Номер 5, страница 86, часть 2 - гдз по химии 10 класс учебник Оспанова, Аухадиева

5. Предложите пути решения проблемы уменьшения воздействия соединений азота и фосфора на окружающую среду.

Проблема избыточного поступления соединений азота и фосфора в окружающую среду, в первую очередь в водоемы, приводит к процессу эвтрофикации (цветения воды), что вызывает дефицит кислорода, гибель рыбы и других гидробионтов, и общее ухудшение качества воды. Для решения этой проблемы необходим комплексный подход, включающий меры в различных сферах человеческой деятельности.

• Сокращение загрязнений от сельского хозяйства

  Сельское хозяйство является одним из основных источников диффузного (рассредоточенного) загрязнения водоемов биогенными элементами.

  • Оптимизация использования удобрений: Внедрение технологий точного земледелия, которые с помощью GPS и датчиков позволяют вносить удобрения дифференцированно, только на тех участках поля и в тех количествах, где это необходимо. Использование удобрений с медленным высвобождением питательных веществ.

  • Создание буферных зон: Обустройство вдоль берегов рек и озер лесополос, лугов и других растительных барьеров, которые перехватывают и поглощают биогенные вещества со стоком с полей.

  • Рациональное ведение животноводства: Строительство современных комплексов для хранения и переработки навоза, исключающих его попадание в грунтовые и поверхностные воды. Переработка навоза в биогаз и органические удобрения.

  • Соблюдение севооборота: Включение в севооборот бобовых культур, которые способны фиксировать атмосферный азот, что позволяет снизить потребность в азотных удобрениях.

• Очистка коммунально-бытовых и промышленных сточных вод

  Городские и промышленные стоки являются концентрированными источниками соединений азота и фосфора.

  • Модернизация очистных сооружений: Внедрение третичной стадии очистки, направленной на удаление биогенных элементов. Для удаления азота используется процесс нитрификации-денитрификации, где сначала аммонийный азот ($NH_4^+$) окисляется до нитратов ($NO_3^-$), а затем нитраты восстанавливаются до газообразного азота ($N_2$). Для удаления фосфора применяют биологические методы (с помощью микроорганизмов, накапливающих фосфаты) или химическое осаждение с использованием солей железа ($FeCl_3$) или алюминия ($Al_2(SO_4)_3$).

  • Отказ от фосфатсодержащих моющих средств: Законодательное ограничение и запрет на использование фосфатов в стиральных порошках и других бытовых химикатах, стимулирование производства и использования бесфосфатных альтернатив.

• Уменьшение атмосферных выбросов

  Оксиды азота ($NO_x$), выбрасываемые транспортом и промышленными предприятиями, с осадками попадают в почву и водоемы, внося свой вклад в азотное загрязнение.

  • Контроль промышленных выбросов: Оснащение труб промышленных предприятий системами селективного каталитического (SCR) или некаталитического (SNCR) восстановления, которые превращают оксиды азота в безопасный $N_2$.

  • Экологизация транспорта: Использование каталитических нейтрализаторов в выхлопных системах автомобилей, переход на электромобили и развитие общественного транспорта.

• Общие и законодательные меры

  • Восстановление природных экосистем: Сохранение и восстановление водно-болотных угодий (болот, пойменных лугов), которые функционируют как естественные биофильтры, эффективно удаляя из воды соединения азота и фосфора.

  • Ужесточение законодательства и контроля: Введение строгих нормативов на содержание азота и фосфора в сточных водах, сбрасываемых в водоемы. Контроль за соблюдением правил применения удобрений в сельском хозяйстве.

  • Экологический мониторинг: Организация постоянного мониторинга качества поверхностных вод для оценки эффективности принимаемых мер и своевременного выявления очагов загрязнения.

Ответ: Для уменьшения воздействия соединений азота и фосфора на окружающую среду необходимо применять комплексный подход, включающий: оптимизацию применения удобрений и управление отходами в сельском хозяйстве; внедрение современных технологий глубокой очистки сточных вод от биогенных элементов (нитри-денитрификация, химическое осаждение фосфора); отказ от фосфатных моющих средств; снижение выбросов оксидов азота от промышленности и транспорта; восстановление природных фильтрующих экосистем (водно-болотных угодий); а также ужесточение экологического законодательства и постоянный мониторинг состояния окружающей среды.