Universiteti tabiiy fanlar fakulteti

Manbalar.
Qazib olish va qayta ishlash metallni ifloslantiruvchi eng kuchli manba emas. Bu korxonalarning yalpi chiqindilari issiqlik elektr stansiyalari chiqindilaridan ancha kam. Metallurgiya ishlab chiqarish emas, balki ko'mirni yoqish jarayoni biosferaga kiradigan ko'plab metallarning asosiy manbai hisoblanadi. Barcha metallar ko'mir va neftda mavjud. Tuproqqa qaraganda sezilarli darajada ko'proq zaharli kimyoviy elementlar, shu jumladan og'ir metallar, elektr stantsiyalari, sanoat va maishiy pechlarning kullarida. Yoqilg'i yonishi natijasida havo chiqindilari alohida ahamiyatga ega. Masalan, ulardagi simob, kadmiy, kobalt, mishyak miqdori ajratib olingan metallar miqdoridan 3-8 baravar yuqori. Ma'lumotlarga ko'ra, zamonaviy issiqlik elektr stansiyasining faqat bitta ko'mir qozon agregati yiliga o'rtacha 1-1,5 tonna simob bug'ini chiqaradi.
Mineral yoqilg'ilarni yoqish bilan bir qatorda metallarni texnogen dispersiyalashning eng muhim usuli yuqori haroratli texnologik jarayonlarda (metallurgiya, tsement xom ashyosini qovurish va boshqalar), shuningdek, tashish, boyitish va saralash jarayonida ularni atmosferaga chiqarishdir. rudadan.
Atrof-muhitga og'ir metallarning texnogen kirishi gazlar va aerozollar (metallar va chang zarralarining sublimatsiyasi) va oqava suvlarning bir qismi sifatida sodir bo'ladi.
Tuproqda metallar nisbatan tez toʻplanadi va undan nihoyatda sekin chiqariladi: ruxning yarim yemirilish davri 500 yilgacha, kadmiy 1100 yilgacha, mis 1500 yilgacha, qoʻrgʻoshin bir necha ming yilgacha.
Tuproqning metallar bilan ifloslanishining muhim manbai sanoat va kanalizatsiya tozalash inshootlaridan olingan loydan o'g'itlardan foydalanish hisoblanadi.
Metallurgiya sanoatining chiqindilarida og'ir metallar asosan erimaydigan shaklda bo'ladi. Ifloslanish manbasidan masofa oshgani sayin, eng katta zarrachalar cho'kadi, eruvchan metall birikmalarining ulushi ortadi va eriydigan va erimaydigan shakllar o'rtasidagi nisbatlar o'rnatiladi. Atmosferaga kiradigan aerozol ifloslanishi undan tabiiy o'z-o'zini tozalash jarayonlari bilan chiqariladi. Bunda yog'ingarchilik muhim rol o'ynaydi. Natijada, sanoat korxonalarining atmosferaga chiqarilishi, oqava suvlarning oqizilishi og'ir metallarning tuproqqa, yer osti va ochiq suvlarga, o'simliklarga, tub cho'kindilarga va hayvonlarga tushishi uchun zarur shart-sharoitlarniyaratadi.
Atmosfera ifloslanishining tarqalish diapazoni va darajalari manba kuchiga, emissiya sharoitlariga va meteorologik vaziyatga bog'liq. Biroq, sanoat-shahar aglomeratsiyasi va shaharsozlik sharoitida metallarning havoda tarqalish parametrlari hali ham yomon prognoz qilinmoqda. Ifloslanish manbalaridan uzoqlashganda, atmosfera havosidagi metall aerozollar kontsentratsiyasining pasayishi ko'pincha eksponent tarzda sodir bo'ladi, buning natijasida MPC dan oshib ketadigan ularning intensiv ta'sir zonasi nisbatan kichikdir.
Urbanlashgan hududlar sharoitida qayd etilgan havo ifloslanishining umumiy ta'siri ko'plab adashgan dalalarning yig'indisi natijasidir va emissiya manbalaridan uzoqligi, shahar tuzilishi va korxonalar atrofida zarur sanitariya muhofazasi zonalarining mavjudligi bilan bog'liq. Ifloslanmagan atmosferadagi og'ir metallarning tabiiy (fon) miqdori kubometr va undan past bo'lgan mikrogramning mingdan va o'n mingdan bir qismini tashkil qiladi. Zamonaviy sharoitda bunday darajalar deyarli hech bir aholi punktlarida kuzatilmaydi. Qo'rg'oshinning fon tarkibi 0,006 mkg / m 3 , simob - 0,001-0,8 mkg / m 3 deb taxmin qilinadi.(shaharlarda - bir necha marta kattaroq). Atrof-muhitning simob bilan ifloslanishi bilan bog'liq bo'lgan asosiy tarmoqlarga tog'-kon, metallurgiya, kimyo, asbobsozlik, elektrovakuum va farmatsevtika sanoati kiradi. Atrof-muhitni kadmiy bilan ifloslanishining eng kuchli manbalari metallurgiya va elektrokaplama, shuningdek, qattiq va suyuq yoqilg'ining yonishi hisoblanadi. Okean ustidagi ifloslanmagan havoda kadmiyning o'rtacha kontsentratsiyasi 0,005 mkg / m 3 ni, qishloq joylarida - 0,05 mkg / m 3 gacha va chiqindilari (rangli) mavjud bo'lgan korxonalar joylashgan hududlarda. metallurgiya, ko'mir va neftda ishlaydigan issiqlik elektr stantsiyalari, plastmassa ishlab chiqarish va boshqalar), sanoat shaharlari - 0,3-0,6 mkg/m 3 gacha.
Kimyoviy elementlarning shaharlar atrof-muhitiga kirishining atmosfera yo'li etakchi hisoblanadi. Biroq, allaqachon kichik masofada, xususan, shahar atrofi qishloq xo'jaligida, og'ir metallar bilan atrof-muhitni ifloslantiruvchi manbalarning nisbiy roli o'zgarishi mumkin va eng katta xavf chiqindixonalarda to'plangan va o'g'it sifatida ishlatiladigan kanalizatsiya va chiqindilar bilan ta'minlanadi.
To'xtatilgan moddalar va pastki cho'kindilar og'ir metallarni, keyin plankton, bentos va baliqlarni konsentratsiyalash uchun maksimal qobiliyatga ega.
Yog'ingarchilik. Havodagi metallarning maksimal kontsentratsiyasi zonasi manbadan 2 km gacha cho'ziladi. Unda atmosferaning sirt qatlamidagi metallar miqdori mahalliy geokimyoviy fondan 100-1000 marta, qorda esa 500-1000 marta yuqori. 2-4 km masofada havodagi metallarning miqdori birinchisiga qaraganda taxminan 10 baravar kam bo'lgan ikkinchi zona mavjud. Uzunligi 4-10 km bo'lgan uchinchi zona ko'rsatilgan, bu erda faqat alohida namunalar metallarning ko'payishini ko'rsatadi. Manbadan uzoqlashganda, turli shakldagi metallarning tarqalishi nisbati o'zgaradi. Birinchi zonada suvda eruvchan birikmalar atigi 5-10% ni tashkil qiladi va yog'ingarchilikning asosiy massasi sulfidlar va oksidlarning mayda changga o'xshash zarralari tomonidan hosil bo'ladi. Suvda eruvchan birikmalarning nisbiy miqdori masofa bilan ortadi.Simob bilan tanishtirish
Simobning eng muhim xususiyatlari. Simob (Hg) - davriy elementlar tizimining II guruhining kimyoviy elementi D.I. Mendeleyev; atom raqami 80, nisbiy atom massasi 200,59; tabiiy simob tarkibida massa soniga ega 7 ta barqaror izotop mavjud: 196 (tarqalishi 0,146%), 198 (10,02%), 199 (16,84%), 200 (23,13%), 201 (13,22%), 202 (29,80%) va 82. %). Tabiiy simob nisbatan barqaror izotop nisbati bilan tavsiflanadi. Biroq, u oz miqdorda radioaktiv izotoplarni o'z ichiga oladi. Sun'iy ravishda 20 dan ortiq qisqa muddatli izotoplar olingan, ulardan 203 Hg (yarimparchalanish davri 46,6 kun) va 197 tasi.Hg (64,1 soat). Oddiy sharoitlarda simob yaltiroq, kumushsimon-oq og'ir suyuq metalldir. 20 ° C da o'ziga xos og'irligi 13,54616 g / sm 3 ; erish nuqtasi = -38,89 o C, qaynash nuqtasi 357,25 o C. Muzlaganda (-38,89 o C) qattiqlashadi va osonlik bilan soxtalash mumkin.
Oddiy sharoitlarda ham simob ko'tarilgan bug' bosimiga ega va juda yuqori tezlikda bug'lanadi, bu harorat oshishi bilan ortadi. Bu tirik organizmlar uchun xavfli simob atmosferasini yaratishga olib keladi. Misol uchun, 24 ° C da , simob bug'lari bilan to'yingan atmosfera havosi ularni taxminan 18 mg / m 3 miqdorida o'z ichiga olishi mumkin.; bu daraja ishchi hudud havosidagi simobning MPC (ruxsat etilgan maksimal kontsentratsiyasi) dan 1800 marta va atmosfera havosidagi MPC dan 6000 marta yuqori. Merkuriy suv qatlamlari va boshqa suyuqliklar orqali bug'lanishga qodir. Asil gazlardan tashqari, simob xona haroratida monotomik (Hg o ) bo'lgan yagona bug' hosil qiluvchi elementdir . Oddiy sharoitlarda simob bug'ining havosiz suvda eruvchanligi taxminan 20 mkg / l ni tashkil qiladi.
Volta yoyi, elektr uchqunlari va simob bug'iga rentgen nurlari ta'sirida lyuminesans, floresans va fosforessensiya hodisalari kuzatiladi. Simob elektrodlari orasidagi vakuum trubkasida elektr razryadlari ultrabinafsha nurlarga boy porlashni hosil qiladi, bu simob lampalarini loyihalashda texnologiyada qo'llaniladi. Xuddi shu hodisa turli ob'ektlardagi simobning kichik miqdorini aniqlashning spektral usulining asosini tashkil etdi. Merkuriy juda past o'ziga xos issiqlik quvvatiga ega. Bu xususiyat simob-bug elektr stantsiyalarida ishlatilgan. Simobning yana bir ajoyib xususiyati shundaki, unda metallar eritilganda amalgamlar - tarkibiy qismlaridan biri simob bo'lgan metall tizimlar hosil bo'ladi. Ular oddiy qotishmalardan farq qilmaydi, garchi ortiqcha simob bilan ular yarim suyuq aralashmalardir. Amalgamlanish natijasida hosil bo'lgan birikmalar rudalardan oltin va kumush olishda keng qo'llaniladigan ortiqcha simob ajralib chiqishi bilan erish nuqtasi ostida osongina parchalanadi. Simob bilan namlangan metallar amalgamatsiyaga moyil. Uglerod, kremniy, xrom, nikel, molibden va niobiy bilan qotishtirilgan po'latlar birlashtirilmaydi.
Aralashmalarda simob +2 va +1 oksidlanish darajasini ko'rsatadi. Maxsus adabiyotlarda bunday hollarda odatda Hg (II) yoki Hg (I) mos ravishda ko'rsatiladi. Yuqori ionlanish potentsiali, yuqori ijobiy oksidlanish potentsiali bilan simob nisbatan barqaror kimyoviy element hisoblanadi. Bu uning turli birikmalardan metallga qaytarilish qobiliyatini aniqlaydi va tabiatda simobning ona holatida tez-tez uchrashini tushuntiradi. Odatda, mahalliy simob oz miqdorda boshqa metallarni, shu jumladan oltin va kumushni o'z ichiga oladi, ya'ni aslida u amalgamdir. Simob minerallari ma'lumki, ular tarkibida asil va boshqa metallar juda ko'p (simob kumush, simob oltin, simob palladiy, simob qo'rg'oshin, oltin amalgamidi va boshqalar). Merkuriy turli xil konstruktiv materiallarga nisbatan juda tajovuzkor bo'lib, bu ishlab chiqarish ob'ektlari va transport vositalarining korroziyasiga va yo'q qilinishiga olib keladi. Shunday qilib, 1970-yillarda. Tuzilishida simob kirib, alyuminiy qotishmalarining suyuq-metall mo'rtlashishiga olib keladigan samolyotlarning ifloslanishi muammosi juda dolzarb edi. Samolyotlar kapital ta'mirga jo'natildi va hatto foydalanishdan chiqarildi.
Simob xona haroratida havoda oksidlanmaydi. Qaynish nuqtasiga (300-350 ° C) yaqin haroratgacha qizdirilganda, u atmosfera kislorodi bilan birlashadi va ikki valentli simob HgO ning qizil oksidini hosil qiladi, keyinchalik qizdirilganda (400 ° C va undan yuqori) yana simobga parchalanadi. va kislorod. Sariq simob oksidi HgO ni Hg (II) tuzining suvdagi eritmasiga ishqorlar qo'shish orqali olinadi. Qora simob oksidi ham mavjud (Hg 2O), oksidlanish darajasi +1 bo'lgan beqaror birikma. Xlorid va suyultirilgan sulfat kislotalarda va ishqorlarda simob erimaydi. Lekin u nitrat kislota va akva regiyada, qizdirilganda esa konsentrlangan sulfat kislotada oson eriydi. Metall simob organik erituvchilarda, shuningdek, suvda, ayniqsa erkin kislorod yo'qligida erishi mumkin. Uning suvda eruvchanligi eritmaning pH darajasiga ham bog'liq. Minimal eruvchanlik pH = 8 da kuzatiladi, suvning kislotaligi yoki ishqoriyligi oshishi bilan u ortadi. Kislorod borligida suvdagi simob Hg 2+ ion shakliga oksidlanadi (40 mkg/l gacha konsentratsiya hosil qiladi).