Учебное пособие: Учение о химическом производстве

экологически опасные вещества (фреоны, аэрозоли с использованием фреона заменяют, т.к. они разрушают озоновый слой),

пожаро- и взрывоопасные соединения,

радиоактивные вещества,

коррозионно-активные).

Ежегодно производится около 1000 новых химических веществ. Это превышает возможности адаптации человека и биосферы, даже с учетом того, что не все из них опасны. Накапливаясь, они порождают острую проблему - необходимость утилизации существующих отходов, переведение промышленности на безотходные виды производства. Количество отходов в результате жизнедеятельности биологических организмов не превышает 1%, тогда как при технологическом процессе оно доходит до 99%. Все эти отходы представляют угрозу. Реально безотходных производств практически нет, даже по документам преобладают условно безотходные технологии, т.е. такие, в которых предусмотрена дальнейшая переработка или использование образующихся отходов, но, как правило, она не реализуется на практике. Природа же не в состоянии перерабатывать выбрасываемые нами отходы. Кроме того, свалки, как правило, тлеют и при этом выделяются токсины, существенно загрязняя атмосферу.

Обеспечение надежного безаварийного функционирования современных промышленных производств в условиях их интенсификации является важнейшей проблемой повышения экологической безопасности техно- и биосферы, решаемой с учетом множества социально-экономических и организационно-технических факторов. Например, для развитых. химико-технологических производств, обладающих значительными запасами анергии, химически и биологически активных компонентов, реализация концепции приемлемого риска осуществляется на всех этапах научно-технической, проектно-конструкторско-технологической подготовки и эксплуатации производств с выполнением комплекса исследований по пожаробезопасности процессов и оборудования для химической технологии, отвечающей требованиям устойчивости и безаварийности, а также по созданию эффективных управляюще-вычислительных систем, средств оперативного контроля, диагностики и зашиты, контрольно-измерительных приборов и различных преобразователей технологических параметров.

Экологическая политика в химической технологии может иметь двойственный характер: пассивный, когда формируемые цели и программы, обеспечивавшие их реализацию, являются реакцией на наиболее острые текущие природоохранные проблемы, уровень восприятия их общественностью, и активный, связанный с научно обоснованным прогнозированием вероятных последствий деятельности предприятий, о выявлением потенциальных наиболее серьезных видов риска и разработкой последовательности мер по их минимизации.

Для прогнозирования и количественной оценки риска и негативных последствий от технологических аварий существующей базы знаний недостаточно и приходится опираться на экспертные оценки и на экономические меры, которые следует рассматривать в качестве профилактических. При этом экономические меры должны включать сертификацию опасных веществ и материалов, а также закрепленные в законодательном порядке предельные нормативы поступления в окружавшую среду экзогенных примесей. Важное значение приобретает организация экологического мониторинга, результаты которого, базируясь на оценках интенсивностей проявления отрицательных эффектов в компонентах окружающей среды, позволяют прогнозировать развитие этого эффекта для конкретной территории или с расчетом количественных оценок риска.

Среди наибольших экологических опасностей, грозящих глобальными катастрофическими последствиями, выделяются проблемы разрушения озонового слоя атмосферы, усиления парникового эффекта и накопления стойких органических загрязнителей (СОЗ), для решения которых в настоящее время привлекается все больше финансовых и материальных средств, людских ресурсов и т.д.

В 1974 г. Марио Молина и Шервуд Роулэнд из Калифорнийского университета (США) впервые описали механизм истощения защитного озонового слоя Земли. Под воздействием ультрафиолетовых лучей в стратосфере происходит фотораспад фреонов. Выделяемые атомы хлора многократно вступают в химическую реакцию с озоном, в результате сокращается его количество в стратосфере. Слабое развитие в то время науки об атмосфере не позволило подтвердить заключение американских ученых. Производство фреонов продолжалось до середины 80х годов. Тем не менее в конце 70х годов правительства США и Канады прекратили выпуск аэрозолей с фреонами в качестве пропеллентов. В 1987 г. многие страны подписали в Монреале Протокол об ограничении потребления фреонов в размере 50% от уровня 1986 г. В июне 1990 г. на конференции в Лондоне на основе последних научных исследований было принято решение о прекращении использования всех видов фреонов промышленно развитыми странами к 2000 г. Летом 1991 г. группой ученых были рассмотрены результаты последних измерений количественного уровня озона, выполненных с Земли и ее спутников. Они показали, что по сравнению с 1988 г. потери озона над северным полушарием стали резче выраженными, причем на более низких широтах. Хлорфторуглеводороды (HCFC), молекулы которых содержат по меньшей мере один атом водорода и поэтому менее стойки, пребывают в атмосфере краткое время, что приводит к значительно меньшему, чем от CFC, истощению озона в стратосфере.

Лондонским Протоколом 1990 г. предложен крайний срок использования НСРС - 2040 г., а если возможно - 2020 г. После многих дискуссий в Европе, выявивших различные оценки потенциального уровня истощения озона под воздействием хладагентов-заменителей, было все же решено прекратить производство НСРС к 2040 г. После одноразовой эмиссии фторуглеродного продукта в атмосферу он остается в ней до удалении естественным путем. Можно рассчитать потенциал истощения озона путем деления величины уменьшения аккумуляции озона, ожидаемой от эмиссии FC, на величину ее уменьшения, вызываемого эмиссией эквивалентного количества CFCII. Таким же способом можно рассчитать потенциал галогенизированного углерода в развитии парникового эффекта на Земле. Участие фреонов в глобальном обогреве планеты (парниковый эффект) объясняется способностью их поглощать излучаемое Землей тепло. В результате оно не удаляется за пределы земной атмосферы. Способность поглощать тепло у CFC в 12-18 тысяч раз выше, а у их заменителей HCFC и HFC в 613 тысяч раз выше, чем у СО2 Таким образом, у заменителей фреонов потенциал парникового эффекта существенно меньше, чем у самих фреонов. Учитывая эмиссию различных газов - абсорбентов тепла - в атмосферу, можно считать, что на долю HCFC и HFC - заменителей фреонов - в 2000 г. будет приходиться не более 1% глобального обогрева планеты. При этом предполагается, что эмиссия СО2 останется на уровне 1986 г. Заменители фреонов следует выбирать с учетом минимального воздействия их на атмосферу. Наилучшими будут химические соединения, которые удовлетворяют техническим требованиям к их эффективности и вместе с тем не оказывают вредного воздействия на окружающую среду и на здоровье человека. Использование новых хладагентов не обходится без таких проблем, как совместимость с конструкционными материалами, недостаточная стабильность смесей HFC при высокой температуре. Решение этих проблем требует интенсивных исследований. В последнее время высказывается много предположений о том, что к 2035 г. из-за воздействия фреонов и галонов на озоновый слой планеты следует ожидать резкое увеличение заболеваний раком кожи и поражения сетчатки глаз.

Доклад Гринпис. "Отравленные города", в котором содержалась наиболее полная информация о диоксиновом заражении России: о трех четвертях территории страны, отравленной хлорорганикой; о ежегодной смертности в 20 тысяч человек, причина которой - отравление диоксинами; о средней продолжительности жизни в России, которая заметно меньше, чем в большинстве стран мира; о здоровье подрастающего поколения (среди старши