Министерство  образования

Учреждение  образования «Международный государственный  экологический университет  им. А. Д. Сахарова» 
 
 
 
 

Курсовая  работа по теме: 

«Проблемы диоксинового загрязнения  окружающей среды» 
 
 
 

Курсовую  работу выполнила

 Студентка 3 курса

фМОС

Готовко Ольга Александровна 
 
 
 

Минск 2010 
Содержание: 
 

Введение

Характеристика и свойства диоксинов

Физиологическое действие диоксинов

Источники диоксинов

     Целлюлозно-бумажное производство

     Сжигание бытовых и промышленных отходов

     Химическая промышленность

     Выбросы автотранспорта

     Хлорирование воды

Методы определения диоксинов

Технология обеззараживания диоксинов

     Термические технологии уничтожения диоксинов

     Химические технологии уничтожения

Совершенствование технологий

     Хлорорганические производства

     Мусоросжигательные производства

     Целлюлозно-бумажная промышленность

Заключение

Литература 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Введение

Непрерывное увеличение промышленного производства химических веществ и расширение их ассортимента, связанные с возрастающими потребностями развивающихся технологий, неизбежно влекут за собой усиление вызываемой ими экологической безопасности. Ее источники чрезвычайно разнообразны и могут включать в себя попадание химических соединений, в том числе и весьма токсичных, в окружающую среду с промышленными отходами при транспортировке и другими путями.

Среди токсичных  веществ, попадающих в окружающую среду  в процессе хозяйственной деятельности человека, все большее внимание уделяется веществам, которые входят в состав "грязной дюжины" - группы опасных химических веществ, известных как стойкие органические загрязнители. К стойким органическим загрязнителям, помимо пестицидов (альдрин, хлордан, дильдрин, эндрин, гептахлор, гексахлорбензол, токсафен ) и полихлорированных бифенилов относятся диоксины. Они вызывают особое беспокойство в связи с их высоким токсическим потенциалом. Эксперименты показывают, что они воздействуют на целый ряд органов и систем. Проблема диоксинового загрязнения окружающей среды известна общественности, информация по ней общедоступна и освещается в средствах массовой информации.

Источников поступления  диоксинов в окружающую среду  огромное количество, но самое удивительное то, что специально их никто не производит, они образуются как побочные продукты высокотемпературных реакций с участием хлора и попадают в окружающую среду с продукцией или отходами многих технологий.

Существует множество  порой противоречивых оценок уровня опасности загрязнения окружающей среды диоксинами. И степень опасности загрязнения окружающей среды диоксинами остается до конца не выясненным, так как их действие проявляется через весьма длительные промежутки времени.

Открытое обсуждение диоксиновой проблемы началось с  конца 60-х годов. На это же время приходится набольший уровень загрязнения диоксинами, связанный с применением в большом количестве пестицидов и хлорсодержащих препаратов. В начале 70-х гг достоянием научного сообщества стали первые результаты анализа промышленных аварий на хлорфенольных производствах в США, Великобритании, Германии и других зарубежных стран с однозначным указанием на их диоксиновую природу. Вскоре после проведения первых официальных обсуждений диоксиновой проблемы и появления первых научных публикаций начались научные конференции, симпозиумы и семинары. Первый из них, "Хлордиоксины - их источники и судьба", был организован в США в рамках 162-й ежегодной конференции Американского Химического Общества. В дальнейшем аналогичные конференции проводились неоднократно в ряде других стран: Италии, Швеции, Германии, Дании и т.д.

Борьба с загрязнением окружающей среды диоксинами является предметом деятельности ряда международных  природоохранных организаций. В 2000 году в Стокгольме была принята конвенция  о стойких органических загрязнителях. Рассмотрение проблемы диоксинов с учетом специфики Республики Беларусь, позволит выявить источники загрязнения диоксинами, механизмов их превращения в окружающей среде на государственном уровне. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Характеристика и свойства диоксинов

Диоксины –  большая группа гетероциклических полихлорированных соединений – дибензодиоксинов (ПХДД) и дибензофуранов(ПХДФ). Дибензо-n-диоксины относятся к гетероциклическим полихлорированным соединениям, в структуре которых присутствуют два ароматических кольца, связанные между собой двумя кислородными мостиками. Аналогичные им дибензофураны содержат один атом кислорода. 

Полихлордибензодиоксин

Как уже говорилось выше, диоксины относятся к стойким  органическим загрязнителям, которые  длительно находятся в природной  среде, не подвергаясь разложению. Период полураспада диоксинов в среднем составляет 7 лет. Период полураспада в донных отложениях – 6-7 лет, в почве – 10-20 лет, в организме человека – 4-5 лет. Фотолитическое разложение диоксина и его аналогов происходит в природе достаточно медленно. В воздухе в газообразном состоянии диоксины могут разлагаться под действием УФ-излучения Солнца, но в таком состоянии в природе диоксины практически не встречаются. Адсорбированные твердыми частицами диоксины гораздо стабильнее: частицы могут содержать соединения, ингибирующие фотолиз или попросту экранирующие диоксины. В почве же фотолиз протекает лишь в верхнем слое (толщиной всего около 3 мм) с периодом полуразложения больше 1 года, но ниже этого слоя концентрация диоксинов остается практически неизменной. Ниже приведены данные о полураспаде 2,3,7,8-ТХДД в различных организмах. 

Таблица 1

Период  полураспада 2,3,7,8-ТХДД из живых организмов

 

Таким образом, различные объекты, окружающей среды являются накопителями этих токсикантов. Диоксины являются чрезвычайно токсичными веществами, поскольку даже в относительно малых дозах поражают все живые организмы. Болезнетворное действие на организм оказывают количество диоксинов, измеряющиеся микрограммами (10^-6), нанограммами (10^-9), пикограммами (10^-12).(табл.2.)

Таблица 2

Предельно допустимые дозы поступления  диоксинов в организм человека

 

Кратковременное воздействие на человека высоких  уровней диоксинов может привести к патологическим изменениям кожи, таким как хлоракне и очаговое потемнение, а также к изменениям функции печени. Длительное воздействие приводит к поражениям иммунной системы, формирующейся нервной системы, эндокринной системы и репродуктивных функций. В результате хронического воздействия диоксинов у животных развиваются некоторые типы рака. В 1997 году Международное агентство ВОЗ по исследованию рака (МАИР) сделало оценку ТХДД. На основе данных о животных и эпидемиологических данных о людях ТХДД был классифицирован МАИР как "известный человеческий канцероген". Однако ТХДД не оказывает воздействия на генетический материал, и существует такой уровень воздействия, ниже которого риск развития рака становится незначительным. 

В связи с  повсеместным распространением диоксинов  все люди подвергаются его воздействию и имеют определенный уровень диоксинов в организме, который приводит к так называемой нагрузке на организм. Нынешнее обычное фоновое воздействие, в среднем, не имеет последствий для здоровья человека. Однако из-за высокого токсического потенциала этого класса соединений необходимо принимать меры для снижения уровня фонового воздействия.

Токсичными являются диоксины, содержащие не только хлор, но и другие галогены: фтор, бром йод. Всего  известно 210 гомологов диоксинов, среди  которых выделяют 75 полихлорированных дибензодиоксинов и 135 полихлорированных дибензофуранов. В молекуле диоксина может содержаться до восьми атомов хлора, что отражается в названии соответствующего соединения: моно-, ди-, трех-, тетра-хлордибензодиоксин. 

ПХДД и ПХДФ представляют собой бесцветные кристаллические вещества, с температурой плавления от 89 до 325°С, которая зависит от степени хлорирования. Диоксины относятся к липофильным веществам, хорошо растворяющимся в органических растворителях. Ратсворимость диоксинов и фуранов о-дихлорбензоле составляет до 1400, в бензоле – 570, в хлороформе – 370, ацетоне – 110, н-октане – 50, метаноле до 10 мг/кг. Диоксины обладают хорошими адгезионными свойствами. Способность к пространственному перемещению воздушным путем у диоксинов и диоксиноподобных соединений незначительна. Однако, благодаря высокому сродству к твердым органическим компонентам атмосферных выбросов (особенно саже), концентрация диоксинов в воздухе намного выше тех, которые следовало ожидать, исходя лишь из летучести этих веществ. По той же причине диоксины достаточно прочно связываются частицами почвы, донных отложений как содержащими органические компоненты. Почва и донные отложения рек, озер и морей - конечные "резервуары", в которых накапливаются диоксины в неживой природе. В то же время, вместе с этими частицами они могут переноситься на довольно большие расстояния, загрязняя воздух и воду, включаться в пищевые цепи. Эффективнее всех концентрируют диоксины рыбы и дойные коровы. Следовательно, именно продукты животного происхождения страдают при загрязнении окружающей среды диоксинами. 

Диоксины черезвычайно стабильны в живых организмах, следствием чего является их длительное сохранение в биосфере.

Токсикокинетические исследования последних лет показали, что они очень медленно выводятся из живых организмов, а из человеческого организма практически не выводятся. 

Многие диоксины, в первую очередь 2,3,7,8-тетрахлордибензодиоксин, чрезвычайно устойчивы к действию кислот, щелочей, окислителей и высоких  температур. Они не разрушаются даже при температуре 1000ºС. Обезвредить диоксины за счет деструкции до простых соединений можно путем выдержки при температуре выше 1000ºС в течении 2 – 3 сек. И именно эти свойства предопределяют устойчивость диоксинов в окружающей среде и большие трудности при их обезвреживании. В биосфере диоксины быстро поглощаются растениями, сорбируются почвой и другими объектами и практически не изменяются под влиянием физических, химических и биологических факторов среды. Благодаря способности к образованию комплексов, они прочно связываются с органическими веществами почвы, накапливаются в остатках погибших почвенных микроорганизмов и омертвевших частях растений. Прочно связанные диоксины из почв выводятся преимущественно механическим путем. Содержащие их остатки погибших организмов, выносятся с поверхности почвы ветром, вымываются талыми и дождевыми водами и в итоге устремляются в низменности и акватории, создавая новые очаги заражения (места скопления дождевой воды, озера, донные отложения рек, каналов, прибрежные зоны морей и океанов)