- •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
Кадмій як небезпечна речовина навколишнього середовища
«Важкий метал» кадмій взагалі є одним із найнебезпечніших речовин (токсичніший, ніж свинець). У природному середовищі кад-мій зустрічається лише в дуже малих кількостях, тому його отруйна дія виявлена недавно. Його мазут містить і дизельне паливо, сплави (як присадки), гальванічні покриття, кадмієві пігменти (використовувані у виробництві лаків, емалей, кераміки), пластмаси (як стабілізатор), електричні батарейки і т.д. У результаті спалювання відходів пластмас і промислових виробництв кадмій потрапляє в повітря. Наприклад, у Балтійське море (за даними Хаянена, 1993) щорічно надходить близько 200 тонн кадмію. А в усьому світі в навколишнє середовище щорічно викидається близько 5000 тонн цього металу.
Кадмій небезпечний у будь-якій формі. Доза 30–40 мг смертельна. Навіть лимонад із посуду, що містить кадмій в емалі, небезпечний. Виводиться він з організму дуже погано, лише 0,1% за добу. Ранніми симптомами отруєння кадмієм є ураження нервової системи, білок у сечі, порушення функції статевих органів (вплив на яєчники), гострі кісткові болі в спині і ногах. Крім того, кадмій викликає порушення функції легень і має канцерогенну дію, накопичується у бронхах (вміст 0,2 мг Cd на 1кг маси бронхів викликає важке отруєння).
Причиною включення кадмію в харчові ланцюги є промислові газоподібні викиди. Людина одержує кадмій в основному з рослинною їжею, тому що він легко засвоюється рослинами з ґрунту (до 70%). Дуже велику небезпеку в цьому відношенні мають гриби. Лугові печериці можуть накопичувати до 170 міліграм на кілограм грибів. Федеральна влада Німеччини рекомендує менше вживати в їжу дикі гриби, а також свинячі та яловичі легені.
Нестача заліза в організмі підсилює акумуляцію кадмію. Тому жінки більш схильні до отруєння кадмієм, оскільки під час менструальних циклів разом із кров’ю втрачають багато заліза, особливо небезпечно це вагітним жінкам, тому що багато заліза забирає печінка дитини. У цих випадках необхідна профілактика відновлення вмісту заліза і захист від акумуляції кадмію.
Неприпустимо використовувати мул донних відкладів у разі очищення русла рік як добрива, тому що цукровий буряк, картопля, селера концентрують кадмій.
Джерела забруднення кадмієм:
– спалювання камʼяного вугілля (1 тонна вугілля містить 2г кад-мію);
– фосфатні добрива;
– відходи виробництва пластмас;
– легені тварин.
Вміст кадмію в легенях тварин накопичується з віком. З підвищенням дози добрив підвищується вміст кадмію в ґрунті, а потім і в рослинах, якими харчуються тварини.
1.2.2. Діоксини та їх аналоги
З органічних сполук-забруднювачів виділені «пріоритетні», що становлять найбільшу небезпеку для людини зараз і в майбутньому.
Це насамперед поліхлоровані діоксини, дибензофурани та інші родинні хлорвмісні органічні сполуки.
Через високу токсичність їх відносять до особливого класу забруднювальних речовин – екотоксиканти або суперекотоксиканти.
Діоксини відносять до ксенобіотиків, речовин чужорідних живому організму. Діоксини – поліхлоровані сполуки, що містять ароматичні ядра і є суперекотоксикантами.
Сьогодні в результаті господарської діяльності людини в біосфері циркулює велика кількість різних чужорідних для людини сполук, або ксенобіотиків, багато з яких мають винятково високу токсичність.
Проблема діоксинів має особливо небезпечний характер для людства, зважаючи на надзвичайно підступний характер їх токсичності. Діоксини утворюються дуже легко під час багатьох буденних та незамінних процесів життєдіяльності людини, а визначити їх наяність у навколишньому середовищі важко.
