйиз сформулированныхспособов очистки– замена этилированногобензина газовымтопливом;

5. Доказаночто загрязнениеокружающейсреды свинцомпроисходиттолько в результатедеятельностичеловека.

Остаетсянадеяться, чтоздравый смыслвозобладаетнад индустриальнымазартом и удастсяостановитьмассовое загрязнениеокружающейсреды свинцом,негативновлияющим набиохимическиепроцессы живыхорганизмов.

9.Литература.

1. “Вредныевещества впромышленности”том 1, справочник,под ред. ЛазареваН.В. и ЛевинойЭ.Н. Ленинград“Химия”1976 г.

2. “Второедыхание марафонца”Лебедев Ю.А.Москва “Металлургия”1984 г.

3. “Государственныйдоклад о состоянииокружающейсреды в Свердловскойобласти” Свердловск1997 год.

4. “КлючЗемли”№10 1997.

5. “Неорганическаяхимия” АхметовН.С. Москва “Высшаяшкола” 1988 г.

6. “Общаяхимия” ГлинкаН.Л. Ленинградскоеотделение 1987г.

7. “Охранаприроды. Атмосфера”ГОСТ 17.2.2.03-81

8. “ПланетаЗемля глазамихимика” ОпаловскийА.А. Москва “Наука”1990 г.

9. “Тяжелыеметаллы” ОрловД.С. Москва“Металлургия”1985 г.

10. “Химия”Молочко В.А.,Крышкина С.В.Москва “Высшаяшкола” 1990 г.

11. “Химия”10 класс РудзитисГ.Е., ФельдманФ.Г. Москва “Просвещение”1993 г.

12. Энциклопедическийсловарь – справочник“Окружающаясреда” ФельдманЛ.Р. Москва“Прогресс”1993 г.

13. “Энциклопедическийсловарь юногохимика” КрицманВ.А.,

СтанцоВ.В. “Педагогика”1990 г.

2

1. Содержание.

1.Содержание

2.Введение

3.Свинец (⁸²_207,2Pb)

3.1.Распространениев природе

3.2.Физическиесвойства

3.3.Химическиесвойства

3.4.Применение

4.Источникизагрязненияокружающейсреды свинцом

4.1.1.Получениесвинца

4.1.2.Загрязнениеокружающейсреды в процессеполучениясвинца

4.2.1.Химическиеисточники тока

4.2.2.Свинцовыйаккумулятор– загрязнительокружающейсреды

4.3.Выбросы автотранспорта– основнойисточник загрязненияокружающейсреды ионамисвинца

4.3.1.Получениебензинов прикрекингенефтепродуктов

4.3.2.Состав бензина

4.3.3.Октановое число

4.3.4.Воздействиеотработавшихгазов автомобиляна живые организмы

5.Влияние ионовсвинца на живуюприроду

5.1.Влияние наорганизм человека.Общий характердействия. Токсическоедействие свинца

5.2.Влияниеионов свинцана почву и растения

6.Экспериментальноеопределениесодержанияоксида углерода(II)

вотработавшихгазах автомобилей

6.1.Общие требования

6.2.Требованиябезопасности

6.3.Методы подготовки

6.3.1.Подготовкаприбора к работе

6.3.2.Регулировкаприбора

6.3.3.Подготовкаавтомобиляк проверке

6.4.Определениесодержанияокиси углеродав отработавшихгазах

6.5.Содержаниеокиси углеродав отработавшихгазах

6.6.Результатыпроверок автомобилейна содержаниеоксида углерода(II)в отработавшихгазах автомобилей

6.7.Выводы

6.8.Влияние оксидауглерода (II)на организмчеловека

7.Способы борьбыс массовымзагрязнениемионами свинца

8.Заключение

9.Литература

2стр.

3-4стр.

4-6стр.

4стр.

4стр.

4-5стр.

5-6стр.

6-11стр.

6стр.

6стр.

6-7стр.

7-8стр.

8-9стр.

9-10стр.

10стр.

10-11стр.

11стр.

11-15стр.

11-13стр.

13-15стр.

15-18стр.

15стр.

15стр.

15стр.

15стр.

15-16стр.

16стр.

16стр.

16-17стр.

17стр.

17-18стр.

18-19стр.

19-24стр.

24стр.

25стр.

Г

орУпрОадминистрацииг. Нижний Тагил

Свинеци экология.

Реферативно-экспериментальнаяработа по экологии

Автор:Савин ВладимирАлександрович

МОУ №40 ученик10 А класса.

Преподаватель:Поликарпова

Татьяна Алексеевна

преподавательхимии МОУ №40

IIкатегории

Научныйруководитель:ЮшковаИрина Константиновна

ДоцентНТГПИ

г. НижнийТагил.

1999г.