Номер 5, страница 294 - гдз по химии 11 класс учебник Мычко, Прохоревич

5. Назовите возможные пути уменьшения загрязнения окружающей среды химическими предприятиями. Как эти задачи предлагает решать «зелёная химия»?

Уменьшение загрязнения окружающей среды химическими предприятиями — это комплексная задача, которую можно решать несколькими путями. Традиционные подходы в основном направлены на борьбу с уже образовавшимися загрязнителями, в то время как концепция «зелёной химии» предлагает превентивный подход, нацеленный на предотвращение загрязнения на самых ранних стадиях.

Возможные пути уменьшения загрязнения (традиционные подходы)

Эти методы часто называют технологиями «на конце трубы» (end-of-pipe), так как они направлены на очистку отходов и выбросов перед их попаданием в окружающую среду.

Очистка выбросов в атмосферу: Установка на промышленных трубах систем фильтрации, пылеуловителей (циклонов, электрофильтров), скрубберов и абсорберов для улавливания вредных газов (например, оксидов серы и азота).

Очистка сточных вод: Создание многоступенчатых систем очистки, включающих механическую (отстаивание, фильтрация), химическую (нейтрализация, окисление, осаждение) и биологическую (с использованием микроорганизмов) очистку промышленных стоков.

Переработка и утилизация отходов: Организация раздельного сбора отходов, их переработка для повторного использования (рециклинг) или безопасное захоронение на специально оборудованных полигонах для токсичных отходов.

Создание замкнутых циклов: Внедрение систем оборотного водоснабжения для многократного использования воды в технологическом процессе, а также использование отходов одного производства в качестве сырья для другого.

Мониторинг и контроль: Постоянное наблюдение за составом выбросов и сбросов, а также за состоянием окружающей среды в районе предприятия для оперативного реагирования на превышение норм.

«Зелёная химия» — это научное направление, цель которого — изменить сам подход к химическому производству, сделав его безопасным изначально. Вместо того чтобы бороться с последствиями, «зелёная химия» предлагает предотвращать их возникновение. Это реализуется через 12 основных принципов.

1. Предотвращение образования отходов: Самый главный принцип. Лучше предотвратить образование отходов, чем потом их перерабатывать или уничтожать. Процессы проектируются так, чтобы выход побочных продуктов был минимальным.

2. Атомная экономия: Синтез должен быть спланирован так, чтобы максимальное количество атомов из исходных веществ перешло в конечный продукт. Это снижает количество отходов на молекулярном уровне.

3. Использование и создание менее опасных веществ: Необходимо стремиться к использованию и синтезу веществ, обладающих минимальной токсичностью для человека и природы.

4. Использование безопасных растворителей: По возможности следует избегать использования токсичных и летучих органических растворителей, заменяя их более безопасными альтернативами, такими как вода, сверхкритические жидкости (например, $CO_2$) или ионные жидкости.

5. Энергоэффективность: Проведение реакций при комнатной температуре и атмосферном давлении позволяет значительно сократить потребление энергии, что снижает косвенное загрязнение от электростанций.

6. Использование возобновляемого сырья: Предпочтение отдается сырью, полученному из возобновляемых источников (биомассы), а не из ископаемых (нефть, газ, уголь). Например, производство биопластиков из крахмала или целлюлозы.

7. Применение катализаторов: Использование катализаторов вместо стехиометрических реагентов позволяет проводить реакции более эффективно, с меньшим количеством отходов, и многократно использовать сам катализатор.

8. Проектирование биоразлагаемых продуктов: Конечные продукты должны быть спроектированы так, чтобы после использования они могли разлагаться в окружающей среде на безопасные компоненты, а не накапливаться в ней.

Таким образом, «зелёная химия» предлагает фундаментально иной, проактивный подход, направленный на устранение самой причины загрязнения на стадии проектирования химических процессов и продуктов.

Ответ:

Возможные пути уменьшения загрязнения окружающей среды химическими предприятиями делятся на два основных подхода. Традиционный подход включает установку очистных сооружений для газов и сточных вод, переработку и безопасное захоронение отходов, создание замкнутых технологических циклов. Этот подход направлен на борьбу с уже существующими загрязнителями. «Зелёная химия» предлагает более современный и эффективный подход, основанный на 12 принципах, главная идея которых — предотвращение загрязнения в самом источнике. Это достигается за счёт проектирования химических процессов с максимальной атомной экономией, использования безопасных реагентов и растворителей, применения возобновляемого сырья, катализаторов и создания биоразлагаемых продуктов.