- •1. Основні поняття та терміни екологічної хімії
- •1.1. Екологічні чинники середовища
- •Аеробні та анаеробні організми
- •Класифікація небезпечних хімічних речовин
- •1.2.1. Неорганічні небезпечні речовини
- •Ртуть як небезпечна речовина навколишнього середовища
- •Головні токсичні сполуки ртуті
- •Свинець як небезпечна речовина навколишнього середовища
- •1.2.2. Діоксини та їх аналоги
- •Кадмій як небезпечна речовина навколишнього середовища
- •1.3. Типи реакцій хімічних речовин у їх природному та техногенному кругообігу
- •Хімічні та фізичні методи моніторингу хімічного забруднення навколишнього середовища
- •2. Екологічна хімія атмосфери
- •2.1. Склад і будова атмосфери
- •2.2. Вільні радикали в атмосфері та тропосфері
- •2.2.1. Фотодисоціація
- •2.2.1.1.Фотодисоціація води
- •2.2.2. Реакції атмосферних іонів
- •2.3. Парниковий ефект та фізико-хімічний кругообіг co2
- •2.4.1. Джерела забруднення атмосфери
- •2.4.2. Діоксид сірки в атмосфері
- •2.4.2.1. Кислотні дощі
- •2.4.2.1.1. Утворення в атмосфері сірчаної кислоти
- •Механізм утворення сірчаної кислоти в атмосфері
- •2.4.2.1.2. Утворення в атмосфері нітратної кислоти
- •2.4.2.1.3. Контроль антропогенних викидів нітрогену та сірки
- •2.4.3. Хімія озону в атмосфері
- •2.4.3.1. Система найменування для фреонів
- •2.4.3.2. Вираження кількісного рівня наявності озону в атмосфері
- •2.5. Хімія аерозолів атмосфери
- •2.6. Хімізм фотохімічного смогу в атмосфері великих міст
- •2.6.1. Класичний смог
- •2.6.2. Фізико-хімічна природа фотохімічного смогу
- •2.6.3. Дія фотохімічного смогу
- •2. Екологічна хімія гідросфери
- •3.1. Аномальні властивості води і склад природних вод
- •3.2. Процеси формування хімічного складу природних вод
- •3.3. Процеси розчинення газів та твердих речовин у природних водах
- •3.3.1. Розчинність газів у воді
- •3.3.2. Розчинення твердих речовин у природних водах
- •3.3.2.1. Використання рівноважної термодинаміки для опису взаємодії між твердими речовинами і природними водами
- •3.3.2.2. Показники агресивності і нестійкості природних вод
- •3.4. Твердість природних вод
- •3.5. Кислотно-лужна рівновага у природних водоймищах
- •3.5.1. Карбонатна система і рН атмосферних опадів
- •3.5.2. Розчинність карбонатів і рН підземних і поверхневих природних вод
- •3.6. Кислотно-лужна рівновага у природних водоймищах
- •3.6.1. Карбонатна рівновага в океані
- •3.6.2. Лужність природних вод
- •3.6.3. Процеси закиснення поверхневих водоймищ
- •3.7. Окисно-відновні процеси в гідросфері.
- •3.7.1. Денітрифікація
- •3.7.2. Сульфат-редукція
- •3.7.3. Особливості окисно-відновних процесів в озерах
- •3.7.4. Особливості окисно-відновних процесів в океані
- •3.8. Неорганічні речовини у воді. Важкі метали у воді.
- •3.8.1. Мінералізація як чинник забруднення води
- •XSiO2 · yH2o,
- •3.8.2. Хімічні методи очищення води
- •3.8.3. Очищення стічних вод
- •3.8.3.1. Видалення важких металів
- •3.8.3.2. Дезінфекція
- •4. Екологічна хімія ґрунтів та хімія розповсюджених забруднювачів
- •4.1. Екологічна хімія ґрунтів
- •4.1.1. Хімічні аспекти гіпергенезу і ґрунтоутворення
- •4.1.2. Хімічна природа органічних речовин ґрунту
- •4.1.2.1. Класифікація органічних речовин ґрунту
- •4.1.2.2. Неспецифічні органічні сполуки в ґрунтах
- •4.1.2.3. Специфічні гумусні речовини ґрунтів
- •4.1.2.4. Органо-мінеральні сполуки у ґрунтах
- •4.1.2.5. Мікробне перетворення органічних речовин у ґрунтах
- •4.1.3. Поглинальна здатність ґрунтів
- •4.1.3.1. Обмінні катіони ґрунтів
- •4.1.3.2. Катіонообмінна здатність ґрунтів
- •4.1.3.3. Склад обмінних катіонів ґрунтів
- •4.1.4. Лужність і кислотність ґрунтів
- •4.2. Сполуки азоту в ґрунті
- •4.3. Сполуки фосфору в ґрунті
- •4.3.1. Кругообіг фосфору
- •4.4. Антропогенні забруднення ґрунту
- •4.4.1. Кислотні забруднення та їх хімічні наслідки для ґрунтів
- •4.4.1.1. Екологічні наслідки кислотних дощів для ґрунтів
- •4.5. Хімічна класифікація пестицидів
- •4.6. Хімія розповсюджених забруднювачів
- •4.6.1. Поліциклічні хлоровані вуглеводні
- •4.6.1.1. Проблема ддт
- •4.6.1.2. Проблема діоксинів та їх аналогів
- •4.7. Мінеральні добрива як джерело забруднення ґрунтів
- •Література
- •1.Основні поняття та терміни екологічної хімії.................. ...........4
4.1.2. Хімічна природа органічних речовин ґрунту
На частку органічних речовин припадає 5–95% загальної маси твердої фази ґрунтів. Їх кількісний та якісний склад визначає практично всі агрономічно цінні властивості ґрунтів. Набір різних органічних сполук, що входять до складу ґрунтів, дуже великий, їх вміст у ґрунтах змінюється в широких межах: від кількох відсотків до слідів і визначається в основному процесами ґрунтоутворення.
4.1.2.1. Класифікація органічних речовин ґрунту
Нині органічною речовиною ґрунту називають усю сукупність органічних сполук, наявних у ґрунтах за винятком речовин, які входять до складу живих організмів.
Усі органічні речовини за їх походженням, характером і функціями ділять на дві групи: органічні залишки та гумус. Першу з них складають залишки тварин і рослин, які не втратили початкової анатомічної будови; у ґрунтових шарах це, в основному, залишки кореневої системи рослин.
Ґумус – частина органічної речовини ґрунту, представлена сукупністю специфічних і неспецифічних органічних речовин, за винятком сполук, що входять до складу живих організмів і їх залишків. Отже, гумус складають індивідуальні органічні сполуки, а також органічні сполуки, що перебувають у формі органо-мінеральних сполук.
У складі гумусу виділяють три групи сполук: специфічні гумусні речовини, неспецифічні органічні сполуки і проміжні продукти розпаду та гуміфікації. Третя група включає продукти часткового розкладання органічних залишків, які за сумою ознак ще не можуть бути віднесені до специфічних гумусних речовин, але вже не є речовинами, характерними для живих організмів. Специфічні речовини і неспецифічні гумусні сполуки утворюються в результаті перебігу процесів утворення ґрунтів. Тому їх вміст і склад повністю визначаються умовами ґрунтоутворення.
Неспецифічні гумусні сполуки синтезуються в живих організмах і надходять до ґрунту у складі рослинних і тваринних залишків. Специфічні гумусні речовини утворюються безпосередньо в ґрунті у результаті перебігу процесів гуміфікації. Серед них виділяють прогумінові речовини, гумусні кислоти і гумін.
Гумін, або негідролізований залишок, – це та частина органічної речовини ґрунту, яка є нерозчинною в кислотах, лугах і органічних розчинниках.
Прогумінові речовини схожі з проміжними продуктами розпаду органічних залишків. Їх наявність виявляють під час детального фракціонування виділених із ґрунту препаратів.
Гумусні кислоти – це клас високомолекулярних азотовміс-них оксикислот з ароматичним ядром, які входять до складу гумусу, й утворюються в процесі гуміфікації. На основі відмінностей щодо розчинності у воді, кислотах, лугах і спирті гумусні кислоти підрозділяють на гумінові кислоти, гіматомеланові кислоти і фульвокислоти.
Гумінові кислоти – це група темнозабарвлених гумусних кислот, розчинних у лугах і нерозчинних у кислотах.
Гіматомеланові кислоти – це група гумусних кислот, розчин-них в етанолі.
Фульвокислоти – це група гумусних кислот, розчинних у воді, лугах і кислотах.
Звичайно під час проведення аналізів гумусні кислоти екстрагують з ґрунту розчинами лугів (0,1–0,5н. NaOH). При під-кисленні лужної витяжки до рН (1–2) гумусні і гіматомеланові кислоти випадають в осад. У розчині залишаються тільки фульвокислоти. Після обробки осаду, що утворився, етанолом гіматомеланові кислоти переходять у спиртовий розчин, забарвлюючи його у вишнево-червоний колір.
Групу гумінових кислот розділяють на дві підгрупи: чорні (сірі) і бурі. Гумінові кислоти, збагачені вуглецем (переважно в чорноземних ґрунтах), у вітчизняній літературі називають чорними, а в зарубіжній – сірими. Чорні і бурі гумінові кислоти можуть бути розділені методом висолювання: під час обробки 2н розчином NaCl чорні гумінові кислоти коагулюють і випадають в осад.