- Влияние тяжелых металлов на природу
- Влияние тяжелых металлов на природу
- Влияние металлургии на окружающую среду
- Металлургия – одна из базовых отраслей экономики
- Готовые работы на аналогичную тему
- Основные загрязняющие вещества – отходы и побочные продукты на предприятиях
- Загрязнение тяжелыми металлами окружающей среды
- Тяжелые металлы — загрязнители природной среды
- Ртуть
- Свинец
- Кадмий и цинк
- Сурьма, мышьяк, кобальт
- Медь и марганец
- Применение тяжелых металлов
- Загрязнение почвы тяжелыми металлами
- Последствия загрязнения почвы
- Рекультивация земель, загрязненных тяжелыми металлами
- Загрязнение водоемов тяжелыми металлами
- Предельно допустимые концентрации в воде
- Самый тяжелый металл
- Загрязнение атмосферы тяжелыми металлами
- Определение тяжелых металлов
- Загрязнение пищевых продуктов тяжелыми металлами
Влияние тяжелых металлов на природу
Большинство тяжелых металлов в природе доступно для живых организмов и растений в очень маленьких количествах. Железо, медь, цинк, марганец, селен и другие элементы в очень маленьких дозах необходимы для живых организмов. Они опасны только в больших концентрациях. Есть в природе и такие металлы и их соединения, например мышьяк, кадмий, свинец, ртуть и некоторые другие, которые даже в небольших концентрациях действуют губительно на живые организмы.
Промышленное производство этих опасных металлов (извлечение из руд) повысило их концентрацию в окружающей среде в десятки и сотни раз. Значительная доля загрязнения окружающей среды тяжелыми металлами приходится на мусорные свалки, помойки или просто разбросанный мусор. Ртуть в атмосфере и ее соединения в воде — это выброшенные людьми ртутные лампы, градусники и прочие приборы содержащие ртуть. К сожалению большинство людей не задумывается над тем что один выброшенный на помойку битый градусник отравляет кубический километр воздуха , потому что значительная часть ртути в атмосфере остается в виде паров.
Тяжелые металлы и их соединения, попав в пресные воды, в результате атмосферных выпадений, отравляют реки, а потом и моря. Многие металлы в огромных количествах поглощаются пресноводными бактериями. В результате этого образуются металлоорганические соединения, гораздо более ядовитые, чем просто металлы
——
Чтобы избежать загрязнение природы посредством выбросов тяжелых металлов, необходимо отходы ликвидировать на специальных заводах. Для этого вывозить их спецтехникой. Лучше всего в этом поможет аренда спецтехники спб тут на сайте www.marta-s.ru.
——
Опоры будут применены при реконструкции магистрального нефтепровода «Ванкорское месторождение — НПС.
С января 2016 года наши специалисты готовы предложить Вам поставку качественного.
ООО «НЕДРАКАМ» разрабатывает и изготавливает:-Автомобили для гидродинамических и геофизических.
Принимаются заявки на поставку угольного концентрата на 1 — 2 квартал 2016 года. Цена поставки.
Компания «ОРИС-ПЛАСТ»Тел./факс: +7 (4812) 56-63-61Тел. моб.: +7 (903) 007-80-81ПОСТАВКА ПЛАСТИКОВЫХ.
Оптовая и розничная продажа изделий из цветного металлопроката, нержавеющего металлопроката.
Барнаульский кузнечно-прессовый заводПроизводство горячих штамповок и поковок на.
ЗАО ЭЛСИ Стальконструкция входит в группу компаний ЭЛСИ, созданную в.
ЧЕРМЕТСЕРВИС на постоянной основе приобретает лом черных по максимально высоким ценам! Компания.
УГМК поставляет крупногабаритные металлоизделия: трубошнеки, патрубки загрузочные и разгрузочные.
Источник
Влияние тяжелых металлов на природу
Такие тяжелые металлы, как: железо, медь, цинк, марганец, селен в небольших дозах даже необходимы для полноценного функционирования организма человека и всех живых существ. Такие элементы мы получаем ежедневно в необходимом количестве их продуктов питания. Однако такие металлы и их соединения, как мышьяк, кадмий, свинец, ртуть даже в минимальных концентрациях влияют губительно на живые организмы.
С прогрессирующим процессом промышленного развития человечество столкнулось с огромной опасностью увеличения количества этих опасных металлов в окружающей среде, превышающим все допустимые нормы. Большая часть негативного влияния на внешнюю среду приходится на мусорные свалки, помойки или обычный разбросанный мусор.
Люди выбрасывают ртутные лампы, градусники и прочие содержащие ртуть приборы. В результате соединения этого опасного химического элемента накапливаются в атмосфере и в воде. И мало кому приходит в голову, что 1 разбитый градусник, не утилизированный по правилам, приводит к отравлению целого кубического километра воздуха. Ведь ртуть имеет свойство испаряться, принимая форму пара.
Оказавшись в пресных водах из атмосферных выпадений, тяжелые металлы и их соединения отравляют большие и малые водоемы. Большинство этих веществ в значительных количествах поглощаются пресноводными бактериями. В результате образуются металлоорганические соединения, которые по сравнению с простыми металлами в несколько раз опаснее для экологии.
Источник
Влияние металлургии на окружающую среду
Вы будете перенаправлены на Автор24
Металлургия – одна из базовых отраслей экономики
Производственный цикл металлургии включает:
- добычу исходных руд, угля и других необходимых для дальнейшей переработки минеральных ресурсов;
- горнообогатительные предприятия, где осуществляется измельчение, обогащение и окускование руд;
- коксохимическое производство;
- производство электроэнергии, поставка кислорода, сжатого воздуха для дутья и очистки газов других производств;
- доменные цехи, где осуществляется выплавка чугуна;
- предприятия по производству ферросплавов;
- сталеплавильные производства (конвертерные, мартеновские, электросталеплавильные);
- прокатные цехи;
- и др.
По показателю материалоемкости разные отрасли металлургии существенно отличаются. Черная металлургия намного менее материалоемка. — Разнообразие сырья в минералогическом отношении определяет потенциальное разнообразие технологий. Различные условия залегания руд определяют методы их добычи (используется шахтная и открытая разработка). Некоторые разновидности руд имеют весьма сложный состав. Особенно это характерно для полиметаллических руд. Кроме того, они содержат различные неметаллические примеси. Основные экологические проблемы металлургии
Предприятия, занимающиеся переработкой руд черных и цветных металлов, являются одним из главных факторов загрязнения природной среды во многих промышленных городах России и мира в целом. Наибольший вред объектам окружающей среды в данной отрасли промышленности обеспечивают техногенные выбросы в воздушную и водную среду от работающих предприятий. Большая доля отрицательного воздействия связана также со складированием отходов металлургических производств и сбросом в естественные водоемы отработанных вод.
Постоянное поступление в природную среду металлургических выбросов способствует все большей аккумуляции в почвах прилегающих к металлургическим предприятиям территорий различных тяжелых металлов, а также некоторому закислению или защелачиванию почв в зависимости от баланса постоянного поступления из атмосферы с осадками и пылью различных кислот и карбонатов кальция и магния. Масштабы воздействия на окружающую среду в зоне экологического следа предприятий отрасли зависят как от состава и объемов техногенных металлургических выбросов, так и приуроченности предприятия к определенной природной зоне и подзоне. Металлургическое загрязнение не только оказывает существенное негативное влияние на состояние природных объектов и среды, но и способствует ухудшению здоровья населения. Для людей наиболее опасно загрязнение отходами данной отрасли атмосферного воздуха.
Готовые работы на аналогичную тему
Объем и специфика воздействия на природные территории предприятий металлургического комплекса зависят от особенностей применяемых технологий, их экологичности, качества и состава производственного сырья, объема и структурного состава продуцируемых отходов, географического расположения предприятий, связанного с особенностями циркуляции атмосферы рассеивания загрязнений и влияния отходов производства на ландшафты, природные сообщества и их отдельные компоненты.
Предприятия по переработке руд черных и цветных металлов способствуют появлениюследующих экологических проблем:
- Поступление отходов в атмосферы (основная проблема металлургического производственного комплекса);
- Поступление отходов в гидросферу, в том числе поверхностные и подземные воды;
- Необходимость утилизации различных твердых отходов;
- Деградация земель при образовании карьеров, отвалов и т.д.;
- Появление техногенных геохимических аномалий;
- Вредное влияние на почвы, растительный и животный мир;
- Неблагоприятное воздействие на здоровье человека.
Основные загрязняющие вещества – отходы и побочные продукты на предприятиях
На различных стадиях металлургического цикла среди вредных веществ образуются газы, шламы, шлаки, пыль.
Используемые в металлургии руды включают в свой состав некоторое количество тяжелых металлов, которые впоследствии накапливаются обнаруживаются в зонах рассеивания. Выбросы и сбросы от предприятий металлургии в основном содержат вещества 2-го класса опасности.
К 1 классу (наиболее опасному) относятся:
Ко 2 классу опасности относятся некоторые тяжелые металлы:
К 3-му классу опасности относятся:
При обработке железных руд в атмосферу выбрасываются вредные для окружающей среды и здоровья человека газы (SO2, NO2, NO и др.), вызывающие вместе с углекислым газом парниковый эффект и выпадение кислотных дождей. Но, в отличие от выбросов предприятий цветной металлургии, к подкислению почв эти выбросы не приводят, поскольку с выбросами пыли в почвы поступают в значительном количестве карбонаты кальция и магния, которые нейтрализуют кислотность и подщелачивают ночву. Многие города со специализацией промышленности на черной металлургии оказываются в списке городов с наиболее загрязненным атмосферным воздухом.
В структуре жидких и газообразных выбросов металлургических предприятий абсолютно преобладают оксиды углерода, составляющие около 78% всех выбросов. На втором месте по значимости находятся оксиды серы, на третьем – оксиды азота. Их объемы соизмеримы (несколько меньше) с масштабами выбросов пылевых частиц, загрязненных тяжелыми металлами.
Среди тяжелых металлов основными загрязнителями, продуцируемыми данной отраслью, являются свинец, кадмий и ртуть.
Источник
Загрязнение тяжелыми металлами окружающей среды
Время на чтение: 3 мин
Понятие «тяжёлых металлов» применяется к тем химическим элементам, у которых либо плотность превышает 5 граммов на квадратный сантиметр либо атомный номер больше 20. Среди тяжёлых металлов, попадающих в экосистемы, есть микроэлементы, биологически важные для растений и живых организмов, так как они входят в состав ферментов. Однако существенные превышения допустимых концентраций тяжёлых металлов оказывают токсическое и угнетающее действие на биоценозы экосистем.
- Тяжелые металлы-загрязнители окружающей среды Ртуть
- Кадмий
- Свинец
- Медь
- Цинк
- Молибден
- Промышленные сточные воды
- Воздействие на гидросферу
Тяжелые металлы — загрязнители природной среды
Главный источник тяжелых металлов – промышленность. Выбросы проникают в водоемы, атмосферу, почву, а из нее – в сельхозкультуры. Самые токсичные – свинец, ртуть, мышьяк, кадмий и хром.
Ртуть
Ртути присвоен I класс опасности. Ее естественное состояние в земной коре – безвредные сульфидные остатки, но вследствие атмосферных процессов возникло загрязнение мирового океана. В нем было обнаружено 50 млн. т ртути. Если 5 000 т/год – естественный вынос, то еще столько же – результат деятельности человека.
В мире создается свыше 10 000 т ртути в год. В океане ртуть под воздействием анаэробов превращается в метилртуть и диметилртуть, опасные для всего живого. Метилртуть с кровью поступает в мозг, разрушая его, проникает в плаценту. При проглатывании и вдыхании паров металлической ртути чернеют и крошатся зубы. Ртутные соли просачиваются сквозь кожу, разъедая ее и слизистые.
Свинец
Свинцу присвоен I классу опасности. Он выделяется при выплавке из руды. Каждый год в мире используется до 180 000 т свинца, а наибольшее загрязнение наблюдается на автомобильных выхлопных газах. При движении машины в атмосферу выбрасывается свинец содержащийся в бензине. Основная масса оседает на землю, но часть остается в воздухе.
Еще свинцовая пыль покрывает почву в промышленных зонах. Другие источники загрязнения – угольные электростанции и бытовые печи, глиняная посуда с глазурью, красящие пигменты.
Неорганические соединения свинца расстраивают метаболизм, металл может замещать кальций в костях. Органические еще более токсичны.
Кадмий и цинк
1 млн. кг кадмия ежегодно выбрасывается в атмосферу вследствие его выплавки. Это 45% общего загрязнения. Другие 55% – следствие сжигания или переработки кадмийсодержащих изделий. Заводы по выплавке цинка – крупнейшие источники загрязнения данным металлом. Оба элемента проникают в водоемы, попадают в рыбу, скапливаются в печени и почках.
Значительные загрязнения цинком обнаруживаются вблизи автомагистралей. Источником загрязнения кадмием также являются удобрения. Элемент внедряется в растения, используемые в пищу, и отравляет организм. При этом кадмий намного токсичнее цинка, ему присвоен I класс опасности. Вдыхание воздуха, в котором его больше 5 мг/м3, в течение 8 ч. чревато смертью.
Сурьма, мышьяк, кобальт
Каждый год в мире производится около 70 т сурьмы. Она входит в состав сплавов, применяется для изготовления спичек, а в чистом виде идет на полупроводники. Хроническое отравление нарушает функции ЖКТ.
У мышьяка II класс опасности, он летучий и легко попадает в воздух. Сильнейшие источники загрязнения – гербициды, фунгициды и инсектициды. Элементарный мышьяк – слабый яд, но нарушает развитие плода. Отравление вызывает болезни ЦНС, изменения печени, атрофию костного мозга.
Кобальт задействуют в сталелитейном деле, изготовлении полимеров. Это элемент I класса опасности.
Медь и марганец
Медь относится ко II классу опасности. По воде и воздуху металл переносится на огромные расстояния. Аномальным содержание меди в почвах и растениях остается на расстоянии больше 8 км от плавильного завода. Ее излишки откладываются в тканях мозга, коже, печени, поджелудочной. Она провоцирует болезнь Вильсона.
У марганца тоже II класс опасности. Источники загрязнения – производства легированной стали, сплавов, электробатарей. Превышение нормы марганца в воздухе разрушает ЦНС.
Применение тяжелых металлов
В далекие времена появившиеся первые металлы в жизни человека существенно облегчили его существование на Земле. Ведь металл является более прочным материалом, чем камень или дерево. Из металла получались более продуктивные орудия труда, более разрушительное оружие, а также более надежная защита. Кроме этого, из металла люди также научились изготавливать украшения, посуду, различные ритуальные предметы, а также предметы повседневного обихода. На сегодняшний день человечеству известно порядка 70 металлов, часть из которых, согласно разным определениям и критериям отбора, являются тяжелыми. Благодаря своим уникальным свойствам и особенностям, тяжелые металлы нашли свое применение во многих сферах человеческой деятельности, в частности, в машиностроении, судостроении, авиастроении, медицине, производстве техники и электроники, строительстве, в производстве посуды, украшений, а также вещей повседневного обихода.
Например, свинец используется для покрытия различной аппаратуры с целью ее защиты от коррозии. Также его используют в качестве оболочки кабелей, которые прокладываются под землей, в воде или любой другой влажной среде. Для зажигания двигателей внутреннего сгорания все так же используются свинцовые аккумуляторы, не смотря на то, что уже в природе давно существуют никелевые аккумуляторы, однако, стоимость последних значительно выше.
Ртуть также нашла свое широкое применение в электротехнике, электронике, приборостроении, металлургии, химии (изготовление термометров, барометров, реле, лампы дневного света, кварцевые ртутные лампы) и т.д.
Медь благодаря своему низкому удельному сопротивлению и высокой теплопроводности, достаточно широко используется в электротехнике – она является основным материалом, из которого производят силовые и другие кабели, провода, другие проводники. Из меди изготавливают различные теплообменники – радиаторы охлаждения, кондиционирования, отопления, компьютерные кулеры, тепловые трубки и многое другое.
Данные элементы добываются из руды тяжелых металлов – изначально извлекается руда, после чего осуществляется ее обогащение и затем при помощи химического или электролитического восстановления уже получается сам металл.
Загрязнение почвы тяжелыми металлами
Самые долгие последствия вызывает загрязнение почв тяжелыми металлами вследствие добычи, плавки руд, промышленных выбросов, применения удобрений. Особенно опасны кадмий, медь, свинец, цинк, поскольку они стойкие, биоаккумулятивные и токсичные.
Последствия загрязнения почвы
Из-за загрязнения почв металлами ухудшается рост и метаболизм почвенных микробов. Это может затруднить поглощение растениями питательных веществ из почвы. Плюс тяжелые металлы токсичны для растений. Все это приводят к замедлению роста, низкой урожайности.
Растения, накопившие токсиканты, могут поступать в пищу. Это опасно для здоровья. Еще они из почвы проникают в питьевую воду, вызывая болезни.
Рекультивация земель, загрязненных тяжелыми металлами
Перед рекультивацией земель, загрязненных тяжелыми металлами, важно выявить источник загрязнения, реализовать меры по его ликвидации и уменьшению выбросов. Только так достигается эффективность работ.
Рекультивация земельных участков проводится несколькими способами:
- Выращивание устойчивых к загрязнению растений (колосовые зерновые, капуста, картофель, хлопчатник, свекла).
- Фиторекультивация растениями, накапливающими металлы.
- Контроль подвижности токсикантов в почве.
- Регулирование соотношения элементов в почве.
- Организация рекультивационного слоя.
Загрязнение водоемов тяжелыми металлами
Загрязнения нефтепродуктами и токсичными металлами ухудшают качество среды обитания водных биоресурсов. Они негативно влияют на кормовую базу рыб, выживаемость молоди и размножение взрослых особей.
Источники загрязнения водоемов – стоки горнодобывающих, металлургических заводов, химическая и легкая промышленность. Соли хрома сбрасывают фабрики по дублению кожи, хром с никелем используют для гальванического покрытия изделий из металла. Соединения цинка, кобальта, меди, титана – это красители.
Наибольшую опасность представляет загрязнение вод ртутью. При взаимодействии с микробами со дна образуются водорастворимые органические соединения высокой токсичности.
Некоторые металлы содержатся в пестицидах и удобрениях. Уровень загрязнения ими растет вследствие кислотных дождей, то есть закисления.
Предельно допустимые концентрации в воде
При оценке состояния экосистем учитывается загрязненность водных объектов токсичными веществами. Особенно опасны тяжелые металлы. Поэтому установлены их предельно допустимые концентрации, которые при ежедневном влиянии не допускают развития у людей патологий.
| Металл | ПДК в обычной воде | ПДК в рыбохозяйственных прудах |
| Ртуть | 0,5 мкг/л | до 0,1 мкг/л |
| Свинец | 0,03 мг/л | 0,1 мг/л |
| Кадмий | 1 мкг/л | до 0,5 мг/л |
| Кобальт | 0,1 мкг/л | 0,01 мг/л |
| Марганец | 0,1 мкг/л | 0,1 мкг/л |
| Мышьяк | 50 мкг/л | 50 мкг/л |
| Медь | 0,1 мкг/л | 0,001 мг/л |
Самый тяжелый металл
Определить и назвать один единственный самый тяжелый металл невозможно, так как критерии определения «тяжести» металла могут быть совершенно разными. Об этом шла речь в начале данной статьи. Таким образом, одним из самых тяжелых металлов является свинец, которому не уступают цинк, олово, железо, и медь, однако он не может носить титул самого тяжелого металла. Например, свинец существенно уступает жидкому металлу – ртути. Так, если поместить в ртуть кусочек свинца, то он не утонет, а будет уверенно держаться на ее поверхности. Бутылка с ртутью объемом в 1 литр будет весить 14 кг. Но, не смотря на это, и ртуть не является самым тяжелым металлом, так как золото и платина тяжелее ртути в полтора раза.
Опережают золото и платину редкие металлы – иридий и осмий, которые в два раза тяжелее железа. Итак, самые тяжелые металлы, согласно их удельному весу:
- цинк – 7,1;
- олово – 7,3;
- железо – 7,8;
- медь – 8,9;
- свинец – 11,3;
- ртуть – 13,6;
- золото – 19,3;
- платина – 21,5;
- иридий – 22,4;
- осмий – 22,5
Если же взять за основную характеристику тяжелых металлов плотность, то список будет отличаться, и в него войдут следующие элементы:
- тантал – 16,67 г/см3;
- уран – 19,05 г/см3;
- вольфрам – 19,29 г/см3;
- золото – 19,29 г/см3;
- плутоний – 19,80 г/см3;
- нептуний – 20,47 г/см3;
- рений – 21,01 г/см3;
- платина – 21,40 г/см3;
- осмий – 22,61 г/см3;
- иридий – 22,65 г/см3;
Однако, существует перечень металлов, которых общепринято считать тяжелыми. Основные тяжелые металлы:
Особенности тяжелых металлов заключаются в том, что все они обладают высокой токсичностью и в некоторых случаях несут угрозу здоровью и жизни живых организмов. Кроме этого, они обладают способностью к биоаккумуляции и биомагнификации.
Загрязнение атмосферы тяжелыми металлами
Техногенные выбросы металлов в виде аэрозолей поступают в атмосферу и переносятся на огромные расстояния, провоцируя глобальное загрязнение. С гидрохимическими стоками их часть попадает в бессточные водоемы, скапливается в воде и на дне. Это может вызвать вторичное загрязнение.
Металлы быстро распространяются в воде, выпадают в осадок в виде сульфатов и карбонатов и частично абсорбируются на органических осадках. При исчерпании абсорбционной способности осадков токсиканты проникают в воду, повышая ее кислотность, провоцируя зарастание водоемов и интенсивное выделение углекислого газа вследствие жизнедеятельности микроорганизмов.
Определение тяжелых металлов
На сегодняшний день есть две главные группы аналитических методов, которые позволяют определять тяжелые металлы (например, в воде или почве), а именно:
- электрохимические методы;
- спектрометрические методы.
Стоит отметить что вторая группа постепенно сдает свои позиции и уступает электрохимическим методам.
Среди спектрометрических методов следует выделить наиболее распространенный – атомно-абсорбционную спектрометрию с разной атомизацией образцов. В том случае, когда необходимо определить несколько элементов одновременно, главным методом определения выступают атомная эмиссионная спектрометрия с индукционно связанной плазмой, а также масс-спектрометрия с индукционно связанной плазмой.
Для того, чтобы определить тяжелые металлы электрохимическими способами пробу переводят в водный раствор. К электрохимическим методам относятся: полярографический (вольтамперометрический), потенциометрический, кулонометрический, кондуктометрический и многие другие. Стоит отметить, что бывают ситуации, когда невозможно определить тяжелые металлы с помощью лишь только одного метода, тогда используются сразу несколько методов с дальнейшим титрованием. Данные методы основываются на анализе вольт-амперных характеристик, потенциалов ион-селективных электродов, интегрального заряда, который служит для того, чтобы искомый метал выпал в осадок на электроде электрохимической ячейке, электропроводности раствора и т.д. Указанные способы позволяют определять тяжелые металлы до 10-9 моль/л.
Группа спектральных анализов является включает в себя множество различных методов, с помощью которых осуществляется определение тяжелых металлов. Прежде всего, она включает в свой перечень атомный эмиссионный анализ, атомный абсорбционный анализ, спектрофотометрию, масс-спектрометрию, спектрометрию с индуктивно связанной плазмой, рентгеноспектральный анализ.
В отдельных случаях, когда концентрация тяжелых металлов находится в достаточно небольшой концентрации, то они определяются, зачастую, несколькими методами спектрометрии.
Иногда, для определения тяжелых металлов, следует прибегнуть к комплексным методам, которые сочетают в себе как спектральные, как и электрохимические способы. Одним из таких методов является спектрополяриметральный анализ.
Загрязнение пищевых продуктов тяжелыми металлами
Пищевые цепочки – один из основных путей поступления токсикантов в организм. Они начинаются от сельхозугодий и заканчиваются человеком. Растения поглощают металлы из почвы, в продукты животноводства они поступают через антибиотики, гормоны для стимуляции роста животных. Как конечное звено пищевой цепи, человек может получать еду с концентрация токсикантов до 1000 раз выше, чем в почвах.
Загрязнение пищевых продуктов происходит при готовке еды, контакте сырья с посудой во время термообработки. При консервировании жестяные банки становятся источником загрязнения свинцом. Он попадает в состав продуктов питания из свинцового припоя в швах.
Источник
