38.Значення рН води та грунтів: засолення, закислення, залуження - причини та наслідки, прогноз та попередження, способи забезпечення екологічної безпеки.

pH(водневий показник)грунтів та води. Вміст іонів водню визначається в основному кількісним співвідношенням концентрацій вугільної кислоти і її іонів. Для зручності вираження вмісту водневих іонів введенний параметр,якийявляє собою логарифм концентрації іонів водню,взятий з оберненим знаком: p=-lg[H+]. Причини закислення природних вод:

1)Зростанняконцентрації вуглекислого газу в атмосфері внаслідок надмірного спалювання органічного палива(нафти ,газу,вугілля).

2)Зростання концентрації розчиненої вуглекислоти в океанічній воді внаслідок парникового ефекту та глобального потепління.

3) Викиди в атмосферне повітря окислів азоту та сірки, та ефект кислотних дощів.

4)Кислотні дощі та прямий скид у водойми забруднених вод.

Засолення грунтів: Під засоленням грунтів розуміють зростання вмісту таких же легкорозчинних солей у грунті вище 0,25%,що призводить до суттєвого зниження родючості,а при значеннях сумарного вмісту легкорозчинних солей понад 3 % . Виділяють такі основні типи засолення:содове,хлоридне і сульфатне.Всі інші типи засолення-це комбінації зазначених вище основних типів засолення.Від типу засолення залежить хімічні і фізичні властивості солончаків.Найшкідливіше для рослин содове засолення грунтів,найменш шкідливе-сульфатне.Морфологічно наявність солей у грунті можна визначити лише тоді,коли грунт сухий,на його поверхні може бути сольова кірка.Якщо грунт вологий,то в польових умовах наявність у ньому солей можна визначити за допомогою аналізу водної витяжки з грунту. Причини засолення грунтів: Формування засолених грунтів пов’язане з нагромадженням солей у грунтових водах та умовами,що сприяють їхній подальшій акумуляції в профілі грунтів. Основне джерело утворення солей-це продукти вивітрювання гірських порід.Другим джерелом засолення грунтів є соленосні геологічні породи різного походження.Третє джерело-це вулканічна діяльність.Вулканічні гази містять CI,SO2,CO3;термальні джерела виносять на поверхню розчини хлоридів,карбонатів натрію. Четверте джерело засолення грунтів-імпульверизація-перенесення солей з моря на сушу. Інтенсивність перерозподілу солей і нагромадження їх у грунтах залежить від клімату.За вологого клімату і промивного типу водного режиму солі вимиваються за межі профілю і не нагромаджуються.

39.Зонування станів навколишнього середовища за екологічними критеріями (характеристика зон екологічної норми, екологічного ризику, екологічної кризи та екологічної біди–катастрофи).

Згідно із Законом України від 13 липня 2000 р. «Про зону надзвичайної екологічної

ситуації» зона надзвичайної екологічної ситуації— це окрема місцевість України,

на якій виникла надзвичайна екологічна ситуація. Згідно зі ст. 1 зазначеного Закону надзвичайна екологічна ситуація — це надзвичайна ситуація, при якій на окремій місцевості сталися негативні зміни в навколишньому природному середовищі, що потребують застосування надзвичайних заходів з боку держави. Під негативними змінами в навколишньому природному середовищі розуміється втрата, виснаження чи знищення окремих природних комплексів та ресурсів внаслідок надмірного забруднення навколишнього природного середовища, руйнівного впливу стихійних сил природи та інших факторів, що обмежують або виключають можливість життєдіяльності людини та провадження господарської діяльності в цих умовах.

Зона екологічного благополуччя (екологічної норми) - регіон, де всі компоненти біосфери (повітря, вода, земля) не містять підвищених кількостей забруднюючих речовин, не фіксується підвищений рівень радіоактивності, не порушені рослинний покрив і гідробаланс, не спостерігається зменшення чисельності і різноманіття видів живих істот, не зростає захворюваність населення, залишаються незмінними рівні народжуваності, смертності та тривалості життя населення.

Зона екологічного ризику — територія з помітним зниженням продуктивності і усталеності екосистем, максимумом нестабільності, що веде в подальшому до спонтанної деградації екосистем, але ще з оборотним поліпшенням, що передбачають скорочення господарського використання і планування поверхового покращання.

Зони екологічної кризи — територія з сильним (різким) зниженням продуктивності і втратою усталеності, важко зворотними порушеннями екосистеми, що загрожують здоров'ю місцевого населення і передбачають лише вибіркове їх господарське використання і планування глибокого покращання.

Зонами екологічної катастрофи оголошуються території, де внаслідок діяльності людини чи руйнівного впливу стихійних сил природи виникли стійкі або необоротні негативні зміни в навколишньому природному середовищі, що призвели до неможливості проживання на них населення і ведення господарської діяльності.

Зона екологічного лиха — територія з повною втратою продук­тивності відновлювальних ресурсів, необоротним порушенням екосистем, де проживання населення неможливе. Територія повністю виключається з господарського використання і вимагає докорінного поліпшення і реабілітації.

Зони екологічного лиха і зони надзвичайних екологічних ситуацій — явища одного порядку. І ті й інші входять до категорії екологічних катастроф', які становлять собою стрибкоподібні зміни, що виникають як раптова відповідь системи на повільні (плавні) зміни зовнішніх умов2. У рамках теорії усталеності під екологічною катастрофою розуміється перехід з одного квазіусталеного стану до іншого. Прийнято вважати, що зони надзвичайних екологічних ситуацій відрізняються від зон екологічного лиха за швидкістю переходу: у першому випадку зміни відбуваються швидше, у другому — повільніше; перші — переважно техногенні, а другі — мають природне або антропогенно-природне походження. Однак ці відмінності не є принциповими. Відомі зони екологічного лиха, в яких зміни відбувалися швидко і мали техногенне походження (наприклад, в результаті аварії на Чорнобильській АЕС 1986 р. — протягом кількох днів). Є також зони екологічного лиха, які формувалися протягом багатьох років і мають антропогенно-природне походження. Критерії зон неблагополуччя. При оцінці екологічного неблагополуччя населених й індустріальних систем в першу чергу використовують медико-біологічні критерії, такі, як погіршення здоров'я населення, збільшення дитячої смертності й смертності новонароджених, збільшення вроджених вад і різноманітних видів захворювання, перевищення в біосубстратах людини токсичних хімічних речовин тощо. Однак такі показники не завжди об'єктивні і залежать від соціально-економічних умов, етнічної структури населення, якості медичного обслуговування і медичної статистики. Тому для класифікації зон екологічного неблагополуччя міських й індустріальних систем велике значення має оцінка забруднення атмосферного повітря, питної води, грунтів, селітебних і прилеглих до них територій, які визначаються більш об'єктивними і незалежними методами.

При оцінці екологічного неблагополуччя природних систем використовуються біотичні показники найбільш чутливих компонентів екосистеми: рослинності, тваринного світу і грунтів. Це більше 60 показників з різною поширеністю, достовірністю і значущістю. Поєднання біотичних критеріїв із показниками забруд­нення повітряного простору, вод, виснаження ресурсів, деградації водних систем і геоекологічних порушень дозволяє проводити класифікацію зон екологічного неблагополуччя. соціально-економічних умов, етнічної структури населення, якості медичного обслуговування і медичної статистики. Тому для класифікації зон екологічного не благополуччя міських й індустріальних систем велике значення має оцінка забруднення атмосферного повітря, питної води, грунтів, селітебних і прилеглих до них територій, які визначаються більш об'єктивними і незалежними методами. При оцінці екологічного неблагополуччя природних систем ви користовуються біотичні показники найбільш чутливих компо нентів екосистеми: рослинності, тваринного світу і грунтів. Це більше 60 показників з різною поширеністю, достовірністю і зна чущістю. Поєднання біотичних критеріїв із показниками забруд нення повітряного простору, вод, виснаження ресурсів, деградації водних систем і геоекологічних порушень дозволяє проводити кла сифікацію зон екологічного неблагополуччя.

40.Ізотопний склад природних та технологічно-змінених вод, фракціонування ізотопів гідрогену та оксигену, їх вплив на живі істоти та здоров'я людей. Атоми водню і кисню, створюючі воду, або окисел водню, можуть мати різні масові числа і відрізнятися один від одного своїми фізико-хімічними властивостями, але при цьому вони мають однаковий електричний заряд атомних ядер і тому займають в періодичній системі елементів одне і те ж місце. Такі різновиди атомів одного і того ж хімічного елемента називаються ізотопами. Відомо п'ять водопологів і п'ять киснів.  Правда, по два з них (4Н, 5Н, 140 і 150) радіоактивні і дуже короткоживучі. Наприклад, тривалість існування водню -4—4*10-11 сек. Найбільш широко відомі наступні ізотопи водню: протий 1Н( з відносною атомною масою 1), дейтерій 2Н, або Б ( з відносною атомною масою 2) і тритій ЗН, або Т ( з відносною атомною масою 3) найважчий, але слаборадиоактивний водень ( його період напіврозпаду 12,3 роки), і ізотопи кисню: 160, 170 і 180. Ці шість ізотопів можуть утворювати 18 ізотопічних різновидів води: 1Н2160; 1 НЕ) 160; Б2160 ; 1НТ160; БТІбО; Т2016; 1Н2170; 1НБ170; Б2170; 1НТ170; БТ170; Т2170; 1Н2180; 1НБ180; Б2180; 1НТ180; БТ180; Т2180.  На Землі на 6800 атомів протию доводиться один атом дейтерію, а в між зірковому просторі один атом дейтерію доводиться вже на 200 атомів протию. 

Ізотопний склад оксигену ( ) і гідрогену (δD) визначається стосовно SMOW-стандарту. Глибинний океанічний резервуар є добре перемішаний і однорідний за ізотопним складом   _H2O~ δD _H2O= 0.0 ‰. Варіації значень у природних водах визначається процесами переміщення легких ізотопів в парову фазу і сполуки із водневими зв’язками та кристалізаційною водою; важкі ізотопи фракціонують у сполуки із ковалентними зв’язками.

Процеси випаровування фракціонують легкі ізотопи у водяну пару, створюючи від’ємні значення   і δD для H₂O в атмосфері. Поверхневі води збагачуються важкими ізотопами при випаровуванні, що підсилюється ефектом релєєвського фракціонування, але цей збагачення D і ¹⁸O частково нівелюється змішуванням із дощовою та річковою водою. Варіації δD значно більші, ніж  , завдяки більшій відносній різниці маси між D і ¹H порівняно із ¹⁶O та ¹⁸O. Так як коефіцієнт фракціонування ізотопів в системі вода-пара залежить від температури, ізотопний склад метеорної води (води, що проходить атмосферний цикл випаровування-конденсація) змінюється із широтою, на якій випадає дощ.

Як видно із рис. 2 і 3 , фактори фракціонування зростають із зниженням температури. Відповідно, водяна пара у високих (полярних) широтах буде значно збагаченіша легкими ізотопами O і H, порівняно із екваторіальними областями. Чинники, що впливють на ізотопний склад води: ізотопний обмін із CO₂ і карбонатами, обмін із H₂S і випаровування