- •Введение в экологическую химию
- •Глава 1
- •§ 1.1. Биосфера и происхождение жизни на земле
- •§ 1.2. Энергетический и материальный баланс биосферы
- •§ 1.3. Антропогенное воздействие на окружающую среду
- •§ 1.4. Ограниченность природных ресурсов
- •§ 1.5. Энергетика и экология
- •1.5.1. Тепловые электростанции
- •1.5.2. Гидроэлектростажцжи
- •1.5.3. Атомные эяею1росташщи
- •1.5.4.1. Утилизация солнечной энергии
- •1.5.4.2. Термоядерная энергетика
- •1.5A3. Энергия ветра
- •1.5.4.4. Энергия прилива
- •1.5.4.5. Геотермальная энергия
- •1.5.4.6. Другие нетрадиционные источники
- •§ 1.6. Экономические и социальные проблемы охраны окружающей среды
- •Глава 2
- •§ 2.1. Мониторинг как система наблюдения и контроля за состоянием окружающей среды
- •§ 2.2. Процессы массопереноса загрязняющих веществ
- •§ 2.3. Методы контроля загрязняющих веществ в объектах окружающей среды
- •2.3.1. Спектральные методы анализа
- •Глава 3 круговорот веществ в биосфере
- •§ 3.1. Круговорот кислорода, фотосинтез
- •§ 3.2. Круговорот азота
- •§ 3.3. Круговорот фосфора и серы
- •Глава 4 экохимические процессы в атмосфере
- •§ 4.1. Физико-химические свойства атмосферы
- •§ 4.2. Химические процессы в верхних слоях атмосферы
- •§ 4.3. Химические процессы в тропосфере с участием свободных радикалов
- •§ 44. Вода в атмосфере
- •§ 4.5. Проблемы локального и глобального загрязнений воздушной среды
- •4.5.4.1. Монооксид углерода
- •4.5.5. Тяжелые металлы
- •§ 4.6. Способы очистки газовых выбросов
- •4.6.1. Очистка газов от твердых частиц
- •4.6.2. Очистка от газовых примесей
- •Глава 5
- •§ 5.1. Почвенные ресурсы
- •§ 5.3. Почва и вода, эрозия почв
- •§ 5.5. Загрязнение почв пестицидами
- •§ 5.6. Утилизация и переработка твердых отходов
- •Глава 6
- •§ 6.1. Краткие сведения о гидрохимии и гидробиологии
- •§ 6.2. Ашропошнное эвтрофиговжниё водоемов
- •§ 6.3. Лигандный состав и формы существования
- •§ 6.4. Внутриводоемный круговорот пероксида
- •§ 6.5. Роль донных отложений в формировании качества водной среды
- •Глава 7
- •§ 7.1. Виды загрязнений и каналы самоочищения водной среды
- •§ 7.2. Физико-химические процессы на границе раздела фаз
- •§ 7.3. Микробиологическое самоочищение
- •§ 7.4. Химическое самоочищение
- •7.4.1. Гидролиз
- •7.4.2. Фотолиз
- •7.4.3. Окисление
- •§ 7.6. Свободные радикалы в природных водах
- •7.6.2. Свойства радикалов Oj, он
- •§ 7.7. Моделирование поведения загрязняющих веществ в природных водах
- •Глава 8
- •§ 8.1. Молекулярный кислород как окислитель. Образование и свойства металл-кислородных комплексов
- •§ 8.2. Механизмы активации пероксида водорода,
- •§ 8.3. Типовые механизмы каталитических процессов окисления с участием 02, н202
- •§ 8.4. Перспективы технологического использования 02 и н202 как экологически чистых окислителей
- •§ 8.5. Внутриклеточные окислительно-восстановительные процессы с участием 02 и н202
- •Глава 9
- •§ 9.1. Общие сведения о структуре и функции
- •§ 9.2. Виды токсического воздействия загрязняющих веществ
- •§ 9.3. Биотесгирование в оценке загрязнения водной среды
- •Глава 10
- •§ 10.1. Характеристики сточных вод и виды их загрязнений
- •§ 10.3. Особенности биохимической очистки сточных вод
- •10.3.1. Аэробные методы очистки
- •10.3.1.1. Биологические пруды
- •10.3.1.3. Биофильтры
- •10.3.3. Биохимические процессы с участием минеральных форм азота
- •Глава 11
- •§ 11.1. Подготовка питьевой воды
- •§ 11.2. Применение хлора, озона и пероксида водорода в обработке воды и очистке сточных вод
- •1L2.2. Озонирование воды
- •§ 11.3. Методы локальной очистки сточных вод
- •11.3.3. Деструктивные методы очистки
4.5.5. Тяжелые металлы
Атмосфера служит приемником не только органических загрязнений, но и металлов, в частности таких токсичных, как ртуть, свинец, кадмий. 136
Металлы попадают в воздух в виде твердых аэрозолей, образующихся при сжигании угля, нефти, торфа и других горючих ископаемых, а также из дымов плавильных печей при производстве сталей и сплавов цветных металлов. В результате антропогенной деятельности в атмосферу поступает во много раз больше золота, кадмия> свинца, олова, селена, теллура и других металлов, чем из природных источников.
В случае ртути антропогенный вклад составляет примерно !/з всех поступлений этого металла в атмосферу. Из атмосферы ртуть выпадает на поверхность суши и затем с поверхностным стоком поступает в водоемы. Токсическое действие ртути обусловлено ее способностью взаимодействовать с тиоловыми группами.
Помимо ртути алкилированию под действием бактерий способны подвергаться многие металлы и неметаллы: мышьяк, олово, свинец, таллий, селен, кадмий и даже золото. В алкилированной форме металлы проявляют более выраженное токсическое действие, чем в ионной форме, оказывая вредное и даже губительное действие на живые организмы всего лишь в ианограммовых количествах.
Наибольшему загрязнению подвержена атмосфера со стороны свинца. Антропогенное поступление свинца в атмосферу гораздо больше природного. До 72,3% от общего количества выбросов свинца принадлежит продуктам сгорания бензина с добавками свинца (в основном тетраэтилсвинца РЦСгЩ)^ в качестве антидетонационных присадок.
С выхлопными газами в атмосферу, а затем на поверхность почв выбрасывается более 250 тыс.т свинца в год. Согласно данным американских исследователей, источниками загрязнений служат также сжигание твердых отходов (13%), индустрия (11%) и сжигание угля и нефти (3,8%). Из этих источников ежегодно над континентами рассеивается около 100 тыс.т свинца. Городская пыль содержит около 1% свинца. В дожде и снеге содержится до 300 мг/л свинца. Ежедневно житель города поглощает около 45 мкг свинца. Содержание РЬ в крови современного человека в 100 раз древышает содержание его в крови первобытного человека. Токсическое действие свинца связано с его способностью замещать Са в костях и нервных волокнах. Отравление человека свинцом проявляется неспецифическими симптомами: вначале повышенная возбудимость и бессонница, позже утомляемость и депрессия. Более поздние симптомы заключаются в расстройстве функции нервной системы и в поражении головного мозга. Свинец, как и другие тяжелые металлы (Cd, Hg), отрицательно влияет на реакцию глазной сетчатки, вызывает ухудшение сумеречного зрения.
Серьезную опасность представляет загрязнение воздуха кадмием. Основными источниками загрязнения служат предприятия черной
137
металлургии, а также сжигание угля (38%), сжигание нефти (12%), травление Си (14,6%), травление РЬ (10,6%) и т.д. Антропогенный выброс кадмия в атмосферу (7 тыс.т/год) намного превышает поступление его из природных источников (850 т/год).
В дождевой воде содержится 50 мкг/л Cd. Ежедневно с пищей и воздухом в организм взрослого человека поступает около 50 мкг Cd, правда, задерживается всего около 2 мкг/сут, остальное выводится. Хроническое воздействие даже незначительных концентраций Cd может привести к заболеваниям нервной системы и костных тканей, нарушению ферментного обмена, дезорганизации работы почек.
Большую опасность представляет загрязнение воздушной среды соединениями таллия. Так, облысение детей в г. Черновцы в конце 80-х годов оказалось связано с промышленными отходами органических производных таллия.