Автор работы: Пользователь скрыл имя, 11 Марта 2011 в 09:15, реферат
Проблема экологии для людей сейчас, несомненно, самая главная. На реальность экологической катастрофы указывает разрушение озонного слоя Земли. Озон - трехатомная форма кислорода, образуется в верхних слоях атмосферы под действием жесткого (коротковолнового) ультрафиолетового излучения Солнца.
В 1978 г. в США было запрещено использование ХФУ в аэрозольных баллончиках. Так был сделан первый шаг к избавлению человечества от этих химических соединений — главных виновников разрушения озона. К такому решению пришли еще и потому, что использование пропеллентов из ХФУ связано с определенной опасностью для здоровья людей. Стало известно, что в больших концентрациях ХФУ могут вызывать остановку сердца, а в малых дозах, как предполагали, — нарушение ритма его работы. При вдыхании содержимого баллончиков хлорфторуглерод действует и на легкие. Кроме того, была показана неэкономичность аэрозольных упаковок. В баллончике содержится от 50 до 90% пропеллента и лишь небольшое количество активного вещества. Потребителям было рекомендовано подыскать замену этим изделиям:
В 1977 г. был изобретен новый клапан, получивший название «аквазоль», который работает на смеси воды и газа бутана С4Н10 в качестве пропеллента (без ХФУ).
Труднее было найти замену хлорфторуглеродам в кондиционерах и холодильниках. В промышленности хлорфторуглеродов в 1980-е гг. начались серьезные поиски их заменителей. Требовалось заменить три основных вещества: ХФУ-11, используемый в производстве пенопластов и в холодильниках; ХФУ-12, применяемый в холодильниках, кондиционерах и при изготовлении пенопластов; ХФУ-113 — растворитель для электронной промышленности. С этой целью были предложены химические соединения, известные под названиями фреон-123 и фреон-134а. В отличие от фреона-11 и фреона-12 эти заменители должны разлагаться в тропосфере, не достигая озонового слоя.
Одновременно с поисками альтернативных веществ идет поэтапное сокращение производства и использования озоноразрушающих веществ согласно Венской конвенции (ВК) и Монреальскому протоколу (МП) и дополнениям к МП. Для развивающихся стран вывод из производства и потребления ОРВ может быть осуществлен в более поздние сроки, чем в развитых странах. Например, если для развитых стран срок вывода из производства ХФУ, четыреххлористого углерода (ЧХУ) и метил-хлороформа (МХФ) — 1 января 1996 г., то для развивающихся стран — 1 января 2006 г.
На момент подписания ВК и МП Советский Союз характеризовался как промышленно развитая страна. После распада СССР, в 1991 г. Россия получила статус государства с переходной экономикой, и в 1996 г. ей была предоставлена помощь в виде гранта от Глобального экологического фонда (ГЭФ) для поэтапного сокращения производства озоноразрушающих веществ. Россия к моменту принятия МП (1987 г.) находилась в числе крупнейших мировых производителей и потребителей главных ОРВ. Пик их производства пришелся на 1990 г. и составлял тогда 20% от мирового уровня производства. К 1996 г. в России объем производства ОРВ снизился в 10 раз по сравнению с 1990 г., производство фреонов — более чем в шесть раз, талонов — почти в 20 раз. В 1996 г. полностью прекращено производство метилхлороформа СН3СС13.
На ряде крупнейших в мире предприятий перешли на использование альтернативных озонобезопасных веществ. Уже более 80% производимых в мире аэрозолей используют углеводородные пропелленты (УВП) типа пропана или бутана. С 1994 г. на эту технологию перешли и ряд предприятий в России, в частности крупнейший завод аэрозольных упаковок в Казани. Углеводороды стали эффективной заменой ХФУ при производстве вспененных теплоизолирующих материалов. В настоящее время достаточно широкое распространение в качестве вспенивателя получил циклопентан С5Н10. Его свойства аналогичны свойствам ХФУ-11 и R- 134а.
В холодильной технике внедрение озонобезопасных веществ сопровождается наибольшими трудностями. Используемые в качестве хладагентов вещества можно подразделить на следующие группы:
Идеального во всех отношениях заменителя ХФУ в качестве хладагентов нет. Ряд европейских фирм сделали ставку на изобутан — его потенциал озоноразрушения (ОРП) равен нулю, а потенциал глобального потепления (ПГП) — всего 3, т. е. в 3 раза превышает ПГП углекислого газа. Ряд английских фирм, а также красноярский завод «Бирюса» используют пропан-бутановые смеси. Основной недостаток этих хладагентов— их пожаро-опасность. Многие производители холодильной техники в США, Японии и других странах (в том числе и корпорация «Дюпон») перешли на хладагент R-134a — это ГФУ. Его ОРП равен нулю, однако он является парниковым газом, и его ПГП равен 3300. Однако ряд исследований свидетельствуют о незначительном влиянии ГХФУ и ГФУ на парниковый эффект. Хладагент R-134а используется в отечественном холодильнике «Стинол» (от названия «сталь новолипецкая»), выпускаемом ОАО «Новолипецкий металлургический комбинат».
Разработка экологически безопасных хладагентов продолжается. У новых хладагентов С-1 и С-ЮМ ОРП равен 0 и 0,03, а ПГП — 0,015 и 1200 соответственно.
Защита озонового слоя заключается не только в разработке новых озонобезопасных хладагентов, но и в регенерации ХФУ и талонов, собранных из вышедшего из употребления оборудования. Это позволяет снижать производство ОРВ вплоть до полного его прекращения в соответствии с Монреальским протоколом.
Однако даже при полном соблюдении всеми странами существующих международных соглашений по ограничению использования ОРВ сезонные изменения содержания О3 могут наблюдаться еще несколько десятилетий за счет накопившихся в стратосфере галогенсодержащих соединений, выделяющих атомы хлора и брома.