- •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
Свинець як небезпечна речовина навколишнього середовища
Свинець належить до найбільш відомих отрут. У часи розквіту Старого Риму використовувалися свинцеві труби для водопроводів і металеві сплави, що містять свинець, з яких виготовляли кухонний посуд і посуд для пиття. Можна з упевненістю сказати, що в цей період у представників вищої верстви римського суспільства в організмі накопичувалися підвищені концентрації свинцю. У кістках з поховань часів Римської імперії фіксується високий вміст свинцю. На цих даних базуються теорії, що пояснюють занепад римської могутності хронічним свинцевим отруєнням інтелігенції. На підтвердження цього припущення був проведений експеримент: у посуд, вкритий свинцевою глазур’ю, вливали вино чи сік. Один літр фруктового соку чи вина, який так зберігався протягом дня, містив стільки свинцю, що його вистачило б викликати смертельне отруєння у маленької дитини.
За даними Інституту охорони повітряного середовища в Дюссельдорфі, нагромадження свинцю в організмі викликає погіршення розумових здібностей у населення. Методом атомно-адсорбційної спектроскопії досліджувався вміст свинцю в молочних різцях у дітей. Одночасно відстежувався їхній розумовий розвиток за допомогою тестів. У всіх випадках діти з високим вмістом свинцю в зубах гірше справлялися з завданнями. Отже, навіть малі дози свинцю в організмі мають негативний вплив на увагу і центри, що регулюють мовні і розумові навички. Крім того, за станом зубів таких дітей виявили, як довго мешкала дитина біля виробництва із використанням свинцю і працював її батько на цьому виробництві.
Подібно до інших важких металів, свинець є складовою різних клітинних ферментів, що згодом втрачають свої функції в організмі. Свинець (як ртуть і кадмій) негативно впливає на реакцію паличок сітківки, що викликає погіршення сутінкового зору і є дуже небезпечним для водіїв автотранспорту. Субклінічне отруєння свинцем виявляється неспецифічними симптомами: спочатку підвищена активність і безсоння, потім – стомлюваність, депресії і запори. Більш пізніми симптомами є розлади функцій нервової системи, ураження головного мозку. Деякі вчені схильні пояснювати свинцевим отруєнням агресивність і злочинність, характерні для сучасного світу.
У Балтійське море щорічно надходить 5400 тонн свинцю, причому 75% цієї кількості – з повітря. Навіть у льодовиках Гренландії виявлено підвищений вміст свинцю. Токсикантом навколишнього середовища при цьому є алкілові сполуки свинцю, що додаються до автобензину як антидетонатор. Етилований бензин став відомий як біоцид, що потрапляє в харчовий ланцюг, після того як у США загинуло кілька телят унаслідок свинцевого отруєння, викликаного вживанням молока корів, що харчувалися травою, яку скосили на узбіччях автострад. Знизити забруднення повітря і ґрунту можна лише у разі повної відмови від використання етилованого бензину. Люди, які живуть поблизу автомагістралей з інтенсивним рухом, за кілька років накопичують в організмі таку кількість свинцю, яка перевищує ГДК у багато разів. Нині вміст свинцю в організмі американців приблизно в 400 разів вищий від «природного» (доіндустріального) рівня.
На околицях міста Норденхама (Німеччина) дуже часто гинули корови на пасовищах. У результаті дослідження трупів з’ясувалося, що причиною було свинцеве отруєння. При рентгенівському обстеженні місцевих школярів були виявлені темні смуги на трубчастих кістках, обумовлені наявністю свинцю. Джерелом свинцю виявилися труби металургійного заводу. У зоопарку за 7 км від цього міста у 1973 році в тропічному вольєрі була поселена колонія летючих собак (калонгів). Потомство цих тварин безупинно гинуло (з 24 дитинчат померло 20). Смерть більшості з них викликана свинцевим отруєнням (у печінці тварин було виявлено від 1,6 до 9,4 мг/кг свинцю), причому свинець надходив не з їжею, а з пилом, принесеним вітром у район зоопарку.
Близько 2/3 усього поглиненого свинцю людина одержує, споживаючи рослинні продукти: листяні та стеблові продукти. Свинець, що поглинається листяними овочами, на 95% акумулює його з повітря і лише на 5% – із ґрунту. Тому з погляду безпеки збирання опалого листя корисне, хоча і виводить азот із кругообігу речовин.
Свинець може потрапляти в організм людини і при вживанні в їжу м’яса безхребетних, риби і ссавців. Наприклад, устриці концентрують свинцю більше, ніж у 500 разів. М’ясо свиней, відгодованих борошном із китового мʼяса (наприклад, в Австралії), містить свинцю в багато разів більше, ніж у рибі, яку визнали непридатною до вживання.
За різними оцінками, у результаті отруєння свинцем в Англії щорічно гине від 2700 до 3500 лебедів. Водоплавні птахи ковтають свинець разом з їжею, яку добувають із дна рік і озер, а потрапляє він туди у вигляді свинцевих грузил, застосовуваних рибалками, і свинцевого дробу. У 1982 році англійською радою із охорони природи рибалкам рекомендовано добровільно відмовитися від використання свинцевих грузил. Але заміну їм поки що не знайшли.
У США дозволено при полюванні використовувати тільки сталевий дріб.
