- •Раздел 3 Химия окружающей среды
- •Оглавление
- •Атмосфера
- •Состав атмосферы
- •Химические процессы в атмосфере
- •Реакции, способствующие разрушению озона в атмосфере Земли
- •Действие озона на живые организмы и материалы
- •Химия аэрозолей и пыли
- •Экологические проблемы, связанные с химией атмосферного аэрозоля
- •Органические и неорганические загрязнители
- •Летучие органические соединения
- •Соединения серы и азота
- •Парниковый эффект
- •Парниковые газы
- •Городская атмосфера
- •Последствия первичного и вторичного загрязнения воздуха
- •Гидросфера Состав гидросферы
- •Качество природной воды
- •Химические процессы в гидросфере
- •Речные воды
- •Океанические воды Основные особенности океанической воды
- •Химия морской воды. Соленость и ионная сила воды
- •Соленость воды.
- •Ионная сила.
- •Активность.
- •Состав ионов в морской воде и закон Дитмара
- •Химический состав неосновных ионов.
- •Вынос ионов.
- •Эвапориты.
- •Подземные воды
- •Формирование кислотности поверхностных вод
- •Особенности окислительно-восстановительных процессов в подземных водах
- •Глобальное загрязнение Мирового океана
- •Загрязнения речных и морских вод
- •Органическое загрязнение
- •Сброс отходов в море с целью захоронения (дампинг).
- •Неорганические токсины
- •Соединения тяжелых металлов.
- •Поведение тяжелых металлов в водной среде.
- •Литосфера Химический состав литосферы
- •Химический состав почв
- •Химические процессы в литосфере
- •Химические реакции и процессы в почве
- •Глобальные экологические функции почв
- •Химическое загрязнение почв
- •Изменения почвы в зависимости от способов ее обработки
- •Методы и способы утилизации и ликвидации отходов
- •Биосфера – особая оболочка планеты
- •Некоторые особенности биосферы
- •Процессы в биосфере
- •Основные функции живого вещества в биосфере
- •Химические процессы в биосфере
- •Химические основы экологического анализа
- •Меры токсичности веществ
- •Экологическое нормирование
- •Аналитическая химия в экологических исследованиях
- •Особо опасные экотоксиканты Токсичные металлы
- •Вредные вещества в пищевых продуктах. Нитраты
- •Пестициды
- •Диоксины
- •Биотрансформация экотоксикантов
Речные воды
Особенности речных вод:
1) в растворенном состоянии в химическом составе пресной воды преобладают четыре металла, присутствующие в виде простых катионов (Са2+, Nа+, К+ и Мg2+);
2) низкая концентрация ионов в растворе;
3) ионный состав растворенных веществ в пресной воде принципиально отличается от состава континентальной коры, несмотря на то, что все катионы в речной воде, за исключением некоторого количества натрия и хлора, являются результатом процессов выветривания.
Ионные соединения хорошо растворимы в полярных растворителях типа воды. Однако, находясь в растворе, различные ионы вступают в реакции с водой по-разному. Ионы с низким зарядом обычно растворяются в виде простых катионов или анионов. Такие ионы слабо взаимодействуют с водой, за исключением того, что каждый из них окружен ее молекулами. Ионы меньшего размера с более высоким зарядом вступают в реакции с водой, притягивая ОН-, и образуют незаряженные и нерастворимые гидроксиды, высвобождая в ходе реакции ионы водорода, т.е. Fе3+ + 3Н2О →Fе3+ + 3Н+
Океанические воды Основные особенности океанической воды
Вода в океанах и морях вода представляет собой слабый (около 4%), полностью ионизированный, исключительно однородный раствор, в состав которого входит 95 % воды, примерно 3,5 % солей, незначительное количество взвешенных твердых частиц, растворенных газов и органических соединений. По химическому составу морская вода — это сложный комплекс минеральных и органических веществ, находящихся в разных формах ионно-молекулярного и коллоидного состояний.
Из всех растворенных в морской воде солей 85 % составляет хлорид натрия, в значительных количествах содержатся хлорид магния, сульфат магния и кальция, бромид натрия. В основном эти вещества определяют соленость — важнейшую характеристику морской воды. Соотношение между растворенными в океанских и морских водах главными элементами и веществами не зависит от их концентрации и остается неизменным во времени и пространстве. Эта важнейшая особенность морских и океанских вод называется постоянством их солевого состава, что отличает эти воды от других. От величин солености зависит тип вод, среди которых различают пресные, солоноватые, соленые и высокосоленые.
Теплоемкость воды выше теплоемкости многих других веществ. В связи с большой теплоемкостью морской воды Мировой океан медленно нагревается и медленно остывает. Теплоемкость десятиметрового верхнего слоя океана в 4 раза больше, чем всей атмосферы.
Плотность морской воды — масса воды, приходящаяся на единицу ее объема. Плотность морской воды зависит главным образом от ее температуры и солености, а также от глубины, на которой вода находится. Для морской воды характерно определенное соотношение величин солености, температуры замерзания и температуры наибольшей плотности. При солености меньше 24,7 ‰ температура замерзания ниже температуры наибольшей плотности, а при солености больше 24,7 ‰ температура замерзания выше температуры наибольшей плотности.
Промилле: одна тысячная доля, 1/10процента. Обозначается ‰. Используется для обозначения количества тысячных долей чего-либо в целом. Происходит (как и процент (лат. per cent — на сотню)) от написания простой дробью: 27/1000 → 27 ‰; количество нулей в обозначении (3 нуля) соответствует количеству нулей в числе 1000.
Так,
1 ‰ = 0,1 % = 1⁄1000 = 0,001
100 ‰ = 10 % = 0,1
300 ‰ = 30 % = 300/1000 = 0,3
0,7 ‰ = 0,07 % = 0,0007
0 ‰ = 0 % = 0
Температура воды Мирового океана изменяется в довольно широких пределах по горизонтали, по вертикали и во времени. Главные причины пространственно-временной изменчивости следующие: значительные различия прогрева воды за счет солнечной радиации и охлаждения при отдаче тепла в атмосферу в разных районах океана; перераспределение тепла течениями; перемешивание верхних и нижележащих слоев; образование и таяние льда в высоких широтах и др.