1.«Химия окружающей среды»Экологическая химия- это наука о химических процессах и взаимодействиях в окружающей среде, а также о последствиях таких взаимодействий. Экологическая химия-это химия окружающей среды. Такое краткое определение экологической химии дает известный ученый Дж. Бокрис.

Цель ХОС – изучение разл-ых масштабов, скоростей прир. хим процессов, а также влияние антропогенного воздействия на данные процессы. Объекты для изучения: 1.Хим процессыв атм-ре и тропосфере. З-та атм-ры от загрязнения. 2.Хим процессы в гидросфере и особенности в водной токсикологии – з-та водоемов от загрязнения. 3.Хим процессы в литосфере. Задачи эклог. химии: 1.Разработка энерго- и ресурсосберегающих технологий, сведение к минимуму выбросов в атмосферу и гидросферу. Это достигается комплексным использованием сырья, внедрением безотходных производств, водооборотных схем, заменой отдельных стадий процессов экологически более чистыми процессами и т. д.

1)Повышение эффективности очистки выбрасываемых в атмосферу газов сбрасываемых в водоем сточных вод от наиболее вредных веществ.

2)Оценка воздействия на окружающую среду загрязняющих веществ и прогнозирование их дальнейшего поведения, распространения и превращения в другие вещества под влиянием факторов среды.

2. Химический состав приземного слоя атмосферы. Хим состав атм-ры в осн состоит из N₂(78,1%), O₂ (20,9%), Ar(0,9%) и CO₂(0,03%). Помимо этих постоянных компонентов в-ха, важным компонентом явл. также водяной пар, сод-ие кот. меняется от 0 до 4 % во влажн. в-хе. Осн. масса водяных паров сод-ся в нижних слоях (до 6 км) атмосферы, в стратосфере они практически отсутствуют. Все остальные имеющиеся в атмосфере газы сод-ся лишь в следовых кол-ах, составляющих в сумме 0,02%. Кол-во инертных газов (неона, гелия, криптона, ксенона) в в-хе колеблется от тысячных до миллионных долей %. В атм. в-хе сод-ся также незначит. кол-во водорода. Примесями атм-го в-ха природного происхождения, образующимися в рез-те хим. и биол. процессов, явл такие газообразные в-ва, как аммиак, оксиды азота, метан, сероводород и др. Гниение орг. в-тв способствует поступлению в в-х сероводорода, аммиака. В рез-те брожения углеродистых в-тв выд-ся метан. Оксиды азота в небольших кол-ах обр-ся во время грозы при взаимодействии N с O₂.

Пылевые ч-цы от промышленных и природных источников также оказываются весьма существенным компонентом в-ха, хотя обычно они присутствуют в отн-но небольших кол-ах. В в-хе содержатся также микроорг-мы (бактерии, вирусы, плесн. грибки и др.)

3.Фотохимическое поглощение ультрафиолетового излучения. Реакция образования озона в стратосфере. ФОТОХИМИЯ, отрасль химии, занимающаяся изучением взаимодействий света с веществом. Эти взаимодействия могут сопровождаться химическими превращениями вещества, иногда с испусканием света. Предметом изучения фотохимии служат и некоторые физические процессы, инициируемые видимым светом (диапазон волн 400–700 нм) или ультрафиолетовым излучением (200–400 нм). Большинство фотохимических процессов начинается с того, что вещество поглощает свет. Это приводит к переходу электронов его атомов или молекул на более высокий энергетический уровень – иначе говоря, к переходу их в возбужденное состояние. Такие атомы и молекулы ведут себя по-другому, чем когда они находятся в основном состоянии, и процессы, в которых они могут принимать участие, отличаются от обычных «тепловых» химических реакций. Согласно закону Планка, энергия фотона (кванта) излучения ε связана с длиной волны λ соотношением ε =hc/λ, где h – постоянная Планка, с – скорость света. При поглощении кванта видимого света энергия возбужденной молекулы становится сравнимой с энергией химических связей, поэтому молекула может претерпеть химическое превращение – либо сама по себе, либо в результате взаимодействия с другой молекулой. Озона в атмосфере Земли немного – 3,3 млрд. тонн, т.е. в среднем всего 1 мг/м3. Концентрация озона растет с удалением от поверхности Земли и достигает максимума в стратосфере, на высоте 25–40 км – это и есть «озоновый слой». Если весь озон из атмосферы собрать у поверхности Земли при нормальном давлении, получится слой толщиной всего около 2–4 мм. Образование озона-фотохим процесс с использован энергии солнца,учавств УФ лучи с длиной меньше 242 нм из кислорода. О2(г)+hν−›О(г)+О(г) Фотон УФ обозначен hν.Как только образов атомы О они взаимодейств с О2 О2(г)+О(г) −›О3(г)

4.Высотные, широтные, сезонные изменения содержания озона в атмосфере. Их причины.

Озоновый слой не является слоем. Озон распределён практически по всей атмосфере. Но не совсем равномерно. Максимум концентрации озона на высотах примерно 20–25 километров. Что соответствует примерно середине стратосферы: Концентрация озона не очень велика, как уже было отмечено, даже если собрать весь озон при нормальных условиях, то его слой будет иметь толщину всего лишь нескольких миллиметров. Озон имеется в разных слоях атмосферы – приземном слое, тропосфере, стратосфере, мезосфере. В стратосфере озон образуется эффективнее всего, но здесь же он и исчезает быстро. Тропосферный озон называют консервативным. Он существует дольше. Озонный слой выполняет роль фильтра-регулировщика: вредным ультрафиолетовым лучам путь к Земле запрещен, полезному ультрафиолетовому излучению с длиной волны 0,3–0,4 мкм – разрешен. Озон движется не только вверх-вниз, но и горизонтально. Больше всего в стратосфере в горизонтальном направлении озона находится:

• в Северном полушарии на широте 65–75°

• в Южном полушарии на широте 60–65°

А дело в том, что в экваториальных широтах (высота озонового слоя там около 25км) озон не только образуется в больших количествах – он так же быстро и распадается. Потоки солнечного излучения разбивают молекулы озона, а также он разрушается и в результате реакций с атомарным кислородом. Среднее время жизни молекулы озона над экваториальными районами составляет всего несколько часов. Опускаясь из-за большей плотности и с нисходящими потоками в более нижние слои («озоновый дождь»), озон одновременно двигается с массами воздуха в направлении полюсов (высота озонового слоя там около 13-18км);(такое движение воздушных масс от экватора к полюсам называется волнами Россби).В более высоких широтах время жизни молекулы намного больше (в полярных районах молекула существует сто суток), поэтому, несмотря на то, что озон образуется в высоких слоях экваториальной атмосферы, его содержание выше в более низких слоях атмосферы более высоких широт. В течение суток концентрация озона растёт с утра до вечера. Это можно также объяснить тем, что ночью озон распадается, а необходимого для его образования потока солнечного излучения нет. В течение года минимум концентрации озона приходится на весенний период, а максимум – на осенний, при этом изменение концентрации по полушариям происходит зеркально, ведь когда у нас весна, в южном полушарии осень. Максимум содержания озона в северном полушарии совпадает с минимумом в южном.

5.Реакции разрушения озона. Роль поллютантов в этих реакциях.

Разрушение озона происходит под воздействием след факторов:

1)Электромагнитное излучение солнца. При этом используется меньшая длина волны

2)Озон разрушается под воздействием атомарного кислорода

О_3газ + О =О₂ + О₂

3)Разрушение озона происходит при взаимодействии с др веществами, выполняющих роль катализатора(NO)

NO + О₃ = О₂ + NO₂

NO₂ + O = O₂ + NO

Происхождение NО, ОН и Сl в стратосфере возможно, как в результате естественных процессов, так и в результате антропогенных загрязнений. Так, NО образуется в двигателях внутреннего сгорания. Соответственно запуск ракет и сверхзвуковых самолетов приводит к разрушению озонового слоя. В любом двигателе внутреннего сгорания развиваются настолько высокие температуры, что из атмосферного кислорода и азота образуется NО:

N₂+О₂ --> 2NО

Очень важную роль в разрушении озона играет пар. Эта роль реализуется через молекулы гидроксила OH, которые рождаются из молекул воды и в конце превращаются в них. Поэтому от количества пара в стратосфере зависит скорость разрушения озона.

ОН + О3 = НО2 + О2

НО2 + О = ОН + О2

Каталитический цикл разрушения озона при участии хлора:

Cl+О3 = ClO + O2

Cl + O = Cl + O2

В этих реакциях атом хлора и молекула ClO являются катализаторами, а гибнут все те же атомы O и молекулы O3. При этом важно, что скорость распада озона на одну молекулу Cl или ClO примерно в шесть раз выше, чем на одну молекулу NO или NO2.

Поллютанты - это различные химические вещества, которые при накоплении в атмосфере в высоких концентрациях могут вызывать ухудшение здоровья человека и животных.

Основные озоноразрушающие вещества:

Хлорфторуглероды (фтортрихлорметан, дифтордихлорметан) ( распылители в аэрозольных упаковках, производство пенопластов, хладагенты в холодильниках и кондиционерах воздуха)

Фторхлорбромуглероды, иначе говоря галонами (дифторхлорбромметан и трифторбромметан)

Гидрохлорфторуглероды ( в них не все атомы Н замещены галогенами – дифторхлорметан)

Метилбромид, метилхлороформ и четыреххлористый углерод

6.Природные и антропогенные источники. В рез-те хозяйственной и произв-ой деят-ти ч-ка может происходить сущест-ое изменение состава атмосферы. Особенно изм-ся концентрация второстепенных газовых примесей (SO₂, NO, NO₂, CO, CH₄ и др.) Увел-ся также концентрация тв. взвешенных ч-ц, особенно, в городах и промышленных центрах. К загрязнителям в-ха отн-ся в-ва, присутствующие в атм-ре в концентрациях, кот могут оказывать неблагопр. возд-ие на ч-ка и окр. среду. Б-во таких в-тв, как диоксид S, обр-ся в рез-те природных процессов, так и из антропогенных ист-ов. Доля природных знач-но больше антропогенных. След-но, к загрязнителям в-ха следует относить в-ва в высоких концентрациях, кот возникают в рез-те хим и биол процессов, исп-ых чел-ом. В проблеме антропогенного изм-ия окр среды загрязнение атм-ры занимает особое место. Во-первых, это обусловлено тем, что увелич-ие концентрации некот. газов приводит к глоб-ым эколог. последствиям (кисл. Дожди, разрушение озонового слоя, парниковый эффект). Во-вторых, из-за высокой скорости воздушных масс выбросы вредных в-тв могут переноситься в теч. короткого времени на большие расстояния. Это приводит к глоб-му загрязнению др. компоненетов биосферы: поверх. вод, почв, раст-ти. Прежде всего осн-ми источн. антропогенного загрязнения явл. произ-во энергии, автотранспорт, черная и цвет металлургия, хим и нефтехим пром-ть, предприятия по пр-ву строит. материалов, сельское хозяйство, бытовые отходы. Естественными источниками загрязнения атмосферы служат извержения вулканов, лесные пожары, пыльные бури, процессы выветривания, разложение органических веществ.

7.Смог Лондонского типа. Причины и условия возникновения. Лондонский смог (первичный, влажный) формируется при выбросе в атм продуктов сгорания высокосернистого топлива (камен уголь). Это сочетание газообразных и твердых примесей с туманом — результат сжигания большого количества угля (или мазута) при высокой влажности атмосферы. Впоследствии в нем практически не образуется каких-либо новых веществ. Таким образом, токсичность целиком определяется исходными загрязнителями. Лондонский тип смога возникает зимой в крупных промышленных городах при неблагоприятных погодных условиях (отсутствие ветра и температурная инверсия). Температурная инверсия проявляется в повышении температуры воздуха с высотой в некотором слое атмосферы (обычно в интервале 300— 400 м от поверхности земли) вместо обычного понижения. В результате циркуляция атмосферного воздуха резко нарушается, дым и загрязняющие вещества не могут подняться вверх и не рассеиваются. Нередко возникают туманы. Концентрации оксидов серы, взвешенной пыли, оксида углерода достигают опасных для здоровья человека уровней, приводят к расстройству кровообращения, дыхания, а нередко и к смерти.

8.Смог Лос-Анджелесского типа. Причины и условия возникновения. Лос-Анджелесский смог (вторичный, сухой, фотохимический) - смог, возникающий в результате фотохимических реакций, которые происходят в газовых выбросах под действием солнечной радиации; устойчивая синеватая дымка из едких газов без тумана. Смог, основной причиной возникновения которого считаются автомобильные выхлопы. Автомобильные выхлопные газы и загрязняющие выбросы предприятий в условиях инверсии температуры вступают в химическую реакцию с солнечным излучением, образуя озон. Фотохимический смог может вызвать поражение дыхательных путей, рвоту, раздражение слизистой оболочки глаз и общую вялость. В ряде случаев в фотохимическом смоге могут присутствовать соединения азота, которые повышают вероятность возникновения раковых заболеваний. Фотохимический туман представляет собой многокомпонентную смесь газов и аэрозольных частиц первичного и вторичного происхождения. В состав основных компонентов смога входят озон, оксиды азота и серы, многочисленные органические соединения перекисной природы, называемые в совокупности фотооксидантами. Фотохимический смог возникает в результате фотохимических реакций при определенных условиях: наличии в атмосфере высокой концентрации оксидов азота, углеводородов и других загрязнителей, интенсивной солнечной радиации и безветрие или очень слабого обмена воздуха в приземном слое при мощной и в течение не менее суток повышенной инверсии. Устойчивая безветренная погода, обычно сопровождающаяся инверсиями, необходима для создания высокой концентрации реагирующих веществ. Такие условия создаются чаще в июне - сентябре и реже зимой. При продолжительной ясной погоде солнечная радиация вызывает расщепление молекул диоксида азота с образованием оксида азота и атомарного кислорода. Атомарный кислород с молекулярным кислородом дают озон. Казалось бы, последний, окисляя оксид азота, должен снова превращаться в молекулярный кислород, а оксид азота - в диоксид. Но этого не происходит. Оксид азота вступает в реакции с олефинами выхлопных газов, которые при этом расщепляются по двойной связи и образуют осколки молекул, и избыток озона. В результате продолжающейся диссоциации новые массы диоксида азота расщепляются и дают дополнительные количества озона. Возникает циклическая реакция, в результате которой в атмосфере постепенно накапливается озон.

9.Кислотные дожди. Причины и условия их возникновения. Кислотные осадки – разл виды атмосферн осадков с кислотностью выше нормы. В атмосфере всегда присутствует углекислый газ, кот при вз-д-и с атмосферн водой образует угольную к-ту. Поэтому дождевая вода имеет слабокислую реакцию (рН=5,6). Термин ввел англ химик Роберт Ангус Смит в 1882 году. Образование кислотн дождя обусловл выбросами в атм кислотн оксидов SO2 и NO2. К осн антропоген источ этих газов относят ТЭС, промышл котельные, авто, металлургич, хим промышленность. Поступающий в атм сернистый газ окисляется кислородом воз-ха в сернистый ангидрид 2SO2+O2=2SO3. Происх эта реак в присутствии пылеобразн частиц оксидов металлов, кот выступают в роли катализаторов или под действием солн света. Образующийся сернист ангидрид растворяется в каплях влаги с образованием серной к-ты, кот выпадает с атм осадками на Землю в виде кислотного дождя SO3+H2O=H2SO4. Так образ-ся в атм серная к-та, кот явл первой причиной выпадения кислотных осадков. Вторая причина образ-я кислотн осадков связана с азотной к-той, кот образ-ся в атм из оксидов азота 2NO+O2=2NO2, 2NO2+H2O=HNO2+HNO3. Азотистая к-та HNO2 может окисляться в азотную.

10.Реакция образования монооксида углерода и сажи. Негативные последствия их накопления в атмосфере. 1) 4СН _{(топливо)}+5О2=4СО2(г)_{(диоксид углерода)}+2Н2О(г). Происх при избытке кислорода. Считается наиб рациональным.

2) 4СН_{(топливо)}+3О2(г)=4СО(г)_{(окись углерода)}+2Н2О(г). Промежуточный этап. При недостатке кислорода или низкой температуре сгорания.

3) 4СН_{(топливо)}+О2(г)=4С_(сажа)+2Н2О(г). т.о. при сгорании топлива в атм выбрасывается СО2, СО и сажа.

Антропоген источ монооксида углерода явл авто, промышл печи и котельные (из-за неполного сгорания топлива). С большим содержанием оксида углерода (II) в атм возможно наступление смерти от удушья. Ткани тела умирают от кислородного голодания. По этой причине СО в повышен конц-ях представляет смертельно опасный яд. Головные боли, сердечные приступы, нарушение внимания, ослабевание способности различать увеличение звука, яркости света и т.д. Участвует в образовании смога. С металлами образует высокотоксичные соединения – карбонилы (пентакарбонил железа, тетракарбонил никеля). Накоплению СО в атм препятствуют высшие растения, водоросли и микроорганизмы почвы.

15. Отбор проб воздуха при анализе газо-и парообразных примесей осуществляется за счет протягивания воздуха через специальные твердые или жидкие поглотители , в которых газовая примесь конденсируеся либо адсорбируется . В последние годы в качестве сорбентов для концентрирования микропримесей используют растворипмые не органические хемосорбенты , пленочные полимерные сорбенты (полисорбы , порапаки , тенаке и др.), позволяющие улавливать из загрезненного воздуха самые различные химические вещества. Важным достоинством полимерных сорбентов являются их гидрофобность ( влага воздуха не концентрируется в лавушки и не мешает анализу ) и способность сохранять в течении длительного времени без изменения первоночальной состав пробы .

Контроль концентраций газо – и парообразных примесей атмосфферного воздуха поизводится с поммощью газоанализаторов, позволяющих осуществлять мгновенный и непрерывный контроль содержания в нем вредных примесей . Для экспрессного определения таксимчных веществ используют уневерсальные газоанализаторы упрощенного типа (УГ-2, ГХ-2 и др)

По характеру измеряемого физ. параметра методы газовый анализ можно разделить на механические, акустические, тепловые, магнитные, оптические, ионизационные, масс-спектрометрические, электрохимические, полупроводниковые.

К механическим методам относят пневматические, среди которых различают аэростатический и аэродинамический.

Акустич. методы основаны на измерении поглощения или скорости распространения звуковых и ультразвуковых волн в газовой смеси.

Тепловые методы основаны на измерении теплопроводности газовой смеси (термокондуктометрич. метод) или теплового эффекта реакции с участием определяемого компонента - (термохим. метод). Термокондуктометрич. методом находят содержание, напр., Не, СО2, Н2, СН4 С12 в бинарных и псевдобинарных смесях

В магнитных методах измеряют физ. характеристики газа, обусловленные магн. свойствами определяемого компонента в магн. поле. С их помощью контролируют содержание О2, отличающегося аномально большой парамагн. восприимчивостью.

Абсорбц. методы, основанные на измерении селективного поглощения ИК-, УФ- или видимого излучения контролируемым компонентом, применяют, например, для избирательного определения NO2, карбонилов некоторых металлов. О3, H2S, SO2, CS2

В хемилюминесцентном методе измеряют интенсивность люминесценции. сопровождающей некоторые хим. реакции в газах. Метод применяют, в частности, для определения О3 и оксидов азота.

Оптич. методы, основанные на рассеянии (рэлеевском, комбинационном) света, получили развитие благодаря лазерной технике. Они применяются, в частности, при дистанционном контроле чистоты атмосферы (т. наз. лидарные методы) для определения главным образом вредных примесей - орг. соед., оксидов азота, серы. Углерода

Масс-спектрометрич. методы, основанные на измерении масс ионизованных компонентов анализируемого газа (см. Mace-спектрометрия), применяют для определения инертных газов, О2, Н2, оксидов углерода, азота и серы

16. Основные физические и химические свойства воды. Физические св-ва воды: 1.Самая высокая теплоемкость, кроме жидкого аммиака, препятствует сильным перепадам t. 2.Высокая теплота плавления, кроме NH₃. 3.Тепловое расширение. Наименьшая плотность воды имеет при t 4°C. Данный факт не позволяет льду опускаться на дно. 4.Высокое поверхностное натяжение. Важно для физической клетки. 5.Высокая растворяющая сп-ть воды. 6.Диэлектрическая проницаемость. Максимальна с другими жидкостями. Электролитическая диссоциация очень слабая. 7. Прозрачность очень велика в видимой области, в ИФ и УФ областях высокая энергия поглощения. Химичесике св-ва воды: Активная реакция, Солесодержание, Жесткость, Щелочность, Растворенные газы. Хим св-ва воды определяются составом растворенных в воде солей и газов. Активная реакция воды обусловлена концентрацией водородных ионов. Практически пользуются не самой концентрацией водородных ионов, а водородным показателем рН. Солесодержание - В природных водах наиболее распространены ионы Ca2+, Mg2+, Na+, K+, HCO3-, SO42- ,Cl-. Остальные ионы содержатся в незначительных количествах, хотя в некоторых случаях сущесвенно влияют на свойства природной воды. Жесткость - Важное санитарно-гигиеническое и технологическое значение имеет количество находящихся в воде отдельных ионов. Так, от концентрации ионов кальция и магния зависит жесткость воды. Щелочность - Важным показателем качества природных вод является как общая щелочность , так и ее составляющие гидратная, бикарбонатная и карбонатная щелочности. Щелочность природной воды чаще всего зависит от количества растворенных в ней солей угольной кислоты. Растворенные газы - Наиболее распространенными в природной воде газами являются кислород, углекислый газ, сероводород и метан.

17. В водных растворах подавляющее большинство солей существует в виде ионов. В природных водах преобладают три аниона (гидрокарбонат HCO3-, хлорид Cl- и сульфат SO42-) и четыре катиона (кальций Ca2+, магний Mg2+, натрий Na+ и калий K+) - их называют главными ионами. Под влиянием климатических и других условий химический состав природных вод изменяется и приобретает характерные черты, иногда специфические для различных видов природных вод (атмосферные осадки, реки, озера, подземные воды).

У побережья при ветре, дующем с моря, в результате ветрового механического выноса солей концентрация хлора в осадках бывает повышенной. По мере удаления от побережья относительная концентрация Cl- падает.Состав морской воды характеризуется большим содержанием солей. Если в водах материкового стока чаще всего наблюдается соотношение концентраций: HCO3- > SO42- > Cl- и Ca2+ > Mg2+ > Na+ или Ca2+ > Na+ > Mg2+, то для солоноватых и морских вод, начиная с общей минерализации 1 г/кг, соотношения меняются:: Cl- > SO42- > HCO3- и Na+ > Mg2+ > Ca2+. Изменение соотношений между нонами от речных к морским водам объясняется последовательным достижением предела растворимости слаборастворимых солей по мере повышения минерализации воды. По происхождению органические вещества природных вод могут быть разделены на поступающие извне (с водосборной площади) и образующиеся в самом водном объекте. К первой группе относятся главным образом гумусовые вещества, вымываемые водой из почв, торфяников, лесного и др.В холодных климатических зонах (тундре) очень мало органических остатков, и там водоёмы почти не содержат гуминовых кислот.

Кроме главных ионов, содержание которых в воде достаточно велико, ряд элементов: азот, фосфор, кремний, алюминий, железо, фтор - присутствуют в ней в концентрациях от 0,1 до 10 мг/л. Они называются мезоэлементами (от греч. "мезос" - "средний", "промежуточный").

Азот в форме нитратов NO3- попадает в водоёмы с дождевой водой, а в форме аминокислот, мочевины (NH2)2CO и солей аммония NH4+ - при разложении органических остатков.

Фосфор существует в воде в форме гидрофосфатов HPO32- и дигидрофосфатов H2PO3-, образующихся в результате разложения органических остатков.

Кремний является постоянным компонентом химического состава природных вод.

Соли попадают в водоёмы и в результате деятельности человека. Климат прежде всего определяет баланс тепла и влаги, от которого зависит увлажненность местности и объем водного стока, а следовательно, и разбавление или концентрирование природных растворов и возможность растворения веществ или выпадения их в осадок.

Огромное влияние на химический состав воды и его изменение с течением времени оказывают источники питания водного объекта и их соотношение. В период таяния снега вода в реках, озерах и водохранилищах имеет более низкую минерализацию, чем в период, когда большая часть питания осуществляется за счет грунтовых и подземных вод.

18 Факторы миграции подразделяются на внутренние и внешние.

Внутренние факторы миграции определяются строением атомов. От них зависи способность элементов давать летучие, растворимые или инертные формы. К ним относятся: 1.электростатические свойства ионов: (ионный потенциал – отношение заряда иона к его радиусу, энергетический коэффициент ионов); 2.свойства связи соединений, включая строение кристаллической решетки (определяют способность соединения противостоять разрушению); 3.химические свойства соединений (это уже с учётом условий среды – например, более высокой устойчивости кислородных соединений в большинстве гипергенных обстановок); 4.гравитационные свойства атомов (проявляются при кристаллизации, седиментации, выветривании); 5.радиоактивные свойства. Внешние факторы миграции - ландшафтно-геохимические условия, определяющие поведение элементов в различных химических (окислительно-восстановительных, щёлочно-кислотных) обстановках: 1.температура (в целом повышение ускоряет физико-химическую миграцию, а для некоторых видов миграции, например, биогенной, нужны определённые диапазоны температур); 2.давление (повышение давления в равновесной системе приводит к изменению системы в сторону уменьшения объёма); 3.степень электролитической диссоциации (зависит от соотношения свойств растворителя и растворяемого вещества, температуры раствора и его концентрации); 4.концентрация водородных ионов, определяющая кислотность-щёлочность среды (pH); 5.окислительно-восстановительный потенциал; 6.поверхностные силы коллоидных систем (определяют масштабы селективной сорбционности); 7.геоморфологические факторы (рельеф); 9.радиационные характеристики среды; 10.жизнедеятельность организмов и техногенез – наиболее сложные по механизму влияния.

19 Источ­ники главных компонентов. Хим.-е компоненты природ-х вод условно делят на 5 групп: 1)Главные ионы; 2)растворённые газы; 3)биогенные вещества; 4)микроэлементы; 5)органические вещества. Главные ионы: В природных водах установлено присутствие более 70 химических элементов. Наиболее распрост-е анионы: HCO₃^-, SO₄^2-, Cl^-,CO₃^2-, HSiO₃^- икатионы: Na⁺, Ca²⁺, Mg²⁺, K⁺, Fe²⁺.Содержание главных ионов в пресных водах составляет 90-95% от общего солесодержания. В природных водах постоянно присутствуют ионы Ca²⁺ и Mg²⁺, которые обуславливают общую жёсткость. В санитарно-гигиеническом отношении ионы Ca²⁺ и Mg²⁺ не представляют опасности, но значительная жёсткость делает воду непригодной для химико-бытовых и производственных нужд. Ионы Na⁺ и K⁺ встречаются почти во всех водах и обуславливает карбонатную жёсткость воды. Растворённые газы: В воде содержится растворённый кислород, который необходим для окислительно-восстановительных реакций. Чем больше расходуетсяO₂ на реакции, тем выше показатель загрязнения воды. В водах, не содержащих растворённого O₂, создаются условия для появления сероводорода. Так как сероводород – токсичное соединение, он придаёт воде неприятный запах, который обнаруживает уже при концентрации его в воде более 0,3 мг/л, то наличие H₂S в воде не допускается. CO₂ находится в воде главным образом в виде растворенных молекул газа CO₂. Однако часть их (около 1 %) вступает во взаимодействие с водой, образуя угольную кислоту. Газ метан (CH4) относится к числу наиболее распространенных газов и подземных водах Биогенные вещества: К этой группе относят соединения, необходимые для жизнедеятельности водных организмов и образующиеся ими в результате обмена веществ. Это, в первую очередь, минеральные и органические соединения азота. Органические формы азота представлены белками и продуктами их распада. Неорганические соединения азота (NH₄⁺, NO₂^-, NO₃^-) могут образоваться при разложении азотсодержащих органических соединений, или же поступают в поверхностные воды с атмосферными осадками, при вымывании удобрений из почвы (аммонийный азот, нитраты). Важным биогенным элементом является фосфор. Это минеральные формы содержания фосфора (ди- и гидрофосфата H₂PO₄^- иHPO₄^2-) и органические соединения. Соединения железа (II) содержатся только в подземных водах. Они поступают в воду при растворении железосодержащих пород под действием кислот (угольной, гуминовых и др.) В поверхностных водах концентрация соединений железа (III) незначительна вследствие почти полного гидролиза солей. Соединения кремния встречаются в природных водах в форме различных минеральных и органических соединений. Это – кремниевая кислота, её соли (гидросиликаты и силикаты). Органические вещества:Основную часть органического вещества природных вод составляют гумусовые соединения, образующиеся при разложении растительных остатков. Водный гумус содержит в основном протеиновые соединения. В состав его входят также углеводы, жиры и воск. Почвенный гумус включает в себя нерастворимый гумин, перегнойные кислоты и другие продукты распада сложных  органических веществ. Перегнойные (гумусовые) кислоты делятся на гуминовые и фульвокислоты. Гуминовые кислоты – высокомолекулярные соединения, продукты конденсации ароматических соединений. Фульвокислоты – высокомолекулярные соединения. Микроэлементы: Элементы, содержание которых в воде составляет менее 1 мг/л,. Микроэл. могут наход. в виде ионов, молекул, коллоидных частиц, взвеси, входить в состав минеральных и органических комплексов. 1)катионы (Li⁺, Br⁺, Cs⁺, Ba²⁺, Cr²⁺ др.);2) ионы тяжёлых металлов (Cu²⁺, Ag⁺, Ni²⁺, Co²⁺ и др.);3) амфотерные комплексообразователи: Cr,Mo, V; 4) анионы (I^-, F^-, Br^- и др.); 5) радиоактивные элементы. Важное гигиеническое соединение имеют соединения йода и фтора. Природные воды содержат и ионы других микроэлементов, которые появляться в водоёмах в результате практической деятельности людей.

20 Роль воды в миграции химических элементов.Большинство химических элементов мигрирует в ландшафте в виде ионных, молекулярных или коллоидных водных растворов. Водная среда – один из основных агентов переноса осадочного материала. Реки, временные потоки, возникающие при выпадении атмосферных осадков, таянии снега и льда, морские и океанические течения несут огромные количества различного вещества. Величина переносимых обломочных частиц определяется скоростью перемешивания водных потоков и плотностью материала. Перемещение частиц, в зависимости от их формы, размера и плотности, осуществляется во взвешенном состоянии, скачкообразно (путем сальтации) или перекатыванием. Вовлечь частицы в движение труднее, чем поддерживать их перемещение. Помимо обломочного материала вода переносит большое количество вещества в растворенном и коллоидальном состоянии.

21. Выпадение с атмосферными осад¬ками минеральной пыли, частиц почвы, растворенных солей, кислот, органи¬ческих веществ.

Содержащаяся в атмосфере вода активно участвует и в переносе масс твердых веществ. Ветер поднимает в воздух частицы почвы, срывает пену с морских волн, уносит мельчайшие капельки соленой воды. Помимо этого, соли могут попадать в воздух и в молекулярно-дисперсном виде, благодаря так называемому физическому испарению их с поверхности океана. Поэтому океан можно считать главным поставщиком хлора, бора и йода для атмосферы, дождевых и речных вод.Таким образом, дождевая влага, находясь в облаке, уже содержит некоторое количество солей. В ходе мощных циркуляционных процессов, осуществляющихся в облачных массах, вода и частицы солей, почвы, пыли, взаимодействуя, образуют растворы разнообразнейшего состава. Особенно много солей содержат осадки приморских районов. ливневые осадки содержат значительное количество таких органических веществ, как витамин B12, никотиновая кислота, биотин. воздух содержит множество микроорганизмов, в том числе и водоросли, причем часть их находится в активном состоянии. в облаках воды, микроэлементов, таких газов, как кислород, оксид углерода (IV), азот, а также наличие интенсивной лучистой энергии - все это создает благоприятные условия для фотосинтеза, обмена веществ и роста клеток. облака представляют собой живые экологические системы", которые дают возможность жить и размножаться многоклеточным микроорганизмам. Их выделения органические вещества типа витаминов - попадают на Землю, особенно с ливневыми дождями. Кислотные дожди – это осадки, которые содержат различные соединения серы, кислотные дожди возникают из-за химической и металлоперерабатывающей промышленности. Когда серная кислота попадает на растение или здание, она наносит объекту серьезный ущерб. Образуется же серная кислота (по химическому воздействию она – одна из наиболее сильных кислот) благодаря взаимодействиям оксиду серы с водой и всевозможными азотными оксидами.