Дается анализ состояния химически опасных объектов в России. Описываются специфика химической опасности, проявляющейся в аварийном и систематическом загрязнении окружающей природной среды токсикантами, и возможные негативные последствия для страны; анализируется законотворческая и нормативно-методическая деятельность в России по проблеме химической безопасности. Выявляются недостатки научно-технического обеспечения данной проблемы. Формулируются предложения, направленные на повышение уровня химической безопасности в России.
Обсуждены результаты исследований в области катализа биологического окисления насыщенных углеводородов молекулярным кислородом и моделирования этого процесса на основе комплексов металлов. Рассмотрены перспективы применения принципов химических процессов живой природы, т. е. биомиметического подхода, к созданию фундаментальных основ экологически чистых технологий будущего.
В. К. Курочкин, К. А. Аникиенко, А. С. Полезина, М. В. Киселевский*
"УП ГосНИИОХТ, шоссе Энтузиастов, 23, Москва 111024 (Россия) *Онкологический центр РАМН, Москва (Россия)"
Проведено исследование воздействия физиологически активных веществ (ФАВ) в сверхмалых дозах на состояние мембран клеток форменных элементов крови с целью изучения влияния потенциально токсичных соединений на здоровье человека. С помощью метода ЭПР исследованы структурные изменения клеточных мембран, вызываемые воздействием ряда ФАВ в диапазоне концентраций 10–15–10–4 М, а также изменения их ионной проницаемости и липидного состава. Методом дифференциальной сканирующей калориметрии изучено воздействие ФАВ на белки эритроцитарной мембраны. Показано, что некоторые ФАВ вызывают структурные и функциональные изменения клеток крови, действуя в сверхнизких концентрациях (10–9–10–13 М). Результаты исследовования могут составить основу методологического подхода к обнаружению повреждающего действия малых доз ФАВ на форменные элементы крови человека и, кроме того, быть использованы для скрининг-отбора и изучения механизма действия лекарственных препаратов.
В настоящее время практически общепризнанным считается мнение, что промышленные технологии, вовлекающие в оборот значительные объемы природных ресурсов, в частности энергетика, являются источником больших экологических проблем (образование вредных отходов и токсичных выбросов при сжигании ископаемых топлив и т. д.). В настоящей работе предпринята попытка показать, что существуют такие пути решения энергетических и экологических проблем, стоящих перед человечеством, которые не только не противоречат, а, напротив, взаимно дополняют друг друга. Один из таких путей – целенаправленное использование новых технологий на основе способа газификации твердых горючих в режиме фильтрационного горения со сверхадиабатическим разогревом, который открывает широкие возможности для утилизации разного рода горючих отходов и низкосортных твердых топлив с высокой энергетической эффективностью, экологической чистотой и относительно невысокими затратами.
В настоящее время основной способ защиты окружающей среды от вредных химических выбросов заключается в их предварительной нейтрализации, т. е. превращении в экологически менее вредную форму. Однако быстро растущий объем отходов, даже подвергнутых нейтрализации, представляет серьезную опасность для окружающей среды. Природа подсказывает нам решение более высокого порядка, а именно: создание сопряженных технологий, когда отходы одного процесса использовались бы как исходный материал для другого. Именно этот подход является основой для объединения всех бесчисленных химических превращений, протекающих в живой природе, в единую глобальную безотходную технологию, в рамках которой отсутствует само понятие отходов. В данной работе рассматривается один из первых примеров этого подхода в области каталитической химии. Он связан с разработкой новых процессов окисления, основанных на уникальных окислительных свойствах оксида азота (I), образующегося в качестве отходов при производстве адипиновой кислоты.
Представлен обзор современных тенденций в разработке новых каталитических технологий для исполь- зования ядерных, нетрадиционных и возобновляемых источников энергии, получения механической и электрической энергии из энергии химических энергоносителей, а также для аккумулирования и использования средне- или низкопотенциальных тепловых отходов и температурных градиентов.
Рассматриваются научные основы экологически чистого уничтожения путем сжигания жидких токсичных и высокотоксичных органических отходов. Особое внимание уделено термодинамическим, кинетическим и макрокинетическим аспектам обезвреживания хлоросодержащих соединений, сформулированы научные основы их бездиоксинового уничтожения. Приводится информация о модификации энергетических установок (жидкостных ракетных двигателей и двигателей внутреннего сгорания) в химические реакторы для уничтожения токсичных органических отходов. Рассмотрено применение в качестве окислителя кислорода и воздуха. Приводятся экспериментальные результаты уничтожения токсичных отходов различных типов в химических реакторах на базе модифицированных жидкостных ракетных и дизельных двигателей.
Дана общая характеристика соединений группы диоксинов, описаны механизм и последствия их воздействия на организм, мера токсичности. Показан масштаб применения огневых методов уничтожения городских отходов, ведущих к выбросу диоксинов в окружающую среду. Проведен термодинамический анализ возможных процессов образования диоксинов при эксплуатации мусоросжигательных предприятий. Приведены доводы в пользу того, что источником атомов хлора при синтезе диоксинов является, скорее, HCl, а не Cl2. Показано, что гомогенный синтез диоксинов из газовых продуктов сгорания невозможен. Такой синтез может осуществляться лишь при наличии в послепламенной зоне в охлаждающихся топочных газах сажевых частиц, т. е. синтез диоксинов имеет гетерогенную природу. По результатам анализа сформулирована рекомендация по вводу в эксплуатацию мусоросжигательных заводов с предварительной газификацией и последующим режимом гомогенного горения. Этот экологически прогрессивный способ заведомо экономнее, чем способ обычного сжигания с адсорбционной очисткой газов от диоксинов. Технология такого метода, опробованного на зарубежных заводах, разработана в Объединенном институте химической физики РАН.
Показана принципиальная возможность моделирования ферментативных процессов по эффективности катализа в процессах окисления газообразным кислородом с использованием простой каталитической системы [Cu2+…cубстрат…основание]. В отличие от традиционных систем, катализирующих, как правило, окисление органических субстратов по малоэффективному и низкоселективному радикально-цепному механизму, такая система обеспечивает каталитическое окисление субстрата по концертному нерадикальному механизму и характеризуется сверхвысокими скоростями и высокой селективностью реакций. Как и в случае ферментативных процессов, изменение условий проведения процесса (например, лигандного окружения центрального иона металла) может приводить к драматическому изменению направления реакции. На примере окисления диацетон-L-сорбозы, фторированных спиртов-теломеров общей формулы H(CF2CF2)nCH2OH (где n = 1–6) и крахмала показано, что применение такой каталитической системы позволяет создавать практически важные высокоэффективные и безотходные технологии с использованием наиболее дешевого и экологически чистого окислителя – газообразного кислорода.
В. Р. Антипенко, И. В. Гончаров*
"Институт химии нефти Сибирского отделения РАН, проспект Академический, 3, Томск 634055 (Россия) *Томский научно-исследовательский и проектный институт нефти и газа, Набережная р. Ушайки, 24, Томск 634050 (Россия)"
Представлен обзор научной и патентной литературы по использованию и химической переработке нефтяных (попутных) и природных газов. Проанализированы результаты прямого использования углеводородных газов для повышения продуктивности нефтяных и газоконденсатных скважин, в качестве моторного и авиационного топлива, для получения энергии в парогенераторах, газотурбинных и газодизельных установках, в том числе с использованием продуктов сгорания в качестве источников питания хлореллы. Рассмотрены основные направления химической переработки компонентов природных и нефтяных газов – получение газовой сажи, синтез-газа и синтезы на его основе, прямая конверсия низших алканов в метанол и другие кислородорганические соединения, получение ароматических углеводородов, олефинов. Оценены возможности плазмохимических и некоторых других нетрадиционных способов в переработке углеводородных газов.
Наш сайт использует куки. Продолжая им пользоваться, вы соглашаетесь на обработку персональных данных в соответствии с политикой конфиденциальности. Подробнее
