Министерство образования и науки Российской Федерации

САНКТ–ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

М. Ю. Андрианова Физико-химические основы природных и антропогенных процессов в техносфере Сокращенная версия

Санкт-Петербург

Издательство Политехнического университета

2010

УДК 504.062 (075)

ББК 20.18я723

Т 69

Рецензенты:

Доктор химических наук, профессор Санкт-Петербургского государственного университета технологии и дизайна С.Ф. Гребенников

Доктор технических наук, профессор Санкт-Петербургского государственного политехнического университета В. В. Яковлев

Андрианова М. Ю. Физико-химические основы природных и антропогенных процессов в техносфере: учеб. пособие / М. Ю. Андрианова. – СПб.: Изд-во Политехн. ун-та, 2010. – 190 с.

ISBN

Изложены основные сведения о физических и химических процессах в техносфере с выделением их природной и техногенной составляющих. Даны представления о процессах трансформации веществ в геосферах Земли, рассмотрены физико-химические механизмы, лежащие в основе распространения техногенных загрязнителей в биосфере, формирования смога, кислотных дождей, разрушения озонового слоя, глобальных изменений климата.

Пособие предназначено для изучения дисциплины «Физико-химические основы природных и антропогенных процессов в техносфере» для обучающихся по направлению подготовки «Техносферная безопасность».

Работа выполнена в рамках реализации программы развития национального исследовательского университета «Модернизация и развитие политехнического университета как университета нового типа, интегрирующего мультидисциплинарные научные исследования и надотраслевые технологии мирового уровня с целью повышения конкурентоспособности национальной экономики»

Печатается по решению редакционно-издательского совета Санкт-Петербургского государственного политехнического университета.

© Андрианова М. Ю., 2010

© Санкт- Петербургский государственный

ISBN политехнический университет, 2010

ОГЛавление

1. Оболочки Земли……………………………………………………….

1.1. Земная кора ……………………………………………………

1.2. Мантия………………………………………………………….

1.3. Ядро…………………………………………………………….

1.4. Магнитное поле и магнитосфера Земли……………………..

1.5. Атмосфера……………………………………………………...

1.6. Гидросфера……………………………………………………..

1.7. Биосфера и педосфера…………………………………………

3. Миграция элементов………………………………………………….

4. Атмосфера. Солнечная радиация и вертикальная структура……...

4.1. Изменение давления с высотой……………………………….

4.2. Изменение температуры с высотой…………………………..

4.3. Радиационный баланс Земли………………………………….

4.4. Особенности циркуляции атмосферы………………………..

5. Биогеохимические циклы элементов………………………………..

5.1. Цикл кислорода………………………………………………...

5.1.1. Геохимический субцикл цикла кислорода…………………

5.1.2. Биотический и физико-химический субциклы цикла

кислорода……………………………………………………………

5.1.3. Озон в стратосфере…………………………………………..

5.1.4. Озон в тропосфере…………………………………………...

5.1.5. Фотохимический смог……………………………………….

5.2. Гидрологический цикл и цикл водорода………………………….

5.2.1. Гидрологический цикл………………………………………

5.2.2. Цикл водорода……………………………………………….

5.2.3. Увеличение кислотности океанской воды…………………

5.3. Цикл азота…………………………………………………………..

5.3.1. Природная фиксация азота………………………………….

5.3.2. Промышленная фиксация азота…………………………...

5.3.3. Аммонификация……………………………………………

5.3.4. Нитрификация и другие процессы………………………..

5.3.5. Денитрификация и другие процессы……………………...

5.3.6. Оксиды азота……………………………………………......

5.3.7. Физический перенос азота…………………………………

5.4. Цикл серы………………………………………………………….

5.4.1. Поступление серы в атмосферу……………………………

5.4.2. Серная кислота и сульфатные аэрозоли………………......

5.4.3. Атмосферный аэрозоль…………………………………….

5.4.4. Смог лондонского типа…………………………………….

5.4.5. Кислотные дожди………………………………………......

5.4.6. Ассимиляция сульфата………………………………….....

5.4.7. Восстановление сульфата и другие процессы…………....

5.4.8. Окисление сероводорода и другие процессы………….....

5.4.9. Окислительный бактериальный фильтр…………………..

5.5. Циклы фосфора и кремния……………………………………….

5.5.1. Цикл кремния………………………………………………

5.5.2. Цикл фосфора………………………………………………

5.6. Циклы тяжелых металлов………………………………………...

5.6.1. Природные источники тяжелых металлов………………..

5.6.2. Техногенные источники тяжелых металлов……………...

5.6.3. Трансформация антропогенных выбросов тяжелых

металлов в почве…………………………………………………..

5.6.4. Токсичность металлов в гидросфере……………………...

5.7. Цикл углерода……………………………………………………..

5.7.1.Основные процессы цикла углерода………………………

5.7.2. Глобальное потепление климата и парниковые газы……

5.7.3. Токсичные соединения углерода………………………….

5.8. Циклы натрия и хлора…………………………………………….

5.8.2. Цикл натрия…………………………………………………

5.8.2. Засоление почв……………………………………………...

5.8.3. Цикл хлора……………………………………………. ….

5.8.4. Галогенорганические соединения………………………

5.8.5. Стойкие органические загрязнители и другие

приоритетные поллютанты…………………………………. …

Библиографический список…………………………………………