Chemijos pramonė

Pramonės įmonės

Labai pavojingos yra pramonės įmonės, teršiančios atmosferą įvairiomis kenksmingomis priemaišomis. Tai juodosios ir spalvotosios metalurgijos, chemijos ir naftos perdirbimo įmonės, cemento gamyklos ir kt.
Metalurgijos gamyklos išmeta į atmosferą ne tik suodžius, dulkes, sieros, anglies oksidus, bet ir įvairių metalų oksidus, fenolą, fluoro junginius. Šios priemaišos neigiamai veikia tiek žmogaus, naminių ir laukinių gyvulių sveikatą, tiek augaliją. Chemijos pramonėje naudojamos labai įvairios medžiagos, kurių – priklausomai nuo technologinio proceso ir valymo efektyvumo – vis dėlto patenka į atmosferą. Ypač daug medžiagų išsiskiria gaminant polimerinius juunginius (plastmases, sintetinį pluoštą ir kt.). Chloro, fluoro gamybos ir panašių chemijos pramonės įmonių galutinis produktas gaunamas elektrolizės būdu, todėl, jei darbo režimas normalus, išmetamosiose dujose pavojingų priemaišų nedaug; atmosfera užteršiama tik pažeidus technologiją. Specifinis atmosferos teršimo šaltinis yra chemijos pramonės įmonės, gaminančios sieros ir azoto rūgštis. Jos yra būtinos gaminti daugeliui organinės ir neorganinės chemijos produktų, tarp jų ir mineralinėms trąšoms. Gaminant sieros rūgštį, atmosfera užteršiama piritų dulkėmis ir arseno junginiais; jie išsiskiria deginant sieringas rūdas. Tolesniame gamybos etape iššsiskiria sieros ir šiek tiek azoto oksidų. Naudojant vietoj piritų sulfidus, teršiama mažiau, nors ir šiuo atveju išmetamosiose dujose yra sieros bei jos junginių. Gaminant azoto rūgštį (ji paprastai gaunama oksiduojant oro deguonimi amoniaką), tarp išmetamųjų dujų yra azoto oksidų, am

moniako, anglies monoksido. Kai gamybos režimas gerai sutvarkytas, jų būna palyginti nedaug. Tačiau didelėse azoto rūgšties įmonėse susidaro daug šių medžiagų, todėl oras gali būti smarkiai teršiamas. Azoto trąšų gamyboje pagrindinis atmosferos teršimo šaltinis yra azoto rūgšties sintezė. Gaminant superfosfatą, tokių teršimo šaltinių dar daugiau. Tai fosfatų perdirbimo (džiovinimo, granuliavimo) procesas, kai į atmosferą išsiskiria dulkės; sieros rūgšties sintezė; sieros rūgšties sąveika su fosfatais, kai išsiskiria fluoro junginiai. Fluoro junginių išsiskiria ir koncentruojant superfosfatą. Z.Lindberg (1967), tirdama oro užteršimą ties superfosfato gamykla Latvijoje, 0,5 – 3,0 km spinduliu rado 0,04 – 0,39 mg/m3 fluoro, 0,54 – 2,10 mg/m3 sieros dioksido, 0,56 – 3,46 mg/m3 sieros rūgšties aerozolio, 0,4 – 2,91 mg/m3 azoto oksidų, 0,0018 – 0,0074 mg/m3 arseno.
Specifinis atmosferos teršėjas yra cemento gamyklos, išskiriančios labai daug dulkių. Tai daugiausia smulkios, iki 4 mikronų skersmens dulkelės; 20 – 80% jų yra laisvas arba sujungtas siilikatų pavidalo silicio dioksidas. Dulkės išsiskiria daugelyje cemento gamybos etapų: transportuojant klinkerį, jį smulkinant, pakartotinai malant po kaitinimo, fasuojant. Degant klinkerį, krosnių išmetamosiose dujose, be anglies monoksido dulkių, yra sieros junginių, išsiskyrusių deginant kurą. Celiuliozės ir popieriaus kombinatų išmetamoms į atmosferą medžiagoms būdinga tai, kad kenksmingų dujų išsiskiria palyginti nedaug, tačiau tose dujose yra įvairių aštraus ir nemalonaus kvapo medžiagų. Šios įmonės daugiausia teršia atmosferą suodžiais, sieros dioksidu, sieros vandeniliu, dimetilsulfidu, įvairiais nemalonaus kvapo merkaptanais. Išmetamų medžiagų santykis priklauso nuo medienos ar
r celiuliozės masės perdirbimo būdų. Plastamsių, dirbtinio pluošto gamyboje išsiskiria fenolis, formaldehidas, metanolis, metilmetakrilatas, stirolis, acetonas, sieros junginiai (sieros vandenilis, sieros disulfidas) ir kt. Šios medžiagos yra nemalonaus kvapo. Didėjant naftos gavybai, sparčiai plėtojama ir jos perdirbimo pramonė. Pagrindinės į atmosferą išmetamos naftos perdirbimo įmonių priemaišos yra sieros vandenilis, sieros ir azoto oksidai, anglies monoksidas, įvairūs angliavandeniliai, merkaptanai, kietos nesudegusios dalelės (pvz., suodžiai) ir kt. Išmetamų medžiagų kiekybinė ir kokybinė sudėtis priklauso tiek nuo žaliavos (naftos) cheminės sudėties, tiek nuo jos perdirbimo technologijos.
Atmosfera gali būti teršiama sandėliuojant, transportuojant bei perkraunant žaliavą ir produkciją. Taip įvyksta, kai cisternų, rezervuarų, vožtuvų, siurblių, vamzdžių sandūrų techninė būklė bloga arba kai jie atsitiktinai išhermetinami. Tokiais atvejais oras užteršiamas lengvaisiais angliavandeniliais ir sieros junginiais, esančiais naftoje. Nepalyginamai labiau oras teršiamas naftą perdirbant, ypač katalitinio krekingo metu išskaidant ją į frakcijas. Daug nemalonaus kvapo sieros junginiais užterštų skysčių susidaro valant naftos produktus. Nustatyta, kad 12 mln. t per metus pajėgumo naftos perdirbimo įmonės, neturinčios valymo įrenginių, per parą išmeta į atmosferą 520 t angliavandenilių, 1,8 t sieros vandenilio, 600 t anglies monoksido, 310 t sieros dioksido.

ORO TARŠA LIETUVOJE

Klaipėda H2S, HCHO, CO, SO2, fenolis, dulkės
Mažeikiai CnHm, CO, NO, NO2, SO2, ksilenas, benzenas, toluenas
Venta CO, NO, NO2, SO2, klinčių dulkės
Naujoji Akmenė CO, NO, NO2, SO2, cemento dulkės
Šiauliai benzapirenas, dulkės, CO, NO, NO

O2, SO2
Marijampolė dulkės, CO, NO, NO2, SO2
Kaunas CO, NO, NO2, SO2, acetonas, dulkės
Kėdainiai fluoro junginiai, CO, NO, NO2, NH3, SO2
Jonava CO, NO, NO2, NH3, SO2, CH3OH
Panevėžys Pb, CO, SO2, NO, NO2, dulkės
Alytus dulkės, fenolis, NO, CO, HCHO, NO2, SO2
Elektrėnai CO, NO, NO2, SO2
Vilnius HCHO, CO, NO, NO2, SO2, fenolis, dulkės
Utena CO, NO, NO2, SO2, dulkės
Valst. Atominė elektrinė 

Šiltnamio efektas

Žemę gaubia atmosfera, kuri sulaiko šilumą. Šis procesas vadinamas šiltnamio reiškiniu, ir jis vyksta natūraliai. Tačiau daugelis mokslininkų mano, kad žemė dabar vis labiau šyla.
Dauguma šiltnamio efektą sukeliančių dujų susidaro gamtoje vykstant natūraliems procesams, bet dabar ore jų yra per daug. Degdamas kuras ir pramonės atliekos išskiria anglies dvideginį. Jį sugeria augalai, bet dabar daug medžių iškertama, todėl anglies dvideginio suvartojama daug mažiau.
Šiltnamio efektą sukeliančioms dujoms priklauso: anglies dvideginis, freonai (halogenalkanai), azoto suboksidas ir metanas. Nuo jų didėja atmosferos geba sulaikyti šilumą ir kyla temperatūra. Jei temperatūra Žemėje pakils per daug, pasikeis orai ir klimatas; tai pakenks augalams ir gyvūnams. Ašigalių ledynai ims tirpti, pakils jūrų lygis, vanduo užlies sausumą. Jeigu šiandieninis atšilimas tęsis toliau ir jūros gelmių temperatūra pasieks slenkstį, ties kuriuo pradeda tirpti ledo hidratai, į orą išsiskirs dideli metano kiekiai ir atšilimas dar sustiprės.
Vandenynų dugne ir amžino įšalo zonoje esančiuose ledo hidratuose yra sukaupti didžiuliai metano – šiltnamio efektą sukeliančių dujų &#

#8211; kiekiai. Bendras tuose angliavandeniliuose esančios anglies kiekis yra vertinamas 10 000 gigatonų (106), dukart daugiau nei yra visame Žemėje esančiame organiniame kure ir nepalyginamai daugiau už 750 gigatonų anglies, kuri yra atmosferoje esančiame anglies dvideginyje. Jei lėtai kylanti jūros vandens temperatūra paskatintų milžiniškų metano kiekių iš dugne esančių klodų išsiskyrimą, tai smarkiai sustiprintų šiltnamio efektą ir visuotinis atšilimas dar paspartėtų (taip jau buvo prieš 55 mln. metų).
Azoto suboksidas (N2O) susidaro katilų ir pramoninių krosnių aukštos temperatūros degimo fakeluose, transporto priemonių varikliuose. Jis taip pat išsiskiria iš azoto trąšomis tręštų dirvų.
Anglies monoksidas (CO) arba smalkės – tai bespalvės ir bekvapės dujos, kurios susidaro degimo metu, kuomet nepilnai sudega kuras, kai aplinkoje nepakanka deguonies. Smalkės yra labai kenksmingos sveikatai, nes patekusios į organizmą sudaro labai patvarų junginį su hemoglobinu, neleisdamos šiam prisijungti deguonies.
SO2 (sieros dioksidas) ir SO3 (sieros trioksidas) – bespalvės, turinčios specifinį kvapą dujos. Pagrindiniai taršos sieros oksidais šaltiniai: stacionarus kuro deginimas ir pramonė.
Svarbiausios šiltnamio efektą sukeliančios dujos – tai anglies dvideginis. Jis išsiskiria visuose degimo procesuose, kitaip sakant, jo negalima išvengti deginant organinį kurą. Manoma, kad žmonių veiklos metu pusė išsiskiriančio anglies dvideginio lieka atmosferoje, kitą pusę sugeria žemė ir vandenynas. Kadangi atmosferoje anglies dvideginis išsilaiko vidutiniškai 50-200 metų,tai šių dienų efektas bus jaučiamas per vėlesnius šimtmečius.
Energetika kartu su transportu yra vienas didžiausių šiltnamio efektą sukeliančių dujų emisijos šaltinių Lietuvoje. Šie sektoriai apima visą kuro naudojimo ciklą, įskaitant jo gavybą, transportavimą, saugojimą, paskirstymą, perdirbimą ir deginimą. Dominuojantis išmetimų ingredientas yra anglies dvideginis, kuriuo energijos gavimo proceso metu virsta besioksiduojanti kuro anglis. Pramonėje taip pat dominuoja anglies dvideginio išmetimai, kuris išsiskiria cemento, kalkių ir plytų gamyboje.
Dauguma šiltnamio dujų susidaro gamtoje, bet dabar ore jų yra per daug. Degdamas kuras, pramonės atliekos, išskiria anglies dvideginį. Jį sugeria augalai, bet dabar daug medžių iškertama, todėl anglies dvideginio suvartojama daug mažiau. Metaną išskiria kai kurios žemės ūkio šakos (galvijininkystė, ryžių auginimas) ir pūvančios atmatos. Freonai (cheminės medžiagos turinčios chloro, fluoro ir anglies) nėra gamtinės kilmės dujos, jas gamina perdirbamoji pramonė.

Pagrindiniai gamtiniai ir žmogaus veiklos teršalai
Pagrindiniai oro teršalai % iš natūralių šaltinių % žmogaus veiklos Variklių kuras Kiti šaltiniai
Dalelės 89 11 6 % 94 %
Sieros oksidai 50 50 2 % 98 %
Anglies monoksidas 91 9 75 % 16 %
Azoto dioksidai 0 100 52 % 44 %
Angliavandeniliai 84 16 56 % 25 %

Ne visi iki Žemės atsklidę Saulės spinduliai pasiekia Žemės paviršių. Dalį jų atspindi atmosfera, kitą dalį sugeria stratosferos ozono sluoksnis. Visgi didžiumai Saulės spindulių Žemės atmosfera yra skaidri. Žemės paviršių pasiekę spinduliai jį įšildo, todėl jis pradeda spinduliuoti šilumą – infraraudonuosius spindulius. Dalį paviršiaus išspinduliuotų infraraudonųjų spindulių sugeria CO2 ir kitos medžiagos, todėl atmosfera įšyla. Kita dalis šilumos išsisklaido kosmose.
Žemę šildo saulė. Dalį tos šilumos sugeria žemę, kita dalis išspinduliuojama į atmosferą. Šiltnamio dujos neleidžia visai šilumai išsisklaidyti erdvėje – žemė šyla.
Normaliomis sąlygomis dalis (2/3) iš saulės atsklidę infraraudonųjų spindulių (šilumos) yra sugeriami dirvožemyje, akmenyse, uolienose, o likusi dalis (1/3) atsispindi ir grįžta į kosmosą. Padidėjusi anglies dvideginio (CO2) koncentracija veikia kaip vienpusis skydas. Saulės spinduliai laisvai patenka į atmosferą, atsispindi nuo įvairių paviršių ir negalėdami praeiti pro didelės CO2 koncentracijos atmosferos sluoksnį lieka žemuosiuose atmosferos sluoksniuose. Šių reiškinių pasėkoje kyla oro temperatūra. Pastaruoju metu yra labai sumažėjęs CO2 sunaudojimas (daugiausia dėl miškų kirtimo, gaisrų, rūgščių lietų).
Išvados: Oro tarša yra labai pavojingas dalykas, teršdami orą, mes žudome patys save. Norint, kad atmosfera dar ilgai išliktų tinkama žmonėms, reiktų nustoti tokiais mąstais kirsti miškus, taip pat naudoti ekologiškesnes mašinas, elektrines ir kitus įtaisus, kurie veikdami naudoja organinį kurą. Norint iš tiesų pasiekti kokių nors rezultatų, reiktų, kad kiekvienas žmogus visų pirma pažvelgtų į save, atkreiptų dėmesį kaip jis pats teršią gamtą, o tik po to imtų stebėti kitus, visi turi veikti galvodami apie savo ir savo vaikų ateitį.

„Rūgštūs lietūs“

Pastaraisiais metais tiek moksliniuose darbuose, tiek populiarioje spaudoje daug rašoma apie rūgštaus lietaus įtaką aplinkai. Labiausiai nuo jo kenčia Skandinavijos, Centrinės Europos ir Šiaurės Amerikos šalys. Tačiau ir Lietuvą, kurioje vyrauja vakarų ir pietvakarių vėjai, pasiekia rūgštūs lietūs, susidarę virš Centrinės Europos. Lietuvos pramonės įmonės kasmet į atmosferą išmeta 200 tūkst. tonų sieros dioksido ir 40 tūkst. tonų azoto oksidų. Jie, jungdamiesi su atmosferos drėgme, iškrinta ant žemės paviršiaus rūgščiais krituliais. Sieros dioksidas turi didžiausią reikšmę susidarant tokiam lietui. Vandenilio jonų koncentracija (pH) juose siekia 4,35-4,63. O juk švarių kritulių pH – 5,6.
Rūgštūs lietūs. Ką apie juos žinome?
“Tylioji krizė”,”Nematomas priešas”,”Šliaužianti katastrofa”,”Mirtis iš dangaus” – tokiais išraiškingais žodžiais aprašomas gamtinės aplinkos rūgštėjimo procesas, kurio pasėkmes jau patyrė Skandinavijos šalys, beveik visa Centrinė Europa, o taip pat JAV ir Kanada. Rūgštūs lietūs – pagrindinis aplinkos rūgštėjimo kaltininkas. Jie dvejopai veikia gamtinę aplinką: tiesiogiai ir netiesiogiai. Tiesioginis rūgščių lietų poveikis stebimas augmenijai, ypač miškams, statiniams, žmogui. Rūgštys ardo lapų (spyglių) apsauginę vaškinę plėvelę, patekdamas per poras į vidų, išplauna maistines medžiagas (Ca, Mg, Na). Rūgščių veikiamos statybinės medžiagos suyra, pavirsdamos minkštu gipsu, rūdyja metalinės konstrukcijos. Nepalankiai rūgštiniai teršalai (tiek dujiniai, tiek aerozoliniai) veikia žmogų, sukeldami kvėpavimo takų susirgimus ir kitokias ligas. Patekusios rūgštys į dirvą ir ežerus, pakeisdamos jų cheminę sudėtį, veikia fauną ir florą. Toks poveikis vadinamas netiesioginiu. Žuvų nykimo priežastimi laikomas joninis Al, kuris yra stiprus nuodas daugeliui organizmų. Jis, kaip ir kiti sunkieji metalai, patenka iš ežero dugno. Kitaip sakant, veikiant rūgštims, šie metalai tampa “judriais” jonais. Panašūs procesai vyksta dirvoje. Lietuvoje atlikti agrocheminio dirvožemio tyrimai parodė, kad, nepaisant gausaus dirvų kalkinimo 1968-1975m. ir 1977-1981 m., dirvų rūgštingumas daugelyje rajonų padidėjo.

1. Padidėjo rūgštingumas
2. Padidėjo rūgščių dirvų plotai
3. Pagrindiniai atmosferos teršėjai

Gruntiniai vandenys, filtruodamiesi per rūgštėjančią dirvą, parūgštėja, užsikrečia sunkiaisiais metalais. Esant vandens pH vertei mažiau nei 5,2, jame yra padidintos joninių kadmio, valio, aliuminio, švino koncentracijos. Geriamo vandens kokybė priklauso nuo gruntinio vandens kokybės. Žinoma, kad kadmis sunkiai pasišalina iš organizmo ir, susikaupdamas inkstuose, pažeidžia jų funkcionalumą. Ne mažiau kenksmingas žmogui ir aliuminis, kurio dirvoje yra gana dideli kiekiai. Patekęs į geriamąjį vandenį, o toliau į kraują, žalingai veikia kaulus ir smegenis. Švinas ir varis rūgščiu vandeniu “išplaunami” iš vandentiekio vamzdžių. Žinome, kad padidinti švino bei vario kiekiai geriamajame vandenyje skatina nervų sistemos ligas.
Atmosferos dinaminės savybės padeda teršalams joje sklaidytis. Tam dar padeda ir aukšti kaminai: “pakeldami” teršalus aukščiau nuo žemės paviršiaus gerokai sumažina jų koncentracijas ir išsklaido didesniame tūryje.
Be žmogaus gaminamų teršalų į atmosferą sieros ir azoto junginiai nuolat patenka iš gamtinių šaltinių (vulkanai, gaisrai, dirva, vandens telkiniai). Patekę į atmosferą dujiniai SO2 ir NO2 egzistuoja joje vieną ar keletą parų, nukeliaudami šimtus ir tūkstančius kilometrų nuo savojo šaltinio. Atmosferai, veikiant saulės radiacijai, kitoms cheminėms priemaišoms ir drėgmei, iš SO2 ir NO2 susidaro praskiestos sieros ir azoto rūgštys (H2SO4 ir HNO3). Žinoma, kad kas patenka į atmosferą, tas grįžta į dirvas, vandens paviršių, aišku, papildomai užteršdami juos. Susidariusios atmosferoje rūgštys ir ištirpusios vandens lašuose (debesyje ir po juo) iškrenta ant žemės paviršiaus “šlapių” iškritų pavidale. Yra ir “sausos” iškrytos: rūgštiniai oksidai gali grįžti į žemę savo pirminiame dujiniame pavidale.
Rūgščių lietų formavimosi procesas yra sudėtingesnis nei čia aprašytas. Be sieros ir azoto rūgščių, kurios atmosferoje dominuoja, yra druskos rūgštis (HCl), organinės rūgštys, o taip pat šarmų, kurie gali visiškai arba dalinai neutralizuoti šias rūgštis.
Vienintelis kelias aplinkos rūgštėjimo procesui sustabdyti – tai teršalų išmetimų sumažinimas. Tai galima pasiekti tobulinant kuro degimo technologijas, valant iš kaminų išeinančius degimo produktus, mažinant sieros kiekį kure, o taip pat ir kuriant pramonines technologijas su mažesnėmis energijos sąnaudomis.

Užteršto oro poveikis žmogaus sveikatai

Į atmosferą patenkantys teršalai sudaro įvairius junginius, kurių kitoks veikimo pobūdis ir objektas. Kai kurių iš jų kenksmingumas išryškėja po 5-7 ir daugiau metų. Medžiagų kancerogeniškumas visiškai nepriklauso nuo jų “leidžiamo kiekio” viršijimo. Kenksmingesnės yra ne vienkartinės didelės tokių medžiagų dozės, o ilgalaikis nedidelės dozės veikimas. Šiandien žinoma per kelis šimtus cheminių junginių, sukeliančių, skatinančių vėžines ligas. Iš jų ypač žalingas benzopirenas ir nitroaminai. Medikai neabejoja, kad automobilių išmetamas benzopirenas yra viena stipriausių plaučių vėžį stimuliuojančių medžiagų. Žmogaus organizmą nuodija automobilių išmetamas švinas. Kuo didesnė švino koncentracija aplinkoje, tuo daugiau jo atsiranda žmogaus kraujyje. Blogiausia tai, kad švinas iš organizmo ne pasišalina, o kaupiasi iki mirtinos dozės, panašiai kaip radioaktyviosios medžiagos.
Kitą didelę teršalų grupę sudaro pramonės įmonių išmetamos kenksmingos dujos. Ištirta, kad ir nedidelės koncentracijos kancerogeninių medžiagų ilgalaikis kaupimasis žmogaus organizme yra vėžinių ligų priežastis. Pramonės miestuose žmonės dažniau negu kaime serga plaučių vėžiu. Miestuose susikaupia palyginti daug anglies dioksido. Šiomis dujomis apsinuodijęs žmogus jaučia silpnumą, jam skauda galvą, jį pykina. Į padidėjusį CO2 kiekį ore ypač jautriai reaguoja širdies ir kraujagyslių ligomis sergantys ligoniai. Labai aktualus aplinkos užterštumas sieros dioksidu. Net maža jo koncentracija erzina akių ir nosies gleivinę, kvėpavimo takus, sukelia kosulį ir čiaudulį, vidutinė – gali būti kvėpavimo takų ligų priežastis, o 400-500 miligramų kubiniame metre kiekis – jau pavojingas gyvybei. Medikų duomenimis, per pastaruosius 15 metų gyventojų sergamumas širdies ir kraujagyslių ligomis padidėjo 4,5 karto, piktybiniais navikais – 30%, iš jų odos vėžiu – 47, plaučių, bronchų, trachėjos vėžiu – 69 procentais. Užterštas oras pražūtingai veikia žmogaus sveikatą. Visų atmosferą teršiančių įmonių aplinkos zonoje konstatuojamas didesnis specifinis gyventojų sergamumas. Nustatyta, kad užterštu oru kvėpuojančių žmonių amžius sutrumpėja 5-10 metų.

NAUDOTA LITERATŪRA:

• Lietuviškoji tarybinė enciklopedija. Vilnius, 1976.
• Chemija 9 – mokytojo knyga. Regina Jasiūnienė, Virgina Valentinavičienė
• Lietuvos gamtinė aplinka – būklė, procesai, tendencijos. Aplinkos apsaugos ministerija
• Lietuvos ekologinės bendrijos ir žmogus – plakatų rinkinys. E.Lekevičius ir kiti
• Aplinkotyra – mokomoji knyga jaunimui. E.Šapokienė
• Racionalus gamtos išteklių naudojimas. V.Mališauskas
• Džeinė Eliot, Kolinas Kingas „Mano pirmoji enciklopedija“, Alma Littera, 1995;
• „Mokslas ir visata“, red. D. Mičelis, Vyr. Encikl. Leid., 1989;
• „Žemė ir jos gėrybės“, red. D. Mičelis, Valst. Encikl. Leid., 1992;
• Gareth Price, Jane Taylor „Biologija“, Alma Littera, 1999;
• Kęstutis Kadūnas “Rūgštūs lietūs, dirva ir požeminis vanduo”
• D. Šapauskienė “Anotacinė ataskaita. Tema: Rūgštinių iškritų dėsningumų ir laikinų tendencijų Lietuvoje tyrimas”

Leave a Comment