Экологические последствия сброса ПАВ в водоемы и реки

Государственное бюджетное образовательное  учреждение

Высшего профессионального образования

«Новосибирский государственный  медицинский университет

Министерство здравоохранения  Российской Федерации»

(ГБОУ ВПО НГМУ Минздрава РФ)

 

 

 

 

 

Кафедра медицинской  химии

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Реферат

На тему: «Экологические последствия сброса ПАВ в водоемы и реки.»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Выполнила:

Студентка 1 курса группы №13

Лечебного факультета

Беляева И.А.

                                                                                               Проверил:   

 

                                                                                             Оценка:

                                                                                               Подпись:

                        

 

                                                                               

 

Новосибирск

2013

Типичные ПАВ – органические соединения дифильного строения, т.е. содержащие в молекуле атомные группы, сильно различающиеся по интенсивности  взаимодействия с окружающей средой (в наиболее практически важном случае – водой). Так, в молекулах ПАВ имеются один или несколько углеводородных радикалов, составляющих олео-, или липофильную, часть (она же – гидрофобная часть молекулы), и одна или несколько полярных групп – гидрофильная часть. Слабо взаимодействующие с водой олеофильные (гидрофобные) группы определяют стремление молекулы к переходу из водной (полярной) среды в углеводородную (неполярную). Гидрофильные группы, наоборот, удерживают молекулу в полярной среде или, если молекула ПАВ находится в углеводородной жидкости, определяют ее стремление к переходу в полярную среду. Таким образом, поверхностная активность ПАВ, растворенных в неполярных жидкостях, обусловлена гидрофильными группами, а растворенных в воде – гидрофобными радикалами.

Мировое производство ПАВ постоянно  возрастает, причем доля неионных и  катионных веществ в общем  выпуске все время увеличивается. В зависимости от назначения и  химического состава ПАВ выпускают  в виде твердых продуктов (кусков, хлопьев, гранул, порошков), жидкостей и полужидких веществ (паст, гелей). Особое внимание все больше и больше уделяется производству ПАВ с линейным строением молекул, которые легко подвергаются биохимическому разложению в природных условиях и не загрязняют окружающую среду.

Водные растворы ПАВ поступают  в стоки промышленных вод и  в конечном счете в водоемы. Из-за низкой скорости разложения ПАВ вредные  результаты их воздействия на природу  и живые организмы непредсказуемы. Сточные воды, содержащие продукты гидролиза полифосфатных ПАВ, могут вызвать интенсивный рост растений, что приводит к загрязнению ранее чистых водоемов: по мере отмирания растений начинается их гниение, а вода обедняется кислородом, что в свою очередь ухудшает условия существования др. форм жизни в воде.

Всякий водоем или водный источник связан с окружающей его внешней  средой. На него оказывают влияние  условия формирования поверхностного или подземного водного стока, разнообразные  природные явления, индустрия, промышленное и коммунальное строительство, транспорт, хозяйственная и бытовая деятельность человека. Последствием этих влияний является привнесение в водную среду новых, несвойственных ей веществ – загрязнителей, ухудшающих качество воды.

Значительный объем органических веществ, большинство из которых не свойственно природным водам, сбрасывается в реки вместе с промышленными и бытовыми стоками.

ПАВ – жиры, масла, смазочные  материалы образуют на поверхности  воды пленку, которая препятствует газообмену между водой и атмосферой, что снижает степень насыщенности воды кислородом.

Специфической чертой последнего десятилетия  в России следует считать нарастание загрязнения воды поверхностно-активными  веществами (ПАВ), включая стиральные порошки, шампуни и другие детергенты. Зарубежные компании, производящие бытовые ПАВ, по существу экспортируют загрязнение в Россию, причем предельно допустимые концентрации, которыми руководствуются при сливании отходов в водоемы, вероятно, являются завышенными. Но даже эти ПДК были превышены, по официальным данным на 2004 г., в Азовском море в 1,6 раза (взморье реки Кубань) и 2,2 раза (взморье реки Проток), в Японском море в 1,9 раза (бухта Золотой Рог, Амурский залив) и ряде других водоемов России (Государственный доклад «О состоянии окружающей природной среды», 2000). Более того, при концентрациях ниже предельно допустимой концентрации (ПДК) на несколько порядков эти ПАВ, хотя и не убивают водные организмы, но заметно меняют их поведение. Низкие концентрации ПАВ заставляют пресноводных пиявок открепляться со своих прежних мест посадки, и их уносит течение. Таким образом, речные экосистемы утрачивают пиявок как важный компонент пищевых цепей. Этот пример наглядно показыает, какой ущерб экосистеме и био-разнообразию могут нанести даже сублетальные (не смертельные для биоса) концентрации ПАВ.

В поверхностных водах ПАВ находятся в растворенном и сорбированном состоянии и в поверхностной пленке воды водного объекта. 
 
В слабозагрязненных поверхностных водах концентрация ПАВ колеблется обычно в пределах тысячных и сотых долей миллиграмма в 1 дм3. В зонах загрязнения водных объектов она повышается до десятых долей миллиграмма, вблизи источников загрязнения может достигать нескольких миллиграммов в 1 дм3.

Попадая в водоемы и водотоки, ПАВ оказывают значительное влияние  на их физико-биологическое состояние, ухудшая кислородный режим и органолептические свойства, и сохраняются там долгое время, так как разлагаются очень медленно. Отрицательным, с гигиенической точки зрения, свойством ПАВ является их высокая пенообразующая способность. Имеются сведения о косвенном воздействии ПАВ на гидробионты. Среди анионактивных ПАВ наиболее распространены алкилсульфаты и алкиларилсульфонаты. Оптимальными поверхностно-активными свойствами обладают первичный додецилсульфат и прямоцепочечный додецилбензолсульфонат. Эти вещества термически стабильны, малотоксичны (ЛД501,5-2 г/кг, белые мыши), не раздражают кожу человека и удовлетворительно подвергаются биологическому распаду в водоемах, за исключением алкиларилсульфонатов с разветвленной алкильной цепью. Они хорошо совмещаются с др. ПАВ, проявляя при этом синергизм, порошки их негигроскопичны. Вторичные алкилсульфаты обладают хорошей пенообразующей способностью, но термически неустойчивы и применяются в жидком виде. Вторичные алкилсульфонаты обладают высокой поверхностной активностью, но весьма гигроскопичны. Перспективными являются ПАВ, у которых гидрофильная часть состоит из нескольких функциональных групп. Напр., динатриевые соли сульфоянтарной кислоты обладают хорошими санитарно-гигиеническими свойствами наряду с высокими коллоидно-химическими и технологически показателями при растворении в жесткой воде. ПАВ, содержащие сульфониламидную группу, обладают биологической активностью. Хорошими свойствами обладает также додецил-фосфат. 
 
Токсическое действие неионогенных поверхностно-активных веществ определяется главным образом неполярной частью молекулы, при этом оно более выражено при наличии в последней ароматического кольца.

Если продвинутые в экологическом  плане страны Европы, тем не менее, констатируют нерешенность многих проблем  в области водной экологии ПАВ, то тем большие трудности выпадают на долю более отсталой в этом плане России. Загрязнение воды оборачивается серьезной угрозой для здоровья многих россиян. Более того, компании стран Запада неоднократно пытались (например, путем подкупа) превратить территорию России в «мусорную корзину» Европы – место для размещения отходов. В этой ситуации важен каждый пример российской инициативы как на локальном уровне (и здесь могли бы быть полезны сетевые группы активистов типа «хирам»), так и на общегосударственном. На общегосударственном уровне укажем на федеральную целевую программу «Обеспечение населения России питьевой водой», программу «Возрождение Волги», а также на принятый Госдумой «Водный кодекс России».

Для борьбы с загрязнением водоемов ПАВ Водный кодекс России определяет нормативы ПДК этих веществ.

Водные экосистемы и борьба с  их загрязнением ПАВ требуют международной  кооперации и эффективного надгосударственного  биополитического законодательства, иначе  каждое государство или регион может стремиться превратить соседей в собственную «мусорную корзину». В случае России важно также, чтобы зарубежные эксперты со своим опытом консультировали российских экологов, участвовали в улучшении российской ситуации, которая может обернуться бедой и для них самих. В то же время некоторые эксперты, несмотря на искреннее желание помочь России, просто пасуют перед лицом непривычных для них российских трудностей. Так, изучив в середине 90-х годов систему водоснабжения Москвы, эксперты фирмы «Ковиконсалт» (Дания) пришли к выводу, что ни один из известных и доступных в денежном отношении методов не в состоянии выполнить требований российских стандартов» качества очистки воды от ПАВ для нужд россиян.