Chemijos vaidmuo aplinkos taršoje. Chemija ir aplinka. Apsauga nuo klimato nelaimių: šiltnamio efektas

Chemijos ištakos. Alchemija

Chemija viduramžiais

Šiuolaikinė chemijos raida

Chemija ir aplinkos apsauga

Išvada

Chemija – vienas seniausių mokslų.Žmogus visada stebėjo aplinkinius pokyčius, kai kurios nors medžiagos suteikia gyvybę kitiems arba staiga pakeičia savo formą, spalvą, kvapą.

Ilgai prieš prasidedant nauja eražmonės jau mokėjo išgauti metalus iš rūdų, dažyti audinius, deginti molį, neramūs praeities mąstytojų protai bandė paaiškinti nuolat gamtoje kylančius cheminius virsmus, smalsios akys pastebėjo visus naujus aplinkinio pasaulio reiškinius, sumanios rankos įvaldę sudėtingus amatus – visada siejami su chemija .. .

Chemijos ištakos. Alchemija

Pirmieji chemikai buvo Egipto kunigai. Jiems priklausė daug iki šiol neišaiškintų cheminių paslapčių. Tai, pavyzdžiui, apima mirusių faraonų ir kilmingųjų egiptiečių kūnų balzamavimo būdus, taip pat kai kurių dažų gavimo būdus. Taigi, senovės Egipto meistrų pagamintų kasinėjimų metu rastų indų mėlyna ir mėlyna spalvos išlieka ryškios, nors nuo jų pagaminimo praėjo keli tūkstančiai metų.

Kai kurios chemijos pramonės šakos egzistavo senovėje Graikijoje, Mesopotamijoje, Indijoje ir Kinijoje.

III amžiuje prieš Kristų jau buvo surinkta ir aprašyta reikšminga medžiaga. Pavyzdžiui, garsiojoje Aleksandrijos bibliotekoje, kuri buvo laikoma vienu iš septynių pasaulio stebuklų ir kurią sudarė 700 tūkstančių ranka rašytų knygų, taip pat buvo saugoma daug chemijos kūrinių. Jie apibūdino tokius procesus kaip kalcinavimas, sublimacija, distiliavimas, filtravimas ir kt. Per daugelį amžių sukaupta individuali cheminė informacija leido daryti kai kuriuos apibendrinimus apie medžiagų ir reiškinių prigimtį.

Pavyzdžiui, graikų filosofas Demokritas, gyvenęs V amžiuje prieš Kristų, pirmiausia pasiūlė, kad visi kūnai susideda iš mažiausių, nematomų, nedalomų ir amžinai judančių kietųjų materijos dalelių, kurias jis pavadino atomais. Aristotelis IV amžiuje prieš Kristų manė, kad supančios gamtos pagrindas yra amžina pirminė materija, kuriai būdingos keturios pagrindinės savybės: karštis ir šaltis, sausumas ir drėgmė. Šias keturias savybes, jo nuomone, būtų galima atskirti nuo pirmosios materijos arba pridėti prie jos bet kokiu kiekiu.

Aristotelio mokymas buvo idėjinis pagrindas atskiros chemijos istorijos eros, vadinamosios alchemijos eros, raidai.

Alchemija (vėlyvoji lotynų kalba Alchemia, alchimia, alchimia), ikimokslinė chemijos kryptis, atsirado III-IV amžiuje prieš Kristų. Jo pavadinimas kilęs per arabų kalbą iki graikų shemeia iš cheo – pilti, užpilti, kas rodo alchemijos ryšį su metalų lydymo ir liejimo menu. Kitas aiškinimas kilęs iš egiptiečių hieroglifo hmi, reiškiančio juodą (derlingą) žemę, priešingai nei nederlingas smėlis. Šis hieroglifas žymėjo Egiptą – vietą, kur galėjo atsirasti alchemija, dažnai vadinama „Egipto menu“. Arabai suteikė šį žodį savo arabišku priešdėliu „al“, ir taip susiformavo žodis alchemija. Pirmą kartą terminas „alchemija“ aptinkamas IV amžiaus astrologo Juliaus Firmiko rankraštyje.

Alchemikai svarbiausiu uždaviniu laikė netauriųjų metalų pavertimą (transmutaciją) tauriaisiais (vertingais), o tai iš tikrųjų buvo pagrindinis chemijos uždavinys iki XVI a. Ši idėja buvo pagrįsta graikų filosofijos idėjomis, kad materialus pasaulis susideda iš vieno ar kelių „pirminių elementų“, kurie, kada tam tikromis sąlygomis gali pereiti vienas į kitą. Alchemijos plitimas patenka į IV-XVI amžių, ne tik „spekuliacinės“ alchemijos, bet ir praktinės chemijos raidos laiką. Neabejotina, kad šios dvi žinių šakos veikė viena kitą. Nenuostabu, kad garsus vokiečių chemikas Liebigas apie alchemiją rašė, kad tai „niekada nebuvo ne kas kita, kaip chemija“.

Taigi alchemija šiuolaikinei chemijai yra tai, kas astrologija yra astronomijai. Viduramžių alchemikų užduotis buvo paruošti dvi paslaptingas medžiagas, su kuriomis būtų galima pasiekti norimą metalų patobulinimą. Svarbiausias iš šių dviejų preparatų, turėjęs turėti savybę auksu paversti ne tik sidabrą, bet ir tokius metalus kaip švinas, gyvsidabris ir kt., buvo vadinamas filosofiniu akmeniu, raudonuoju liūtu, didžiuoju eliksyru. Jis taip pat buvo vadinamas filosofiniu kiaušiniu, raudonąja tinktūra, panacėja ir gyvybės eliksyru. Ši priemonė turėjo ne tik taurinti metalus, bet ir tarnauti kaip universalus vaistas, jo tirpalas, vadinamasis auksinis gėrimas, turėjo gydyti visas ligas, atgaivinti seną organizmą ir pailginti gyvenimą.

Buvo pavadinta kita paslaptinga priemonė, jau antraeilė savo savybėmis baltas liūtas, baltoji tinktūra, buvo apribota dėl galimybės visus netauriuosius metalus paversti sidabru.

Laikoma alchemijos gimtinė Senovės Egiptas. Patys alchemikai savo mokslą pradėjo nuo Hermio Trismegisto (dar žinomas kaip egipto dievas Thoth), todėl aukso gamybos menas buvo vadinamas hermetiniu. Alchemikai užantspaudavo savo indus antspaudu su Hermeso atvaizdu – iš čia ir kilo posakis „hermetiškai uždarytas“.

Buvo legenda, kad angelai mokė žemiškas moteris, su kuriomis jie vedė, meno „paprastus“ metalus paversti auksu, kaip aprašyta Pradžios knygoje ir Pranašo Enocho knygoje Biblijoje. Šis menas buvo aprašytas knygoje „Hema“. Arabų mokslininkas al-Nadimas (10 a.) manė, kad alchemijos pradininkas buvo Hermisas Didysis, kilęs iš Babilono, kuris po Babilono pandemonijos apsigyveno Egipte.

Buvo graikų-egiptiečių, arabų ir Vakarų Europos alchemijos mokyklos. Romos imperatorius Diokletianas 296 m. įsakė sudeginti visus Egipto rankraščius, susijusius su aukso gamybos menu (tikriausiai tai buvo apie auksavimą ir netikrų papuošalų gamybos meną). IV mūsų eros amžiuje užduotį paversti metalus auksu nagrinėjo Aleksandrijos mokslininkų mokykla. Rašytojas, kalbėjęs Demokrato slapyvardžiu, priklausė Aleksandrijos mokslininkams, savo kūriniu „Fizika ir mistika“ padėjo pagrindus ilgai alchemijos žinynų serijai. Siekiant užtikrinti sėkmę, tokie kūriniai pasirodė garsių filosofų (Platono, Pitagoro ir kt.) vardais, tačiau dėl bendro stiliaus neaiškumo jie menkai suprantami, nes alchemikai didžiąją dalį savo pasiekimų laikė paslaptyje. užšifruoti gautų medžiagų aprašymai ir atlikti eksperimentai.

Didžiausia alcheminių rankraščių kolekcija saugoma Šventojo Morkaus bibliotekoje Venecijoje.

Graikai buvo arabų mokytojai, kurie suteikė alchemijai pavadinimą. Vakarai alchemiją perėmė iš arabų 10 amžiuje. 10–16 amžiuje alchemija užsiėmė žinomi mokslininkai, palikę pėdsaką Europos moksle. Pavyzdžiui, kūrinio „Apie metalus ir mineralus“ kūrėjas Albertas Didysis bei kūrinius „Alchemijos galia“ ir „Alchemijos veidrodis“ palikuonims palikęs Rogeris Baconas taip pat buvo žymiausi alchemikai. jų laikas. Arnoldo de Villanova, žymus gydytojas, miręs 1314 m., paskelbė daugiau nei 20 alcheminių veikalų.

Raymondas Lullas, žymiausias XIII ir XIV amžių mokslininkas, buvo 500 alcheminio turinio kūrinių autorius, kurių pagrindinis pavadintas „Testamentas, kuriame dviejose knygose išdėstytas universalus cheminis menas“. (Tačiau daugelis ekspertų mano, kad Lullas, žinomas dėl savo pamaldumo, neparašė šių kūrinių ir jie priskiriami tik jam.)

XV–XVII amžiuje daugelis karūnuotų asmenų uoliai užsiėmė alchemija. Toks yra pvz. Anglijos karalius Henrikas VI, kurio valdymo metais šalį užplūdo padirbtas auksas ir padirbtos monetos. Metalas, kuris šiuo atveju atliko aukso vaidmenį, greičiausiai buvo vario amalgama. Panašiai pasielgė ir prancūzas Karolis VII kartu su žinomu aferistu Jacques'u le Coeuru.

Imperatorius Rudolfas II buvo keliaujančių alchemikų globėjas, o jo rezidencija buvo to meto alchemijos mokslo centras. Imperatorius buvo vadinamas germanu Hermiu Trismegistu.

Saksonijos kurfiurstas Augustas ir jo žmona Anna iš Danijos atliko eksperimentus: pirmąjį – savo Drezdeno „Auksiniuose rūmuose“, o žmona – prabangiai įrengtoje laboratorijoje savo vasarnamyje „Fazanų sodas“. Drezdenas ilgą laiką išliko alchemiją globojančių valdovų sostine, ypač tuo metu, kai konkurencija dėl Lenkijos karūnos reikalavo didelių finansinių išlaidų. Saksonijos dvare alchemikas I. Betgeris, kuriam nepavyko pasigaminti aukso, pirmą kartą Europoje atrado porcelianą.

Vienas iš paskutiniųjų alchemijos adeptų buvo Caetanas, vadinamas grafu Ruggiero, gimęs neapolietis, valstiečio sūnus. Jis vaidino Miuncheno, Vienos ir Berlyno teismuose, kol 1709 m. savo dienas baigė Berlyne ant blizgučiu auksu papuoštos kartuvės.

Tačiau net ir išplitus pačiai chemijai, alchemija sukėlė daugelio susidomėjimą, ypač I. V. Goethe keletą metų praleido studijuodamas alchemikų darbus.

Iš iki mūsų atėjusių alcheminių tekstų matyti, kad alchemikai atrado ar patobulino vertingų junginių ir mišinių gavimo būdus, tokius kaip mineraliniai ir augaliniai dažai, stiklai, emaliai, druskos, rūgštys, šarmai, lydiniai, vaistai. Jie naudojo šiuos triukus laboratoriniai darbai kaip distiliavimas, sublimacija, filtravimas. Alchemikai išrado krosnis ilgalaikiam šildymui, distiliatorius.

Kinijos ir Indijos alchemikų pasiekimai Europoje liko nežinomi. Rusijoje alchemija nebuvo plačiai paplitusi, nors buvo žinomi alchemikų traktatai, o kai kurie net išversti į bažnytinė slavų kalba. Negana to, vokiečių alchemikas Van Geydenas pasiūlė Maskvos teismui savo paslaugas ruošiant filosofinį akmenį, tačiau caras Michailas Fedorovičius, „apklausęs“, šiuos pasiūlymus atmetė.

Tai, kad alchemija Rusijoje nebuvo plačiai paplitusi, paaiškinama tuo, kad pinigai ir auksas Rusijoje buvo pradėti plačiai naudoti vėliau, palyginti su Vakarų šalimis, nes čia vėliau buvo pereita nuo quitrent prie grynųjų pinigų nuomos. Be to, mistika, tikslų neapibrėžtumas ir alchemijos metodų nerealumas prieštaravo sveikam Rusijos žmonių protui ir efektyvumui. Beveik visi rusų alchemikai (garsiausias iš jų J. Bruce'as) yra užsienio kilmės.

Chemija viduramžiais

Nuo Renesanso chemijos tyrimai vis dažniau naudojami praktiniais tikslais (metalurgija, stiklo gamyba, keramika, dažai). VI amžiaus pradžioje alchemikai įgytas žinias pradėjo naudoti pramonės ir medicinos reikmėms. Kasybos ir metalurgijos srityje reformatorius buvo Agricola, o medicinos srityje - Paracelsus, kuris nurodė, kad "chemijos tikslas yra ne aukso ir sidabro gamyba, o vaistų gamyba". XVI–XVIII amžiuje atsirado ir ypatinga medicininė alchemijos kryptis – jatrochemija (iatrochemija), kurios atstovai organizme vykstančius procesus laikė cheminiais reiškiniais, ligomis – dėl cheminio disbalanso ir iškėlė uždavinį surasti chemines priemones. apie jų gydymą.

Tyrėjų noras suprasti tikrąsias nepaaiškinamų procesų priežastis, atskleisti didžiųjų, bet atsitiktinių praktikos pasiekimų paslaptis, darėsi vis atkaklesnis. Eksperimentų daugėjo, atsirado pirmosios mokslinės hipotezės. Viduramžiais žmogus pradėjo aktyviai ir sąmoningai konkuruoti su Gamta, gaudamas naudingų medžiagų ir medžiagų. Pamažu buvo kuriamas chemijos mokslas, o jau viduramžiais atsirado chemijos gamyba.

Rusijoje chemija vystėsi daugiausia savaip. Kijevo Rusioje buvo lydomi metalai, gaminamas stiklas, druskos, dažai, audiniai. Vadovaujant Ivanui Rūsčiajam, 1581 m. Maskvoje buvo atidaryta vaistinė. Valdant Petrui I, buvo pastatytos vitriolio ir alūno gamyklos, pirmosios chemijos manufaktūros, Maskvoje jau veikė aštuonios vaistinės. Tolesnė chemijos raida Rusijoje yra susijusi su M.V. Lomonosovas.

Daugiau nei prieš du šimtus metų viešame Sankt Peterburgo mokslų akademijos susirinkime kalbėjo garsus mūsų tautietis Michailas Vasiljevičius Lomonosovas. Pranešime, kuris mokslo istorijoje išsaugotas iškalbingu pavadinimu „Žodis apie chemijos naudą“, skaitome pranašiškas eilutes: „Chemija plačiai išskleidžia rankas žmogaus reikaluose... Kur bežiūrėtume, kur bežiūrėtume. Žiūrėk, visur, kur krypstame į jos darbštumo sėkmę“.

Gilūs ir originalūs Michailo Vasiljevičiaus tyrimai prisidėjo prie ne tik chemijos teorijos, bet ir cheminės praktikos kūrimo. Jam pavyko sukurti nesudėtingą stiklo dažymo technologiją, jis padarė ryškias dirbtines mozaikines plyteles, turtingumu ir atspalvių įvairove pranokstančias natūralius spalvotus akmenis, plokštes, iš kurių daugelį amžių buvo gaminamos pastatus puošiančios mozaikos. M.V. Lomonosovas sukūrė, šiuolaikine prasme, jų pramoninę gamybą. Tai buvo viena pirmųjų pergalių žmogaus susintetintos naujos medžiagos prieš gamtos sukurtą medžiagą chemijos istorijoje. Sėkmės vis tiek ateidavo per retai. Įžvalgiausi XVIII amžiaus mokslininkai, tarp jų M.N. Lomonosovas suprato, kad moksliniai chemijos pagrindai dar tik klojami. Negalima visada eiti begaliniu nesuskaičiuojamų eksperimentų keliu ir kartoti tas pačias klaidas. Tolesnei chemijos pažangai naujos teorijos buvo gyvybiškai svarbios siekiant paaiškinti eksperimentinius duomenis ir numatyti, kaip medžiagos ir medžiagos elgsis pasikeitus sąlygoms, kuriomis jie yra.

XVII amžiaus 2 pusėje R. Boyle'as pateikė pirmąjį mokslinį „cheminio elemento“ sąvokos apibrėžimą. Chemijos virsmo tikru mokslu laikotarpis baigėsi XVIII amžiaus II pusėje, kai ją atrado M. V. Lomonosovas (1748 m.) bendras vaizdas suformulavo A. Lavoisier (1789) masės tvermės cheminėse reakcijose dėsnį. Šiuo metu šis dėsnis suformuluotas taip: sistemos medžiagos masės ir masės, ekvivalentiškos tos pačios sistemos gaunamai ar atiduotai energijai, suma yra pastovi. At branduolinės reakcijosšiuolaikinėje formuluotėje turėtų būti taikomas masės tvermės dėsnis.

pradžioje J. Daltonas padėjo cheminio atomizmo pamatus, A. Avogadro įvedė „molekulės“ sąvoką (Naujoji lotyniška molekulė, lotyniškų molų deminutyvas – masė). AT šiuolaikinis supratimas tai iš atomų susidariusi mikrodalelė, galinti savarankiškai egzistuoti. Jis turi pastovią jį sudarančių atomų branduolių ir fiksuoto elektronų skaičiaus sudėtį bei savybių rinkinį, leidžiantį atskirti vieno tipo molekules nuo kito molekulių. Atomų skaičius molekulėje gali būti įvairus: nuo dviejų iki šimtų tūkstančių (pavyzdžiui, baltymo molekulėje); atomų sudėtis ir išsidėstymas molekulėje perteikia cheminė formulė. Medžiagos molekulinė struktūra nustatoma rentgeno difrakcinės analizės, elektronų difrakcijos, masių spektrometrijos, elektronų paramagnetinio rezonanso (EPR), branduolinio magnetinio rezonanso (BMR) ir kitais metodais.

Šios atominės ir molekulinės idėjos buvo nustatytos tik XIX amžiaus 60-aisiais. Tada A.M. Butlerovas sukūrė cheminių junginių struktūros teoriją, o D.I. Mendelejevas (1869) atrado periodinį dėsnį, kuris yra natūrali cheminių elementų sistema. Šiuolaikinė formuluotėŠis dėsnis skamba taip: elementų savybės periodiškai priklauso nuo jų atomų branduolių krūvio. Branduolinis krūvis Z lygus sistemos elemento atominiam (eilės) numeriui. Elementai, išdėstyti didėjančia Z (H, He, Li, Be...) forma, sudaro 7 periodus. 1-ame - 2 elementai, 2-ame ir 3-ame - po 8, 4 ir 5 - po 18, 6-ame - 32. 7-ajame periode (1990 m.) žinomi 23 elementai. Laikotarpiais elementų savybės natūraliai keičiasi pereinant nuo šarminių metalų prie tauriųjų dujų. Vertikalios stulpeliai yra elementų grupės, turinčios panašias savybes. Grupių viduje elementų savybės taip pat reguliariai kinta (pavyzdžiui, šarminiuose metaluose, pereinant iš Li į Fr, didėja cheminis aktyvumas). Elementai, kurių Z = 58-71, taip pat su Z = 90-103, kurie savo savybėmis yra ypač panašūs, sudaro 2 šeimas - atitinkamai lantanidus ir aktinidus. Elementų savybių periodiškumą lemia periodiškas atomų išorinių elektronų apvalkalų konfigūracijos pasikartojimas. Elemento padėtis sistemoje yra susijusi su jo cheminėmis ir daugeliu fizinių savybių. Sunkieji branduoliai yra nestabilūs, todėl, pavyzdžiui, americis (Z = 95) ir vėlesni elementai gamtoje nerandami; jie gaunami dirbtinai branduolinėse reakcijose.

Mendelejevo dėsnis ir sistema yra šiuolaikinės materijos sandaros teorijos pagrindas, vaidina svarbiausią vaidmenį tiriant visą cheminių medžiagų įvairovę ir naujų elementų sintezę.

Mendelejevo periodinė elementų sistema gavo išsamų mokslinį paaiškinimą remiantis kvantine mechanika. Kvantinė mechanika pirmą kartą leido apibūdinti atomų sandarą ir suprasti jų spektrus, nustatyti cheminio ryšio prigimtį, paaiškinti periodinę elementų sistemą ir kt. Kadangi makroskopinių kūnų savybes lemia judėjimas ir sąveika jas sudarančių dalelių, kvantinės mechanikos dėsniai yra daugumos makroskopinių reiškinių supratimo pagrindas. Taigi kvantinė mechanika leido suprasti daugelį kietųjų kūnų savybių, paaiškinti superlaidumo, feromagnetizmo, supertakumo reiškinius ir daug daugiau; yra kvantinės mechanikos dėsniai atominė energija, kvantinė elektronika ir kt. Skirtingai nuo klasikinė teorija, visos dalelės kvantinėje mechanikoje veikia kaip korpuskulinės ir bangų savybės kurios viena kitą neišskiria, o papildo.

XIX amžiaus pabaiga – XX amžiaus pradžia svarbiausia kryptis Chemija buvo cheminių procesų dėsnių tyrinėjimas.

Šiuolaikinė chemijos raida

Iš ko jie susideda cheminiai junginiai? Kaip išsidėsčiusios mažiausios materijos dalelės? Kaip jie išsidėstę erdvėje? Kas vienija šias daleles? Kodėl vienos medžiagos reaguoja viena su kita, o kitos ne? Ar galima pagreitinti chemines reakcijas? Tikriausiai labiau nei bet kuris kitas mokslas chemijai reikalavo pagrindų supratimo, pagrindinių priežasčių išmanymo. O chemikai savo samprotavimuose sėkmingai pritaikė pagrindines atominės-molekulinės teorijos nuostatas dar gerokai prieš tai, kai pasirodė tikslūs eksperimentiniai įrodymai apie realų atomų ir molekulių egzistavimą. Chemijos mokslo istorija apėmė teorinius A.L. apibendrinimus. Lavoisier, D.W. Gibbsas, D.I. Mendelejevas ir kiti žymūs mokslininkai. Periodinis įstatymas o periodinė elementų sistema, cheminės pusiausvyros dėsniai ir cheminės sandaros teorija dabar neatsiejami nuo naujų idėjų apie chemiją.

Didelį indėlį į chemijos plėtrą įnešė iškilus rusų mokslininkas A.M. Butlerovas. 1861 m. jis sukūrė organinių junginių struktūros teoriją, kuri leido į sistemą įtraukti daugybę organinių medžiagų ir be kurios neįsivaizduojamos šiuolaikinės sėkmės kuriant naujas polimerines medžiagas.

Cheminio ryšio teorijos, sukurtos XX amžiuje, leidžia apibūdinti visas santykio tarp dalelių, sudarančių medžiagą, subtilybes. Buvo atrasti dėsniai, reguliuojantys cheminių procesų eigą. Dabar eksperimentuotojai ir technologai turi galimybę pasirinkti paprasčiausią ir efektyviausią būdą bet kokiai cheminei reakcijai atlikti. Chemija turėjo tvirtus pagrindus, gimė sąjungoje su matematika ir fizika. Chemija tapo tikslusis mokslas. Neįprastos praktinės chemijos sėkmės, pagrįstos giliu teoriniu cheminių reiškinių supratimu, buvo pasiektos per gana trumpą laiką, skiriant mus nuo Lomonosovo eros. Pavyzdžiui, buvo išnarplioti įvairūs cheminio proceso etapai, leidžiantys Gamtai organines medžiagas paversti mums šiandien naudinga nafta ir dujomis. Ši šiuolaikinei pramonei svarbi reakcija vyko dalyvaujant mikroorganizmams ir truko daugybę šimtų ir tūkstančių metų. Šį procesą buvo galima ne tik suprasti, bet ir atkurti. Maskvos universiteto mokslininkai sukūrė įrenginį, kuriame naudingą įtaką lempų šviesa sekliame baseine su maistinių medžiagų tirpalu, kuriame yra organinių medžiagų ir mikroorganizmų, pagreitina – per kelias dienas ir mėnesius – dirbtinės naftos ir dujų gamybą.

Mūsų dienų chemija sugeba netikėtesnius pokyčius. Sukurtas pramoninis chemijos aparatas - aukštas cilindras, į kurio viršutinę dalį tiekiama susmulkinta žalios žolės masė. Kolonėlės viduje specialūs biologiniai junginiai – fermentai, greitinantys chemines reakcijas, pagal mokslininkų nustatytą programą nuolat patenkančią masę paverčia... pienu. Prie šių „stebuklų“ pripratome taip pat greitai, kaip ir prie skrydžių į kosmosą. Tikriausiai nėra tokios žmogaus veiklos srities, kurioje nebūtų naudojami gaminiai iš medžiagų, gimusių kelių kartų chemikų talento ir kruopštaus darbo dėka. Savo savybėmis jie dažnai pranoksta cheminius gamtos kūrinius. Šios medžiagos nepastebimai ir tvirtai įsiliejo į mūsų kasdienybę, tačiau pirmą kartą jas pamačiusių žmonių nuostaba visai suprantama. Mūsų amžiaus aštuntojo dešimtmečio pradžioje smalsūs ir visur esantys turistai atokiame begalinio Sibiro miškų kampelyje aptiko šeimą, kelis dešimtmečius gyvenusią toli nuo miestų ir kaimų. Kas atsiskyrėlius labiausiai sužavėjo tarp turistų atvežtų daiktų? Skaidri plastikinė plėvelė! „Stiklas suglamžytas“, – susižavėjusi kalbėjo žilabarzdė šeimos galva, jausdama ir žvelgdama į polietileno plėvelės šviesą – vieną iš daugelio chemikų išrastų sintetinių medžiagų, palengvinančių ir pagerinančių mūsų buitį ir buitį. Medžiagos, kurios tapo naudinga ir nepastebima dalimi Kasdienybėžmonių. Chemija dabar gali gauti medžiagas su iš anksto nustatytomis savybėmis: atspari šalčiui ir karščiui, kieta ir minkšta, standi ir elastinga, mėgstanti drėgmę ir atspari drėgmei, kieta ir porėta, jautri mažiausiems pašalinių priemaišų pėdsakams arba inertiška. stipriausias cheminis poveikis.

Puslaidininkio viduje atsiradus vienam svetimos priemaišos atomui, tenkančiam milijonui pagrindinės medžiagos atomų, jo savybės neatpažįstamai pakeičiamos: puslaidininkis pradeda jausti lengvumą ir laidumą. elektros. Chemikai sukūrė metodus, kaip visiškai išvalyti puslaidininkius nuo priemaišų, sukūrė metodus, kaip į jų sudėtį įterpti nedidelį kiekį priemaišų, ir išrado prietaisus, kurie signalizuoja apie „svetimų“ atomų atsiradimą medžiagoje. Mokslininkai sugeba susintetinti medžiagas, kurios yra stabilios ir nepakitusios net ir ilgai veikiant saulės šviesai ir karščiui, šalčiui ir drėgmei.

Cheminiai atradimai vyksta laboratorijose visame pasaulyje, kur gimsta nauji sudėtingi junginiai. Garsusis prancūzų chemikas M. Berthelot išdidžiai atkreipė dėmesį į vidinį chemijos ir meno bendrumą, kuris slypi jų kūrybinėje prigimtyje. Chemija, kaip ir menas, pati kuria objektus studijoms ir tolesniems jo tyrinėjimams. Ir ši savybė, anot M. Berthelot, išskiria chemiją iš kitų gamtos ir humanitarinių mokslų. Be gilaus cheminių dėsnių supratimo neįmanoma iki galo ir visapusiškai paaiškinti biologų ir fizikų, archeologų ir botanikų, geologų ir zoologų tyrinėtų reiškinių.

Šiuolaikinėje chemijoje atskiros jos sritys - neorganinė chemija, organinė chemija, fizikinė chemija, analitinė chemija, polimerų chemija tapo iš esmės nepriklausomais mokslais. Chemijos ir kitų žinių krypčių sankirtoje atsirado tokie pagalbiniai, susiję mokslai:

§ biochemija – mokslas, tiriantis organizmų sudedamąsias dalis cheminių medžiagų, jų struktūra, pasiskirstymas, transformacijos ir funkcijos. Pirmoji informacija apie biochemiją siejama su žmogaus ūkine veikla (augalinės ir gyvulinės kilmės žaliavų perdirbimu, įvairių fermentacijos rūšių naudojimu ir kt.) bei medicina. Biochemijos raidai esminę reikšmę turėjo pirmoji natūralios medžiagos - karbamido sintezė (F. Wöhler, 1828), kuri sugriovė „gyvybės jėgos“, tariamai dalyvaujančios įvairių medžiagų sintezėje, idėją. kūnas. Pasitelkus bendrosios, analitinės ir organinės chemijos laimėjimus, biochemija XIX amžiuje buvo suformuota į savarankišką mokslą. Fizikos ir chemijos idėjų ir metodų įvedimas į biologiją ir siekis biopolimerų struktūra ir savybėmis paaiškinti tokius biologinius reiškinius kaip paveldimumas, kintamumas, raumenų susitraukimas ir kt. XX amžiaus viduryje atvedė prie atskyrimo. molekulinės biologijos iš biochemijos. Poreikiai Nacionalinė ekonomikaĮvairių rūšių žaliavų gavimo, saugojimo ir perdirbimo metu buvo sukurta techninė biochemija. Kartu su molekuline biologija, biofizika, bioorganine chemija, biochemija įtraukta į mokslų – fizinės ir cheminės biologijos – kompleksą;

§ agrochemija – mokslas apie cheminius procesus dirvožemyje ir augaluose, mineralinę augalų mitybą, trąšų ir cheminio dirvožemio melioracijos priemonių naudojimą; chemizacijos pagrindas Žemdirbystė. Susiformavo XIX a. II pusėje. Agrochemijos formavimasis siejamas su A. Thayer, Yu. Liebig, D. I. Mendelejevo, D. N. Pryanishnikovo ir kitų vardais.Ji vystosi remiantis agronomijos ir chemijos pasiekimais;

§ geochemija – mokslas, tiriantis Žemės cheminę sudėtį, cheminių elementų gausą ir stabilius jų izotopus joje, cheminių elementų pasiskirstymo įvairiose geosferose dėsnius, elgesio, derinimo ir migracijos (koncentracijos ir sklaidos) dėsnius. elementų natūraliuose procesuose. Terminą „geochemija“ įvedė K. F. Shenbeinas 1838. Geochemijos pradininkai yra V. I. Vernadskis, V. M. Goldšmidtas, A. E. Fersmanas; pirmoji pagrindinė geochemijos santrauka (1908 m.) priklauso F. W. Clarkui (JAV). Geochemija apima: analitinę geochemiją, fizikinę geochemiją, litosferos geochemiją, proceso geochemiją, regioninę geochemiją, hidrogeochemiją, radiogeochemiją, izotopų geochemiją, radiogeochronologiją, biogeochemiją, organinę geochemiją, kraštovaizdžio geochemiją, litogenezę. Geochemija yra vienas iš teorinių mineralų paieškos pagrindų; ir kiti. Chemijos dėsniai remiasi tokiais technikos mokslais kaip cheminė technologija, metalurgija.

Chemija toliau vystosi, apsupta giminingų ir dukterinių mokslų. Tai padeda suprasti save, leidžia suvokti daugybę sudėtingų pasaulyje vykstančių procesų.

Xchemija ir aplinkos apsauga

Vis dažniau iškyla visai kitokia problema: greitai ir be pėdsakų ištirpinti ar išardyti į atskirus paprastus elementus medžiagas, kurios jau tapo žmogui nereikalingos. Kai kurios patvarios cheminės medžiagos, ypač dirbtiniai polimerai, sudaryti iš labai didelių molekulių, išlieka žemėje dešimtmečius ar šimtus metų nesuirdami. Chemikai dabar kuria sintetinius audinius, plėveles, pluoštus ir plastikus iš laboratorijoje sukurtų polimerų, pavyzdžiui, augaluose randamo krakmolo ar pluošto. Pasibaigus eksploatavimo laikui, šie polimerai greitai ir lengvai suirs, neteršdami aplinkos. Chemija kasdien visapusiškiau ir įvairiau išnaudoja Žemės turtus, nors pats laikas pradėti juos tausoti. Mokslininkai visą laiką turi atsiminti senovės Romos filosofo Senekos perspėjimą: „Kaip tikėjo mūsų protėviai, per vėlu būti taupiems, kai paliekamas dugne. O be to ten lieka ne tik nedaug, bet ir blogiausia. Turime saugoti savo Žemę, mes jai labai daug skolingi...

Mokslininkai pradėjo daugiau dėmesio skirti oro grynumui, kuriuo kvėpuoja visa gyvybė Žemėje. Žemės atmosfera nėra tik mechaninis dujų mišinys. AT supančios žemę Dujų apvalkale vyksta greitos cheminės reakcijos, o kai kurios pramoninės emisijos į atmosferą gali sukelti negrįžtamus ir nepageidaujamus subtilaus heterogeninių, bet mums labai svarbių oro komponentų balanso pokyčius. Sovietų mokslininkas V. L. Talrozė kartą teisingai pastebėjo, kokios nežymiai mažos yra gyvybiškai svarbių medžiagų masės. reikalingos augalams, gyvūnai ir žmonės Žemės dujinis apvalkalas: „Materijos sluoksnis, sukuriantis tik vieno kilogramo kvadratiniame centimetre slėgį, yra aplinka, kurioje gyvename ir dirbame, kuri praleidžia garsus į mūsų ausį, perduoda Saulės šviesą. . dešimt miligramų anglies dvideginis nuo kiekvieno kilogramo šios medžiagos, sąveikaudamos su saulės šviesa, nuolat palaiko gyvybę Žemėje, 300 mikrogramų ozono saugo šią gyvybę nuo žalingos ultravioletinės spinduliuotės, milijonas mikrogramų elektronų sukuria galimybę bendrauti radijo ryšiu. Ši aplinka, leidžianti skristi vieni pas kitus, kuria kvėpuojame, pagaliau ir gyvena, gyvena fiziškai: tai ne tik audringas oro vandenynas, bet ir dujinis cheminis reaktorius. Chemikai išmoko kurti naujas medžiagas ir netgi sugebėjo aplenkti gamtą, gavę medžiagų, kuriose buvo sujungta nesuderinama. Dabar mokslininkai tiria Gamtos gebėjimą ir gebėjimą išlaikyti išmintingą pusiausvyrą tarp priešingų procesų: atimdami iš Žemės mineralinius turtus, jie stengiasi išsaugoti upių, ežerų, jūrų grynumą, oro skaidrumą ir kvapnų kvapą. žolelių.

Išvada

Chemija buvo svarbių ir sudėtingų fizinių procesų centre. Cheminės reakcijos vyksta ne tik mus supančiame pasaulyje, bet ir audiniuose, ląstelėse, kraujagyslėse Žmogaus kūnas. XX amžiaus mokslininkai atrado, kad būtent chemija padeda žmogui atskirti kvapus ir spalvas, leidžia greitai reaguoti į subtilius Gamtoje vykstančius pokyčius. Vaizdinis pigmentas rodopsinas fiksuoja šviesos spindulius, o aplink matome įvairių spalvų. Kvepiančios žolės ir augalai į visas puses siunčia lakias organines molekules, krisdamas ant jautrių centrų gyvų būtybių uoslės organuose, perduodamas subtiliausius Gamtos kvapus. Reaguodamos į bet kokį išorinį dirginimą, žmogaus smegenys nervinėmis skaidulomis siunčia nerimo ar džiaugsmo, veiksmo ar ramybės signalą. Žmogaus kūne nervinės skaidulos, kurios vadovauja mūsų judesiams, ir tai atliekantys raumenys yra atskirti ne didesniu kaip 50 nanometrų pločio tarpu. Šis atstumas yra 1000 kartų mažesnis už žmogaus plauko storį. Nervų skaidulų galūnės išskiria organinės medžiagos- acetilcholinas, kuris perduoda cheminį signalą į bet kurio organo raumenis, atlikdamas šuolį per erdvę, skiriančią skaidulas nuo raumenų.

Smarkūs cheminiai procesai vyksta tolimų žvaigždžių viduje ir mokslininkų sukurtuose sintezės reaktoriuose. Cheminė atomų ir molekulių sąveika nuolat vyksta augaluose ir Žemės gelmėse, vandens platybių paviršiuje ir kalnų grandinėse. Gamta daug ką patikėjo chemijai ir neklydo: chemija pasirodė esanti jos ištikima sąjungininkė ir darbštus padėjėjas.

Nė viena iš šiuolaikinių gamtos mokslų sričių negali egzistuoti ir vystytis be chemijos.

Prieš chemiją – pasiekimų džiaugsmai ir įveikimo sunkumai.

Chemija jiems paruošta. Į šią tolimą, įdomią kampaniją ji leidžiasi kartu su geriausia drauge – nenuilstančia, nerimstančia, ieškančia žmogaus mintimi.

Bibliografija

1. Gabrielyan O. S. Chemija. 8 klasė: proc. bendrajam lavinimui Proc. Institucijos. - 4 leidimas, stereotipas. - M.: Bustard, 2000. - 208 p.: iliustr.

2. Koltun M. M. Chemijos pasaulis: mokslinė ir meninė literatūra / Formatas. B. Chupryginas. - M.: Det. lit., 1988.- 303 p.: iliustr., fotoil.

3. Šiuolaikinio gamtos mokslo sampratos: Ser. „Vadovėliai ir studijų vadovai» / Red. S. I. Samygina. - Rostovas n / a: "Feniksas", 1997. - 448 p.

4. Šiuolaikinė daugialypės terpės enciklopedija “ Didžioji enciklopedija Kirilas ir Metodijus 2004" / © "Cyril and Methodius" 2002, 2003, su pakeitimais ir papildymais, © "MultiTrade", 2004.

XX amžiaus pabaigoje žmonija susidūrė su rimta pramonės, transporto ir energetikos žalingo poveikio aplinkai problema. Žmogaus aplinka teršiama pavojingomis gamybos atliekomis, išsiskiria energijos perteklius, išsenka energija. Gamtos turtai. Neigiamos šių procesų pasekmės – vandens ir atmosferos tarša, klimato kaita, daugelio gyvūnų ir augalų rūšių išnykimas, žmonių sveikatos pablogėjimas. Mokslas, tiriantis žmonijos santykį su aplinka, vadinamas ekologija. Ekologija yra glaudžiai susijusi su chemija. Viena vertus, cheminis poveikis aplinkai daro jai didelę žalą, tačiau, kita vertus, cheminiais metodais galima užkirsti kelią gamtos degradacijai. Chemija ir chemijos pramonė yra vieni didžiausių aplinkos taršos šaltinių. Kitos aplinkai nepalankios pramonės šakos yra juodoji ir spalvotoji metalurgija, automobilių transportas ir energetika (šilumos jėgainės). Pagrindiniai žmogaus aplinkos taršos šaltiniai gali būti dujiniai, skysti ir kieti. Dujinėse atliekose yra anglies oksidų (II ir IV), sieros oksido (IV), azoto oksidų ir kitų kenksmingų medžiagų. Kitas aplinkos taršos šaltinis – pramoninės ir buitinės nuotekos. Nuotekose gali būti daug neorganinių junginių, įskaitant metalų, tokių kaip gyvsidabris, cinkas, kadmis, varis, nikelis, chromas ir kt., jonus. Ne mažiau pavojingas yra įvairių organinių junginių buvimas nuotekose. Vandenyje esančios cheminės medžiagos patenka į upes, ežerus ir jūras, prasiskverbia į gruntinius vandenis. Dėl to kenksmingų medžiagų atsiranda geriamajame vandenyje, maiste, gali sukelti gilius žmogaus ir gyvūnų genetinius pokyčius. Galiausiai, trečiasis taršos šaltinis yra kietosios atliekos. Tai įvairios kasybos pramonės atliekos, statybinės ir buitinės atliekos ir kt. Svarbiausios darbų sritys, kurios atliekamos siekiant sumažinti neigiamą gamybinės veiklos poveikį, yra šios: (T) Mažo atliekų kiekio kūrimas ir kūrimas bei visiškai technologijas be atliekų. Ekonomiškiausiai žaliavas, kurą, energijos išteklius vartojančių technologijų kūrimas. Kietųjų atliekų perdirbimo technologijų kūrimas. Aplinkos apsauga yra problema, apimanti visą mūsų planetą. Šiuo metu ekologijos srityje vystosi tarptautinis bendradarbiavimas, daug problemų sprendžiama bendrais įvairių valstybių veiksmais.

Siųsti savo gerą darbą žinių bazėje yra paprasta. Naudokite žemiau esančią formą

Studentai, magistrantai, jaunieji mokslininkai, kurie naudojasi žinių baze savo studijose ir darbe, bus jums labai dėkingi.

• Įvadas
• Cheminės sistemos
• Nuo aptikimo iki apsaugos
• Apsauga nuo klimato nelaimių: šiltnamio efektas
• Rizikos vertinimas
• Išvada
• Nuorodos
• Įvadas

Kasmet žmonės į aplinką išmeta milijonus tonų plastiko, nemaža dalis šių atliekų patenka tiesiai į vandenyną. Iš tiesų, daugiau nei 9 milijonai tonų pramoninių kietųjų atliekų kasmet patenka tiesiai į jūrą. Vien komerciniai laivai per bortą išmeta 6,6 mln. tonų vandens. tonų šiukšlių per metus. Šios šiukšlės galėtų užpildyti 440 000 klasių.

Priešingai populiariems įsitikinimams, plastiko atliekos ilgainiui suyra, tačiau tai vyksta lėtai – kartais tai užtrunka iki 50 metų. Per šį laiką gali susikaupti daug šiukšlių. Jūrų ekosistemos ypač jautrios plastiko atliekoms: jos neskęsta, o jūrų gyventojai klaidingai ima jas medūzoms, kiaušiniams ir kitiems skanėstams arba įsipainioja į jas, nes 150 tūkst. atliekos yra žvejybos reikmenys, išmetami į vandenyną. Ypatingai nemalonia linkme reikalai pakrypsta arktiniuose regionuose, kur nuolaužos tik kaupiasi, bet nesugriūva – tam trukdo labai žema temperatūra.

Chemikai žengė reikšmingą žingsnį spręsdami šią rimtą problemą. Išeitis iš keblios padėties buvo rasta kuriant specialios struktūros plastiką. Plastikai yra polimerinės medžiagos, gaunamos iš naftos produktų. Jie susideda iš ilgų grandinių, sudarytų iš pasikartojančių molekulinių grupių. Chemikai rado būdą, kaip modifikuoti polimerų molekules taip, kad jų savybės būtų draugiškesnės aplinkai. Vienas iš jų - cheminis papildymasšviesai jautrios molekulinės grupės į makromolekulines grandines reguliariais intervalais. Kai plastikas, pagamintas iš tokio polimero, yra veikiamas saulės spindulių, šviesai jautrios grupės sugeria spinduliuotę, todėl polimeras suyra jų tvirtinimo vietose. Likusi dalis yra gamtos reikalas. Susidarę smulkūs fragmentai lengvai biologiškai skaidosi. Kitas būdas pajungti plastiko savybes natūralios higienos reikalavimams – į juos įvesti molekulines grupes, kurias kai kurie mikroorganizmai laiko delikatesu. Tada mikroskopiniai rykėjai imasi užduoties suskaidyti ilgas molekules į trumpus gabalus. Tikimasi, kad tokio pobūdžio išvados lems tai, kad plastiko atliekų problema pamažu trauksis ir galiausiai taps praeitimi.

Bet kuri visuomenė stengiasi aprūpinti save pakankamai maistu, būstu ir sveika aplinka. Kai šie elementarūs reikalavimai bus įvykdyti, galite galvoti apie komfortą. Šiandien mūsų noras turėti daugiau prekių, daugiau energijos ir didesnio mobilumo prieštarauja norui išlaikyti sveiką aplinką. Mūsų pagrindinis rūpestis buvo aplinkos apsauga didėjant gyventojų skaičiui, besitęsiančiam jos koncentracijai (urbanizacijai) ir kylant gyvenimo lygiui.

Aplinkos būklės blogėjimas ir dėl to kylanti grėsmė ekosistemos sveikatai ir būklei nėra naujas reiškinys. Žmogaus veiklos sukeltus aplinkos pažeidimus galima atsekti nuo seniausių laikų. Nuotekų problema iškilo kartu su miestų atsiradimu. Dar gerokai prieš dvidešimtąjį amžių Londono oras buvo užterštas židinių ir kaminų dūmais. Ankstyvas pramoninės higienos problemų pasireiškimas buvo trumpa dūmtraukių šluotų gyvenimo trukmė dėl jų jautrumo vėžiui, kurį dabar galime paaiškinti ilgalaikiu suodžių, kuriuose yra kancerogenų (daugiabranduolių aromatinių angliavandenilių) pėdsakų, poveikiu.

Tačiau tai, kad aplinkos tarša nėra naujausias išradimas, mažai guodžia. Taršos problemos tampa vis labiau matomos, o mes išmokome atpažinti subtilią mus supančio pasaulio sąveiką ir aptikti antrinius padarinius, kurie anksčiau buvo nepastebėti. Kai kurie aplinkos trikdžiai įgauna visuotinį pobūdį. Tragedija Bhopalyje ryškiausiai išryškina esamą dilemą. Ši tragedija įvyko bado kenčiančioje šalyje. Toksiškos medžiagos buvo naudojami maisto gamybai, kasmet išgelbėdami nuo bado daugybę tūkstančių žmonių.

Tačiau reikia pažymėti, kad žmonijai tikrai rūpi sveikos aplinkos palaikymo svarba, ir tai džiugina. Didžioji dauguma piliečių iš visų politines kryptis pareiškia norą mokėti didesnes kainas už produktus (pvz., bešvinį benziną) ir didesnes pajamų mokesčiai aplinkos gerinimo sumetimais.

Veiksmingos aplinkos apsaugos strategijos kūrimas reikalauja sąmoningumo ir žinių. Turime sugebėti atsakyti į šiuos klausimus:

Kokių potencialiai pavojingų medžiagų yra ore, vandenyje, dirvožemyje ir maiste?

Kas sukėlė jų išvaizdą?

Kaip galima išspręsti problemą – visiškai ar bent iš dalies (alternatyvių produktų, procesų naudojimas)?

Kaip pavojaus laipsnis priklauso nuo tam tikros medžiagos poveikio trukmės? Kaip reikėtų pasirinkti vieną iš teigiamą efektą žadančių variantų?

Akivaizdu, kad chemikams tenka pagrindinė atsakomybė už teisingus atsakymus į pirmuosius tris lemiamus klausimus. Norėdami nustatyti, kokių medžiagų yra aplinkoje, analitikai turi kurti vis jautresnius ir selektyvesnius metodus. Norint rasti šaltinius, gali prireikti įžvalgos apie procesus, kurie veda nuo pradinio užteršimo iki kenksmingų ar toksiškų galutinių produktų. Jei energijos poreikiams teks tenkinti žemesnės kokybės kurą, kokius katalizatorius ir kokius naujus procesus reikėtų sukurti, kad nepadidėtų rūgštaus lietaus ir kancerogeninių išmetamųjų teršalų iš anglimi kūrenamų elektrinių problemų.

Ketvirtasis klausimas – apie leistiną kenksmingos medžiagos poveikio trukmę – priklauso medicinos, toksikologijos ir epidemiologijos kompetencijai. Dabar, kai visuomenė suprato, kad yra atvirkštinis ryšys tarp rizikos mažinimo laipsnio ir jo pasiekimo išlaidų, šios disciplinos susiduria su rimtomis problemomis. Gydytojai turėtų patikslinti duomenis apie rizikos laipsnį dėl, pavyzdžiui, švino ore, chloroformo geriamajame vandenyje, radioaktyvaus stroncio piene, benzeno atmosferoje. pramonines patalpas ir formaldehido gyvenamieji pastatai. Turime išmokti pasverti riziką ir išlaidas, susijusias su šių junginių buvimu, perkeldami į kitą skalės naudą, kurią prarandame ribodami jų naudojimą. Ir dar svarbiau, kad mes neturime prabangos bet kokia kaina bandyti visiškai pašalinti rizikos galimybę, nes rizikos lygiui artėjant prie nulio, kaina linkusi į begalybę.

Galiausiai problemos sprendimo variantų pasirinkimas turėtų priklausyti visuomenei. Chemikams ir kitų su ekologija susijusių sričių specialistams tenka ypatinga ir labai rimta atsakomybė, kad jie būtų informuoti kvalifikuota ir objektyviausia moksline patirtimi. Mokslininkų pareiga – supažindinti visuomenę, žiniasklaidą ir vyriausybę su tikruoju paveikslu, be profesinio žargono. Mokslininkai turi moksliškai pagrįsti siūlomą sprendimą ir nurodyti, kas mūsų laukia.

Cheminissistemos

Materijos judėjimo formos

Mus supantis pasaulis yra turtingas savo formomis ir jame vykstančių reiškinių įvairove. Viskas, kas egzistuoja, yra skirtingų tipų judančios medžiagos, kurios yra nuolatinio judėjimo ir vystymosi būsenoje. Judėjimas, kaip nuolatinis pokytis, būdingas visai materijai ir kiekvienai mažiausioms jos dalelėms. Galima atskirti šias formas materijos judesiai:

šildymo ir aušinimo korpusai;

šviesos emisija;

elektra;

cheminiai virsmai;

gyvenimo procesai ir kt.

Judėjimo formoms būdinga tai, kad galima pereiti į kitas, pavyzdžiui, mechaninis judėjimas gali virsti terminiu, terminis – cheminiu, cheminis – elektriniu ir t.t. Šie perėjimai liudija kokybiškai skirtingų materijos formų vienybę ir nuolatinį ryšį. Tačiau su visais įvairiais vienos judėjimo formos perėjimais į kitą laikomasi pagrindinio gamtos dėsnio – materijos ir jos judėjimo amžinybės dėsnio, kuris galioja visoms materijos rūšims ir visoms jos judėjimo formoms: nė vienas iš materijos judėjimo rūšys ir nė viena jos judėjimo forma negali būti iš nieko gaunama ir paversta niekuo.

Medžiagos ir jųsavybių

Medžiaga yra atskira materijos rūšis, kuri tam tikromis sąlygomis turi tam tikrų fizines savybes. Medžiagų pavyzdžiai: deguonis, vanduo, geležis.

Norint nustatyti medžiagos savybes, būtina, kad ji būtų gryna, tačiau grynos medžiagos gamtoje nebūna. Natūralios medžiagos yra mišiniai, kartais susidedantys iš labai daug skirtingų medžiagų. Pavyzdžiui, natūraliame vandenyje visada yra ištirpusių druskų ir dujų. Kartais labai mažas priemaišų kiekis gali labai stipriai pakeisti kai kurias medžiagos savybes. Pavyzdžiui, cinke esantis tik šimtosios geležies ar vario kiekis šimtus kartų pagreitina jo sąveiką su druskos rūgštimi. Kai vienos iš medžiagų mišinyje yra vyraujantis kiekis, paprastai visas mišinys turi savo pavadinimą.

Gryna medžiaga visada yra vienalytė, o mišiniai gali būti vienalyčiai arba nehomogeniški. Homogeniški mišiniai vadinami, kuriuose šių medžiagų dalelės negali būti aptiktos nei tiesiogiai, nei mikroskopo pagalba dėl nereikšmingo jų dydžio. Tokie mišiniai yra dujų, daugelio skysčių, kai kurių lydinių mišiniai. Heterogeniniuose mišiniuose heterogeniškumą galima aptikti mikroskopu ar net plika akimi. Heterogeninių mišinių pavyzdžiai yra įvairios uolienos, dirvožemis, dulkėtas oras, purvinas vanduo. Pavyzdžiui, kraujas taip pat priklauso nevienalyčiams mišiniams, o žiūrint pro mikroskopą matosi, kad jis susideda iš bespalvio skysčio, kuriame plūduriuoja raudoni ir balti kūnai.

Chemijos pramonė gamina cheminius produktus, kuriuose taip pat yra tam tikras kiekis priemaišų. Norint nurodyti jų grynumo laipsnį, yra specialūs pavadinimai arba kvalifikacijos:

techninis (techninis);

švarus (h.);

grynas analizei (analitiškai grynas);

chemiškai grynas (chemiškai grynas);

ypač grynas (o.ch.).

Gaminyje, kurio kvalifikacija „techninis“, paprastai yra daug priemaišų, „grynas“ -- mažiau, "ch.d.a." – daug mažiau, „chemiškai grynas“ -- Mažiausiai iš visų. Su prekės ženklu "o.ch." gaminami tik keli produktai. Leistinas priemaišų kiekis cheminis produktas tam tikrą kvalifikaciją nustato valstybiniai standartai.

Chemija turi neigiamą poveikį aplinkai, viena vertus, ir teigiamą, kita vertus. Bloga įtaka: chemija tiesiogiai ar netiesiogiai paveikė beveik visus aplinkos komponentus – žemę, atmosferą, vandenynų vandenį, buvo įtraukta į natūralius medžiagų ciklus. Dėl to buvo sutrikdyta per milijonus metų susiklosčiusi natūralių planetos procesų pusiausvyra, chemizacija pradėjo pastebimai paveikti ir paties žmogaus sveikatą.

Teigiama: Žmogaus sėkmė sprendžiant dideles ir mažas išgyvenimo problemas iš esmės buvo pasiekta chemijos vystymosi, įvairių cheminių technologijų plėtros dėka.

Chemija turi didelę reikšmę sėkmingam žemės ūkio gamybos, farmacijos pramonės ir žmogaus gyvybės aprūpinimui.

Iš to, kas pasakyta, išplaukia, kad chemijos vieta ir vaidmuo šiuolaikinėje civilizacijoje turėtų būti vertinamas sistemiškai, t.

Kasdien matome, kaip medžiagos patiria įvairių pakitimų, pavyzdžiui, švino kulka, atsitrenkusi į akmenį, taip įkaista, kad švinas išsilydo į skystį; plieninis objektas, veikiamas drėgmės, surūdija; krosnyje išdega malkos, palikdamos pelenų krūvą, nukritę medžių lapai pamažu genda, virsta humusu ir pan.

Kai švino kulka ištirpsta, jos mechaninis judėjimas virsta terminiu judesiu, tačiau šis perėjimas nėra lydimas cheminio švino pokyčio, nes kietas ir skystas švinas yra ta pati medžiaga. Bet jei tas pats švinas dėl ilgo kaitinimo ore virsta švino oksidu, tada gaunama nauja medžiaga, turinti visiškai kitokias savybes. Lygiai taip pat pūstant lapams, ant plieno atsirandant rūdims, degant malkoms susidaro visiškai naujos medžiagos.

Reiškiniai vadinami cheminiais , kurioje iš kai kurių medžiagų susidaro kitos, naujos medžiagos ir mokslas, tiriantis medžiagos virsmą, vadinamas chemija. Ji tiria medžiagų sudėtį ir struktūrą, jų savybių priklausomybę nuo medžiagų sudėties ir struktūros, vienos medžiagos virsmo kita sąlygomis ir būdus.

Cheminius pokyčius visada lydi fiziniai pokyčiai, todėl chemija ir fizika yra glaudžiai susijusios. Chemija taip pat glaudžiai susijusi su biologija, nes biologinius procesus lydi nuolatinės cheminės transformacijos. Tačiau kiekviena judėjimo forma turi savo ypatybes ir cheminiai reiškiniai negali būti redukuojami į fizikinius procesus, o biologiniai reiškiniai – į cheminius ir fizikinius.

Nuo aptikimo iki apsaugos

Visos aplinkos apsaugos strategijos turi būti pagrįstos žiniomis apie faktines pavojingų koncentracijų ribines vertes ir mūsų gebėjimą aptikti nepageidaujamą komponentą dar ilgai, kol jo koncentracija pasiekia tokią vertę. Kai kuriais atvejais aptikimas gali prilygti apsaugai.

Deja, žiniasklaida, visuomenė ir vyriausybinės agentūros pernelyg dažnai sutapatina aptikimą su pavojumi. Ši reakcija pagrįsta paplitusi klaidinga nuomone, kad medžiaga, kuri yra labai toksiška tam tikroje koncentracijoje, visada yra toksiška. Yra daug pavyzdžių, rodančių, kad taip nėra. Apsvarstykite anglies monoksidą. Šis bendras atmosferos komponentas tampa pavojingas, kai koncentracija viršija 1000 ppm. Manoma, kad ilgalaikis anglies monoksido koncentracijos, viršijančios 10 ppm, poveikis sveikatai kenkia. Tačiau mes neprimygtinai reikalaujame visiškas pašalinimas CO iš atmosferos! Tai būtų kvaila (ir neįmanoma!), nes gyvename – ir visai neblogai – aplinkoje, kurioje visada yra lengvai aptinkamas CO kiekis, maždaug 1 ppm.

Kitas įdomus pavyzdys- selenas. Kai kurie augalai, augantys gana seleno turtingoje dirvoje, yra linkę kaupti šį elementą tokiais kiekiais, dėl kurių atrajotojai gali apsinuodyti. Šie augalai apima astragalus (Astragalus). Kviečiai taip pat gali kaupti seleną, ir nors tai niekaip nepaveikia žmogaus, juo šeriamos vištos susilaukia nenormalių palikuonių. Tuo pačiu metu žinoma, kad selenas yra gyvybiškai svarbus žiurkių, vištų ir kiaulių mitybos komponentas. Be to, tam tikros koncentracijos selenas yra natūralus antikancerogenas; tai yra glutationo peroksidazės, fermento, skaidančio kenksmingus hidroperoksidus, dalis. Kinijoje populiacijose, kurių kraujyje yra mažai seleno, stebimi šie anomalijos: vaikai dažnai serga daugybiniu miokarditu (Kishano liga), didelis suaugusiųjų mirtingumas nuo vėžio, ypač dažnas kepenų vėžys. Akivaizdu, kad selenas yra būtinas elementas žmonėms ir gyvūnams tam tikromis koncentracijomis, o kitose – toksiškas. Nacionalinės sveikatos tarybos rekomenduojamas seleno paros kiekis suaugusiesiems yra 50-100 mikrogramų. Aukščiau pateiktame pavyzdyje aiškiai matyti, kad medžiagos, kuri gali būti toksiška esant didelėms koncentracijoms, pėdsakų buvimas aplinkoje dar nerodo pavojaus.

Kai kurie žmonės labai siekia nulinės rizikos aplinkos apsaugos požiūriu. Nulinė rizika reiškia absoliučią ir visišką garantiją prieš bet kokią galimas pavojus. Aukščiau pateiktame anglies monoksido pavyzdyje tai yra visiškas iki paskutinės molekulės pašalinimas iš atmosferos. Dabar šį nerealų nulinės rizikos tikslą pamažu keičia ne tokia primityvi filosofija, kuri su rizikos buvimu susijusius veiksmus daro priklausomus nuo jos lygio įvertinimo. Kalbant apie ateitį, geriausia investicija būtų ilgalaikių fundamentinių aplinkos mokslo tyrimų organizavimas ir darbas tobulinant diagnostikos metodai. Taip būtų išvengta būtinybės griebtis brangių skubios pagalbos programų.

Norint padidinti aplinkos matavimų efektyvumą, reikia geresnių instrumentų. Problema yra nustatyti norimo junginio pėdsakus sudėtingame mišinyje, kuriame yra daug nekenksmingų medžiagų. Vienas iš sėkmės, pasiektos didinant analitinių metodų selektyvumą, pavyzdys yra kiekvieno iš 22 tetrachlordioksino izomerų atskyrimo ir kiekybinio nustatymo metodų sukūrimas, kai koncentracija yra trilijono dalių tvarka (t. y. 1:10 12)!

Atmosferoje esantys lengvai reaguojantys junginiai negali būti pristatyti į laboratoriją analizei. Dėl to kyla specifinių sunkumų, susijusių su poreikiu nuotoliniu būdu aptikti ir nustatyti tokių junginių kiekį jų susidarymo vietose. Šioje mokslinių tyrimų srityje pasiektos sėkmės pavyzdys yra formaldehido koncentracijos matavimas ir azoto rūgštis smoge virš Los Andželo naudojant infraraudonųjų spindulių spektroskopiją, kuri leido užfiksuoti spinduliuotės sugertį vieno kilometro atstumu. Šių eksperimentų dėka buvo galima nustatyti formaldehido, skruzdžių ir azoto rūgščių, peroksiacetilnitrato ir ozono kiekį, tuo pačiu metu esant ore milijardo dalių lygiu.

Vis svarbiau tampa suprasti aplinkos komponentų cheminę būklę, nes, kaip dabar žinoma, tiek toksiškumas, tiek judėjimo patogumas labai priklauso nuo tam tikro teršalo cheminės formos. Bandymai su gyvūnais parodė, kad vienas iš 22 struktūrinių tetrachlordioksino izomerų yra tūkstantį kartų toksiškesnis nei toksiškiausias iš visų kitų. Šie pavyzdžiai parodo analitinių metodų, leidžiančių ne tik nustatyti galimo teršalo koncentraciją, bet ir identifikuoti cheminę formą, kurioje jis yra, svarbą. Prie numerio galingi įrankiaiŠiai problemai spręsti naudojami elektrochemija, chromatografija ir masės spektrometrija.

Kova su rūgštiniu lietumi

Rūgštus lietus yra viena ryškiausių oro taršos problemų, su kuria susiduriame. Rūgštinės medžiagos ir junginiai, kurie yra jų šaltinis, susidaro degant mineraliniam kurui elektrinės ir transporte. Tai daugiausia rūgštys – sieros ir azoto oksidų dariniai. Yra skaičius natūralių šaltinių tokie junginiai: susidaro perkūnijos ar ugnikalnio išsiveržimo metu, dėl bakterijų gyvybinės veiklos, tačiau, atmetus retus išsiveržimus, šių šaltinių indėlis nedidelis. Pagrindiniai anglies ir azoto oksidų „tiekėjai“ yra kelių transportas, elektrinės ir visokios lydymosi krosnys.

Rūgščių lietų poveikis labiausiai jaučiamas ir žinomas plačiajai visuomenei Europoje ir JAV šiaurės rytuose, tačiau rizikos zonos taip pat apima Kanadą ir galbūt Kalifornijos Siera, Uolinius kalnus ir Kiniją. Vietomis kritulių, priartėjusių prie stalo acto rūgštingumo. Dėl rūgštaus lietaus padarytos žalos mastas tebėra diskusijų objektas. Iš pradžių dėmesys buvo sutelktas į žalą ežerų ir upių ekosistemoms, tačiau buvo atsižvelgta ir į brangiai kainuojančias pasekmes, tokias kaip žala pastatams, tiltams ir įrangai. Sunkiausia kiekybiškai įvertinti oro taršos poveikį žmonių sveikatai.

Didžiausia žala daroma ežerams, kuriuose vanduo turi silpnas buferines savybes. Esant natūraliems šarminiams buferiams, lietaus atnešti rūgštiniai junginiai (daugiausia sieros ir azoto rūgštys, organinės rūgštys mažesniais kiekiais) neutralizuojami. Tačiau ežerai, esantys ant granitinių (rūgščių) uolienų, yra labai jautrūs į juos patenkančių rūgščių poveikiui, galinčioms metalų, tokių kaip aliuminis ir manganas, jonus paversti tirpalais, o tai gali lemti augalų ir dumblių augimo slopinimą. kai kuriuose ežeruose – žuvų populiacijų sumažėjimas ar net išnykimas. Didelę žalą daro rūgštūs lietūs ir augmenija, o jų įtakos pasireiškimas gali būti labai įvairus – nuo ​​defoliacijos iki plonos šaknų sistemos sunaikinimo.

Tokioje vietovėje kaip JAV šiaurės rytai pagrindiniai tokios taršos šaltiniai yra anglimi kūrenamos elektrinės, kuriose yra daug sieros. Viena iš galimų teršalų išmetimo prevencijos priemonių yra cheminių skruberių – įrenginių, kuriuose ištirpinamos, nusodinamos arba sugeriamos pramoninėse dujose esančios nepageidaujamos priemaišos, įrengimas. Katalizatoriai, mažinantys azoto oksido emisiją tiek iš stacionarių, tiek iš mobiliuosius įrenginius, yra dar vienas iliustruojantis pavyzdys svarbus vaidmuo chemija kovoje už oro kokybę.

Įvairūs būdai kovoti su rūgštiniu lietumi kasmet reikalauja milijardų dolerių. Kai rizika tokia didelė, svarbu, kad būtų gerai suprasti atmosferos procesai, susiję su transportavimu, cheminėmis transformacijomis ir galutiniu teršalų „likimu“.

Rūgštys iškrenta arba kartu su lietumi ir sniegu („šlapiais“ krituliais), arba dujinių rūgščių junginių aerozolių pavidalu, nusėdusių ant dirvos, augalų lapų ir kt. („sausi“ krituliai). Tai, kas baigiasi kaip krituliai, paprastai patenka į atmosferą visiškai kitokiu pavidalu. Pavyzdžiui, anglyse esanti siera oksiduojama į dujinį dioksidą ir tokia forma išmetama iš kaminų. Keliaudamas per atmosferą, dioksidas lėtai oksiduojasi ir reaguoja su vandeniu, sudarydamas sieros rūgštį, kuri gali grįžti į žemę šimtus mylių pavėjui.

Azoto oksidų susidarymo, cheminių transformacijų ir pašalinimo iš atmosferos būdai taip pat yra labai sudėtingi. Azotas ir deguonis, kaitinami iki aukštos temperatūros elektrinės, aukštakrosnėse ir automobilių varikliuose, susidaro azoto monoksidas NO, kuris reaguoja su oksidatoriais ir susidaro dioksidas, NO 2, o kartais ir azoto rūgštis HNO 3, kaip galutinis produktas. Kiekybiniuose pasaulio azoto oksidų balanso įvertinimuose – jų patekimo šaltiniuose ir išsiskyrimo vietose – vis dar yra daug neaiškumų.

Kol mūsų žinios apie įvairių cheminių azoto, sieros ir anglies formų biogeocheminius ciklus, apie jų šaltinius ir transformacijas pasauliniu mastu nėra išsamios, atmosferos taršos kontrolės strategijos pasirinkimas yra sudėtingas. Atmosferos ir aplinkos chemija yra svarbiausia kuriant sveikesnę ir švaresnę buveinę. Patikimų metodų, leidžiančių nustatyti priemaišų pėdsakus ore, sukūrimas, svarbių atmosferos reakcijų kinetikos tyrimas ir naujų, efektyvesnių cheminių procesų, mažinančių teršalų išsiskyrimą, atradimas yra tikslai, kurie turėtų būti įtraukti į nacionalinė programa veiksmą ateinančiam dešimtmečiui.

Apsauga nuo klimato nelaimių: šiltnamio efektas

Siekdami maisto, plataus vartojimo prekių, šilumos namams ir energijos pramonei, padidinome daugelio dujinių mikrokomponentų kiekį atmosferoje. Kai kurie iš jų sugeria saulės energiją ir paverčia ją šiluma, o tai galiausiai gali sukelti klimato kaitą su pražūtingomis pasekmėmis. Jei žmogaus sukeltas šių dujų išmetimas į atmosferą lemia reikšmingą globalinis atšilimas, rezultatas gali būti potvynis dėl tirpstančio poliarinio ledo kepurės, o produktyvią žemės ūkio paskirties žemę paversdamas dykuma ir badu. Dažniausiai kalbant apie tokias prognozes, anglies dioksidas sulaiko saulės energiją. Tačiau bendras azoto oksido, metano ir kt. kiekio padidėjimo poveikis yra panašus į anglies dioksido kaupimosi poveikį.

Kitų teršalų išmetimui sumažinti taikomi metodai yra nepakankami, kai Mes kalbame apie anglies dioksidą, kuris milžiniškais mastais susidaro degant mineraliniam kurui ir biomasei. Didelę reikšmę turi biogeocheminis anglies ciklas. Kokios bus miškų kirtimo ir deginimo pasekmės besivystančios šalys? Koks yra metano, kurį gamina termitai ir kiti mikroorganizmai, vaidmuo? Ar dėl žmogaus veiklos į atmosferą patekusios kietosios dalelės ir skysčių lašeliai gali sumažinti saulės šviesos patekimą ir taip panaikinti anglies dioksido, metano ir azoto oksido padidėjimo poveikį? arktiniuose regionuose buvo aptikta didelė suodžių ir kitų aerozolių koncentracija. Šių aerozolių, vadinamų „Arkties rūku“, šaltiniai, sudėtis, spinduliavimo savybės, galutinis likimas ir poveikis turi būti ištirtas ir suprasti.

Suodžių elgesys atmosferoje tampa dar stipresnis didesnę vertę susiję su galimomis atmosferos pasekmėmis dėl branduolinio ginklo panaudojimo. Pasaulinio atšalimo, kurį sukelia suodžių susidarymas branduolinio karo metu, hipotezė buvo iškelta dar 1982 m. Nuo tada šis efektas vadinamas „branduoline žiema“. Net ribotas branduoliniai karai susidarytų pakankamai suodžių, kad patamsintų saulę ir užšaltų pasėliai vasaros laikas. Yra daug neaiškumų dėl aerozolių buvimo ore trukmės ir suodžių poveikio radiacijos balansui.

Skirtingai nuo vietinės taršos, pasaulinės teršalų problemos sukelia aklavietę, nes reikia imtis veiksmų pasauliniu mastu, o skirtingų šalių piliečiai joms teikia skirtingą prioritetą. Anksčiau pirmenybę iškastiniam ar branduoliniam kurui pirmiausia lėmė ekonominiai veiksniai, pavyzdžiui, turtingos anglies atsargos. Tačiau pelnas pasaulinė grėsmė aplinka, ypač dėl anglies dioksido kaupimosi atmosferoje, kurį pagreitina deginant anglį, gali būti priversti persvarstyti branduolinės energijos privalumus ir trūkumus. Prireiks metų, kol įgytumėte pagrindinių žinių, reikalingų protingam pasirinkimui. Turime sukurti šį pagrindą, kad galėtume pasverti realią anglies dioksido kaupimosi atmosferoje grėsmę, atsižvelgdami į turimas alternatyvas. Vertinant reikėtų atsižvelgti į aplinkos apsaugos ir branduolinės energijos atliekų problemą.

Rizikos vertinimas

Yra dviejų tipų toksiškumas. Vienas cheminis vaistas gali sukelti ligą netrukus po poveikio – tai ūmus toksiškumas. Kitas vaistas gali turėti nepageidaujamą poveikį daug vėliau, po ilgo vartojimo – tai lėtinis toksiškumas. Pavyzdžiui, ūmiai toksiškos fosgeno dujos Cl 2 CO gali atsitiktinai išsiskirti, kai elektros tinklo gaisras gesinamas anglies tetrachlorido gesintuvu. Esant 5 ppm koncentracijai fosgenas po kelių minučių sukelia akių dirginimą, o didesnė nei 50 ppm koncentracija gali būti mirtina. Priešingai, benzenas, C 6 H 6 , yra chroniškai toksiškas. Įkvėpus tos pačios koncentracijos benzeno garų, 50 ppm, iš karto efekto neduoda, tačiau ilgai (daug mėnesių ar metų) kasdien veikiant benzeną, gali sumažėti raudonųjų kraujo kūnelių (hemoglobino) skaičius ir leukocitų kiekis kraujyje.

Deja, nėra lengva gauti išsamios informacijos apie toksiškumą. Dauguma tikslus būdas- Griežtas būdas yra paveikti vaistą pakankamai žmonių, kad būtų įrodytas jo saugumas arba nustatyta dozė, nuo kurios pradedamas aptikti toksiškumas. Akivaizdu, kad duomenis apie lėtinį toksiškumą gauti sunkiausia. Kad iš stebėjimų būtų galima išgauti reikiamą statistinę informaciją, labai didelė grupėžmonių. Tokio pobūdžio problemos priklauso epidemiologijos kompetencijai.

Kas yra epidemiologija

Istoriškai epidemiologija išsivystė kaip epidemijų mokslas, t.y. greitai plintančių ligų. Tačiau šiandien epidemiologija taip pat naudojama kaip statistinė priemonė ūminiam ar lėtiniam toksiškumui nustatyti, net jei poveikis sveikatai yra labai mažas. Pavyzdžiui, vinilo chloridas CH2CHC yra kancerogenas. Ši išvada buvo pagrįsta tuo, kad pagal statistiką labai reta kepenų vėžio forma, angiosarkoma, dažniausiai pasireiškia nedaugeliui darbuotojų, kurie ilgą laiką buvo veikiami didelės šio junginio koncentracijos (šimtai milijonų dalių). laikas. Šiuo atveju buvo galima padaryti patikimą epidemiologinę išvadą dėl šio junginio toksiškumo ir labai mažo jo pavojingumo plačiajai visuomenei.

Kas sukelia ką?

Deja, stebėjimų rezultatai gali būti klaidingai interpretuojami, net jei yra pakankamai statistinių duomenų. Pavyzdžiui, statistika rodo, kad storosios žarnos vėžys JAV yra daug dažnesnis nei Indijoje, o amerikiečiai vartoja daugiau pieno produktų nei indai. Tačiau prieš darant išvadą, kad pieno produktai sukelia vėžį, reikia atsiminti, kad storosios žarnos vėžys yra dažnas vyresnio amžiaus žmonėms ir kad vidutinė amerikiečių gyvenimo trukmė yra daug ilgesnė nei indų. Taigi galima daryti priešingą išvadą: pieno produktų vartojimas leidžia gyventi pakankamai ilgai, kad prasidėtų (dėl kitų priežasčių) gaubtinės žarnos vėžys. Epidemiologija gali nustatyti, kad vienas lydi kitą, tačiau tai nebūtinai reiškia priežastinį ryšį tarp dviejų reiškinių. Epidemiologai juokauja, kad populiacijos augimo tempo mažėjimas Vakarų Europoje XX amžiuje maždaug atitinka gandrų populiacijos mažėjimo tempus šiame regione, tik nedaugelis iš to padarys išvadą, kad gimstamumas sumažėjo, nes yra neužtenka gandrų vaikams pristatyti.

Istorija su DDT

Viskas prasidėjo 1939 m., kai šveicarų chemikas Paulas Mülleris, sistemingai ieškodamas naujų insekticidų, susintetino dichlordifeniltrichloretaną (DDT). Iš pradžių į DDT buvo žiūrima kaip į stebuklą: jis buvo išskirtinai veiksmingas prieš įvairius kenkėjus ir, skirtingai nei tuo metu plačiai naudojami švino ir arseno junginiai, neparodė ūmaus toksiškumo žmonėms.

Privalumai. Jungtinės Valstijos pirmą kartą plačiai panaudojo DDT 1944 m. Antrojo pasaulinio karo metais kovojant su Italijos kariniuose daliniuose ir tarp civilių gyventojų plintančia šiltinės epidemija. Tyfą nešioja kūno utėlės, o siekiant sunaikinti šiuos vabzdžius, tūkstančiai žmonių buvo dosniai apipilami nuo galvos iki kojų DDT. Epidemija buvo sustabdyta, o tai užkirto kelią žmonių gyvybei, o tai galėjo tapti pražūtinga.

Po tokios įspūdingos sėkmės buvo nuspręsta griebtis DDT kovojant su maliariją platinančiu uodu Anopheles. Prieš vartojant DDT, maliarija kasmet nusinešdavo 2–3 milijonus gyvybių, o žmonių, sergančių šia sunkia liga, skaičius buvo dar didesnis. Dėl 10 metų DDDT naudojimo daugelyje šalių maliarija nustojo būti tokia baisi rykštė. Indijoje ligų skaičius sumažėjo nuo 75 milijonų 1952 m iki 100 tūkst., 1964 m., SSRS nuo 35 mln. 1956 m. iki 13 tūkst., 1966 m Per tą patį laiką Šri Lankoje maliarijos „duoklė“ sumažėjo nuo 12 000 gyvybių iki nulio! Pasaulio organizacija Sveikata ir Jungtinės Tautos pripažįsta, kad šis stebuklingas vaistas išgelbėjo apie 50 milijonų gyvybių vien nuo maliarijos. Už savo darbą daktaras Paulius Mülleris buvo apdovanotas 1948 m. Nobelio medicinos premija.

Rizika. Deja, DDT istorija tuo nesibaigia. 1972 metais Aplinkos apsaugos agentūra uždraudė naudoti DDT JAV. Kaip jiems tai pavyko, yra kita istorija ir sėkmės istorija, tačiau šį kartą kovojant už būtinybę stebėti aplinką laukiant plačiai vartojamų vaistų šalutinio poveikio.

Jau 1946 m. mokslininkai nustatė, kad DDT kaupiasi riebaliniuose audiniuose ir ten išlieka itin ilgai. Gyvūnai ir žuvys, kaip ir žmonės, daugiausia yra vandens sistemos. Medžiagų transportavimas ir pašalinimas iš organizmo atliekamas jų vandens aplinkoje. Tačiau chloro turintys angliavandeniliai, tokie kaip DDT, labai blogai tirpsta vandenyje (apie 2 mln. dalių): jie ilgai tirpsta ir koncentruojasi riebaliniuose audiniuose. Pavyzdžiui, DDT lengvai patenka į motinos pieno riebalus. Agentūra tinkamai sureagavo į šią nerimą keliančią informaciją, nustatydama maksimalias saugias DDT koncentracijas karvės piene ir kituose maisto produktuose. Dėl atsargumo iš pradžių buvo priimtas nulinis saugumas. Tačiau „nulinis požiūris“ turi savų problemų. Pieno mėginys gali būti laikomas saugiu, jei jautriausiais matavimais jame neaptinkama DDT. Todėl tobulėjant analitiniams metodams, pasikeičia saugios koncentracijos sąvokos prasmė. Nulinė riba visada yra susijusi su saugos lygiu su aptikimo metodu, o ne su patikimiausiu pavojaus laipsnio įvertinimu. Dėl šios ir kitų priežasčių nulinė riba pasirodė apgailėtina, ir Agentūra ją pakeitė „priimtinu saugos lygiu“ – 0,05 mln. akcijų.

Laikui bėgant paaiškėjo, kad DDT patekęs į aplinką jis ten suyra labai sunkiai. Patobulinti aptikimo metodai leido nustatyti, kad po 10 metų išnyksta tik apie 50% pesticidų – dėl suirimo ar pernešimo į kitą vietą.

Galiausiai, kylant maisto vartojimo laiptais, sukaupta duomenų apie DDT koncentraciją. Apdorojus guobas, DDT koncentracija dirvožemyje siekė 100 ppm, sliekuose – 140 ppm, o paukščiuose, kurie ėdė šias kirmėles, viršijo 400 ppm. Ši DDT koncentracija buvo akivaizdžiai žalinga paukščiams, ypač didesniems plėšriesiems paukščiams. Matyt, DDT trukdo jų dauginimuisi, sukeldamas pavojingą kiaušinio lukšto plonėjimą. Kai kurios paukščių rūšys, pvz., ereliai ir sakalai, pradėjo sparčiai nykti, kai tik šis nemalonumas prisidėjo prie kitų žmonių kėsinimosi į jų buveinę.

Didžiausias DDT gamybos lygis vien JAV siekė 156 milijonus svarų (1959 m.). Nuo pat atsiradimo DDT buvo taip plačiai naudojamas visame pasaulyje, kad neliko nepaliestas nė vienas žemės sklypas. Jis randamas atokių Aliaskos vietovių gyventojų, pingvinų ir Antarktidos ruonių riebaliniuose audiniuose. Be to, kai kurie vabzdžiai ir kenkėjai per ilgą jo naudojimo laikotarpį įgijo atsparumą DDT, o kai kurie naudingi vabzdžiai kai kuriose vietose buvo sunaikinti dėl šio vaisto.

Rizikos/atlygos lygtis. Istorija su DDT - geras pavyzdys rizikos ir naudos derinys Akivaizdu, kad iš pradžių dominuoja iš karto laukiama nauda (mūsų atveju – žmonių gyvybių išsaugojimas), o kainos, kuri galėtų ją viršyti, nėra. Tikėtinas gėris įgyvendinamas, tačiau akylas stebėjimas atskleidžia visuotinius aplinkos trikdžius, kurių negalima nepastebėti. Ir nors joks žmogaus atvejis negali būti siejamas su DDT poveikiu, akivaizdu, kad kai kurios vaisto savybės prieštarauja mūsų norui apsaugoti pasaulis: tai yra nepaprastas DDT stabilumas, jo mobilumas ir giminingumas gyvų organizmų sistemoms. Viena vertus, iškilusios problemos kliudė tolimesniam DDT naudojimui, kita vertus, siūlė ir kokių savybių turėtų turėti jo pakaitalas. Tokių pakaitalų jau buvo rasta – tai insekticidai, kurių biologinis veikimas daug specifiškesnis, kurie, kaip ir DDT, nėra toksiški žmogui, tačiau natūralioje aplinkoje suyra per kelias dienas ar savaites. DDT ne tik išgelbėjo milijonus žmonių gyvybių, bet ir parodė kelią geriausias sprendimas rizikos ir naudos lygtis.

Ką kiekvienas žmogus gali padaryti, kad pagerintų savo santykį su aplinka? Norėdami įvardinti kelias iš šių sričių:

1. Sumažinkite ploviklių, kurie yra rimtas vandens taršos šaltinis, nes juose yra daug fosforo, naudojimą.

Plastikinių butelių ir skardinių išmetimas, galvojant, kad jie natūraliai nesuyra daugelį šimtų metų ir išmetimo problema plastikiniai buteliai-- vienas iš svarbius klausimus su kuriais susiduria aplinkosaugininkai visame pasaulyje.

Riebalų maisto produktų, kavos, arbatos, medvilnės likučių negalima mesti į kanalizaciją, nes jie ne tik užkemša vamzdžius, bet ir pavojingai teršia vandenį.

Nenuleiskite vandens be reikalo. Čiaupai turi būti ne tik tinkami eksploatuoti, bet ir sandariai uždaryti. Visada reikia atminti, kad geriamojo vandens tiekimas nėra neribotas, jo suvartojimas kasdien auga.

Venkite naudoti įvairius aerozolius patalpoms, kūnui „atgaivinti“, nes jie yra oro teršalai.

Geriausia mesti rūkyti. Kiekvienas rūkalius didina oro taršą, ypač patalpose, kur tampa neįmanoma kvėpuoti.

Jūs turite išlaikyti savo automobilį geros būklės.

Kai tik įmanoma, naudokitės viešuoju transportu. Asmeniškai – piko valandomis geriau nekeliauti.

Naudokite bešvinį benziną, nes jis daug mažiau teršia orą nei didelio oktaninio skaičiaus benzinas.

Nenaudokite ragų užstatytose vietose.

Protingas elektros naudojimas. Išjunkite apšvietimą ir kitus elektros prietaisus, kurių šiuo metu nereikia.

Vaikščiokite kasdien ir kiek įmanoma daugiau. Tai turi teigiamą poveikį sveikatai.

Sodinkite medžius ir rūpinkitės jais. Jie praturtina orą deguonimi, sugeria anglies dioksidą, neutralizuoja triukšmą.

Skaitykite maisto produktų etiketes. Ypač nepamirškite apie produktų galiojimo laiką. Atkreipkite dėmesį į šiuose maisto produktuose naudojamų konservantų rodiklius. Konservantai, sukeliantys piktybiniai navikai: E103, E105, E121, E123, E125, E126, E130, E131, E142, E152, E210, E211, E213-217, E240, E33O, E477. Virškinimo trakto ligas sukeliantys konservantai: E221 - 226, E320 - 322, E338-341, E407, E450, E461-466. Alerginiai konservantai: E230-232, E239, E311-313. Konservantai, sukeliantys kepenų ir inkstų ligas: E171 – 173, E320 – 322. Olandijoje ir Vokietijoje gaminama kola ir margarinas konservuojami vėžiagyvių emulsikliu (konservantu), nurodytu ant E33O pakuotės. Dabar, kai į mūsų šalį atskriejo galingas srautas pigių produktų Vakaruose, įsigytų ne visada šioje srityje kompetentingų verslininkų, reikia būti ypač atidiems savo sveikatai ir pagalvoti apie pasekmes, nes kas yra gaminama. Labai išsivysčiusiose šalyse yra visiškai skirtingų konservantų.

Šiandien vis dar turime jėgų rasti kompromisą tarp savo siekių ir gamtos galimybių. Imamasi daug priemonių žmogaus ir gamtos santykiams reguliuoti. Šia kryptimi jau daug kas išplėtota. AT išsivyščiusios šalys, kur ekonomika yra pavaldi rinkos santykiams, intensyviai vystosi Energiją taupančios technologijos. Tai leidžia sudeginti mažiau kuro, o tai reiškia, kad į atmosferą išmetama mažiau anglies.

Kuriami variantai, kaip kovoti « šiltnamio efektas ». Tradiciniai jo prevencijos būdai yra naudoti tokias energijos rūšis, kurios neleidžia deginti mineralinio kuro. Yra dumblių, kurie sugeria didelis skaičius anglies dvideginio, o kai kurie mokslininkai siūlo auginti šiuos dumblius, siekiant sumažinti „šiltnamio efektą“.

Protas sufleruoja, kad būtina kuo greičiau sustabdyti tolesnį gamtos niokojimą, pradėti jos atkūrimą pasauliniu mastu. Iki šiol supratimas, kad jų gyvenimas priklauso nuo žmonių sąveikos su gamta, netapo visuotiniu. Taip yra iš dalies dėl to, kad dauguma žemiečių neturi informacijos apie visos mūsų planetos būklę ir mažai kas susimąsto, kaip tai asmeniškai veikia visą ekologinę sistemą.

Norint apsaugoti gamtą pasauliniu mastu, planuojama sukurti tarptautinius įstatymus aplinkos vadyba yra privaloma visoms šalims. Tai reiškia, kad reikės sukurti tarptautinį Įstatymų leidyba. Žmonių sąveikai su gamta būtina sukurti visą mokesčių ir baudų sistemą. Ir, žinoma, sukurti sistemą operatyvinė kontrolė. Šiuo metu šių problemų sprendimo būdų ieškoma valstybiniu ir tarptautiniu lygiu.

Išvada

Skambiausia išvada – sunku įvertinti rizikos laipsnį. Paracelsas tvirtino, kad viskas yra nuodinga ir kad nuodus lemia tik dozė. Tačiau labai sunku nustatyti dozę. Eksperimentai su žmonėmis neįmanomi, o eksperimentuose su gyvūnais gautų rezultatų pritaikomumas visada kelia abejonių. Epidemiologija nurodo gretutinį ryšį, bet neatskleidžia priežastinių ryšių.

Taip pat yra daug subjektyvių veiksnių. Rizika, kad kažkas nepaisys, kažkam jau nepriimtina. Dar blogiau, kai vienai žmonių grupei gresia pavojus, o kitai grupei tai naudinga. Galiausiai, mes visi labai jautriai reaguojame į riziką, kurią turime prisiimti prieš savo valią.

Nepaisant šių kartais bauginančių sunkumų, rizikos ir naudos palyginimai tapo įprasti priimant daugybę sprendimų, turinčių įtakos mūsų gyvenimui. Kai kuriuos iš jų mūsų išrinktoji vyriausybė priima be mūsų dalyvavimo. Kitus renkamės patys balsavimo kabinose. Tačiau bet kuriuo atveju šie sprendimai turi būti pagrįsti bendrojo gėrio ir bendros valios principais. Šiam tikslui pasiekti būtina didinti gyventojų mokslinį raštingumą. Aišku, kad pradėti reikia anksti, nuo mokyklinio amžiaus; moksliniam švietimui reikėtų skirti daugiau dėmesio.

Bibliografija

1. J. Pimentel, J. Kunrod: „Chemijos galimybės šiandien ir rytoj“, leidykla „Mir“, 1999 m.

2. Khoroshavina S.G. Šiuolaikinio gamtos mokslo sampratos. Rostovas prie Dono, Finiksas, 2005 m

3. Gorelovas A.A. Šiuolaikinio gamtos mokslo sampratos: Proc. pašalpa universitetams (grifas) - M .: VLADOS, 2000

4. Petrosova R.A. Gamtos mokslas ir ekologijos pagrindai: Proc. pašalpa - M .: Akademija, 2000

5. Gamtos mokslų ir ekologijos pagrindų seminaras / R.A. Petrosova .- M .: Akademija, 2000 m.

6. Gorelovas A.A. Šiuolaikinės gamtos mokslų sampratos: Vadovėlis universitetams (grifas) - M .: AST: Astrel, 2002.

7. Lozovskis V.N. Šiuolaikinės gamtos mokslų sampratos: Vadovėlis universitetams (grifas) - Sankt Peterburgas: Lan, 2006 m.

8. http://ihtik.lib.ru/

9. http://ru.wkpedia.org

10. http://commons.wikimedia.org.

11. http://slovari.yandex.ru

Panašūs dokumentai

Gyvūnų populiacijos, individų ir aplinkos veiksnių ryšio ypatumai. Aplinkos komponentai, kurie vaidina svarbų vaidmenį gyventojams. Išsilavinimas ir bendruomenių tipai, grupės efekto ypatumai, konkurencija ir trukdžiai.

santrauka, pridėta 2010-07-20


Žmogaus prisitaikymo prie aplinkos sąlygų procesų apibūdinimas. Pagrindinių adaptacijos mechanizmų tyrimas. Bendrųjų organizmo atsparumo didinimo priemonių tyrimas. Higienos įstatymai ir modeliai. Higieninio reguliavimo principų aprašai.

pristatymas, pridėtas 2014-11-03


Pasaulio vandenyno gelmėse vykstančių procesų pobūdis ir kryptis, globali jų kaita aplinkoje. Anglies cirkuliacija dėl fizinių ir cheminių, biologinių procesų. Pasaulinio anglies dioksido ciklo vandenyje modelis.

santrauka, pridėta 2014-12-14


Prioritetiniai aplinkos teršalai ir jų poveikis dirvožemio biotai. Pesticidų poveikis mikroorganizmams. Bioindikacija: samprata, metodai ir savybės. Dirvožemio drėgmės nustatymas. Mikroorganizmų apskaita įvairios aplinkos. Ashby ir Hutchinson trečiadienį.

kursinis darbas, pridėtas 2014-11-12


Apibendrinant būdus, kaip išsaugoti ir gerinti gyventojų sveikatą šiuolaikinėmis sąlygomis. Aplinkos veiksnių įtakos gyventojų sveikatai tyrimo pagrindinių metodologinių požiūrių apžvalga: epidemiologinė, prenosologinė, sisteminė.

santrauka, pridėta 2015-04-01


Organizmo prisitaikymas prie aplinkos sąlygų bendrais biologiniais terminais, jo būtinumas tiek individo, tiek rūšies išsaugojimui. Apsaugos nuo nepalankių aplinkos sąlygų metodai. Anabiozė, stuporas, žiemos miegas, migracija, fermentų aktyvacija.

santrauka, pridėta 2009 09 20


Gamtos mokslas kaip ypatinga žinių forma, jos tyrimo metodų objektas, žmogaus kultūros formavimosi ir raidos istorija. Reliatyvumo principas, erdvės ir laiko santykis. Energijos didinimo principai. Chemijos vieta šiuolaikinėje civilizacijoje.

mokymo vadovas, pridėtas 2010-01-16


Masės ir energijos tvermės dėsniai makroskopiniuose procesuose. saviorganizacija cheminės sistemos ir cheminių procesų energetika. Biologinio materijos organizavimo lygio ypatybės. Aplinkos tarša: atmosfera, vanduo, dirvožemis, maistas.

kontrolinis darbas, pridėtas 2010-11-11


Pažinimo subjekto pozicijos tyrimas poneklasikinio mokslinio pasaulio paveikslo, pagrįsto visuotinio evoliucionizmo idėjomis, formavimosi kontekste. Žmogaus, kaip pažinimo subjekto ir kaip aplinkos dalies, padėties dvilypumo problema.

straipsnis, pridėtas 2010-02-28


Žmogus kaip biosferos dalis, jo esmė ir vaidmuo. Biosferos samprata, sandara ir funkcijos. Biogeocenozė kaip elementari Žemės gyvybės organizavimo biosferinio lygio vieneto struktūra. Efektai ekonominė veiklažmogus aplinkai.

Vis dažniau iškyla visai kitokia problema: greitai ir be pėdsakų ištirpinti ar išardyti į atskirus paprastus elementus medžiagas, kurios jau tapo žmogui nereikalingos. Kai kurios patvarios cheminės medžiagos, ypač dirbtiniai polimerai, sudaryti iš labai didelių molekulių, išlieka žemėje dešimtmečius ar šimtus metų nesuirdami. Chemikai dabar kuria sintetinius audinius, plėveles, pluoštus ir plastikus iš laboratorijoje sukurtų polimerų, pavyzdžiui, augaluose randamo krakmolo ar pluošto. Pasibaigus eksploatavimo laikui, šie polimerai greitai ir lengvai suirs, neteršdami aplinkos. Chemija kasdien visapusiškiau ir įvairiau išnaudoja Žemės turtus, nors pats laikas pradėti juos tausoti. Mokslininkai visą laiką turi atsiminti senovės Romos filosofo Senekos perspėjimą: „Kaip tikėjo mūsų protėviai, per vėlu būti taupiems, kai paliekamas dugne. O be to ten lieka ne tik nedaug, bet ir blogiausia. Turime saugoti savo Žemę, mes jai labai daug skolingi...

Mokslininkai pradėjo daugiau dėmesio skirti oro grynumui, kuriuo kvėpuoja visa gyvybė Žemėje. Žemės atmosfera nėra tik mechaninis dujų mišinys. Žemę supančiame dujų apvalkale vyksta greitos cheminės reakcijos, o kai kurie pramoniniai išmetimai į atmosferą gali sukelti negrįžtamus ir nepageidaujamus subtilaus heterogeninių, bet mums labai svarbių oro komponentų balanso pokyčius. Sovietų mokslininkas V. L. Talrozė kažkada teisingai pastebėjo, kokios nereikšmingos augalams, gyvūnams ir žmonėms gyvybiškai svarbių medžiagų, sudarančių dujinį Žemės apvalkalą, masės: „Materijos sluoksnis, sukuriantis vos vieno kilogramo kvadratiniame centimetre slėgį, yra aplinka. kuria mes gyvename ir dirbame, kuri praleidžia garsus į mūsų ausį, perduoda Saulės šviesą. Dešimt miligramų anglies dioksido iš kiekvieno kilogramo šios medžiagos, sąveikaudamos su saulės šviesa, nuolat palaiko gyvybę Žemėje, 300 mikrogramų ozono saugo šią gyvybę nuo žalingos ultravioletinės spinduliuotės, milijonas mikrogramų elektronų sukuria galimybę bendrauti radijo ryšiu. Ši aplinka, leidžianti skristi vieni pas kitus, kuria kvėpuojame, pagaliau ir gyvena, gyvena fiziškai: tai ne tik audringas oro vandenynas, bet ir dujinis cheminis reaktorius. Chemikai išmoko kurti naujas medžiagas ir netgi sugebėjo aplenkti gamtą, gavę medžiagų, kuriose buvo sujungta nesuderinama. Dabar mokslininkai tiria Gamtos gebėjimą ir gebėjimą išlaikyti išmintingą pusiausvyrą tarp priešingų procesų: atimdami iš Žemės mineralinius turtus, jie stengiasi išsaugoti upių, ežerų, jūrų grynumą, oro skaidrumą ir kvapnų kvapą. žolelių.

Atmosferos apsauga nuo cheminės taršos

Atmosfera turi ne tik tiesioginį poveikį gyviems organizmams, bet ir netiesiogiai, nes nuo jos priklauso Žemės paviršių pasiekiančios saulės spinduliuotės pobūdis, klimatas ir kiti biosferos egzistavimą reguliuojantys veiksniai.

Atmosfera yra įprastas biosferos mechanizmas

Natūrali tarša - veiksnys, prisidedantis prie jo reguliavimo funkcijos. Dujos, išsiskiriančios deginant miškus, ugnikalnių išsiveržimus, biochemines reakcijas, patenka į atmosferą.

Dirbtinė tarša gali būti susiję su išleidimu į atmosferą:

1) kietosios dalelės

2) dujinės medžiagos

3)radioaktyviosios medžiagos

4) Švinas ir kiti sunkieji metalai

Atmosferos savybių pokyčiai dėl taršos

Dirbtinė tarša turi ir tiesioginį, ir netiesioginį poveikį gyviems organizmams. Pavyzdžiui, sieros ir azoto oksidai turi tiesioginį toksinį poveikį organizmams. Tarša taip pat netiesiogiai veikia atmosferą, keičia jos savybes. Ozono ekraną ardo azoto oksidai, chloro ir fluoro junginiai, kurie patenka į atmosferą dėl freonų irimo.

Norint sumažinti oro taršą, būtina:

• valyti atmosferą nuo kietųjų ir dujinių teršalų naudojant elektrostatinius nusodintuvus, skysčių ir kietųjų medžiagų absorberius, ciklonus;
• naudoti aplinkai nekenksmingas energijos rūšis;
• taikyti mažai atliekų ir beatliekes technologijas
• sumažinti automobilių išmetamųjų dujų toksiškumą tobulinant variklių konstrukciją ir katalizatorių naudojimą, taip pat tobulinti esamas ir kurti naujas elektrines transporto priemones ir vandenilio kuro variklius

Vandens išteklių apsauga

Tarša:

• kietosios dalelės
• mineralinės medžiagos (metalų junginys, mineralinės trąšos)
• pramoninės kilmės organinės medžiagos
• aliejus ir jo dariniai
• biologinės kilmės organinės medžiagos
• pesticidai

Nuotekų valymo procesas apima:

• buitinių ir gyvulių nuotekų valymas ir dezinfekavimas;
• nuotekų valymas nuo transporto priemonių ir žemės ūkio technikos priežiūros pasekmių;
• nuotekų, kuriose yra naftos produktų, valymas.

Žemės išteklių apsauga

• kovos su erozija priemonių rinkinys:
• apželdinimas mišku
• žemės ūkio praktika
• tausojanti ūkininkavimo sistema
• tausojančio žemės ūkio kūrimas ir įgyvendinimas
• dirvožemio taršos prevencija
• teisingas trąšų ir pesticidų naudojimas