Номер B, страница 248 - гдз по химии 9 класс учебник Усманова, Сакарьянова

B

1. Как влияет хозяйственная деятельность человека на окружающую среду?

2. Расскажите о продуктах, которые получают при нагревании каменного угля без доступа воздуха.

3. Подготовьте реферат о химических источниках загрязнения и мерах по охране окружающей среды.

1. Как влияет хозяйственная деятельность человека на окружающую среду?

Хозяйственная деятельность человека оказывает комплексное и, в большинстве случаев, негативное влияние на окружающую среду, затрагивая все её компоненты: атмосферу, гидросферу, литосферу и биосферу.

Промышленность и энергетика:

Промышленные предприятия и тепловые электростанции являются основными источниками загрязнения атмосферы. При сжигании ископаемого топлива (угля, нефти, газа) в воздух выбрасываются огромные объемы оксидов углерода ($CO_2$, $CO$), оксидов серы ($SO_2$) и азота ($NO_x$), а также твердые частицы (сажа, пыль). Эти выбросы приводят к таким последствиям, как:

• Парниковый эффект и глобальное изменение климата из-за накопления $CO_2$ и других парниковых газов.
• Кислотные дожди, образующиеся при взаимодействии оксидов серы и азота с атмосферной влагой, которые наносят вред лесам, водоемам и разрушают здания.
• Смог в крупных городах, вызывающий респираторные заболевания у людей.

Кроме того, промышленные стоки часто содержат токсичные вещества, такие как тяжелые металлы (свинец, ртуть, кадмий), фенолы, нефтепродукты, которые, попадая в водоемы, отравляют воду, вызывают гибель водных организмов и делают воду непригодной для использования.

Сельское хозяйство:

Интенсификация сельского хозяйства также наносит значительный урон природе:

• Загрязнение почв и водоемов пестицидами и гербицидами, используемыми для борьбы с вредителями и сорняками, а также избыточными минеральными удобрениями (нитратами и фосфатами), которые вымываются в реки и озера, вызывая их эвтрофикацию (цветение воды).
• Эрозия и деградация почв в результате неправильной распашки, монокультурного земледелия и перевыпаса скота.
• Вырубка лесов под пахотные земли и пастбища, что ведет к сокращению биоразнообразия и нарушению водных режимов.
• Выбросы парниковых газов: метан ($CH_4$) от жизнедеятельности крупного рогатого скота и оксид азота(I) ($N_2O$) от использования азотных удобрений.

Транспорт:

Автомобильный, воздушный и водный транспорт является одним из главных загрязнителей атмосферы, особенно в городах. Выхлопные газы содержат оксиды азота, угарный газ, углеводороды и сажу.

Добыча полезных ископаемых:

Разработка месторождений приводит к разрушению ландшафтов, образованию огромных карьеров и отвалов пустой породы. Это нарушает экосистемы, загрязняет почву и грунтовые воды.

В целом, хозяйственная деятельность ведет к истощению природных ресурсов, сокращению биоразнообразия, разрушению естественных мест обитания животных и растений и глобальным изменениям в биосфере.

Ответ: Хозяйственная деятельность человека приводит к масштабному загрязнению атмосферы, воды и почв, изменению климата, истощению природных ресурсов, разрушению экосистем и сокращению биоразнообразия.

Процесс нагревания каменного угля до высоких температур (900–1100 °C) без доступа воздуха называется сухой перегонкой или коксованием. Это сложный физико-химический процесс, в результате которого органическая масса угля разлагается с образованием четырех основных продуктов.

1. Кокс (твёрдый остаток):

Это основной целевой продукт коксования. Кокс представляет собой твёрдое, пористое вещество серого цвета, состоящее преимущественно из углерода (96–98 %) с небольшим количеством минеральных примесей. Благодаря своей высокой прочности, пористости и высокой теплоте сгорания, кокс является незаменимым топливом и восстановителем в доменном производстве для выплавки чугуна из железной руды.

2. Коксовый газ (газообразный продукт):

Это смесь горючих газов, выделяющихся в процессе коксования. Основными компонентами коксового газа являются водород ($H_2$), метан ($CH_4$), оксид углерода(II) ($CO$), а также незначительные количества этилена ($C_2H_4$), азота ($N_2$) и других газов. Коксовый газ обладает высокой теплотворной способностью и используется в качестве топлива для обогрева самих коксовых печей, в металлургических и других промышленных печах. Также он служит сырьём для химического синтеза, например, для получения водорода.

3. Каменноугольная смола (жидкий продукт):

Это густая, вязкая жидкость чёрного цвета со специфическим запахом, которая конденсируется при охлаждении коксового газа. Каменноугольная смола является сложнейшей смесью, содержащей несколько сотен различных органических соединений, в основном ароматического ряда. Путем её фракционной перегонки получают ценнейшие химические продукты: бензол, толуол, ксилолы, нафталин, антрацен, фенолы и многие другие. Эти вещества служат сырьём для производства пластмасс, синтетических волокон, красителей, лекарственных препаратов, пестицидов и взрывчатых веществ.

4. Надсмольная (аммиачная) вода (водный раствор):

Это водный конденсат, который также образуется при охлаждении коксового газа. Он содержит растворённый аммиак ($NH_3$), а также его соли (сульфид, карбонат аммония) и другие соединения. Аммиачная вода является важным источником аммиака, который используется для производства азотных удобрений (например, сульфата аммония, $(NH_4)_2SO_4$), азотной кислоты и соды.

Ответ: При нагревании каменного угля без доступа воздуха получают четыре основных продукта: кокс (твёрдое топливо и восстановитель), коксовый газ (газообразное топливо и химическое сырьё), каменноугольную смолу (сырьё для органического синтеза) и надсмольную воду (источник аммиака для производства удобрений).

Химическое загрязнение — это поступление в окружающую среду различных химических веществ в концентрациях, превышающих естественные фоновые значения, что приводит к негативным последствиям для живых организмов и экосистем в целом.

Основные источники и виды химического загрязнения

Источники химического загрязнения многообразны и связаны практически со всеми сферами деятельности человека.

1. Промышленность и энергетика:

• Выбросы в атмосферу: Теплоэлектростанции, металлургические и химические заводы выбрасывают в атмосферу оксиды серы ($SO_x$), оксиды азота ($NO_x$), оксиды углерода ($CO$, $CO_2$), летучие органические соединения (ЛОС) и твёрдые частицы, содержащие тяжелые металлы (свинец, ртуть, кадмий). Эти вещества вызывают кислотные дожди, смог и способствуют глобальному потеплению.
• Сбросы в гидросферу: Промышленные сточные воды содержат нефтепродукты, фенолы, синтетические поверхностно-активные вещества (СПАВ), соли тяжелых металлов и другие токсиканты. Попадая в водоемы, они отравляют воду, делая ее непригодной для питья, и вызывают массовую гибель рыбы и других водных обитателей.

2. Сельское хозяйство:

• Пестициды и гербициды: Используются для защиты урожая, но, будучи ядовитыми, они загрязняют почву и воду, накапливаются в пищевых цепях (биоаккумуляция) и могут нанести вред здоровью человека и животных.
• Минеральные удобрения: Избыток нитратов и фосфатов вымывается с полей в реки и озера, вызывая их эвтрофикацию — бурное размножение водорослей, которое приводит к дефициту кислорода и гибели фауны водоема.

3. Транспорт:

Выхлопные газы двигателей внутреннего сгорания являются основным источником загрязнения воздуха в городах. Они содержат оксиды азота, угарный газ, углеводороды и сажу.

4. Бытовые отходы:

Свалки бытового мусора являются источником загрязнения почвы и грунтовых вод фильтратом, содержащим органические и неорганические токсичные вещества. Особую опасность представляют пластиковые отходы, которые разлагаются сотни лет, распадаясь на микропластик, который проникает во все компоненты окружающей среды.

Меры по охране окружающей среды от химического загрязнения

Борьба с химическим загрязнением требует комплексного подхода, включающего технологические, экономические, правовые и просветительские меры.

1. Технологические меры:

• Создание и внедрение малоотходных и безотходных технологий, замкнутых циклов водопользования.
• Очистка промышленных выбросов и сбросов: установка пыле- и газоулавливающих фильтров на трубах заводов, строительство современных очистных сооружений для сточных вод.
• Использование каталитических нейтрализаторов в автомобилях для снижения токсичности выхлопных газов.
• Переход на более экологичные виды топлива и альтернативные источники энергии (солнечная, ветровая, геотермальная).
• Разработка и применение биоразлагаемых материалов (например, пластиков).

2. Экономические меры:

• Введение штрафов за сверхнормативные выбросы и сбросы загрязняющих веществ.
• Применение принципа «загрязнитель платит».
• Предоставление налоговых льгот предприятиям, внедряющим «зеленые» технологии.

3. Правовые и административные меры:

• Разработка и ужесточение экологического законодательства, установление предельно допустимых концентраций (ПДК) вредных веществ.
• Проведение обязательной экологической экспертизы для всех новых проектов.
• Международное сотрудничество и подписание конвенций по ограничению трансграничного переноса загрязнителей (например, Стокгольмская конвенция о стойких органических загрязнителях).

4. Просветительские меры:

• Экологическое образование и воспитание населения, формирование ответственного отношения к природе.
• Информирование общественности об экологической ситуации и источниках загрязнения.
• Развитие системы раздельного сбора и переработки отходов.

Таким образом, только совместные усилия государства, бизнеса и каждого человека могут снизить уровень химического загрязнения и сохранить здоровую окружающую среду для будущих поколений.

Ответ: Основными химическими источниками загрязнения являются промышленность, энергетика, сельское хозяйство и транспорт, которые выбрасывают в среду токсичные газы, тяжелые металлы, пестициды и нефтепродукты. Меры по охране включают внедрение очистных технологий, переход на чистые источники энергии, ужесточение законодательства, экономическое стимулирование "зеленых" производств и повышение экологической грамотности населения.