Раушан Ашкеева - Прикладная химия

В настоящее время трудно найти отрасль сельского хозяйства, где бы ни применялись полимеры. Гигантские молекулы обеспечили новыми материалами не только промышленность, но и помогли обуть и одеть человечество. Изделия из искусственных синтетических волокон, меха, кожзаменители стали неотъемлемой частью гардероба любого современного человека. По гигиеническим свойствам предпочтительны натуральные ткани, сейчас и по этим показателям синтетические материалы приблизились к природным. Новые материалы зачастую оказываются лучше старых, надежнее, долговечнее. Например, стальная труба может выйти из строя через 3-5 лет, а в особо жестких условиях эксплуатации – 1,5-2 года, в то время как пластмассовые трубы служат 20-30 лет. Или из силиконового каучука в настоящее время изготавливают искусственные органы (например, клапаны для сердца, сосуды, фрагменты суставов), чего нельзя сделать из природного каучука. И таких примеров очень много. Все это огромное количество химической продукции с течением времени переходит в отходы. Отслужив свой срок, полимерные материалы, являясь синтетическими продуктами, ранее не существовавшие на Земле, разлагаются крайне медленно (50-60 лет). Они не подвергаются гниению, коррозии, а превращаются в долгоживущие отходы. Тоже касается металлических и неметаллических материалов. Серьезные экологические проблемы связаны с жилыми помещениями. Источниками вредных веществ служат мебель, линолеум, применение различных химикатов, процесс приготовления пищи и т.д. Например, современная мебель выделяет заметные количества токсичных веществ, что связано с применением древесно-стружечных плит на синтетических смолах, использование лаков, красок. Исследования показали присутствие в воздухе помещений формальдегида, ацетофенона, стирола, фунгицида и т.п.

Химические аспекты решения продовольственной проблемы: химия как косвенно, через сельское хозяйство, так и непосредственно оказывает влияние на решение продовольственной проблемы. Без химизации сельского хозяйства немыслимо развитие современного общества. Сохранение плодородных почв под земледельческими угодьями, пастбищами и лесами – основное условие устойчивого развития общества. Важным фактором антропогенного воздействия на почвенные экосистемы является применение минеральных удобрений. С ними в большей мере связывают успехи современного сельского хозяйства. При сборе урожая, человек изымает из почвы биогенные элементы, накопленные биомассой растений. На поля необходимо вносить эквивалентное количество биогенных элементов. Для этого в сельском хозяйстве используют удобрения. Как недостаток, так и избыток удобрений наносит вред окружающей среде и здоровью человека. Экологических проблем, связанных с использованием удобрений очень много, например, проблема нитратов.

В сельском хозяйстве также широко применяются пестициды – химические средства защиты растений от сорняков, грибковых заболеваний и т.п. Также пестициды используются в быту для уничтожения домашних насекомых или грызунов, или например, дезодоранты. Первоначально использование пестицидов было встречено с большим энтузиазмом: они обладали быстротой действия, высокой эффективностью против различных вредителей. Применение этих веществ позволило полностью предотвратить такие заболевания, как тиф и малярия, способствовало увеличению производства пищевых продуктов. Но через многие годы выяснилось, что эффективность пестицидов сопровождалась появлением многих отрицательных последствий и представляют угрозу для других живых существ, в том числе и для людей. В целом пестициды как загрязнители окружающей среды составляют менее 1 % из общего числа загрязнителей. С одной стороны это сильнодействующие биологически активные вещества, представляющие серьезную опасность для биосферы, а с другой – пестициды помогают сохранить 18-20 % урожая. Разговоры о том, что необходимо отказаться от пестицидов и перейти на «чистое» сельскохозяйственное производство (без химии) на сегодняшний день несостоятельны.

Пищевые добавки в продукты питания позволяют повысить их качество, питательность, физиологическую ценность и сохранность. Пищевые добавки – это природные соединения (витамины и минеральные соли) и химические вещества (различные красители, консерванты, стабилизаторы, эмульгаторы, усилители вкуса и аромата, пеногасители, глазирователи), которые в ограниченных количествах вводятся в продовольственные товары с целью придания им заданных свойств, увеличения стойкости к различным видам порчи, сохранения структуры, внешнего вида и т.д. Внедрение химических методов в пищевую технологию дает возможность полнее использовать сельскохозяйственное сырье, увеличить выход продукции и тем самым снизить ее себестоимость. Применение в хим. промышленности полимерных материалов (ионитов, силиконов, пластмасс, полимерных пленок и др.) способствует усовершенствованию оборудования и технологических процессов, повышению сохранности пищевых продуктов благодаря использованию новых видов упаковки.

Читать дальше