Kemins roll i miljöföroreningar. Kemi och miljö. Skydd mot klimatkatastrofer: växthuseffekten

Kemins ursprung. Alkemi

Kemi under medeltiden

Modern utveckling av kemi

Kemi och miljöskydd

Slutsats

Kemi är en av de äldsta vetenskaperna.Människan har alltid observerat förändringar omkring sig, när vissa ämnen ger liv till andra eller plötsligt ändrar form, färg, lukt.

Långt innan starten ny era människor visste redan hur man utvinner metaller ur malmer, färgar tyger, bränner lera, de rastlösa sinnena hos tänkare från det förflutna försökte förklara de kemiska omvandlingarna som ständigt uppstår i naturen, nyfikna ögon lade märke till alla nya fenomen i omvärlden, skickliga händer bemästrade komplexa hantverk - alltid förknippat med kemi .. .

Kemins ursprung. Alkemi

De första kemisterna var de egyptiska prästerna. De ägde många hittills olösta kemiska hemligheter. Dessa inkluderar till exempel tekniker för att balsamera kroppar av döda faraoner och ädla egyptier, samt metoder för att få tag i några färger. Således fortsätter de blå och blå färgerna på kärlen som hittades under utgrävningar, gjorda av forntida egyptiska hantverkare, att vara ljusa, även om flera tusen år har gått sedan de gjordes.

Vissa kemiska industrier fanns under antiken i Grekland, Mesopotamien, Indien och Kina.

Redan på III-talet f.Kr. samlades och beskrevs betydande material. Till exempel, i det berömda biblioteket i Alexandria, som ansågs vara ett av världens sju underverk och bestod av 700 tusen handskrivna böcker, lagrades också många verk om kemi. De beskrev sådana processer som kalcinering, sublimering, destillation, filtrering, etc. Individuell kemisk information samlad under många århundraden gjorde det möjligt att göra vissa generaliseringar om ämnens och fenomens natur.

Till exempel föreslog den grekiske filosofen Demokritos, som levde på 400-talet f.Kr., först att alla kroppar består av de minsta, osynliga, odelbara och evigt rörliga fasta partiklarna av materia, som han kallade atomer. Aristoteles på 300-talet f.Kr. trodde att grunden för den omgivande naturen är den eviga primärmaterien, som kännetecknas av fyra huvudkvaliteter: värme och kyla, torrhet och fuktighet. Dessa fyra egenskaper kunde enligt hans mening skiljas från den första materien eller läggas till den i vilken mängd som helst.

Aristoteles undervisning var den ideologiska grunden för utvecklingen av en separat era i kemins historia, den så kallade alkemins era.

Alkemi (sen latin Alchemia, alchimia, alchymia), en förvetenskaplig riktning inom kemi, uppstod under III-IV århundradena f.Kr. Dess namn går tillbaka från arabiska till grekiska shemeia från cheo - pour, pour, vilket indikerar sambandet mellan alkemi och konsten att smälta och gjuta metaller. En annan tolkning är från den egyptiska hieroglyfen hmi, som betyder svart (bördig) mark, i motsats till karg sand. Denna hieroglyf betecknade Egypten, platsen där alkemin, som ofta kallades "egyptisk konst", kan ha sitt ursprung. Araberna försåg detta ord med sitt arabiska prefix "al", och därmed bildades ordet alkemi. För första gången finns termen "alkemi" i manuskriptet av Julius Firmicus, en astrolog från 300-talet.

Alkemisterna ansåg att den viktigaste uppgiften var omvandlingen (transmutationen) av oädla metaller till ädla (värdefulla) sådana, vilket faktiskt var kemins huvuduppgift fram till 1500-talet. Denna idé baserades på den grekiska filosofins idéer materiell värld består av ett eller flera "primära element", som, när vissa villkor kan övergå i varandra. Spridningen av alkemin faller på 4-1500-talen, tiden för utvecklingen inte bara för "spekulativ" alkemi, utan också för praktisk kemi. Det råder ingen tvekan om att dessa två kunskapsgrenar påverkade varandra. Inte konstigt att den berömda tyske kemisten Liebig skrev om alkemi att det "aldrig var annat än kemi."

Således är alkemi för modern kemi vad astrologi är för astronomi. Medeltida alkemisters uppgift var att förbereda två mystiska ämnen med vilka man kunde uppnå den önskade förädlingen av metaller. Det viktigaste av dessa två preparat, som skulle ha egenskapen att förvandlas till guld inte bara silver, utan även sådana metaller som bly, kvicksilver etc., kallades de vises sten, det röda lejonet, det stora elixiret. Det har också kallats det filosofiska ägget, den röda tinkturen, universalmedlet och livselixiret. Detta botemedel var tänkt att inte bara förädla metaller, utan också tjäna som en universell medicin, dess lösning, den så kallade gyllene drycken, var tänkt att läka alla sjukdomar, föryngra den gamla kroppen och förlänga livet.

Ett annat mystiskt botemedel, redan sekundärt i sina egenskaper, kallades vitt lejon, vit tinktur, begränsades av förmågan att förvandla alla oädla metaller till silver.

Alkemins födelseplats anses vara Forntida Egypten. Alkemisterna började själva sin vetenskap från Hermes Trismegistus (aka egyptisk gud Thoth), och därför kallades konsten att göra guld hermetiskt. Alkemisterna förseglade sina kärl med ett sigill med bilden av Hermes - därav uttrycket "hermetiskt förseglade".

Det fanns en legend att änglarna lärde jordiska kvinnor som de gifte sig med konsten att förvandla "enkla" metaller till guld, som beskrivs i Första Moseboken och profeten Enoks bok i Bibeln. Denna konst förklarades i en bok som heter Hema. Den arabiske forskaren al-Nadim (900-talet) trodde att grundaren av alkemin var Hermes den store, ursprungligen från Babylon, som bosatte sig i Egypten efter den babyloniska pandemonium.

Det fanns grekisk-egyptiska, arabiska och västeuropeiska alkemiskolor. Den romerske kejsaren Diocletianus beordrade 296 att alla egyptiska manuskript som rör konsten att tillverka guld skulle brännas (förmodligen handlade det om förgyllning och konsten att göra falska smycken). På 300-talet e.Kr. utforskades uppgiften att förvandla metaller till guld av den Alexandriska skolan av vetenskapsmän. Författaren, som talade under pseudonymen demokrat, tillhörde de Alexandriska forskarna, med sitt arbete "Physics and Mysticism" lade grunden för en lång rad alkemiska manualer. För att säkerställa framgång dök sådana verk upp under namnen på kända filosofer (Platon, Pythagoras, etc.), men på grund av stilens allmänna oklarhet är de lite förstådda, eftersom alkemisterna höll de flesta av sina prestationer i hemlighet, krypterade beskrivningar av de erhållna ämnena och genomförda experiment.

Den största samlingen av alkemiska manuskript förvaras i Sankt Markus bibliotek i Venedig.

Grekerna var arabernas lärare, som gav alkemin dess namn. Västerlandet antog alkemin från araberna på 900-talet. Under perioden från 10- till 1500-talet ägnade sig välkända vetenskapsmän som satt sin prägel på europeisk vetenskap i alkemi. Till exempel var Albert den store, skaparen av verket "On Metals and Minerals", och Roger Bacon, som lämnade till eftervärlden verken "The Power of Alchemy" och "The Mirror of Alchemy", de mest kända alkemisterna i deras tid. Arnoldo de Villanova, en framstående läkare som dog 1314, publicerade mer än 20 alkemiska verk.

Raymond Lull, den mest kända vetenskapsmannen på 1200- och 1300-talen, var författare till 500 verk av alkemiskt innehåll, vars huvud har titeln "Testamentet som i två böcker framställer den universella kemiska konsten." (Många experter tror dock att Lull, känd för sin fromhet, inte skrev dessa verk, och de tillskrivs bara honom.)

Under 1400- och 1600-talen var många krönta personer nitiskt engagerade i alkemi. Sådant är t.ex. engelsk kung Henrik VI, under vars regeringstid landet översvämmades med förfalskade guld och förfalskade mynt. Metallen som spelade rollen som guld i det här fallet var med all sannolikhet ett kopparamalgam. Charles VII av Frankrike agerade på liknande sätt, tillsammans med den välkände bedragaren Jacques le Coeur.

Kejsar Rudolf II var beskyddare för ambulerande alkemister, och hans bostad representerade dåtidens centrum för alkemivetenskap. Kejsaren kallades germanen Hermes Trismegistus.

Kurfursten August av Sachsen och hans fru Anna av Danmark gjorde experiment: det första - i hans Dresden "Gyllene palatset" och hans fru - i ett lyxigt arrangerat laboratorium vid hennes dacha "Fasanträdgården". Dresden förblev länge huvudstaden för suveräner som nedlåtande alkemin, särskilt i en tid då rivaliteten om den polska kronan krävde betydande ekonomiska utgifter. Vid det sachsiska hovet upptäckte alkemisten I. Betger, som misslyckades med att tillverka guld, porslin för första gången i Europa.

En av alkemins sista adepter var Caetan, kallad greve Ruggiero, en napolitan till födseln, son till en bonde. Han agerade vid domstolarna i München, Wien och Berlin tills han 1709 slutade sina dagar i Berlin på en galge dekorerad med glitterguld.

Men även efter spridningen av själva kemin väckte alkemin intresse hos många, i synnerhet I.V. Goethe tillbringade flera år med att studera alkemisternas verk.

Av de alkemistiska texter som har kommit till oss kan man se att alkemister upptäckte eller förbättrade metoder för att få fram värdefulla föreningar och blandningar, såsom mineral- och vegetabiliska färger, glas, emaljer, salter, syror, alkalier, legeringar och mediciner. De använde dessa knep laboratoriearbete som destillation, sublimering, filtrering. Alkemister uppfann ugnar för långvarig uppvärmning, stillbilder.

Framgångarna av alkemisterna i Kina och Indien förblev okända i Europa. I Ryssland var alkemin inte utbredd, även om alkemisternas avhandlingar var kända, och några översattes till och med till Kyrkoslaviska. Dessutom erbjöd den tyske alkemisten Van Geyden domstolen i Moskva sina tjänster för att förbereda de vises sten, men tsar Mikhail Fedorovich, efter att ha "förhört", avvisade dessa förslag.

Att alkemin inte blev utbredd i Rus förklaras av att pengar och guld i Rus började användas flitigt senare i jämförelse med västländer, eftersom det här skedde en övergång från quitrent till kontanthyra senare. Dessutom stred mystiken, vagheten i målen och overkligheten i alkemins metoder mot det ryska folkets sunda förnuft och effektivitet. Nästan alla ryska alkemister (den mest kända av dem, J. Bruce) är av utländskt ursprung.

Kemi under medeltiden

Sedan renässansen har kemisk forskning alltmer använts för praktiska ändamål (metallurgi, glastillverkning, keramik, färg). I början av 600-talet började alkemisterna använda den kunskap som vunnits för industrins och medicinens behov. Reformatorn inom gruv- och metallurgiområdet var Agricola, och inom medicinen - Paracelsus, som påpekade att "syftet med kemin inte är att tillverka guld och silver, utan att göra mediciner." Under 16-18 århundraden uppstod också en speciell medicinsk riktning för alkemi - iatrokemi (iatrokemi), vars representanter ansåg processerna som inträffade i kroppen som kemiska fenomen, sjukdomar - som ett resultat av kemisk obalans och satte uppgiften att hitta kemiska medel av deras behandling.

Forskarnas önskan att förstå de sanna orsakerna till oförklarliga processer, att avslöja hemligheterna bakom de stora, men oavsiktliga prestationerna av praktiken, blev mer och mer enträgna. Antalet experiment multiplicerade, de första vetenskapliga hypoteserna dök upp. Under medeltiden började människan aktivt och medvetet tävla med naturen för att få användbara ämnen och material. Efter hand skapades kemisk vetenskap och redan på medeltiden dök kemisk produktion upp.

I Rus utvecklades kemin huvudsakligen på sitt eget sätt. I Kievan Rus smältes metaller, glas, salter, färger, tyger tillverkades. Under Ivan den förskräcklige öppnades ett apotek i Moskva 1581. Under Peter I byggdes vitriol- och alunfabriker, de första kemiska fabrikerna, och det fanns redan åtta apotek i Moskva. Den fortsatta utvecklingen av kemi i Ryssland är förknippad med verk av M.V. Lomonosov.

För mer än tvåhundra år sedan talade vår berömda landsman Mikhail Vasilyevich Lomonosov vid ett offentligt möte i St Petersburg Academy of Sciences. I en rapport som har bevarats i vetenskapshistorien under den vältaliga titeln "A Word on the Benefits of Chemistry" läser vi de profetiska raderna: "Kemi sprider sina händer brett i mänskliga angelägenheter ... Vart vi än tittar, vart vi än se, överallt riktar vi blicken mot framgångarna med dess flit".

Djupgående och originell forskning av Mikhail Vasilyevich bidrog till utvecklingen av inte bara teorin om kemi, utan också kemisk praktik. Han lyckades utveckla en enkel teknik för målning av glas, han gjorde ljusa konstgjorda mosaikplattor som överträffade naturliga färgade stenar i rikedom och variation av nyanser, plattor från vilka under många århundraden användes för att göra mosaiker som prydde byggnader. M.V. Lomonosov etablerade, i moderna termer, sin industriella produktion. Detta var en av de första segrarna i kemins historia av ett nytt material syntetiserat av människan över ett ämne skapat av naturen. Lycka till kom fortfarande för sällan. 1700-talets mest insiktsfulla vetenskapsmän, och bland dem M.N. Lomonosov förstod att de vetenskapliga grunderna för kemin just lades. Man kan inte alltid följa den oändliga vägen av otaliga experiment och upprepa samma misstag. För kemins fortsatta framsteg var nya teorier avgörande för att förklara experimentella data och förutsäga hur material och ämnen kommer att bete sig när förhållandena där de befinner sig förändras.

Under andra hälften av 1600-talet gav R. Boyle den första vetenskapliga definitionen av begreppet "kemiskt element". Perioden av omvandling av kemi till en genuin vetenskap slutade under andra hälften av 1700-talet, när den upptäcktes av M.V. Lomonosov (1748) och i allmän syn formulerad av A. Lavoisier (1789) lagen om bevarande av massa i kemiska reaktioner. För närvarande är denna lag formulerad enligt följande: summan av massan av systemets substans och massan som motsvarar den energi som tas emot eller ges bort av samma system är konstant. På kärnreaktioner lagen om bevarande av massa bör tillämpas i den moderna formuleringen.

I början av 1800-talet lade J. Dalton grunden till den kemiska atomismen, A. Avogadro introducerade begreppet "molekyl" (Nya latinska molecula, diminutiv av latinska mol - massa). PÅ modern förståelse det är en mikropartikel som bildas av atomer och kan existera oberoende. Den har en konstant sammansättning av sina ingående atomkärnor och ett fast antal elektroner och har en uppsättning egenskaper som gör det möjligt att skilja molekyler av en typ från molekyler av en annan. Antalet atomer i en molekyl kan vara olika: från två till hundratusentals (till exempel i en proteinmolekyl); sammansättning och arrangemang av atomer i en molekyl förmedlar kemisk formel. Den molekylära strukturen hos ett ämne fastställs genom röntgendiffraktionsanalys, elektrondiffraktion, masspektrometri, elektronparamagnetisk resonans (EPR), kärnmagnetisk resonans (NMR) och andra metoder.

Dessa atomära och molekylära idéer etablerades först på 60-talet av 1800-talet. Sedan A.M. Butlerov skapade teorin om strukturen av kemiska föreningar, och D.I. Mendeleev (1869) upptäckte den periodiska lagen, som är ett naturligt system av kemiska grundämnen. Modern formulering Denna lag låter så här: grundämnenas egenskaper är i ett periodiskt beroende av laddningen av deras atomkärnor. Kärnladdningen Z är lika med atomnumret (serienummer) för grundämnet i systemet. Element ordnade i stigande Z (H, He, Li, Be...) bildar 7 perioder. I 1:a - 2 elementen, i 2:a och 3:e - 8 vardera, i 4:e och 5:e - 18 vardera, i 6:e - 32. Under den 7:e perioden (1990) är 23 element kända. I perioder förändras grundämnenas egenskaper naturligt vid övergången från alkalimetaller till ädelgaser. Vertikala kolumner är grupper av element med liknande egenskaper. Inom grupperna ändras också elementens egenskaper regelbundet (till exempel i alkalimetaller, när man går från Li till Fr, ökar den kemiska aktiviteten). Element med Z = 58-71, såväl som med Z = 90-103, som är särskilt lika i egenskaper, bildar 2 familjer - lantanider respektive aktinider. Periodiciteten hos elementens egenskaper beror på den periodiska upprepningen av konfigurationen av atomernas yttre elektronskal. Ett elements position i ett system är förknippat med dess kemiska och många fysikaliska egenskaper. Tunga kärnor är instabila, därför finns till exempel americium (Z = 95) och efterföljande grundämnen inte i naturen; de erhålls artificiellt i kärnreaktioner.

Mendeleevs lag och system ligger till grund för den moderna teorin om materiens struktur, spelar en avgörande roll i studiet av hela mängden kemiska ämnen och i syntesen av nya element.

Mendeleevs periodiska system av element fick en fullständig vetenskaplig förklaring på grundval av kvantmekaniken. Kvantmekaniken gjorde det för första gången möjligt att beskriva atomernas struktur och förstå deras spektra, fastställa den kemiska bindningens natur, förklara det periodiska systemet av element etc. Eftersom egenskaperna hos makroskopiska kroppar bestäms av rörelsen och interaktionen av partiklarna som bildar dem ligger kvantmekanikens lagar till grund för förståelsen av de flesta makroskopiska fenomen. Således gjorde kvantmekaniken det möjligt att förstå många egenskaper hos fasta ämnen, att förklara fenomenen supraledning, ferromagnetism, superfluiditet och mycket mer; kvantmekaniska lagar ligger bakom kärnkraft, kvantelektronik, etc. Till skillnad från klassisk teori, alla partiklar fungerar i kvantmekaniken som bärare av både corpuscular och vågegenskaper som inte utesluter utan kompletterar varandra.

Sent 1800 - tidigt 1900-tal den viktigaste riktningen Kemi var studiet av lagarna för kemiska processer.

Modern utveckling av kemi

Vad består de av kemiska föreningar? Hur är de minsta partiklarna av materia ordnade? Hur ligger de i rymden? Vad förenar dessa partiklar? Varför reagerar vissa ämnen med varandra, medan andra inte gör det? Kan kemiska reaktioner påskyndas? Förmodligen mer än någon annan vetenskap krävde kemi en förståelse för grunderna, en kunskap om grundorsakerna. Och kemister tillämpade framgångsrikt i sina resonemang de grundläggande bestämmelserna i den atom-molekylära teorin långt innan uppkomsten av exakta experimentella bevis på den verkliga existensen av atomer och molekyler. Den kemiska vetenskapens historia innefattade de teoretiska generaliseringarna av A.L. Lavoisier, D.W. Gibbs, D.I. Mendeleev och andra framstående vetenskapsmän. Periodisk lag och det periodiska systemet av element, lagarna för kemisk jämvikt och teorin om kemisk struktur är nu oskiljaktiga från nya idéer om kemi.

Ett betydande bidrag till utvecklingen av kemi gjordes av den enastående ryska vetenskapsmannen A.M. Butlerov. 1861 skapade han en teori om strukturen hos organiska föreningar, som gjorde det möjligt att föra in ett stort antal organiska ämnen i systemet och utan vilka moderna framgångar i skapandet av nya polymera material inte skulle vara tänkbara.

Teorier om kemisk bindning, skapade på 1900-talet, gör det möjligt att beskriva alla subtiliteter i förhållandet mellan partiklarna som utgör ett ämne. Lagarna som styr förloppet av kemiska processer har upptäckts. Nu har experimentörer och teknologer möjlighet att välja det enklaste och mest effektiva sättet att utföra någon kemisk reaktion. Kemin hade en solid grund, född i förening med matematik och fysik. Kemi har blivit exakt vetenskap. Ovanliga framgångar inom praktisk kemi, baserade på en djup teoretisk förståelse av kemiska fenomen, uppnåddes på relativt kort tid som skilde oss från Lomonosovs era. Till exempel har olika stadier av den kemiska process som gjorde det möjligt för naturen att förvandla organiska ämnen till användbar olja och gas för oss i dag klarats upp. Denna reaktion, viktig för modern industri, ägde rum med deltagande av mikroorganismer och varade i många hundra och tusentals år. Det var möjligt inte bara att förstå, utan också att återskapa denna process. Forskare vid Moskvas universitet har utvecklat en anläggning där välgörande inflytande ljuset från lampor i en grund bassäng med en näringslösning som innehåller organiskt material och mikroorganismer påskyndar - under flera dagar och månader - produktionen av konstgjord olja och gas.

Vår tids kemi är kapabel till mer oväntade omvandlingar. En industriell kemisk apparat har utvecklats - en hög cylinder, in i den övre delen av vilken krossad grön gräsmassa matas. Inuti kolumnen omvandlar speciella biologiska föreningar - enzymer som påskyndar kemiska reaktioner, enligt programmet som satts av forskare, den kontinuerligt inkommande massan till ... mjölk. Vi vande oss vid dessa "mirakel" lika snabbt som vid rymdfärder. Det finns förmodligen ingen sfär av mänsklig aktivitet där produkter från material som föddes tack vare talang och mödosamt arbete från flera generationer av kemister inte skulle användas. I sina egenskaper överträffar de ofta naturens kemiska skapelser. Dessa material har omärkligt och bestämt kommit in i vår vardag, men förvåningen hos människor som såg dem för första gången är ganska förståelig. I början av vårt sekels sjuttiotal upptäckte nyfikna och allestädes närvarande turister i ett avlägset hörn av de ändlösa sibiriska skogarna en familj som hade bott långt från städer och byar i flera decennier. Vad slog eremiterna mest av allt bland de saker som turister tog med sig? Genomskinlig plastfilm! "Glaset är skrynkligt", sa det gråskäggiga familjeöverhuvudet beundrande och kände och tittade på ljuset av polyetenfilm - ett av de många syntetiska material som uppfunnits av kemister för att underlätta och förbättra vårt hushåll och liv. Material som har blivit en användbar och oansenlig del Vardagsliv människor. Kemin kan nu erhålla ämnen med förutbestämda egenskaper: frostbeständiga och värmebeständiga, hårda och mjuka, styva och elastiska, fuktälskande och fuktsäkra, fasta och porösa, känsliga för de minsta spåren av främmande föroreningar eller inerta mot de starkaste kemiska influenserna.

Utseendet inuti en halvledare av en främmande föroreningsatom per miljon atomer av huvudämnet ändrar dess egenskaper till oigenkännlighet: halvledaren börjar kännas ljus och leda elektricitet. Kemister har utvecklat metoder för fullständig rening av halvledare från föroreningar, skapat metoder för att införa en liten mängd föroreningar i deras sammansättning och uppfunnit enheter som signalerar utseendet av "främmande" atomer i ett ämne. Forskare kan syntetisera material som är stabila och oförändrade även vid långvarig exponering för solljus och värme, kyla och fukt.

Kemiska upptäckter sker i laboratorier runt om i världen, där nya komplexa föreningar föds. Den berömda franske kemisten M. Berthelot påpekade stolt den inre gemensammaheten av kemi och konst, som är rotad i deras kreativa natur. Kemi, liksom konst, skapar själv föremål för studier och dess vidare forskning. Och denna egenskap, enligt M. Berthelot, skiljer kemi från andra natur- och humanvetenskaper. Utan en djup förståelse av kemiska lagar är det omöjligt att fullständigt och heltäckande förklara de fenomen som studerats av biologer och fysiker, arkeologer och botaniker, geologer och zoologer.

Inom modern kemi, dess individuella områden - oorganisk kemi, organisk kemi, fysikalisk kemi, analytisk kemi, polymerkemi har blivit till stor del oberoende vetenskaper. I skärningspunkten mellan kemi och andra kunskapsområden uppstod sådana underordnade relaterade vetenskaper som:

§ biokemi - en vetenskap som studerar organismers beståndsdelar kemiska substanser, deras struktur, fördelning, transformationer och funktioner. Den första informationen om biokemi är förknippad med mänsklig ekonomisk aktivitet (bearbetning av växt- och djurråvaror, användning av olika typer av jäsning etc.) och medicin. Av grundläggande betydelse för utvecklingen av biokemin var den första syntesen av ett naturligt ämne - urea (F. Wöhler, 1828), vilket undergrävde idén om "livskraften" som påstås vara involverad i syntesen av olika ämnen av kroppen. Med hjälp av prestationerna från allmän, analytisk och organisk kemi formades biokemi på 1800-talet till en oberoende vetenskap. Införandet av fysikens och kemins idéer och metoder i biologin och önskan att förklara sådana biologiska fenomen som ärftlighet, variabilitet, muskelsammandragning etc. med strukturen och egenskaperna hos biopolymerer ledde i mitten av 1900-talet till separationen av molekylärbiologi från biokemi. Behov nationalekonomi vid mottagande, lagring och bearbetning av olika typer av råvaror ledde till utvecklingen av teknisk biokemi. Tillsammans med molekylärbiologi, biofysik, bioorganisk kemi ingår biokemi i komplexet av vetenskaper - fysikalisk och kemisk biologi;

§ agrokemi - vetenskapen om kemiska processer i jord och växter, mineralnäring av växter, användning av gödningsmedel och metoder för kemisk jordåtervinning; grunden för kemikalisering Lantbruk. Bildades under andra hälften av 1800-talet. Bildandet av agrokemi är förknippat med namnen på A. Thayer, Yu. Liebig, D. I. Mendeleev, D. N. Pryanishnikov och andra. Den utvecklas på grundval av agronomins och kemiens prestationer;

§ geokemi - en vetenskap som studerar jordens kemiska sammansättning, förekomsten av kemiska element och deras stabila isotoper i den, distributionsmönstren för kemiska element i olika geosfärer, lagarna för beteende, kombination och migration (koncentration och spridning) av element i naturliga processer. Termen "geokemi" introducerades av K. F. Shenbein 1838. Grundarna av geokemin är V. I. Vernadsky, V. M. Goldshmidt, A. E. Fersman; den första större sammanfattningen av geokemi (1908) tillhör F. W. Clark (USA). Geokemi inkluderar: analytisk geokemi, fysikalisk geokemi, litosfärgeokemi, processgeokemi, regional geokemi, hydrogeokemi, radiogeokemi, isotopgeokemi, radiogeokronologi, biogeokemi, organisk geokemi, landskapsgeokemi, litogenesgeokemi. Geokemi är en av de teoretiska grunderna för sökandet efter mineraler; Övrig. Kemins lagar bygger på sådana tekniska vetenskaper som kemisk teknik, metallurgi.

Omgiven av systervetenskaper och dottervetenskaper fortsätter kemin att utvecklas. Det hjälper oss att förstå oss själva, låter oss förstå många komplexa processer som äger rum i världen.

Xkemi och miljöskydd

Alltmer uppstår ett helt annat problem: att snabbt och utan spår lösa upp eller demontera i separata enkla element material som redan har blivit onödiga för en person. Vissa beständiga kemikalier, särskilt konstgjorda polymerer som bildas av mycket stora molekyler, finns kvar i jorden i decennier eller hundratals år utan att bryta ner. Kemister utvecklar nu syntetiska tyger, filmer, fibrer och plaster från labbskapade polymerer som stärkelse eller fiber som finns i växter. Vid slutet av sin livslängd kommer dessa polymerer att brytas ned snabbt och enkelt utan att förorena miljön. Kemi varje dag utnyttjar jordens rikedomar på ett mer omfattande och mångsidigt sätt, även om det är hög tid att börja rädda dem. Forskare behöver hela tiden komma ihåg varningen från den antika romerske filosofen Seneca: "Som våra förfäder trodde, är det för sent att vara sparsam när den lämnas på botten. Och dessutom finns inte bara lite, utan också det värsta kvar där. Vi måste skydda vår jord, vi är skyldiga den så mycket ...

Forskare började ägna mer uppmärksamhet åt renheten i luften som allt liv på jorden andas. Jordens atmosfär är inte bara en mekanisk blandning av gaser. PÅ omger jorden Snabba kemiska reaktioner äger rum i gashöljet, och vissa industriella utsläpp till atmosfären kan leda till irreversibla och oönskade förändringar i den känsliga balansen av heterogena, men mycket viktiga för oss, komponenter i luften. Den sovjetiske vetenskapsmannen V. L. Talroze noterade en gång med rätta hur försumbart små massorna av ämnen som bildar livsviktiga ämnen är behövs av växter, djur och människor jordens gasskal: ”Ett lager av materia som skapar ett tryck på endast ett kilogram per kvadratcentimeter är miljön där vi lever och arbetar, som leder ljud till vårt öra, överför solens ljus . tio milligram koldioxid från varje kilogram av detta ämne, som interagerar med solljus, stödjer kontinuerligt livet på jorden, 300 mikrogram ozon skyddar detta liv från skadlig ultraviolett strålning, en miljonte mikrogram elektroner skapar möjligheten att kommunicera via radio. Denna miljö, som tillåter oss att flyga till varandra, som vi andas, äntligen, den lever också, lever fysiskt: det är inte bara ett stormigt lufthav, utan också en gaskemisk reaktor." Kemister lärde sig att skapa nya ämnen och lyckades till och med ta om naturen, efter att ha fått material där det oförenliga kombinerades. Nu undersöker forskare naturens förmåga och förmåga att upprätthålla en klok balans mellan motstridiga processer: tar bort dess mineralrikedom från jorden, försöker de bevara renheten hos floder, sjöar, hav, genomskinligheten i luften och den doftande lukten av örter.

Slutsats

Kemin stod i centrum för viktiga och komplexa fysikaliska processer. Kemiska reaktioner förekommer inte bara i världen omkring oss, utan också i vävnader, celler, kärl människokropp. Forskare från 1900-talet upptäckte att det är kemi som hjälper en person att skilja mellan lukter och färger, gör att du snabbt kan reagera på de subtila förändringarna som äger rum i naturen. Det visuella pigmentet rhodopsin fångar ljusstrålar, och vi ser en mängd olika färger runt omkring. Doftande örter och växter skickar flyktiga organiska molekyler i alla riktningar, faller på de känsliga centra i luktorganen hos levande varelser och överför de subtilaste lukterna av naturen. Som svar på yttre irritation sänder den mänskliga hjärnan en signal om larm eller glädje, handling eller lugn genom nervtrådarna. I människokroppen är nervfibrerna som styr vår rörelse och musklerna som utför den separerade av ett gap som inte är mer än 50 nanometer brett. Detta avstånd är 1000 gånger mindre än tjockleken på ett människohår. Nervfiberändar utsöndrar organiskt material- acetylkolin, som överför en kemisk signal till musklerna i vilket organ som helst och gör ett hopp genom utrymmet som skiljer fibrerna från musklerna.

Våldsamma kemiska processer äger rum inuti avlägsna stjärnor och i fusionsreaktorer skapade av forskare. Den kemiska interaktionen mellan atomer och molekyler pågår kontinuerligt i växter och i jordens djup, på ytan av vattenvidderna och i tjockleken av bergskedjor. Naturen anförtrodde mycket åt kemin och tog inte fel: kemin visade sig vara hennes trogna allierade och hårt arbetande assistent.

Inget av de moderna naturvetenskapernas områden kan existera och utvecklas utan kemi.

Före kemin ligger glädjen med prestationer och svårigheterna att övervinna.

Kemin är redo för dem. Hon går på denna avlägsna, intressanta kampanj tillsammans med sin bästa vän - en outtröttlig, rastlös, sökande mänsklig tanke.

Bibliografi

1. Gabrielyan O.S. Chemistry. Betyg 8: Proc. för allmänbildning Proc. institutioner. - 4:e upplagan, stereotyp. - M.: Bustard, 2000. - 208 s.: ill.

2. Koltun M. M. Kemins värld: Vetenskaplig och konstnärlig litteratur / Format. B. Chuprygin. - M.: Det. lit., 1988.- 303 s.: ill., fotoil.

3. Modern naturvetenskaps begrepp: Ser. "Läroböcker och studieguider» / Ed. S. I. Samygina. - Rostov n/a: "Phoenix", 1997. - 448 s.

4. Modernt multimediauppslagsverk " Stort uppslagsverk Cyril och Methodius 2004" / © "Cyril och Methodius" 2002, 2003, med ändringar och tillägg, © "MultiTrade", 2004.

I slutet av 1900-talet stod mänskligheten inför ett allvarligt problem med de skadliga effekterna av industri, transporter och energi på miljön. Den mänskliga miljön är förorenad med farligt produktionsavfall, överskottsenergi frigörs och energin förbrukas. Naturliga resurser. De negativa konsekvenserna av dessa processer är vatten- och atmosfärföroreningar, klimatförändringar, utrotning av många arter av djur och växter och försämring av människors hälsa. Vetenskapen som studerar mänsklighetens förhållande till miljön kallas ekologi. Ekologi har ett nära samband med kemi. Å ena sidan orsakar den kemiska påverkan på miljön stor skada på den, men å andra sidan kan nedbrytningen av naturen förhindras genom att använda kemiska metoder. Kemi och kemisk industri är bland de viktigaste källorna till miljöföroreningar. Andra branscher som är miljömässigt ogynnsamma är järn- och icke-järnmetallurgi, motortransporter och energi (värmekraftverk). De viktigaste källorna till förorening av den mänskliga miljön kan vara gasformiga, flytande och fasta. Gasformigt avfall innehåller koloxider (II och IV), svaveloxid (IV), kväveoxider och andra skadliga ämnen. En annan källa till miljöföroreningar är industri- och hushållsavloppsvatten. Avloppsvatten kan innehålla många oorganiska föreningar, inklusive joner av metaller som kvicksilver, zink, kadmium, koppar, nickel, krom, etc. Förekomsten av olika organiska föreningar i avloppsvattnet är inte mindre farligt. Kemikalier som finns i vatten kommer in i floder, sjöar och hav, tränger ner i grundvattnet. Som ett resultat uppstår skadliga ämnen i dricksvatten, mat och kan orsaka djupgående genetiska förändringar hos människor och djur. Slutligen är den tredje föroreningskällan fast avfall. Dessa inkluderar olika avfall från gruvindustrin, bygg- och hushållsavfall etc. De viktigaste arbetsområdena som bedrivs för att minska produktionsverksamhetens negativa påverkan är följande: (T) Utveckling och skapande av lågavfall och helt avfallsfria tekniker. Utveckling av teknologier som mest ekonomiskt förbrukar råvaror, bränsle, energiresurser. Utveckling av teknik för bearbetning av fast avfall. Miljöskydd är ett problem som täcker hela vår planet. I detta avseende utvecklas för närvarande internationellt samarbete inom ekologiområdet, många problem löses genom gemensamma åtgärder från olika stater.

Skicka ditt goda arbete i kunskapsbasen är enkelt. Använd formuläret nedan

Studenter, doktorander, unga forskare som använder kunskapsbasen i sina studier och arbete kommer att vara er mycket tacksamma.

• Introduktion
• Kemiska system
• Från upptäckt till skydd
• Skydd mot klimatkatastrofer: växthuseffekten
• Riskbedömning
• Slutsats
• Referenser
• Introduktion

Varje år dumpar människor miljontals ton plast i miljön, en betydande del av detta avfall faller direkt i havet. Faktum är att mer än 9 miljoner ton industriavfall går direkt till havet varje år. Enbart kommersiella fartyg kastar 6,6 miljoner ton vatten överbord. ton sopor per år. Detta skräp skulle kunna fylla upp 440 000 klassrum.

Tvärtemot vad många tror bryts plastavfallet så småningom ner, men detta sker långsamt – ibland tar det upp till 50 år. Under denna tid kan mycket sopor samlas. Marina ekosystem är särskilt känsliga för plastavfall: det sjunker inte, och invånarna i haven tar av misstag det för maneter, ägg och andra delikatesser eller trasslar in sig i det, eftersom 150 000 ton. avfall är fiskeredskap som kastas i havet. Saker och ting tar en särskilt obehaglig vändning i de arktiska områdena, där skräp bara samlas, men inte kollapsar - detta förhindras av mycket låga temperaturer.

Kemister har tagit ett betydande steg för att lösa detta allvarliga problem. Vägen ut ur situationen hittades i skapandet av plaster med en speciell struktur. Plast är polymermaterial som erhålls från petroleumprodukter. De består av långa kedjor byggda av upprepade molekylgrupper. Kemister har hittat ett sätt att modifiera polymermolekyler så att deras egenskaper är mer miljövänliga. En av dem - kemisk tillsats ljuskänsliga molekylgrupper till makromolekylära kedjor med jämna mellanrum. När en plast gjord av en sådan polymer utsätts för solljus absorberar de ljuskänsliga grupperna strålningen, vilket gör att polymeren bryts ned vid sina fästpunkter. Resten är en naturfråga. De resulterande små fragmenten är lätt biologiskt nedbrytbara. Ett annat sätt att underordna plastens egenskaper till kraven på naturlig hygien är att införa molekylära grupper i dem, som anses vara en delikatess av vissa mikroorganismer. Mikroskopiska frossare tar sedan på sig uppgiften att dela långa molekyler i korta bitar. Fynd av det här slaget leder förhoppningsvis till att problemet med plastavfall gradvis kommer att avta och i slutändan kommer att bli ett minne blott.

Alla samhällen försöker förse sig med tillräckligt med mat, bostäder och en hälsosam miljö. När dessa elementära krav är uppfyllda kan du tänka på komfort. Idag kommer vår önskan om mer varor, mer energi och större rörlighet i konflikt med viljan att upprätthålla en hälsosam miljö. Vårt främsta intresse har varit att skydda miljön inför befolkningsökningen, dess fortsatta koncentration (urbanisering) och stigande levnadsstandard.

Försämringen av miljöns tillstånd och som ett resultat hotet mot ekosystemets hälsa och tillstånd är inget nytt fenomen. Kränkningar i miljön orsakade av mänskliga aktiviteter kan spåras tillbaka till antiken. Problemet med avloppsvatten uppstod samtidigt med städernas uppkomst. Långt före 1900-talet var Londons luft förorenad av röken från härdar och skorstenar. En tidig manifestation av industriella hygienproblem var den korta förväntade livslängden för sotare på grund av deras känslighet för cancer, vilket vi nu kan förklara med långvarig exponering för sot som innehåller spår av cancerframkallande ämnen (flerkärniga aromatiska kolväten).

Att miljöföroreningar inte är den senaste uppfinningen är dock föga tröst. Föroreningsproblem blir mer och mer synliga och vi har lärt oss att känna igen subtila interaktioner i världen omkring oss och upptäcka sekundära effekter som tidigare gått obemärkt förbi. Vissa miljöstörningar får en global karaktär. Tragedin i Bhopal belyser det existerande dilemmat på det mest levande sättet. Denna tragedi ägde rum i ett land som led av hunger. Giftiga ämnen användes för att producera mat, vilket årligen räddade många tusen människor från svält.

Det bör dock noteras att mänskligheten verkligen är oroad över vikten av att upprätthålla en hälsosam miljö, och detta är uppmuntrande. De allra flesta medborgare av alla politiska riktningar förklara sig villig att betala högre priser för produkter (som blyfri bensin) och högre inkomstskatt för att förbättra miljön.

Att utveckla en effektiv miljöskyddsstrategi kräver medvetenhet och kunskap. Vi måste kunna svara på följande frågor:

Vilka potentiellt farliga ämnen finns i luft, vatten, mark och mat?

Vad orsakade deras utseende?

Hur kan problemet lösas - helt eller åtminstone delvis (användning av alternativa produkter, processer)?

Hur beror graden av fara på exponeringstiden för ett visst ämne? Hur ska man förhålla sig till valet av ett av alternativen som lovar positiv effekt?

Det är tydligt att kemister bär huvudansvaret för de korrekta svaren på de tre första avgörande frågorna. För att avgöra vilka ämnen som finns i miljön måste analytiker utveckla allt mer känsliga och selektiva metoder. Att hitta källor kan kräva insikt i de processer som leder från initial kontaminering till skadliga eller giftiga slutprodukter. Om energibehovet får nöja sig med bränslen av lägre kvalitet, vilka katalysatorer och vilka nya processer bör utvecklas för att undvika att förvärra problemen med surt regn och cancerframkallande utsläpp från koleldade kraftverk.

Den fjärde frågan - om den tillåtna varaktigheten av exponering för ett skadligt ämne - hör till kompetensen inom medicin, toxikologi och epidemiologi. Nu när samhället har insett att det finns ett omvänt samband mellan graden av riskminskning och kostnaden för att uppnå den, står dessa discipliner inför allvarliga problem. Läkare bör förtydliga uppgifter om graden av risk på grund av förekomst av till exempel bly i luften, kloroform i dricksvatten, radioaktivt strontium i mjölk, bensen i atmosfären industrilokaler och formaldehyd i bostadshus. Vi måste lära oss att väga riskerna och kostnaderna förknippade med förekomsten av dessa föreningar och lägga på andra sidan skalan de fördelar som vi förlorar genom att begränsa användningen av dem. Och ännu viktigare, vi har inte lyxen att försöka eliminera risken helt och hållet till varje pris, för när risknivån närmar sig noll, tenderar priset till oändlighet.

Slutligen bör valet av alternativ för att lösa problemet tillhöra samhället. Kemister och specialister inom andra områden med anknytning till ekologi har ett särskilt och mycket allvarligt ansvar för att vara informerade av den mest kvalificerade och objektiva vetenskapliga expertis. Forskarnas plikt är att bekanta allmänheten, media och regeringen med den verkliga bilden, och på ett språk fritt från professionell jargong. Forskarna måste ge en vetenskaplig motivering för den föreslagna lösningen och ange vad som ligger framför oss.

Kemisksystem

Former av materias rörelse

Världen omkring oss är rik på dess former och mångfalden av fenomen som förekommer i den. Allt som finns är olika typer av rörlig materia, som befinner sig i ett tillstånd av kontinuerlig rörelse och utveckling. Rörelse som en konstant förändring är inneboende i materien som helhet och i var och en av dess minsta partiklar. Går att urskilja följande formulär materia rörelser:

uppvärmnings- och kylkroppar;

ljusemission;

elektricitet;

kemiska omvandlingar;

livsprocesser osv.

Rörelseformer kännetecknas av att man kan övergå till andra, till exempel kan mekanisk rörelse förvandlas till termisk, termisk - till kemisk, kemisk - till elektrisk osv. Dessa övergångar vittnar om enhet och kontinuerlig koppling av kvalitativt olika former av materia. Men med alla de olika övergångarna av en form av rörelse till en annan, iakttas naturlagen - lagen om materiens evighet och dess rörelse, som gäller alla typer av materia och alla former av dess rörelse: ingen av de typer av materias rörelse och ingen av dess rörelseformer kan erhållas från ingenting och förvandlas till ingenting.

Ämnen och derasegenskaper

Ett ämne är en separat typ av materia, som under givna förutsättningar har vissa fysikaliska egenskaper. Exempel på ämnen: syre, vatten, järn.

För att fastställa egenskaperna hos ett ämne är det nödvändigt att ha det i sin rena form, men ämnen i naturen förekommer inte i ren form. Naturliga ämnen är blandningar, ibland bestående av ett mycket stort antal olika ämnen. Till exempel innehåller naturligt vatten alltid salter och gaser lösta i det. Ibland kan en mycket liten föroreningshalt leda till en mycket kraftig förändring av vissa egenskaper hos ett ämne. Till exempel accelererar innehållet i zink av endast hundradelar av järn eller koppar dess interaktion med saltsyra hundratals gånger. När ett av ämnena finns i blandningen i en övervägande mängd bär vanligtvis hela blandningen dess namn.

Ett rent ämne är alltid homogent, medan blandningar kan vara homogena eller inhomogena. Homogena blandningar kallas i vilka partiklar av dessa ämnen inte kan detekteras vare sig direkt eller med hjälp av ett mikroskop på grund av deras försumbara storlek. Sådana blandningar är blandningar av gaser, många vätskor, vissa legeringar. I heterogena blandningar kan heterogenitet detekteras med ett mikroskop eller till och med med blotta ögat. Exempel på heterogena blandningar är olika stenar, jord, dammig luft, lerigt vatten. Blod hör till exempel också till heterogena blandningar och när man tittar i mikroskop kan man se att det består av en färglös vätska där röda och vita kroppar flyter.

Den kemiska industrin tillverkar kemiska produkter som också innehåller en viss mängd föroreningar. För att ange graden av deras renhet finns det speciella beteckningar eller kvalifikationer:

teknisk (teknisk);

ren (h.);

ren för analys (analytiskt ren);

kemiskt ren (kemiskt ren);

extra ren (o.ch.).

En produkt med kvalifikationen "teknisk" innehåller vanligtvis en betydande mängd föroreningar, "rena" -- mindre, "ch.d.a." -- mycket mindre, "kemiskt ren" -- minst av allt. Med märket "o.ch." endast ett fåtal produkter produceras. Tillåtet innehåll av föroreningar i kemisk produkt en viss kvalifikation fastställs av statliga standarder.

Kemi har en negativ inverkan på miljön å ena sidan och en positiv å andra sidan. Dåligt inflytande: kemi har direkt eller indirekt påverkat nästan alla komponenter i miljön - mark, atmosfär, vatten i haven, har införts i ämnens naturliga kretslopp. Som ett resultat stördes balansen mellan naturliga processer på planeten, som hade utvecklats under miljontals år, kemiskisering började märkbart påverka hälsan hos personen själv.

Positivt: Människans framgångar med att lösa stora och små överlevnadsproblem har till stor del uppnåtts tack vare utvecklingen av kemin, utvecklingen av olika kemiska teknologier.

Kemi är av stor betydelse för en framgångsrik drift av jordbruksproduktionen, läkemedelsindustrin och tillhandahållandet av mänskligt liv.

Av det föregående följer att kemins plats och roll i den moderna civilisationen bör övervägas systemiskt, d.v.s. i alla de mångfald av relationer som finns mellan samhället och den naturliga miljön inom ramen för kriteriet miljösäkerhet.

Varje dag kan vi se hur ämnen genomgår olika förändringar, till exempel en blykula, som träffar en sten, värms upp så mycket att blyet smälter till en vätska; ett stålföremål som utsätts för fukt blir rostigt; ved i kaminen brinner ut, lämnar en hög med aska, nedfallna löv av träd förfaller gradvis, förvandlas till humus, etc.

När en blykula smälter övergår dess mekaniska rörelse till termisk rörelse, men denna övergång åtföljs inte av en kemisk förändring i bly, eftersom fast och flytande bly är samma ämne. Men om samma bly, som ett resultat av långvarig uppvärmning i luft, förvandlas till blyoxid, erhålls ett nytt ämne med helt andra egenskaper. På samma sätt, med förfall av löv, utseende av rost på stål, eldning av ved, bildas helt nya ämnen.

Fenomen kallas kemiska , där andra, nya ämnen bildas av vissa ämnen, och vetenskapen som studerar omvandlingen av ett ämne kallas kemi. Den studerar ämnens sammansättning och struktur, deras egenskapers beroende av ämnens sammansättning och struktur, villkoren och sätten att omvandla ett ämne till ett annat.

Kemiska förändringar åtföljs alltid av fysiska förändringar, så kemi och fysik är nära besläktade. Kemi är också nära besläktad med biologi, eftersom biologiska processer åtföljs av kontinuerliga kemiska omvandlingar. Men varje form av rörelse har sina egna egenskaper, och kemiska fenomen kan inte reduceras till fysiska processer, och biologiska fenomen till kemiska och fysiska.

Från upptäckt till skydd

Alla miljöskyddsstrategier måste baseras på kunskap om de faktiska tröskelvärdena för farliga koncentrationer och vår förmåga att upptäcka en oönskad komponent långt innan dess koncentration når ett sådant värde. I vissa fall kan detektion vara likvärdigt med skydd.

Tyvärr sätter media, samhället och statliga myndigheter alltför ofta likhetstecken mellan upptäckt och fara. Denna reaktion bygger på den vanliga missuppfattningen att ett ämne som är mycket giftigt vid en viss koncentration alltid är giftigt. Det finns många exempel som visar att så inte är fallet. Tänk på kolmonoxid. Denna vanliga komponent i atmosfären blir farlig vid koncentrationer som överstiger 1000 ppm. Långvarig exponering för kolmonoxidkoncentrationer över 10 ppm anses vara skadlig för hälsan. Vi insisterar dock inte på fullständig eliminering CO från atmosfären! Detta vore dumt (och omöjligt!), eftersom vi lever – och inte illa – i en miljö som alltid innehåller lätt detekterbara mängder CO, i storleksordningen 1 ppm.

Annan intressant exempel- selen. Vissa växter som växer i relativt selenrika jordar tenderar att ackumulera detta element i mängder som leder till förgiftning av idisslare. Dessa växter inkluderar astragalus (Astragalus). Vete kan också samla selen, och även om detta inte påverkar människor på något märkbart sätt, producerar kycklingar som matas med det onormala avkommor. Samtidigt är selen nu känt för att vara en viktig komponent i kosten för råttor, kycklingar och grisar. Dessutom är selen i vissa koncentrationer ett naturligt anticarcinogent ämne; det är en del av glutationperoxidas, ett enzym som bryter ner skadliga hydroperoxider. I Kina observeras följande abnormiteter i populationer med lågt selen i blodet: barn lider ofta av multipel myokardit (Kishans sjukdom), dödligheten hos vuxna i cancer är hög och levercancer är särskilt vanligt. Det är uppenbart att selen är ett väsentligt element för människor och djur i vissa koncentrationer och giftigt i andra. Det rekommenderade dagliga intaget av selen för vuxna av National Health Board är 50-100 mikrogram. Ovanstående exempel visar tydligt att närvaron i miljön av spår av ett ämne som kan vara giftigt i höga koncentrationer ännu inte indikerar någon fara.

Vissa människor driver hårt för en nollriskstrategi för att skydda miljön. Noll risk innebär att uppnå en absolut och fullständig garanti mot ev möjlig fara. I exemplet ovan med kolmonoxid är detta det fullständiga, ända till den sista molekylen, avlägsnande av den från atmosfären. Nu ersätts detta orealistiska mål om noll risk gradvis av en mindre primitiv filosofi som gör att de åtgärder som är förknippade med förekomsten av risk beror på bedömningen av dess nivå. När det gäller framtiden skulle den bästa investeringen vara att organisera långsiktig forskning inom området grundläggande miljövetenskap och arbetet med att förbättra diagnostiska metoder. Detta skulle undvika behovet av att tillgripa kostsamma nödprogram.

För att effektivisera miljömätningarna krävs bättre styrmedel. Problemet är att fastställa spår av den önskade föreningen i en komplex blandning som innehåller många ofarliga ämnen. Ett exempel på den framgång som uppnåtts med att öka selektiviteten hos analytiska metoder är utvecklingen av metoder för att separera och kvantifiera var och en av de 22 tetraklordioxin-isomererna i koncentrationer i storleksordningen delar per biljon (dvs. 1:10 12)!

Lättreaktiva föreningar som finns i atmosfären kan inte levereras till laboratoriet för analys. Detta ger upphov till specifika svårigheter förknippade med behovet av fjärrdetektering och bestämning av innehållet av sådana föreningar på de platser där de bildas. Ett exempel på framgången inom detta forskningsområde är mätningen av formaldehydkoncentrationer och salpetersyra i smogen över Los Angeles med hjälp av infraröd spektroskopi, vilket gjorde det möjligt att registrera absorptionen av strålning på en kilometers avstånd. Tack vare dessa experiment var det möjligt att fastställa innehållet av formaldehyd, myr- och salpetersyror, peroxiacetylnitrat och ozon med deras samtidiga närvaro i luften i nivå med delar per miljard.

Det blir allt viktigare att förstå det kemiska tillståndet för komponenterna i miljön, eftersom, som nu är känt, både toxicitet och lätthet att förflytta sig väsentligt beror på den kemiska formen av en given förorening. Djurförsök har visat att en av de 22 strukturella isomererna av tetraklordioxin är tusen gånger giftigare än den giftigaste av alla andra. Dessa exempel visar vikten av analytiska metoder som gör det möjligt att inte bara bestämma koncentrationen av en potentiell förorening, utan också att identifiera den kemiska formen i vilken den finns. Till numret kraftfulla medel används för att lösa detta problem inkluderar elektrokemi, kromatografi och masspektrometri.

Kämpar mot surt regn

Surt regn är ett av de mest uppenbara luftföroreningsproblemen vi står inför. Sura ämnen och föreningar som fungerar som deras källa bildas vid förbränning av mineralbränslen i kraftverk och inom transport. Dessa är främst syror - derivat av svavel och kväveoxider. Det finns ett antal naturliga källor sådana föreningar: de bildas under ett åskväder eller vulkanutbrott, som ett resultat av bakteriernas vitala aktivitet, men med undantag för sällsynta utbrott är bidraget från dessa källor liten. De huvudsakliga "leverantörerna" av kol- och kväveoxider är vägtransporter, kraftverk och alla typer av smältugnar.

Effekterna av surt regn är mest kännbara och kända för allmänheten i Europa och nordöstra USA, men riskområden inkluderar även Kanada och möjligen den kaliforniska Sierra, Klippiga bergen och Kina. På vissa ställen observerades nederbörd som närmade sig surheten hos bordsvinäger. Omfattningen av skadorna från surt regn fortsätter att vara en diskussionsfråga. Inledningsvis riktades uppmärksamheten mot skadorna på sjöar och älvars ekosystem, men även kostsamma konsekvenser som skador på byggnader, broar och utrustning har beaktats. Det svåraste är att kvantifiera luftföroreningarnas inverkan på människors hälsa.

De största skadorna görs i sjöar där vattnet har svaga buffertegenskaper. I närvaro av naturliga alkaliska buffertar neutraliseras sura föreningar som orsakas av regn (mest svavelsyra och salpetersyra, organiska syror i mindre mängder). Sjöar som ligger på granitiska (sura) bergarter är dock mycket känsliga för verkan av syror som kommer in i dem, och kan omvandla joner av metaller som aluminium och mangan till lösning, vilket kan leda till att tillväxten av växter och alger undertrycks, och i vissa sjöar - en minskning eller till och med försvinnande fiskpopulationer. Betydande skador orsakas av surt regn och vegetation, och manifestationen av deras inflytande kan vara mycket olika - från avlövning till förstörelsen av ett tunt rotsystem.

I ett område som nordöstra USA är de huvudsakliga källorna till sådana föroreningar koleldade kraftverk med hög svavelhalt. Ett möjligt sätt att förhindra utsläpp av föroreningar är installationen av kemiska skrubbrar - anordningar där oönskade föroreningar som finns i industrigaser löses, fälls ut eller absorberas. Katalysatorer som minskar kväveoxidutsläppen från både stationära och Mobil enheter, är ett annat exempel som illustrerar viktig roll kemi i kampen för luftkvalitet.

Olika sätt att hantera surt regn kräver miljarder dollar årligen. När insatserna är så höga är det viktigt att de atmosfäriska processerna som involverar transporter, kemiska omvandlingar och föroreningarnas yttersta ”öde” förstås ordentligt.

Syror faller antingen tillsammans med regn och snö (”våt” nederbörd) eller i form av aerosoler av gasformiga sura föreningar avsatta på marken, växtblad etc. ("torr" nederbörd). Det som slutar som nederbörd kommer vanligtvis in i atmosfären i en helt annan form. Till exempel oxideras svavlet i kol till gasformig dioxid och kastas i denna form ut ur skorstenarna. När den färdas genom atmosfären oxiderar dioxiden långsamt och reagerar med vatten för att bilda svavelsyra, som kan återvända till jorden hundratals mil i medvind.

Sätten att bilda kväveoxider, deras kemiska omvandlingar och avlägsnande från atmosfären är också extremt komplexa. Kväve och syre värms upp till höga temperaturer i kraftverk masugnar och bilmotorer bildar kvävemonoxid, NO, som reagerar med oxidanter och bildar dioxid, NO 2 , och ibland salpetersyra, HNO 3 , som slutprodukt. Kvantitativa uppskattningar av världsbalansen av kväveoxider - källor till deras intag och utsöndringsställen - innehåller fortfarande en hel del oklart.

Tills vår kunskap om de biogeokemiska kretsloppen för olika kemiska former av kväve, svavel och kol, om deras källor och omvandlingar på global skala inte är uttömmande, är valet av en strategi för att kontrollera luftföroreningar svårt. Atmosfärskemi och miljökemi är avgörande för att skapa en hälsosammare och renare livsmiljö. Utvecklingen av tillförlitliga metoder för att bestämma spår av föroreningar i luften, studiet av kinetiken för viktiga atmosfäriska reaktioner och upptäckten av nya, mer effektiva kemiska processer som minskar utsläppet av föroreningar är de mål som bör ingå i nationella programåtgärder för det kommande decenniet.

Skydd mot klimatkatastrofer: växthuseffekten

I jakten på mat, konsumtionsvaror, värme för bostäder och energi till industrin har vi ökat mängden av många gasformiga mikrokomponenter i atmosfären. Vissa av dem absorberar solenergi och omvandlar den till värme, vilket så småningom kan leda till klimatförändringar med katastrofala konsekvenser. Om mänskligt orsakat utsläpp av dessa gaser i atmosfären resulterar i en betydande Global uppvärmning, kan resultatet bli översvämningar från de smältande polarisarna, vilket förvandlar produktiv jordbruksmark till öken och svält som en följd. Oftast talar man i samband med sådana prognoser om att koldioxid fångar solenergi. Den totala effekten av att öka innehållet av kväveoxid, metan etc. är dock jämförbar med effekten av koldioxidackumulering.

Metoder som används för att minska utsläppen av andra föroreningar är otillräckliga när vi pratar om koldioxid, som bildas i gigantisk skala vid förbränning av mineralbränslen och biomassa. Kolets biogeokemiska kretslopp är av stor betydelse. Vad blir konsekvenserna av att avverka och bränna in skog U-länder? Vilken roll spelar metan som produceras av termiter och andra mikroorganismer? Kan partiklar och vätskedroppar som släpps ut i atmosfären av mänskliga aktiviteter minska tillgången till solljus och därmed motverka effekten av ökningar av koldioxid, metan och kväveoxid? stora koncentrationer av sot och andra aerosoler har hittats i arktiska områden. Källorna, sammansättningen, strålningsegenskaperna, det slutliga ödet och effekterna av dessa aerosoler som kallas "Arctic fog" måste alla studeras och förstås.

Sotbeteendet i atmosfären blir ännu mer större värde i samband med eventuella atmosfäriska konsekvenser av användningen av kärnvapen. Hypotesen om global avkylning orsakad av sotbildning under ett kärnvapenkrig lades fram så sent som 1982. Sedan dess har denna effekt kallats ”kärnkraftsvinter”. Till och med begränsad kärnvapenkrig skulle producera tillräckligt med sot för att mörkna solen och få grödor att frysa in sommartid. Det finns många osäkerheter om varaktigheten av förekomsten av aerosoler i luften och effekten av sot på strålningsbalansen.

Till skillnad från lokala föroreningar skapar globala föroreningsproblem återvändsgränder eftersom de kräver åtgärder på en global skala och medborgare i olika länder prioriterar dem olika. Tidigare dikterades preferensen för fossila eller kärnbränslen främst av ekonomiska faktorer, såsom förekomsten av rika kolreserver. Men vinst globalt hot miljön, i synnerhet som ett resultat av ackumuleringen av koldioxid i atmosfären, som påskyndas av förbränning av kol, kan tvinga oss att ompröva kärnkraftens för- och nackdelar. Det tar år att skaffa sig den grundläggande kunskap som behövs för att göra smarta val. Vi måste bygga denna grund för att kunna väga det verkliga hotet om koldioxidansamling i atmosfären i ljuset av de alternativ som finns. Denna bedömning bör ta hänsyn till problemen med miljöskydd och problemet med avfall från kärnenergi.

Riskbedömning

Det finns två typer av toxicitet. Ett kemisk drog kan orsaka sjukdom kort efter exponering - detta är akut toxicitet. Ett annat läkemedel kan ha en oönskad effekt mycket senare, efter långvarig användning - detta är kronisk toxicitet. Till exempel kan den akut giftiga fosgengasen Cl 2 CO av misstag produceras när en brand i elnätet släcks med en koltetrakloridbrandsläckare. Vid en koncentration på 5 ppm orsakar fosgen ögonirritation efter några minuter, och koncentrationer över 50 ppm kan vara dödlig. Däremot är bensen, C6H6, kroniskt giftigt. Inandning av bensenångor av samma koncentration, 50 ppm, ger ingen omedelbar effekt, men vid långvarig (under många månader eller år) daglig exponering för bensen kan det orsaka en minskning av antalet röda blodkroppar (hemoglobin) och leukocyter i blodet.

Tyvärr är det inte lätt att få detaljerad information om toxicitet. Mest exakt sätt- det hårda sättet är att exponera tillräckligt många människor för läkemedlet för att visa dess säkerhet eller fastställa en dos vid vilken toxicitet börjar upptäckas. Det är tydligt att uppgifter om kronisk toxicitet är de svåraste att få fram. För att kunna utvinna nödvändig statistisk information från observationer, mycket stor grupp människor. Problem av detta slag hör till epidemiologins kompetens.

Vad är epidemiologi

Historiskt har epidemiologin utvecklats som en vetenskap om epidemier, d.v.s. snabbt spridande sjukdomar. Idag används epidemiologi också som ett statistiskt verktyg för att upptäcka akut eller kronisk toxicitet, även med mycket låga hälsoeffekter. Till exempel är vinylklorid, CH 2 CHCl, känd för att vara cancerframkallande. Grunden för denna slutsats var att, enligt statistik, förekommer en mycket sällsynt form av levercancer, angiosarkom, huvudsakligen hos ett litet antal arbetare som har exponerats för höga koncentrationer (hundratals miljoner andelar) av denna förening under lång tid. tid. I det här fallet var det möjligt att få en tillförlitlig epidemiologisk slutsats om toxiciteten hos denna förening och dess mycket låga fara för allmänheten.

Vad orsakar vad?

Tyvärr kan resultaten av observationer misstolkas även om det finns tillräckligt med statistisk data. Till exempel visar statistik att tjocktarmscancer är mycket vanligare i USA än i Indien, och att amerikaner konsumerar mer mejeriprodukter än indier. Innan man drar slutsatsen att mejeriprodukter orsakar cancer, bör man dock komma ihåg att tjocktarmscancer är vanligt hos äldre och att medellivslängden för amerikaner är mycket högre än för indianer. Således kan den motsatta slutsatsen dras: konsumtionen av mejeriprodukter gör att du kan leva tillräckligt länge för uppkomsten av (av andra orsaker) tjocktarmscancer. Epidemiologi kan fastställa att det ena åtföljer det andra, men detta behöver inte betyda ett orsakssamband mellan de två fenomenen. Epidemiologer skämtar om att nedgången i befolkningstillväxttakten i Västeuropa under 1900-talet ungefär motsvarar nedgångstakten i populationen av storkar i denna region, endast ett fåtal kommer av detta att dra slutsatsen att födelsetalen har minskat eftersom det finns inte tillräckligt många storkar för att leverera barn.

Historik med DDT

Allt började 1939, när den schweiziske kemisten Paul Müller syntetiserade diklordifenyltrikloretan (DDT) under ett systematiskt sökande efter nya insekticider. Till en början sågs DDT som ett mirakel: det var exceptionellt effektivt mot en mängd olika skadedjur och, till skillnad från de bly- och arsenikföreningar som användes vid den tiden, visade den inte akut toxicitet för människor.

Fördelar. Förenta staterna använde DDT i stor utsträckning 1944. under andra världskriget i kampen mot den spridande epidemin av tyfus i militära enheter och bland civilbefolkningen i Italien. Tyfus bärs av kroppslöss, och för att förstöra dessa insekter duschades tusentals människor generöst från topp till tå med DDT. Epidemin stoppades, vilket förhindrade förlusten av människoliv, som kunde bli förödande.

Efter en sådan imponerande framgång beslutades det att ta till DDT i kampen mot Anopheles, en mygga som sprider malaria. Innan användningen av DDT krävde malaria 2 till 3 miljoner liv årligen, och antalet människor som led av denna allvarliga sjukdom var ännu högre. Som ett resultat av 10 års användning av DDDT i ett antal länder har malaria upphört att vara ett så fruktansvärt gissel. I Indien har antalet sjukdomar minskat från 75 miljoner 1952 till upp till 100 tusen 1964, i Sovjetunionen från 35 miljoner 1956 upp till 13 tusen år 1966 Under samma tid i Sri Lanka sjönk malaria-"hyllningen" från 12 000 liv till noll! Världsorganisationen Hälsa och FN krediterar detta mirakelläkemedel för att ha räddat omkring 50 miljoner liv enbart från malaria. För sitt arbete belönades Dr Paul Müller 1948. Nobelpriset i medicin.

Risk. Tyvärr slutar inte historien om DDT där. År 1972 Environmental Protection Agency har förbjudit användningen av DDT i USA. Hur de lyckades göra detta är en annan historia, och också en framgångssaga, men den här gången i kampen för behovet av att övervaka miljön i väntan på uppkomsten av biverkningar av allmänt använda läkemedel.

Redan 1946. forskare har funnit att DDT ackumuleras i fettvävnader och förblir där under extremt lång tid. Djur och fiskar är, liksom människor, till övervägande del vattensystem. Transport och avlägsnande av ämnen från kroppen sker i deras vattenmiljö. Men klorhaltiga kolväten som DDT är mycket dåligt lösliga i vatten (cirka 2 miljoner andelar): de löses upp under lång tid och koncentreras i fettvävnader. Till exempel går DDT lätt över i bröstmjölksfett. Myndigheten reagerade på lämpligt sätt på denna alarmerande information genom att sätta maximala säkra koncentrationer för DDT i komjölk och andra livsmedel. Av försiktighet antogs initialt nollsäkerhet. Men "nollmetoden" har sina egna problem. Ett mjölkprov kan anses vara säkert om DDT inte detekteras i det genom de mest känsliga mätningarna. Därför leder förbättringar av analysmetoder till en förändring av innebörden av begreppet säker koncentration. Nollgränsen relaterar alltid säkerhetsnivån till detektionsmetoden och inte till den mest tillförlitliga uppskattningen av graden av fara. Av detta och andra skäl visade sig nollgränsen vara olycklig, och byrån ersatte den med en "acceptabel säkerhetsnivå" på 0,05 miljoner. aktier.

Med tiden blev det tydligt att när DDT kommer in i miljön så bryts det ner där med stor svårighet. Förbättrade detektionsmetoder har gjort det möjligt att konstatera att efter 10 år försvinner endast cirka 50 % av bekämpningsmedlet – på grund av nedbrytning eller transport till ett annat område.

Slutligen har data ackumulerats om koncentrationen av DDT när man går uppför matkonsumtionsstegen. Efter behandlingen av almar nådde koncentrationen av DDT i jorden 100 ppm, hos daggmaskar var den 140 ppm och hos fåglarna som åt dessa maskar översteg den 400 ppm. Denna koncentration av DDT var helt klart skadlig för fåglar, särskilt större rovfåglar. Tydligen stör DDT deras reproduktion, vilket orsakar farlig förtunning av äggskalet. Vissa fågelarter, som örnar och pilgrimsfalkar, började snabbt försvinna så snart denna olägenhet lades till andra mänskliga intrång i deras livsmiljö.

Den maximala nivån för DDT-produktion enbart i USA nådde 156 miljoner pund (1959). Sedan starten har DDT använts så brett över hela världen att inte en enda bit mark har lämnats orörd. Det finns i fettvävnaderna hos invånarna i avlägsna områden i Alaska, pingviner och sälar i Antarktis. Dessutom har vissa insekter och skadedjur fått resistens mot DDT under en lång period av dess användning, och några nyttiga insekter i vissa områden förstördes av detta läkemedel.

Risk/belöningsekvation. Historia med DDT - bra exempel kombination av risk och nytta Det är klart att till en början dominerar den direkt förväntade nyttan (i vårt fall räddning av människoliv) och det finns inget pris som kan överstiga det. Det förväntade goda förverkligas, men vaksam observation avslöjar genomgripande störningar i miljön som inte kan förbises. Och även om inget mänskligt fall kunde hänföras till effekterna av DDT, är det tydligt att vissa av läkemedlets egenskaper kommer i konflikt med vår önskan att skydda världen: detta är den extraordinära stabiliteten hos DDT, dess rörlighet och affinitet för systemen av levande organismer. Dels hindrade de uppkomna problemen en fortsatt användning av DDT, dels föreslog man också vilka egenskaper dess substitut skulle ha. Sådana substitut har redan hittats - dessa är insekticider, vars biologiska verkan är mycket mer specifik, som, liksom i DDT, inte är giftiga för människor, utan sönderfaller i den naturliga miljön på några dagar eller veckor. DDT räddade inte bara miljontals människoliv, utan visade också vägen till bästa lösningen risk/nytta ekvationer.

Vad kan varje person göra för att förbättra sin relation till miljön? För att nämna några av dessa områden:

1. Minska användningen av tvättmedel, som är en allvarlig källa till vattenföroreningar på grund av att de innehåller en betydande mängd fosfor.

Att slänga plastflaskor och plåtburkar, tro att de inte sönderfaller naturligt på många hundra år och problemet med kassering plastflaska-- en av viktiga problem möter miljöpartister runt om i världen.

Rester av fet mat, kaffe, te, bomull bör inte kastas i avloppet, eftersom de inte bara täpper till rör, utan också farligt förorenar vattnet.

Dränera inte vatten i onödan. Kranarna måste inte bara vara funktionsdugliga, utan också tätt stängda. Man bör alltid komma ihåg att tillgången på dricksvatten inte är obegränsad, dess konsumtion växer dagligen.

Undvik att använda olika aerosoler för att "fräscha upp" lokalerna, kroppen, eftersom de är luftföroreningar.

Det är bäst att sluta röka. Varje rökare ökar luftföroreningarna, särskilt inomhus där det blir omöjligt att andas.

Du måste hålla din bil i gott skick.

Använd kollektivtrafik när det är möjligt. På ett personligt sätt är det bäst att inte resa under rusningstid.

Använd blyfri bensin, eftersom det förorenar luften mycket mindre än högoktanig bensin.

Använd inte horn i tätorter.

Klok användning av el. Stäng av belysning och andra elektriska apparater som inte behövs för närvarande.

Gå dagligen och så mycket som möjligt. Detta har en gynnsam effekt på hälsan.

Plantera träd och ta hand om dem. De berikar luften med syre, absorberar koldioxid, neutraliserar buller.

Läs matetiketter. Kom särskilt ihåg produkternas utgångsdatum. Var uppmärksam på indexen för konserveringsmedel som används i dessa livsmedel. Konserveringsmedel som orsakar maligna tumörer: E103, E105, E121, E123, E125, E126, E130, E131, E142, E152, E210, E211, E213-217, E240, E33O, E477. Konserveringsmedel som orsakar sjukdomar i mag-tarmkanalen: E221 - 226, E320 - 322, E338-341, E407, E450, E461-466. Allergiska konserveringsmedel: E230-232, E239, E311-313. Konserveringsmedel som orsakar lever- och njursjukdomar: E171 - 173, E320 - 322. Cola och margarin som produceras i Holland och Tyskland konserveras med ett kräftdjursemulgeringsmedel (konserveringsmedel) som anges på E33O-förpackningen. Nu, när en kraftfull ström av billiga produkter i väst, köpta av entreprenörer som inte alltid är kompetenta på detta område, har rusat in i vårt land, måste man vara särskilt uppmärksam på sin hälsa och tänka på konsekvenserna, eftersom det som produceras för användning inom högt utvecklade länder innehåller helt andra konserveringsmedel.

Idag har vi fortfarande styrkan att hitta en kompromiss mellan våra ambitioner och naturens möjligheter. Många åtgärder vidtas för att reglera förhållandet mellan människa och natur. Mycket har redan utvecklats i denna riktning. PÅ utvecklade länder, där ekonomin är föremål för marknadsrelationer, som utvecklas intensivt Energisparande teknologier. Detta gör att du kan bränna mindre bränsle, vilket innebär att mindre kol släpps ut i atmosfären.

Alternativ utvecklas för att bekämpa « växthuseffekt ». De traditionella metoderna för att förhindra det är att använda sådana typer av energi som utesluter förbränning av mineralbränslen. Det finns alger som absorberar Ett stort antal koldioxid, och vissa forskare föreslår att man odlar dessa alger för att minska "växthuseffekten".

Förnuftet tyder på att det är nödvändigt att stoppa den ytterligare förstörelsen av naturen så snart som möjligt, för att påbörja dess återställande i global skala. Hittills har förståelsen att deras liv beror på människors interaktion med naturen inte blivit universell. Detta beror delvis på att de flesta jordbor inte har information om tillståndet på vår planet som helhet och få människor tänker på hur det personligen påverkar hela det ekologiska systemet.

För att skydda naturen i global skala planeras att skapa internationella lagar miljöledning är obligatoriskt för alla länder. Det innebär att det kommer att bli nödvändigt att skapa en internationell Lagstiftande församling. För människors samspel med naturen är det nödvändigt att utveckla ett helt system av skatter och böter. Och, naturligtvis, skapa ett system operativ kontroll. För närvarande utförs sökandet efter sätt att lösa dessa problem på statlig och internationell nivå.

Slutsats

Den mest högljudda slutsatsen är att det är svårt att bedöma graden av risk. Paracelsus hävdade att allt är giftigt och att giftet endast bestäms av dosen. Men att bestämma dosen är extremt svårt. Experiment på människor är inte möjliga, och tillämpligheten av de resultat som erhållits i försök med djur är alltid tveksam. Epidemiologi pekar på samtidighet, men avslöjar inte orsakssamband.

Det finns också många subjektiva faktorer. Risken att någon annan försummar är redan oacceptabel för någon. Det är ännu värre när en grupp människor är i riskzonen och en annan grupp gynnas. Slutligen är vi alla mycket känsliga för risken som vi måste ta mot vår vilja.

Trots dessa ibland skrämmande svårigheter har jämförelser mellan risk och nytta blivit vardag i de otaliga beslut som påverkar våra liv. Några av dem accepteras utan vårt deltagande av vår valda regering. Andra väljer vi själva i valstugorna. Men i alla fall måste dessa beslut grundas på principerna om det gemensamma bästa och den gemensamma viljan. För att uppnå detta mål är det nödvändigt att öka befolkningens vetenskapliga läskunnighet. Det är klart att det är nödvändigt att börja tidigt, från skolåldern; naturvetenskaplig utbildning bör ägnas större uppmärksamhet.

Bibliografi

1. J. Pimentel, J. Kunrod: "Chemistry Opportunities Today and Tomorrow", Mir Publishing House, 1999.

2. Khoroshavina S.G. Begrepp av modern naturvetenskap. Rostov-on-Don, Phoenix, 2005

3. Gorelov A.A. Modern naturvetenskaps begrepp: Proc. bidrag för universitet (gam) - M .: VLADOS, 2000

4. Petrosova R.A. Naturvetenskap och ekologins grunder: Proc. bidrag - M .: Akademin, 2000

5. Workshop om naturvetenskap och ekologins grunder / R.A. Petrosova .- M .: Academy, 2000

6. Gorelov A.A. Begrepp för modern naturvetenskap: Lärobok för universitet (gam) - M .: AST: Astrel, 2002.

7. Lozovsky V.N. Concepts of modern natural science: Lärobok för universitet (gam) - St. Petersburg: Lan, 2006

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

9. http://ru.wkpedia.org

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

11. http://slovari.yandex.ru

Liknande dokument

Funktioner i förhållandet mellan djurpopulationen, individer och miljöfaktorer. Komponenter i miljön som spelar en viktig roll för befolkningen. Utbildning och typer av gemenskaper, egenskaper hos gruppeffekten, konkurrens och störningar.

abstrakt, tillagt 2010-07-20


Karakterisering av processerna för mänsklig anpassning till miljöförhållanden. Studie av de viktigaste mekanismerna för anpassning. Studiet av allmänna åtgärder för att öka organismens motståndskraft. Lagar och mönster för hygien. Beskrivningar av principerna för hygienisk reglering.

presentation, tillagd 2014-11-03


Naturen och riktningen för de processer som sker i världshavets djup, deras globala förändring i miljön. Kolcirkulation på grund av fysikaliska och kemiska, biologiska processer. Modell av det globala kretsloppet av koldioxid i vatten.

abstrakt, tillagt 2014-12-14


Prioriterade miljöföroreningar och deras påverkan på markbiota. Effekt av bekämpningsmedel på mikroorganismer. Bioindikation: koncept, metoder och funktioner. Bestämning av markfuktighet. Redovisning av mikroorganismer olika miljöer. Ashby och Hutchinson onsdag.

terminsuppsats, tillagd 2014-12-11


Sammanfattande sätt att bevara och förbättra befolkningens hälsa i moderna förhållanden. Genomgång av de viktigaste metodologiska tillvägagångssätten för studiet av miljöfaktorers påverkan på befolkningens hälsa: epidemiologisk, prenosologisk, systemisk.

abstrakt, tillagt 2015-01-04


Anpassning av en organism till miljöförhållanden i allmänna biologiska termer, dess nödvändighet för bevarandet av både individen och arten. Metoder för skydd mot ogynnsamma miljöförhållanden. Anabios, stupor, viloläge, migration, enzymaktivering.

abstrakt, tillagt 2009-09-20


Naturvetenskap som en speciell form av kunskap, ämnet för metoderna för dess studie, historien om bildning och utveckling i mänsklig kultur. Relativitetsprincipen, förhållandet mellan rum och tid. Principer för att öka energi. Kemins plats i den moderna civilisationen.

utbildningsmanual, tillagd 2010-01-16


Lagar för bevarande av massa och energi i makroskopiska processer. självorganisering kemiska system och kemiska processers energi. Funktioner i den biologiska nivån av organiseringen av materia. Miljöföroreningar: atmosfär, vatten, jord, mat.

kontrollarbete, tillagt 2010-11-11


Studie av ställningen för ämnet kognition i samband med bildandet av en post-icke-klassisk vetenskaplig bild av världen baserad på idéerna om universell evolutionism. Problemet med dualiteten i en persons position som kunskapssubjekt och som en del av miljön.

artikel, tillagd 2010-02-28


Människan som en del av biosfären, hennes väsen och roll. Begreppet biosfär, dess struktur och funktioner. Biogeocenos som en elementär struktur för enheten för den biosfäriska nivån för organisation av livet på jorden. Effekter ekonomisk aktivitet person för miljön.

Alltmer uppstår ett helt annat problem: att snabbt och utan spår lösa upp eller demontera i separata enkla element material som redan har blivit onödiga för en person. Vissa beständiga kemikalier, särskilt konstgjorda polymerer som bildas av mycket stora molekyler, finns kvar i jorden i decennier eller hundratals år utan att bryta ner. Kemister utvecklar nu syntetiska tyger, filmer, fibrer och plaster från labbskapade polymerer som stärkelse eller fiber som finns i växter. Vid slutet av sin livslängd kommer dessa polymerer att brytas ned snabbt och enkelt utan att förorena miljön. Kemi varje dag utnyttjar jordens rikedomar på ett mer omfattande och mångsidigt sätt, även om det är hög tid att börja rädda dem. Forskare behöver hela tiden komma ihåg varningen från den antika romerske filosofen Seneca: "Som våra förfäder trodde, är det för sent att vara sparsam när den lämnas på botten. Och dessutom finns inte bara lite, utan också det värsta kvar där. Vi måste skydda vår jord, vi är skyldiga den så mycket ...

Forskare började ägna mer uppmärksamhet åt renheten i luften som allt liv på jorden andas. Jordens atmosfär är inte bara en mekanisk blandning av gaser. Snabba kemiska reaktioner äger rum i gashöljet som omger jorden, och vissa industriella utsläpp till atmosfären kan leda till irreversibla och oönskade förändringar i den känsliga balansen av heterogena, men mycket viktiga för oss, luftkomponenter. Den sovjetiske vetenskapsmannen V. L. Talroze noterade en gång med rätta hur försumbara massorna av ämnen som bildar jordens gasformiga skal av avgörande betydelse för växter, djur och människor: "Ett lager av materia som skapar ett tryck på endast ett kilogram per kvadratcentimeter är miljön i som vi lever och arbetar, som leder ljud till vårt öra, sänder solens ljus. Tio milligram koldioxid från varje kilogram av detta ämne, som interagerar med solljus, stödjer kontinuerligt livet på jorden, 300 mikrogram ozon skyddar detta liv från skadlig ultraviolett strålning, en miljonte mikrogram elektroner skapar möjligheten att kommunicera via radio. Denna miljö, som tillåter oss att flyga till varandra, som vi andas, äntligen, den lever också, lever fysiskt: det är inte bara ett stormigt lufthav, utan också en gaskemisk reaktor." Kemister lärde sig att skapa nya ämnen och lyckades till och med ta om naturen, efter att ha fått material där det oförenliga kombinerades. Nu undersöker forskare naturens förmåga och förmåga att upprätthålla en klok balans mellan motstridiga processer: tar bort dess mineralrikedom från jorden, försöker de bevara renheten hos floder, sjöar, hav, genomskinligheten i luften och den doftande lukten av örter.

Skydd av atmosfären från kemisk förorening

Atmosfären har inte bara en direkt inverkan på levande organismer, utan också en indirekt sådan, eftersom naturen hos solstrålningen som når jordens yta, klimat och andra faktorer som reglerar biosfärens existens beror på den.

Atmosfären är en vanlig mekanism i biosfären

Naturliga föroreningar - faktor som bidrar till dess reglerande funktion. Gaser som släpps ut som ett resultat av brinnande skogar, vulkanutbrott, biokemiska reaktioner kommer in i atmosfären.

Konstgjord förorening kan vara relaterat till utsläppet till atmosfären:

1) partiklar

2) gasformiga ämnen

3)radioaktiva ämnen

4) Bly och andra tungmetaller

Förändringar i atmosfärens egenskaper till följd av föroreningar

Konstgjorda föroreningar har både direkta och indirekta effekter på levande organismer. Till exempel har oxider av svavel och kväve en direkt toxisk effekt på organismer. Föroreningar har också en indirekt effekt på atmosfären och förändrar dess egenskaper. Ozonskärmen förstörs av kväveoxider, klor och fluorföreningar som kommer ut i atmosfären till följd av sönderfall av freoner.

För att minimera luftföroreningar är det nödvändigt:

• att rena atmosfären från fasta och gasformiga föroreningar med hjälp av elektrostatiska filter, flytande och fasta absorbatorer, cykloner;
• använda miljövänliga energislag;
• tillämpa lågavfallsfri och avfallsfri teknik
• att minska toxiciteten hos bilavgaser genom att förbättra designen av motorer och användningen av katalysatorer, samt att förbättra befintliga och skapa nya elfordon och vätgasmotorer

Skydd av vattenresurser

Förorening:

• fasta partiklar
• mineralämnen (föreningar av metaller, mineralgödselmedel)
• organiska ämnen av industriellt ursprung
• olja och dess derivat
• organiska ämnen av biologiskt ursprung
• bekämpningsmedel

Reningsprocessen för avloppsvatten inkluderar:

• rengöring och desinfektion av hushålls- och boskapsavlopp;
• avloppsvattenrening från konsekvenserna av service av fordon och jordbruksmaskiner;
• rening av avloppsvatten innehållande petroleumprodukter.

Skydd av markresurser

• en uppsättning åtgärder för att bekämpa erosion:
• skogsplantering
• jordbruksmetoder
• bevarande jordbrukssystem
• skapande och genomförande av bevarande jordbruk
• förebyggande av markföroreningar
• korrekt applicering av gödningsmedel och bekämpningsmedel