Тема 1. Атмосфера

1. Строение и свойства атмосферы. Основные газы, пути их поступления и потребления.

2. Классификация источников загрязнения атмосферы и загрязняющих веществ.

3. Нормативы регулирования качества атмосферного воздуха (ПДК, ПДВ). Организованные и неорганизованные выбросы.

Тема 2. ГИДРОСФЕРА

4. Гидросфера. Круговорот воды. Роль воды в природе. Классификация природных вод. Запасы пресных вод.

5. Источники загрязнения вод. Классификация промышленных стоков. Организованные и неорганизованные источники.

6. Нормативы для загрязняющих веществ, поступающих в водную среду.

Тема 3. ПЕДОСФЕРА (почвенная оболочка Земли)

7. Общая характеристика почв, состав и свойства почвы.

Почва – верхний горизонт литосферы, вовлеченный в биологический круговорот при участии растений, животных и микроорганизмов.

В состав почвы входят минеральная основа (50-60% общего состава почвы), органическое вещество (до 10%), воздух (15-25%) и вода (25-35%).

Толщина почвенного слоя в умеренных районах на равнинах не превышает 1,5-2,0 м, в горных - менее метра.

Строение почв характеризуют сочетанием генетических горизонтов, образующих почвенный профиль. В почвенном профиле, где преобладают движения почвенных растворов сверху вниз, часто выделяют три главных горизонта:

- гумусовый горизонт;

- элювиальный, или горизонт вымывания, характеризующийся преимущественно выносом веществ;

- иллювиальный горизонт, куда из вышележащих горизонтов вмываются вещества.

Ниже располагается материнская (почвообразующая) порода.

Количество генетических горизонтов велико, и этим обусловлено большое разнообразие почв.

На территории России выделено около 100 типов почв, основные из них перечислены ниже.

1. Арктические и тундровые почвы, мощность которых не более 40 см. Эти почвы характеризуются переувлажнением, распространены на северных окраинах Евразии, островах Северного Ледовитого океана.

2. Подзолистые почвы формируются в условиях умеренного влажного климата под хвойными лесами и отличаются повышенной кислотностью.

3. Черноземы распространены в пределах лесостепной и степной зон, формируются в условиях засушливого климата, характеризуются большим количеством гумуса (> 10%) и являются наиболее плодородным типом почв.

Биогенное накопление многих химических элементов в верхнем слое почвы – следствие деятельности растений, которые действуют как насос, перекачивающий корневой системой элементы из нижних горизонтов почвы в верхние.

Почвенными коллоидами называют частицы диаметром от 0,001 до 0,2 мкм. Они образуются при раздроблении крупных частиц. Их количество в почве различно - от 1-2 до 30-40% к массе почвы. Наибольшее количество коллоидов отмечено в глинистых почвах с высоким содержанием гумуса, наименьшее - в песчаных почвах, бедных гумусом.

Особые свойства коллоидных частиц обусловлены их мелкими размерами и большой удельной поверхностью. Коллоидные частицы, количество которых в почве составляет по массе 4%, имеют поверхность, составляющую не менее 80% общей поверхности твердой фазы почвы. За счет высокой удельной поверхности коллоиды поглощают из растворов ионы и молекулы и могут их концентрировать.

Гумификация - это один из самых важных почвенных процессов. В ходе гумификации происходит синтез сложных органических соединений, в почве накапливается гумус. В гумусе доминируют вещества кислотной природы – гумусовые кислоты. В среднем на квадратный километр поверхности суши ежегодно поступает 33–168 т гумусовых кислот.

Органическое вещество почвы образуется при разложении мертвых организмов. Конечным продуктом разложения является гумус. Одновременно с образованием гумуса жизненно важные (биогенные) элементы переходят из органических соединений в неорганические. Этот процесс называется минерализацией.

Сущность гумификации заключается в трансформации растительных остатков в темноокрашенные органические гуминовые вещества. Выделяют две группы гумусовых кислот: фульвокислоты и гуминовые кислоты.

Фульвокислоты хорошо растворяются в воде и в высушенном состоянии имеют буровато-желтый цвет. Фульвокислоты активно воздействуют на многие минералы, разрушая их и образуя устойчивые соединения с металлами. Большая часть этих соединений хорошо растворяется в воде. При промывании почв атмосферными осадками фульвокислоты выносятся в реки.

Гуминовые кислоты нерастворимы в воде, от бурого цвета до черного. Гуминовые кислоты удерживают и концентрируют элементы в почвах. При анализе почв района Чернобыля показано, что основная доля радионуклидов связана с гуминовыми кислотами почвы.

Содержание гумуса увеличивается от таежных подзолистых почв (2-3%) на юг к дерново-подзолистым, серым лесным (4-6%) и далее к черноземам (около 10%), а потом уменьшается до 1-2% в почвах пустынь. Содержание гуминовых кислот увеличивается с возрастанием гумуса, а содержание фульвокислот, наоборот, уменьшается.