- •Ответы на вопросы,
- •Распространенность атомов в ос
- •3. Круговорот кислорода в окружающей среде
- •4. Круговорот азота в окружающей среде
- •5. Круговорот углерода в окружающей среде
- •6. Солнечная радиация и ее преобразование. Энергетический баланс Земли. Распределение составляющих энергетического баланса.
- •7. Основные компоненты современной атмосферы. Температурный профиль атмосферы.
- •8. Неорганические, органические компоненты атмосферы. Аэроионы.
- •Аэроионы
- •9. Химические превращения соединений в атмосфере. Реакционноспособные частицы атмосферы. Озон. Молекулярный и атомарный кислород
- •10. Химические превращения соединений в атмосфере. Гидроксильный и гидропероксидный радикалы.
- •11. Химические превращения соединений в атмосфере. Оксиды азота. Диоксиды серы.
- •12. Фотохимическое окисление метана (схема превращений). Реакции гомологов метана. Атмосферная химия углеводородов. Алкены.
- •13. Химические превращения соединений в атмосфере. Бензол и его гомологи.
- •14. Фотохимия производных углеводородов. Альдегиды и кетоны.
- •15. Фотохимия производных углеводородов. Карбоновые кислоты и спирты. Амины и серосодержащие соединения.
- •16. Фотохимия загрязненной атмосферы городов. Фотохимическое образование смога.
- •17. Атмосферная химия галогенсодержащих соединений. Влияние окислов азота и галогенсодержащих органических соединений на слой озона.
- •18. Химия загрязненной атмосферы городов. Разрушение металлов, облицовки зданий, стекол. Проблема гибели лесов.
- •19. Основные виды природных вод. Классификация вод.
- •20. Группы, типы, классы, семейства, роды вод. Общая минерализация вод.
- •21. Ведущие и редкие ионы природных вод. Классификация природных вод по составу ионов.
- •22. Энергетическая характеристика ионов. Кислотно-основное равновесие в природных водоемах.
- •23. Окислительно-восстановительные условия природных вод.
- •24. Диаграмма стабильности воды ( ре-рН ).
- •26. Общая щелочность вод. Процессы закисления поверхностных водоемов.
- •27. Основные свойства воды. Газы природных вод
- •Газы природных вод
- •30. Загрязнения грунтовых, речных и морских вод органическими остатками.
- •31. Загрязнения грунтовых, речных и морских вод неорганическими остатками.
- •2 Кислотные выбросы.
- •32. Загрязнения грунтовых, речных и морских вод тяжелыми металлами.
- •33. Коррозия металлов в водной среде. Факторы, влияющие на интенсивность процесса коррозии.
- •34. Разрушение бетона и железобетона под действием воды.
- •35. Образование почвенного слоя. Классификация почвенных частиц по крупности и механическому составу.
- •Классификация почвенных частиц по их крупности
- •35. Элементный и фазовый состав почв.
- •37. Влагоемкость, водопроницаемость почв. Различные формы воды в почве.
- •38. Почвенные растворы.
- •39. Катионно-обменная способность почв. Поглотительная способность почвы. Селективность катионного обмена.
- •40. Формы соединений алюминия в почвах. Виды почвенной кислотности.
- •41. Соединения кремния и алюмосиликаты в почвах.
- •42. Минеральные и органические соединения углерода в почве. Значение гумуса. Диоксид углерода, угольная кислота и карбонаты
- •Органические вещества и их значение
- •43. Подразделение гумусовых веществ почвы.
- •44. Гумус. Специфические гумусовые соединения.
- •Фульвокислоты
- •45. Неспецифические гумусовые соединения. Негидролизуемый остаток.
- •46. Гумусовые кислоты почв.
- •47. Антропогенное загрязнение почв. Кислотное загрязнение.
- •48. Антропогенное загрязнение почв. Влияние тяжелых металлов на состояние почв и развитие растений.
- •49. Антропогенное загрязнение почв. Пестициды в почве.
- •50. Антропогенное загрязнение почв. Влияние водно-солевого режима на состояние почвы.
18. Химия загрязненной атмосферы городов. Разрушение металлов, облицовки зданий, стекол. Проблема гибели лесов.
Кислотообразующие вещества в атмосфере представлены в основном оксидами серы (SO2) и азота (NO, NO2), которые поступают как из природных, так и из антропогенных источников. Природными источниками диоксида серы являются вулканическая деятельность, а также окисление сероводорода, поступающего в атмосферу как при извержении вулканов, так и из биологических источников. Также из естественных биологических источников в атмосферу поступают оксиды азота.
Антропогенное поступление оксидов серы в атмосферу связано со сжиганием топлива, прежде всего каменного угля, содержащего до нескольких процентов серы. Источниками образования SO2 также являются металлургическая промышленность (переработка сульфидных руд меди, свинца и цинка), а также предприятия по производству серной кислоты и переработке нефти.
Диоксид серы в атмосфере претерпевает химические превращения.
Под действием солнечного излучения в газовой фазе происходит его окисление в триоксид серы (SO3), который, растворяясь в частицах атмосферной воды, образует серную кислоту. Окисление происходит также в жидкой фазе после абсорбции SO2 в каплях атмосферной влаги либо в твердой фазе после адсорбции на частицах оксидов металлов.
Антропогенное загрязнение атмосферы оксидами азота связано со сжиганием всех видов природного топлива, выбросом выхлопных газов автомобильного транспорта и с газовыми выбросами предприятий химической промышленности.
При сжигании топлива на предприятиях теплоэнергетического комплекса и при работе двигателей внутреннего сгорания в результате взаимодействия при высоких температурах кислорода и азота, содержащихся в воздухе, используемом для сжигания топлива, образуется монооксид азота NO. Это соединение легко окисляется, реагируя с кислородом, до диоксида азота NO2, дальнейшее окисление которого во влажной атмосфере приводит к образованию азотной кислоты.
Образующиеся в результате химических превращений в атмосфере оксидов серы и азота сильные кислоты – серная и азотная – являются причиной образования кислотных атмосферных осадков: кислотных дождей, снега, тумана. Поскольку кислоты и кислотные оксиды могут выпадать из атмосферы и в результате сухой седиментации, сами по себе или с частицами пыли, сухие кислотные отложения на поверхности растений при выпадении росы, растворяясь в небольшом количестве воды, также делают ее кислотной.
Кислотные осадки оказывают негативное влияние на наземные и водные экосистемы, которое заключается как в прямом воздействии на организмы (например, разрушение воскового покрова листьев растений, что делает их доступными для болезнетворных микроорганизмов), так и косвенном, через влияние на среду обитания.
Кислотные осадки приводят к разрушению зданий, металлических конструкций. Под действием кислот происходит разрушение карбонатных строительных материалов (известняк, мрамор). Эти материалы разрушаются естественным путем уже при рН 8,6 – 6,2 под действием атмосферной влаги, содержащей CO2:
СаСО3 + СO2 + H2O ↔Ca2+ + 2HСO3
При воздействии кислотных осадков происходит необратимое растворение карбонатов:
СаСО3 + Н2SO4 + H2O → CaSO4
. 2H2O + CO2
Из бетона и других минеральных строительных материалов, а также стекол под действием атмосферных осадков с пониженным рН выщелачиваются не только карбонаты, но и силикаты. Если рН осадков достигает значений 4,5 – 3,0, начинают вымываться из кристаллической решетки ионы алюминия.
Кислотные осадки усиливают коррозию изделий из железа и других металлов, приводят к разрушению резины и иных материалов.
Диоксид серы и другие ее соединения раздражают слизистую оболочку глаз и дыхательных путей, приводят к возникновению хронического гастрита, бронхита, ларингита, рака легких.
Для предупреждения опасного воздействия кислотных осадков на экосистемы и антропогенные сооружения необходимо добиваться снижения выбросов в атмосферу оксидов серы и азота.
Заметный рост концентрации диоксида углерода в атмосферном воздухе начался в конце XVIII в. Увеличение содержания углекислого газа было связано вначале с вырубкой лесов, затем основной вклад стало вносить сжигание ископаемого топлива. При сравнении состава современного воздуха с пробами 200-летней давности, взятыми в полостях арктических и антарктических льдов, было установлено, что за последние два века содержание CO2 повысилось от 280 до 330 – 340 млн-1.
По существующим оценкам, в настоящее время от сжигания различных видов топлива в атмосферу поступает более 0,7 % общего количества атмосферного CO2, или более 10 %, количества СО2, потребляемого на синтез биомассы растений. Темпы роста промышленного выделения углекислого газа оцениваются в 3,5 % в год.
Наряду со сжиганием природного топлива к увеличению поступления углекислого газа в атмосферу приводит дегумификация почв в результате интенсивной обработки земли и создания новых пашен, а также продолжающееся сведение лесов, особенно ликвидация тропической растительности. Эти процессы в значительной мере способствуют нарушению равновесия между связыванием и выделением диоксида углерода, хотя их вклад в увеличение концентрации CO2 в атмосфере количественно не установлен.