- •Введение Предмет и задачи химии окружающей среды
- •Происхождение и эволюция Земли
- •Образование земной коры и атмосферы
- •Эволюция атмосферы и происхождение жизни
- •Гидросфера
- •Глава 1. Физико-химические процессы в атмосфере
- •1.1. Состав атмосферы
- •1.2. Микрокомпонентные примеси в атмосфере
- •Время пребывания следов газов в естественной атмосфере
- •1.2.1. Геохимические источники
- •1.2.2. Биологические источники.
- •1.2.3. Антропогенные источники
- •Содержание основных компонентов выхлопов двигателей внутреннего сгорания (двс)
- •1.3 Смоги
- •1.4. Радиоактивное загрязнение атмосферы
- •Основные радиоактивные изотопы, обнаруживаемые в атмосфере после ядерного взрыва
- •1.5. Озоновый защитный слой
- •1.5.1. Механизмы разрушения озона
- •1.6. «Парниковый эффект»
- •Глава 2. Физико-химические процессы в литосфере
- •2.1. Состав и строение литосферы
- •2.2. Процессы выветривания
- •2.3. Почвы. Химический состав, свойства, загрязнение
- •2.3.1. Общие для большинства почв реакции
- •2.3.2. Катионный обмен
- •2.3.3. Потенциальная кислотность почв
- •2.3.4. Щелочность почв
- •2.3.5. Окислительно-восстановительные режимы
- •2.3.6. Гумификация
- •2.3.7. Химическое загрязнение и охрана почв
- •Глава 3. Физико-химические процессы в гидросфере
- •3.1. Пресные воды подземной гидросферы
- •3.2. Химия пресных поверхностных вод
- •3.2.1. Химия воды и режимы выветривания
- •3.2.2. Растворенные твердые вещества пресных вод
- •3.23. Биологические процессы
- •3.2.4. Диаграммы Eh-pH
- •3.2.5. Питательные вещества и эвтрофикация
- •3.3. Кислотные осадки
- •3.4. Океаны
- •3.5. Процессы в дельтах и эстуариях
- •Глава 4. Особенности распространения, трансформации и накопления загрязняющих веществ в окружающей среде
- •4.1. Изменения веществ в окружающем среде
- •4.1.1. Изменения во времени
- •4.1.2. Пространственные изменения
- •4.1.3. Распространение в окружающей среде
- •4.2. Перенос между различными средами
- •4.2.1. Перенос почва — вода
- •4.2.2 Перенос вода — воздух
- •4.23. Перенос почва -—воздух
- •4.2.4. Поступление и накопление в живых организмах
- •4.2.5. Географический и биотический перенос
- •4.3. Геохимические барьеры
- •4.4. Круговороты макроэлементов
- •Вещества, попавшие в окружающую среду исключительно в результате.Человеческой деятельности
- •4.4.1. Углерод
- •Атмосфера
- •4.4.2. Азот
- •Белок Аммонификация Фотосинтез
- •4.4.3. Фосфор
- •4.4.4. Сера
- •4.5. Круговороты второстепенных элементов
- •4.5.1. Галогены
- •Соединения хлора
- •Соединения йода
- •Соединения брома
- •Соединения фтора
- •4.5.2. Тяжелые металлы
- •Атмосфера
- •Биомасса
- •Общий запас
- •Общий запас
- •Стронций
4.1.2. Пространственные изменения
Критериями оценки природных и антропогенных веществ по степени их воздействия на изменение окружающей среды являются их количество, объем запасов, частота появления и распространенность. Учет изменений окружающей среды при отслеживании локального, регионального и глобального распространения веществ облегчает идентификацию источников их появления, оценку риска при их использовании.
Локальные краткосрочные естественные изменения окружающей среды - результат, например, землетрясений, наводнений, бурь; флуктуации плотности популяций различных видов экосистемы, изменения микроклимата. Региональными природными краткосрочными изменениями являются, например, засухи и извержения вулканов.
Антропогенные локальные изменения окружающей среды можно рассматривать как результат непосредственной деятельности человека по изготовлению, применению, выбросам химических продуктов на некоторой ограниченной территории. Накопленные локально концентрации веществ могут оказывать нежелательные и тяжелые воздействия на человека и живые организмы.
Локальные и региональные изменения вызывают вещества, относительно широко распространенные и используемые на больших территориях, например, сельскохозяйственные препараты; при авариях в воздух или воду выбрасывается одновременно большие количества химических веществ, например, нефти при авариях нефтетанкеров вблизи побережий.
Оценка роли антропогенной деятельности в региональном и глобальном накоплении природных веществ затрудняется тем, что фоновое, содержание этих веществ в различных географических зонах значительно отличается. Кроме того, доля антропогенного воздействия зависит от таких естественных и непредсказуемых факторов, как, например, климатические изменения, которые могут за короткий срок сильно повлиять на масштабы накопления химических веществ. Основой для определения возможных региональных или глобальных влияний являются оценки локальных накоплений веществ.
4.1.3. Распространение в окружающей среде
Оценка распространения в окружающей среде синтезированных человеком веществ включает физико-химические свойства этих веществ, физические процессы, связанные с их переносом, биологические процессы, принимающие участие в глобальных процессах круговорота веществ в природе, а также в циклических процессах, происходящих в отдельных экосистемах.
Причиной неконтролируемого глобального и регионального накопления химических продуктов является их тенденция к распространению, т. е. свойство выходить за пределы района их применения и тем самым появляться во всей окружающей среде. Это приводит к их непреднамеренному и, как правило, нежелательному накоплению. Физические, химические и биологические механизмы, которые обусловливают такие процессы распространения, сложны и многообразны.
Скорость первой стадии распространения, а именно выход за пределы района применения, зависит от вида применения, насколько оно является открытой или закрытой системой; кроме того, от физико-химических процессов, которые происходят на месте применения, от естественных процессов обмена между районом применения и прилегающей территорией, а также от химической структуры исследуемого вещества.
В этой связи в понятие «применение» входит также технология применения, например, осуществляется распыление пестицида с земли или с помощью авиации (соответственно техника с большим или малым хранилищем распыляемого вещества), наносится слой краски распылением или просто кистью. За счет таких отличий в технологии применения изменяется количество вещества, поступающее в окружающую среду с места применения.
После того как химические материалы вышли за пределы района их применения, происходит их дальнейшее распространение. Этот процесс зависит в основном от объема производства и устойчивости химических продуктов, что позволяет обнаружить эти вещества повсеместно в результате природных процессов переноса.
Важными стадиями, определяющими подвижность и распределение в окружающей среде веществ, являются перенос (миграция) между различными природными средами: водой, почвой и воздухом (рис. 19), их потребление и накопление в организмах, а также перенос веществ в этих средах, в частности живыми организмами.
