Книга: Удивительный мир органической химии

15.2. Земля должна быть чистой

15.2. Земля должна быть чистой

Органическая химия является богатым источником разнообразных и необходимых для человека веществ, но, к сожалению, она может стать и источником загрязнения биосферы.

Газ, нефть и уголь — сегодня основные источники энергии. Человечество ежегодно сжигает 7 млрд т топлива, расходуя на это более 10 млрд т кислорода. В результате в атмосферу попадает 14 млрд т оксида углерода (II). Ученые подсчитали, что к 2020 г. из атмосферы исчезнет около 12 000 млрд т кислорода, что составляет 0,77% всего кислорода планеты. Это может серьезно изменить климат Земли.

Знаете ли вы, что такое парниковый эффект? Он связан с тем, что молекулы СO₂ пропускают на Землю солнечное излучение, но задерживают инфракрасное излучение, испускаемое земной поверхностью. В результате повышается температура планеты.

Огромнейший вред наносят выхлопные газы автомобилей. Если собрать все вредные вещества, содержащиеся в этих газах (оксиды углерода, несгоревшие углеводороды, оксиды азота, диоксид серы (II) и др.), то они превысят количество вредных продуктов, уходящих через трубы в атмосферу всех ТЭЦ, заводов, фабрик, бытовых объектов и т. д. А расход кислорода? Например, один маленький автомобиль «Москвич» за час работы способен сжечь столько кислорода, сколько вдыхает человек за 70 лет жизни. А если это не «Москвич», а современное «чудо» на четырех колесах? Вот во что обходятся человечеству автомобили, которые, кстати, «размножаются» во много раз быстрее людей. Не менее опасен с этой точки зрения и воздушный транспорт. Судите сами: чтобы пересечь страну с запада на восток, реактивный самолет Ил-86 «съедает» почти 60 т кислорода из атмосферы. Инверсионные следы, оставленные самолетом, увеличивают облачность и загрязняют атмосферу. Это, в свою очередь, снижает количество солнечной радиации, достигающей поверхности Земли.

Вероятно, вы знаете о смертоносном тумане — смоге, опускающемся на крупные промышленные города. Смог опасен не только для людей: он оказывает существенное влияние и на климат местности в целом.

Атмосфера нашей планеты загрязняется не только при сгорании угля, нефти, бензина и т. д. Мы загрязняем нашу Землю многими органическими соединениями, которые, казалось бы, должны принести огромную пользу человечеству. Однако многие из них представляют для людей явную угрозу. Например, тетраэтилсвинец, который до недавнего времени широко использовался в качестве активной добавки в бензин, является высокотоксичным веществом. При сгорании этилированного бензина в атмосферу попадал свинец, отравляя ее.

Днем и ночью работают химические заводы, выбрасывая в воздух тысячи тонн вредных химических веществ. Среди них не только привычные оксиды азота и серы, которые во время дождя «падают» на горожан каплями азотной и серной кислот. Но еще большую опасность представляют органические соединения, не менее вредные и коварные. Это — бензол, толуол, метанол, формальдегид, стирол, фталевый ангидрид, нафталин и различные полициклические ароматические углеводороды (ПАУ).

В последние годы при широком использовании аэрозольных и противопожарных устройств в атмосферу Земли попадают в огромных количествах различные фреоны (используемые обычно в качестве хладоагентов). В земной атмосфере, как предполагают некоторые ученые, они могут вступать в реакции с озоном, который «грудью» защищает Землю от смертоносных ультрафиолетовых лучей Солнца.

Огромный экологический ущерб наносит нашей планете расточительное и небрежное отношение к хранению, транспортировке нефти, горюче-смазочных материалов. Попадая в почву и грунтовые воды, они надолго загрязняют нашу Землю. Вдумайтесь в такой факт: ежегодно в Мировой океан попадает от 2 до 10 млн т нефти. Причина — катастрофы танкеров, перевозящих нефть. Не проходит и года, чтобы мы не стали свидетелями трагедии в море или океане. Вспомните трагедию танкера «Престиж» у берегов Испании. Вылитая в океан нефть — огромный экологический ущерб. Гибнет все живое вокруг. Литр вылитой нефти лишает кислорода, столь необходимого морским обитателям, 40 тыс. л морской воды, а тонна нефти загрязняет 12 км водной поверхности. Нефть поступает в моря и океаны за счет промывки цистерн танкеров и сброса этой воды, а также за счет отбросов нефтехимических заводов, аварий буровых на море.

В моря и океаны попадает много опасных химических веществ — неорганических (свинец, ртуть, мышьяк, кадмий и др.) и органических (различные растворители, фенолы, детергенты, инсектициды и т. д.). Жак Ив Кусто — французский ученый-естествоиспытатель и исследователь морских глубин — писал, что «море стало сточной ямой, куда стекаются все загрязняющие вещества». А разве реки чище? В них ежегодно сливают миллиарды кубических метров сточных вод, из которых очистке подвергается в лучшем случае одна треть.

Недавно ученые сделали вывод, что разрушительное вмешательство человека в природу ведет к исчезновению видов растительного и животного мира такими же темпами и в таких масштабах, которые можно сравнить с последствиями катастрофы, происшедшей 65 млн лет назад, когда гигантский астероид столкнулся с Землей.

При работе многих химических заводов, целлюлозно-бумажных комбинатов при недостаточной очистке сточных вод в реки и озера могут попадать (и попадают!) различные химические отходы производства, наносящие непоправимый урон всему окружающему. Поэтому сейчас на предприятиях обязательно предусматривают очистные сооружения, которые позволяют осуществлять замкнутый цикл водоснабжения. Вода, содержащая примеси различных продуктов химического производства или их отходы, не сбрасывается в водоемы, реки или озера, а очищается и снова используется в производстве.

Многие химические заводы работают по системе безотходного производства: все отходы снова возвращаются на производство для получения из них ценных продуктов.

Органическая химия является авангардом химической науки. Уже сейчас она может творить чудеса. Еще более грандиозные задачи стоят перед ней завтра — синтез белка и искусственной пищи, получение высокоэффективных лекарственных препаратов, полимеров, обладающих ценными для человека свойствами.

Однако это возможно при совершенствовании технологических процессов, при соблюдении правил работы с химическими веществами. Разве виновата органическая химия в том, что происходит сегодня с биосферой Земли? Каждому ясно, что научно-технический прогресс остановить нельзя. Мы уже не сможем вернуться к первоначальному безвредному натуральному хозяйству. Слишком много еще на нашей планете голодных и раздетых людей. Накормить и одеть их может только развитие науки и техники. И в этом огромную роль будет играть органическая химия — химия соединений углерода.