- •Содержание
- •Токсичность 185
- •Химия гидросферы 193
- •Химия литосферы 210
- •Часть I. Основные вопросы химии окружающей среды
- •Глава 1. Введение
- •1.1. Что такое химия окружающей среды?
- •1.2.2. Образование звезд
- •1.2. Возникновение химических элементов1
- •1.2.1. Возникновение Вселенной
- •1.2.3. Возникновение Солнечной системы
- •Контрольные вопросы
- •Глава 2. История области действия химии окружающей среды
- •2.1. Возникновение и история Земли
- •2.1.1. Образование Земли
- •2.1.2. Дифференциация мантии и образование геосфер
- •2.1.3. Эволюция атмосферы
- •2.1.4. Возникновение жизни и проблема хиральности
- •2.1.5. Критические уровни содержания кислорода в атмосфере
- •2.1.6. Этапы эволюции биосферы
- •Контрольные вопросы
- •Глава 3. Область действия химии окружающей среды
- •3.1. Земля
- •10 Самых распространенных химических элементов (% по массе)
- •3.2. Ядро и мантия
- •3.3. Земная кора
- •3.4. Гидросфера
- •3.5. Атмосфера
- •3.6. Биосфера
- •Контрольные вопросы
- •Глава 4. Природные циклы
- •4.1. Эндогенный и экзогенный циклы
- •Гидрологический цикл
- •4.3.Циклы биогенных элементов
- •Контрольные вопросы
- •Глава 5. Миграция веществ
- •5.1. Механическая
- •5.2. Физико-химическая
- •5.3. Биогенная
- •Контрольные вопросы
- •Глава 6. Загрязнение окружающей среды
- •6.1. Понятие о загрязнении
- •6.2. Виды загрязняющих веществ
- •6.3. Токсикология
- •6.4. Токсичность
- •6.5. Типы токсического воздействия загрязняющих веществ
- •2.6. Определение пдк
- •Контрольные вопросы
- •Глава 7. Химия атмосферы
- •7.1. Состав и строение атмосферы
- •7.2. Примеси тропосферы
- •7.3. Городской смог
- •7.4. Стратосферный озон
- •7.5. «Парниковый эффект»
- •7.6. Радиоактивное загрязнение атмосферы
- •7.6.1. Радон
- •7.6.2. Изотопы в окружающей среде
- •7.6.3. «Искусственная» радиоактивность
- •Контрольные вопросы
- •Глава 8. Химия гидросферы
- •8.1. Составляющие гидросферы
- •Мировые запасы воды (Крупнова, 2005)
- •8.2. Аномальные свойства воды и состав природных вод
- •8.3. Водопроводная вода
- •8.4. Химическое загрязнение гидросферы
- •8.4.1. Очистка сточных вод
- •8. Сооружения по обработке осадков сточных вод24
- •О рганические
- •Осадок сточных вод
- •8.4.2. Последствия загрязнения бытовыми сточными водами. Эвтрофикация.
- •8.4.3 Загрязнение углеводородами
- •8.4.4. Загрязнение вод металлами
- •8.4.5. Загрязнение вод синтетическими органическими веществами
- •8.4.6. Пестициды
- •8.4.8. Cинтетические поверхностно-активные вещества
- •Контрольные вопросы
- •Глава 9. Химия литосферы
- •9.1. Состав и строение литосферы
- •9.2. Процессы выветривания
- •9.3. Добыча, переработка и использование природных ресурсов (минеральных)
- •9.4. Почвы. Химический состав, свойства, загрязнение
- •9.4.1. Общие для большинства почв реакции
- •9.4.2. Химическое загрязнение почв
- •Контрольные вопросы
- •Глава 10. Экологический мониторинг
- •Контрольные вопросы
- •Часть II. Практикум по химии окружающей среды
- •I. Техника безопасности и правила поведения в лаборатории
- •1. Общие правила работы в лаборатории
- •2. Техника безопасности и меры предосторожности
- •II. Токсичность Лабораторная работа №1 Воздействие табачного дыма на организм человека
- •Теоретическая часть
- •Экспериментальная часть
- •Задание
- •Лабораторная работа №2 Определение влияния ионов металлов на активность каталазы
- •Теоретическая часть
- •Экспериментальная часть
- •Теоретическая часть
- •Экспериментальная часть
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа №2 Определение растворенного в воде кислорода
- •Теоретическая часть
- •Экспериментальная часть
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа №3
- •Теоретическая часть
- •Экспериментальная часть
- •2.1. Определение содержания свободной углекислоты
- •2.2. Определение содержания карбонат-ионов.
- •2.3. Определение содержания гидрокарбонат-ионов.
- •Контрольные вопросы
- •IV. Химия гидросферы Лабораторная работа №1 Определение остаточного хлора
- •Теоретическая часть.
- •Экспериментальная часть
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа №2 Определение железа
- •Теоретическая часть
- •Экспериментальная часть
- •2.1. Качественное определение с приближенной количественной оценкой.
- •2.2 Количественное определение общего содержания железа.
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа №3 Определение окисляемости природных и сточных вод
- •Теоретическая часть
- •Экспериментальная часть
- •2.1. Определение перманганатной окисляемости
- •Определение бихроматной окисляемости
- •Контрольные вопросы
- •Теоретическая часть
- •Экспериментальная часть
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа №2 Адсорбция меди в почве
- •Теоретическая часть
- •Экспериментальная часть
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа №3 Определение содержания фосфатов в почве
- •Теоретическая часть
- •Экспериментальная часть
- •Ход работы: Построение градуировочного графика
- •Последовательность выполнения измерений на фотоколориметре
- •Определение содержания фосфатов в почве
- •Контрольные вопросы
- •Б иблиографический список
5.3. Биогенная
Одна из наиболее сложных форм миграции, обусловленная совокупной жизнедеятельностью живых организмов, - биогенная миграция. Растительность и животные организмы удерживают в своих тканях миллиарды тонн минеральных веществ. Чем больше биогенное значение химических элементов, тем лучше они защищены от прямого выноса грунтовыми и речными водами. Поэтому элементы с высокой степенью биогенности (Р, Са, К, S, С, N) обладают меньшей миграционной способностью, чем элементы, не играющие существенной роли в химическом составе живого вещества (С1, Nа, Мg).
Химические элементы малой биогенности легко отбрасываются или мало захватываются живыми организмами, поэтому они характеризуются высокой миграционной способностью и выносятся далеко за пределы ареала своего образования, участвуют в процессах соленакопления (карбонаты и бикарбонаты, сульфаты и хлориды натрия и магния).
Живое вещество активно влияет на геохимическую среду, дифференциацию, отток и задержание химических элементов через пищевые цепи, метаболиты, постмортальные остатки.
Кларки живого вещества впервые подсчитал В. И. Вернадский, а уточнили А. П. Виноградов и В. В. Добровольский:
А. Воздушные мигранты (98,8%): О - 70; С - 18; Н -10,5; N-0,3
Б. Водные мигранты (1,2%)
Макроэлементы: Са - 0,5; К - 0,3; Si - 0,2; Мg - 0,04; Р - 0,07; S - 0,05; Nа - 0,02; С1 - 0,02; Fе - 0,01%.
Микроэлементы: Мn - 9,6 ·10-3, А1 - 5 ·10-з, Zn -2 · 10-3, Sr- 1,6 · 10-3, Т1 - 1,3 · 10-з, В – 1 · 10-3, Ва – 9 · 10-4, Сu - 3,2 · 10-4, Zr - 3 ·10-4, Rb – 2 · 10-4, Вr -1,6 · 10-4, F- 1,4 · 10-4, Рb – 1 · 10-4, Ni – 8 · 10-5, Сr -7 · 10-5, V- 6 · 10-5, Li – 6 · 10-5, Со -4 · 10-5, Y – 3 · 10-5, Lа – 3 · 10-5, Мо- 2 · 10-5, I - 1,2 · 10-5, Sn – 1 · 10-5, Аs – 6 · 10-6, Ве – 4 · 10-6, Gа – 2 · 10-6, Sе – 2 · 10-6, W -1 · 10-6, Аg-1,2 · 10-6, U – 8 · 10-7, Hg – 5 · 10-7, Sb – 2 · 10-7, Cd – 2 · 10-7, Au – 1 · 10-8, Ra – n · 10-12.
Элементы, обнаруженные в живом веществе, но не установлены их кларки: Не, Ne, Аr, Sс, Кr, Nb, Rh, Рd, In, Те, Хе, Та, Т1, Вi, Тh.
Не обнаружены в живом веществе (на сегодняшний день): Ru, Нf, Re, Оs, Ir, Ро, Ас, Тс, Аt, Fr (три последних элемента не найдены и в земной коре).
Из этих данных следует:
1. Кларки концентраций живого вещества уменьшаются с ростом атомной массы элементов.
2. Организмы - кислородные существа.
3. Главная особенность истории живого вещества - образование из газов и превращение после смерти в газы.
4. Подвижные в земной коре элементы активно захватываются живым веществом, мало подвижные - слабо захватываются (яркий пример - алюминий, содержание которого в земной коре 8,05 - на 3-ем месте после О и Si, а в живых системах - это микроэлемент) (Безуглова, 2000).
Контрольные вопросы
Какие типы миграции Вам известны?
Что является показателем механической миграции?
От чего зависит интенсивность и направление миграции химических эелементов?
Что относится к внутренним факторам физико- химической миграции? Охарактеризуйте их.
Что относится к внешним факторам физико- химической миграции? Охарактеризуйте их.
Какие Вам известны классификации элементов по особенностям миграции?
Что такое биогенная миграция? Дайте характеристику.
