- •Ю.С. Щербаков
- •Ю.С. Щербаков, к.Т.Н., доцент кафедры бЖиЭ. – Физико-химические процессы в техносфере Электронное учебное пособие. – Новосибирск:
- •Содержание
- •1.Введение в физические и химические процессы, происходящие в техносфере. Основные понятия и определения
- •4.6 Тяжелые металлы…..………………………………………………………….……117
- •5 . Миграция загрязнителей атмосферы, гидросферы и литосферы. Биотический перенос загрязнителей.
- •5.2 Особенности миграции радионуклидов и прогнозирование радиоактивного загрязнения местности………….………………………………………………………137
- •Введение
- •1. Введение в физические и химические процессы в техносфере. Основные термины. Понятия и определения
- •1.1 Основные термины, понятия и определения
- •Типы классификаций реакции.
- •2. По тепловому эффекту
- •3. По присутствию других веществ
- •2. Закон Бойля-Мариотта - При постоянной температуре объем данного количества газа обратно пропорционально давлению, под которым он находится
- •3. Закон Гей-Люссака - При постоянном давлении изменение объема газа прямо пропорционально температуре
- •4.Закон объемных отношений
- •5.Закон действующих масс
- •Зависимость скорости реакции
- •Зависимость скорости реакции
- •Закон Кюри
- •Закон постоянства состава вещества
- •Закон сохранения массы вещества
- •1.2 Техносфера и ее состав
- •1.3 Учение в.И. Вернадского о биосфере
- •1.4 Ноосфера
- •1.5 Распространенность химических веществ в окружающей среде
- •1.6 Кларки химических элементов в биосфере, атмосфере, гидросфере, литосфере и космосе
- •1.7 Биофильность и технофильность химического элемента. Тупиковый характер потоков технофильных элементов в биосфере
- •1.8 Система параметров, характеризующих границу предельно допустимого уровня загрязнения окружающей среды
- •2. 2. Физика и химия атмосферы и ее загрязнителей
- •2.1 Общие сведения об атмосфере
- •2.2 Температурный режим системы “Земля-атмосфера”. Изменение температурного режима, “парниковый” эффект
- •2.3 Тепловой баланс и тепловой режим земной поверхности и атмосферы
- •Инсоляция. Отражение и поглощение света
- •2.5 Ионосфера
- •2.6 Химические превращения в атмосферном воздухе
- •2.7 Радиационный и тепловой балансы поверхности Земли
- •2.8 Источники загрязнения атмосферы
- •2.9 Аэрозольное загрязнение атмосферы
- •2.10 "Кислотные дожди"
- •2.11 Озон в атмосфере. Озоновый слой планеты
- •2.12 Химия парникового эффекта
- •Физик0-химические свойства гидросферы. Трансформация загрязнителей в ней
- •3.1 Общие сведения о гидросфере
- •Классификация питьевых минеральных вод. В зависимости от общей минерализации минеральные воды классифицируются на:
- •3.2 Химический состав природных вод
- •3.3 Характеристика химических показателей качества воды
- •3.4 Физические свойства и строение воды
- •3.5 Факты, ухудшающие состояние водных объектов
- •3.6 Загрязнение вод тяжелыми металлами
- •4. Физик0-химические процессы в литосфере. Загрязнения почв
- •4.1 Общие сведения о литосфере
- •4.2 Почва, ее состав и строение
- •4.3 Водно-физические свойства почвы
- •4.5 Механизмы катионного обмена, особенности адсорбции
- •4.6 Тяжелые металлы
- •4.8 Антропогенное воздействие на почву и литосферу
- •4.9 Источники загрязнения литосферы
- •4.10 Пестициды
- •4.11 Поведение радионуклидов в почвах
- •4.12 Загрязнение почв нефтью
- •4.13 Процессы биологического разложения твердых бытовых отходов
- •5 . Миграция загрязнителей атмосферы, гидросферы и литосферы. Биотический перенос загрязнителей.
- •5.1 Миграция загрязнителей атмосферы, гидросферы и литосферы
- •5.2 Особенности миграции радионуклидов и прогнозирование радиоактивного загрязнения местности
- •5.3 Перенос и трансформация загрязнителей в биосфере
- •5.4 Аккумуляция и рассеяние веществ в ландшафте
- •6. Ионизирующее излучение и окружающая среда
- •Общие понятия о ионизирующем излучении
- •6.2 Электромагнитное излучение
- •6.3 Геомагнитное и электрическое поле Земли
- •6.4 Искусственные радионуклиды в морских экосистемах
6.3 Геомагнитное и электрическое поле Земли
Геомагнитное поле Земля обладает магнитным полем, неоднородным по своей структуре и динамическим свойствам. По классификации Б.М.Яновского, геомагнитное поле является суммой нескольких полей:
- поля, создаваемого однородной намагниченностью земного шара;
- поля, создаваемого неоднородностью глубоких слоев земного шара, материкового поля;
- поля, обусловленного различной намагниченностью верхних частей коры, аномального поля;
- поля, источник которого находится вне Земли, внешнего поля;
- поля вариаций, вызванного причинами, лежащими вне Земли.
Геомагнитное поле может искажаться, при этом возникают аномалии:
- материковые, площадь которых сопоставима с континентами;
- региональные, занимающие площадь в десятки или сотни квадратных километров;
- локальные – возникают там, где магнитные породы залегают у поверхности Земли.
Геомагнитное поле состоит из постоянного и переменного полей. Переменное геомагнитное поле может изменяться – это спокойные и возмущенные вариации, амплитуды и фазы которых изменяются в течение суток и на протяжении года в зависимости от солнечной активности; это геомагнитные пульсации – электромагнитные волны очень низкой частоты, наблюдающиеся на поверхности Земли. Следовательно, магнитное поле Земли находится в непрестанном изменении, сложность которого отражают изменения различных параметров. Сравнительный анализ обнаружил наличие синхронности и синфазности самых разнообразных проявлений жизнедеятельности в биосфере.
Электрическое поле Земли. В атмосфере Земли существует электрическое поле (ЕЗ), направленное вертикально к земной поверхности так, что эта поверхность заряжена отрицательно, а верхние слои атмосферы – положительно. Напряжённость этого поля зависит от географической широты: она максимальна в средних широтах, а к экватору и полюсам убывает. С увеличением расстояния от поверхности Земли ЕЗ убывает примерно по экспоненциальному закону (около 5 В/м на высоте 9 км).
Величина ЕЗ испытывает периодические годовые и суточные изменения. Суточные изменения носят как общепланетарный, так и местный характер. Над различными по широте областями океана и в полярных областях суточное изменение Ез происходит по единому универсальному времени и называется унитарной вариацией. Эта вариация связана с суммарной грозовой деятельностью по Земному шару, претерпевающей такие же суточные изменения. Над остальными областями суши суточное изменение Ез связано ещё и с местной грозовой деятельностью и может значительно варьировать в зависимости от времени года. [13]
Характеристика антропогенных источников ЭМП. Антропогенные источники ЭМП можно разделить на следующие группы:
– системы производства, передачи, распределения и потребления электроэнергии постоянного и переменного тока (0-3 кГц): электростанции, линии электропередачи (ВЛ), трансформаторные подстанции, системы электроснабжения, бытовые приборы
– транспорт на электроприводе (0-3 кГц) : железнодорожный транспорт и его инфраструктура, городской транспорт - метрополитен, троллейбусы, трамваи и т. п. – является относительно мощным источником магнитного поля в диапазоне частот от 0 до 1000 Гц. Максимальные значения плотности потока магнитной индукции В в пригородных "электричках" достигают 75 мкТл при среднем значении 20 мкТл.
– функциональные передатчики: радиовещательные станции низких частот (30 - 300 кГц), средних частот (0,3 - 3 МГц), высоких частот (3 - 30 МГц) и сверхвысоких частот (30 - 300 МГц); телевизионные передатчики; базовые станции систем подвижной (в т. ч. сотовой) радиосвязи; наземные станции космической связи; радиорелейные станции; радиолокационные станции и т. п.