Введение

Экологическая ситуация на рубеже XX – XXI вв. однозначно оценивается

большинством ученых как кризисная. Наступление техносферы столь масштабно, что способно разрушить хрупкое равновесие на планете Земля – единственной “живой” планете Солнечной системы. Предотвратить переходный процесс в биосфере человек не в силах, так же, как повернуть развитие цивилизации вспять. Вариантов трансформации биосферы множество, но среди них есть и такие, которые исключают жизнь на Земле, по крайней мере в тех формах, в которых она присутствует в настоящее время.

Человеческий разум пока не создал механизмов регулирования сложнейших биосферных процессов, и вряд ли когда-либо такие рычаги управления будут разработаны, хотя сторонников господства человека над природой по-прежнему достаточно. В наши дни все более привлекательной становится иная версия экоразвития - в гармонии человека с окружающей средой, достигаемой целенаправленным преобразованием производительных сил, но в соответствии с законами природы.

Для гармонизации отношений в системе "природа – общество" необходимо прежде всего формирование экологического сознания и экологического стиля мышления взамен технократического. Важная роль в этом отводится комплексному экологическому образованию студентов.

В структуре экологического знания одной из ведущих дисциплин является “Экологическая химия” (или в упрощенном варианте - "Химические аспекты экологии"). На стыке экологии, химии, биохимии и химической технологии в последнее время накапливаются интересные научные данные, имеющие не только теоретическое, но и практическое значение. Принципиально новым для современной экологической химии является рассмотрение окружающей среды как саморазвивающейся термодинамически открытой системы. При этом особое внимание уделяется изучению механизмов саморегуляции и нарушения устойчивости биосферы на молекулярном уровне.

В целом экологическая химия представляет собой, систему знаний о химических процессах, протекающих в природной среде, с учетом влияния антропогенных воздействий. Важно подчеркнуть, что объекты изучения экологической химии – вещества и химические реакции, протекающие с ними, рассматриваются не отвлеченно, а как компоненты и участники биосферных процессов. Таким образом, экохимический подход к изучению окружающей среды не только создает предпосылки для развития экологического сознания, но и может дать ключи к управлению качеством среды обитания.

Инженерная защита природной среды, как известно, может проводиться в двух направлениях – упреждающем (в основе которого лежит разработка принципиально новых технологических процессов и соответствующего оборудования, позволяющих минимизировать отходы) и нейтрализующем (для реализации которого предусматривается система мероприятий по повышению эффективности очистки вредных выбросов). Трудно сказать, в каком из этих направлений роль экохимических исследований менее значима.

Экологизация производства не может быть осуществлена без создания систем экологического мониторинга. Современные методы контроля химических веществ, загрязняющих окружающую среду, это, по сути, физико-химические методы анализа. Эти методы позволяют не только констатировать характер и степень загрязнений, но и описывать динамику их превращений в окружающей среде. Тем самым открывается возможность экологического прогнозирования. Этот аспект является наиболее актуальным, поскольку тезис "предвидеть и предотвращать" должен составить основу экологической политики будущего.

Основная задача данного пособия – приобщить студентов к основам экологической химии, расширить их представления об окружающем мире и вместе с тем вооружить их знаниями о рациональном природопользовании. Пособие состоит из двух частей (“Химия атмосферы” и “Химия гидросферы”) и содержит минимальный стартовый багаж экохимических знаний, необходимых инженеру XXI в., и прежде всего специалистам так называемых грязных технологий (предприятий ТЭКа, горнодобывающей отрасли), а также специалистам, связанным с природоохранной деятельностью.

Выбор учебного материала проводился с учетом требований профессиональной подготовки. Вместе с тем уделялось внимание систематизации, классификации, обобщению, а иногда и философскому осмыслению имеющихся научных сведений. Ряд рассматриваемых вопросов, возможно, уже знаком студентам. Так, например, термины "кислотный дождь", "озоновая дыра", "парниковый эффект" - у всех на устах. Но далеко не все знают первопричину этих явлений, химическую подоплеку, в состоянии правильно объяснить их суть. Поэтому в пособии сделана попытка свести воедино имеющиеся разрозненные данные, углубить и вместе с тем создать целостную картину происходящих атмосферных и гидросферных процессов.

В конце каждой главы приводятся списки учебной и оригинальной литературы, а также ключевые слова и контрольные вопросы, предназначенные для проверки усвоенного материала. В приложение вынесен вспомогательный учебно-методический материал, позволяющий вспомнить некоторые разделы базового курса "Химия".