Список рекомендованої літератури:

1. Основи екологічної хімії: Підручник / Б.М. Федишин, В.І. Дорохов, Г.В. Павлюк, Е.А. Головко, Б.В. Борисик; За ред.. Б.М. Федишина. – Житомир: Видавництво "Державний агроекологічний університет", 2006. – 500 с.

2. Глинка Н.Л. Общая химия. Л.: Химия, 1978. – 720 с.

3. Радіаційна безпека: Навч. посіб./ М.П. Константінов, О.А. Журбенко. - Суми: ВТД "Університетська книга", 2003. - 151 с

Контрольні питання для самопідготовки

1. Що називають ізотопами?

2. Що називається радіоактивністю?

3. Природна радіоактивність.

4. Природні джерела іонізуючого випромінювання.

5. Чим відрізняється радіація від інших видів забруднення навколишнього середовища?

6. У чому полягає руйнівна дія радіації?

7. Особливості впливу іонізуючого випромінювання на живі організми.

8. Штучна радіація.

9. Штучні джерела іонізуючого випромінювання.

10. Біологічна дія радіації.

11. Типи ядерних реакцій.

12. Види іонізуючого випромінювання.

13. Які особливості біологічної дії іонізуючого випромінювання на організм людини.

14. Назвіть способи і види дезактивації.

15. Дія радіоактивного забруднення атмосфери на живі організми.

16. Чим відрізняється природна радіація від штучної?

17. Природна дезактивація.

18. Штучна дезактивація.

Індивідуальні завдання до теми

1-4. Написати рівняння ядерного розпаду:

1. втрачає α-частинку.

2. зазнає β^- розпаду.

3. схильний до електронного захоплення.

4. втрачає α-частинку.

5-16. Напишіть рівняння ядерних реакцій:

5.

6.

7.

8.

9.

10.

11.

12.

13.

14.

15.

16.

17-20. Пояснити який тип радіоактивного розпаду спостерігається при таких перетвореннях:

17.

18.

19.

20.

.:

ЗМІСТОВА ЧАСТИНА ІІ

Природні хімічні процеси та речовини, що мають характерний вплив на екологічний стан навколишнього середовища.

Практичне заняття № 4

Тема: Грунт і процеси забруднення грунту (2 год.)

Мета: Визначити роль грунтів в біосферних процесах. З’ясувати що відноситься до твердої, рідкої та газоподібної частин грунту, як утворюється гумус і чому він визначає родючість грунтів. Розглянути процеси забруднення грунту та їх наслідки.

Питання до теми

1. Роль ґрунтів у біосферних процесах.

2. Мінеральна частина ґрунту.

3. Органічні речовини ґрунту.

4. Газоподібна частина ґрунту.

5. Ґрунтовий розчин.

6. Що таке ерозія та засолення грунтів?

7. Забруднення грунту мінеральними добривами, пестицидами, важкими металами.

8. Радіоактивне забруднення грунту.

9. Забруднення грунту нафтою і нафтопродуктами.

Методичні поради

Грунт є геохімічною системою, в якій протікають процеси, що забезпечують обмін сполуками між земною корою, водною та газовою оболонками Землі.

Грунт є багатофазною полідисперсною системою, яка складається з твердих частинок (тверда фаза грунту), води (ґрунтового розчину) і ґрунтового повітря.

Повітряна фаза – найбільш динамічна складова частина грунту. Її склад залежить від внесення мінеральних добрив, виду рослин, біологічної діяльності культур, гідротермічних умов та ін. З усіх компонентів ґрунтового повітря найбільш динамічними є СО₂ та О₂. Їх вміст у грунтах значно коливається відповідно з інтенсивністю споживання кисню й продукуванням вуглекислого газу, а також швидкістю газообміну між грунтом і атмосферою.

Важливим фактором, який впливає на екологічні та агрономічні властивості грунту, є ступінь аерації. Аерація визначається як обмін киснем та вуглекислим газом між атмосферою, грунтом та кореннями рослин. Погіршення аерації, зумовлене зменшенням об’єму повітря у ґрунтових порах внаслідок зменшення глибини рівня залягання ґрунтових вод, призводить до зменшення врожаїв. Погана аерація перешкоджає росту аеробних бактерій, які продукують необхідні для рослин розчинні сполуки Нітрогену. Послаблення аерації грунту зумовлює різке погіршення його агрономічних властивостей.

Визначальним для генезису грунтів і їх родючості є ґрунтовий розчин, який бере участь у процесах перетворення мінеральних і органічних речовин, їх переміщенні, а головне – у живленні рослин вологою, солями, мікроелементами, органічними сполуками. Ґрунтовий розчин – це рідка фаза грунту, яка містить ґрунтову воду, розчиненні в ній солі, органічні та органо-мінеральні сполуки, гази й колоїдні золі. Кількісними характеристиками складу і властивостей ґрунтового розчину служать йонна сила, мінералізація, електропровідність, окисно-відновний потенціал, кислотність , рН, концентрація йонів.

Тверда фаза грунту складається з частинок різної форми і розмірів, які розрізняються за мінералогічним і хімічним складом. За походженням вони поділяються на мінеральні (95,98%), органічні і органо-мінеральні. Суму всіх частинок розміром менше 0,01 мм називають фізичною глиною, а більше 0,01 мм – фізичним піском. Суму всіх частинок менше 0,001 мм називають мулистою або тонко дисперсною фракцією.

Піщані грунти добро водопроникнені, володіють сприятливими тепловим і повітряним режимом, легко обробляються, але безструктурні, бідні на на гумус і зольні елементи, мають низьку поглинальну і буферну здатність, погано утримують воду.

Глинисті грунти, навпаки, поволі прогріваються, високо вологоємні, тому аерація недостатня, важкі при обробці, але багаті елементами живлення, мають високу поглинальну і буферну здатність.

Наявність у грунті водорозчинних солей у великій мірі впливає на його фізичні властивості, визначає ступінь засоленості грунтів. Легкорозчинні солі, які нагромаджуються в грунті, при певному ступені їх концентрації стають шкідливими для рослин, і грунт внаслідок цього стає непридатним для вирощування сільськогосподарських культур. Із-за високого вмісту солей виникає високий осматичний тиск ґрунтового розчину, що призводить до поганого засвоєння вологи рослинами. Тому рослини на засолених грунтах часто страждають від засухи навіть при високій вологості грунту.

У природних умовах засолення грунтів відбувається за рахунок випадання солей із засолених ґрунтових вод або принесенням солей з морів і океанів і з територій, де широко поширені соляні озера. На зрошуваних масивах істотним джерелом солей вгрунтах можуть бути зрошувальні води.

На частку органічних речовин припадає 5-95% загальної маси твердої фази грунтів. Майже 98% біоелементів грунту зосереджено в органічних залишках, гумусі й важкорозчинних неорганічних сполуках. Це – резерв поживних речовин, які дуже повільно мобілізуються в результаті мінералізації гумусу й процесів вивітрювання. Органічна речовина служить також джерелом живлення і енергетичним матеріалом для більшості ґрунтових мікроорганізмів.

Зменшення вмісту гумусових речовин в грунті призводить до їх де гуміфікації. Погішуються фізичні властивості, структура, водопроникненість грунтів, що сприяє посиленню процесів ерозії, особливо небезпечної для орних земель.

Грунт – це складна окисно-відновна система. В ньому проходять реакції окиснення і відновлення хімічних сполук та елементів. Окисно-відновні процеси відіграють важливу роль у ґрунтоутворенні і родючості грунтів, оскільки вони зв’язані з процесами перетворення рослинних решток, накопичення гумусу. Характеристикою інтенсивності та напрямку окисно-відновних процесів у грунті є окисно-відновний потенціал відносно водню. Його оптимальні значення - 200-750 мВ. При зменшенні Е до 200 і нижче розвиваються відновлювальні процеси, що зумовлено діяльністю мікроорганізмів здатних розвиватися без доступу вільного кисню.

Окисно-відновний потенціал залежить від багатьох факторів. Вологість грунту, надлишкове зрошення, погіршення аерації, внесення свіжої органічної речовини призводить до зниження окисно-відновного потенціалу (до 100-200 мВ). Навпаки, при висиханні грунтів, поліпшенні аерації, газообміну окисно-відновний потенціал грунту підвищується.

Грунт живе, грунт дихає, в ньому постійно і одночасно проходять процеси ферментативного каталітичного окиснення, відновлення, гідролізу. В результаті відбувається збагачення грунту неорганічними і органічними речовинами, кругообіг речовин. Грунт забезпечує постійну взаємодію великого геологічного і малого біологічного кругообігу речовин.

Ґрунтовий покрив виконує функції біологічного поглинача, руйнівника і нейтралізатора різних забруднень. Якщо ця ланка буде зруйнована, то функціонування біосфери необоротно порушиться.

Сучасний стан ґрунтового покриву незадовільний і продовжує погіршуватися. В останні десятиліття людина стала причиною швидкої деградації грунтів. Типи антропогенно-технічних впливів, які викликають погіршення грунтів:

• водна і вітрова ерозія;

• засолення, залуження, закислення;

• заболочування;

• фізична деградація, включаючи ущільнення й кіркоутворення;

• руйнування й відчуження грунту при будівництві, видобутку корисних копалин;

• хімічне забруднення грунтів.

Хімічне забруднення ґрунтів може бути викликано такими причинами:

1. атмосферним переносом забруднюючих речовин (кислотні дощі, важкі метали, пестициди);

2. забруднення в наслідок сільськогосподарської діяльності (застосування добрив і пестицидів, зрошення сільськогосподарських угідь);

3. наземне забруднення – відвали багатотоннажного виробництва, відвали паливно-енергетичного комплексу;

4. забруднення нафтою і нафтопродуктами.

Теми рефератів та доповідей (до самостійної роботи):

1. Хімічні реакції вивітрювання гірських порід і мінералів

2. Перехід агрохімікатів із ґрунту в інші екосистеми та екологічні наслідки цього процесу

2. Процеси забруднення ґрунту внаслідок хімізації рослинництва та землеробства.

3. Утилізація некондиційних пестицидів за екологічно чистими технологіями.