Экологическая химия
Федеральное агентство по образованию
Литература
- Филиппов П.П. «Как внешние сигналы передаются внутрь клетки». Соросовский образовательный журнал, № 3, 1998, с 28-34.
Федеральное государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Новгородский государственный университет имени Ярослава Мудрого»
Факультет естественных наук и природных ресурсов
Кафедра химии и экологии
Конспект лекций
| Разработала: Доцент кафедры ХиЭ И.В. Летенкова | |
Великий Новгород
ВВЕДЕНИЕ: ПРЕДМЕТ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ ХИМИИ,
ЗАДАЧИ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ ХИМИИ
К настоящему времени сложился целый комплекс научных дисциплин, объектом изучения которых являются химические процессы в окружающей среде (ОС). Все они могут быть объединены под общим названием «Химия окружающей среды». Но требуется уточнение понятия «окружающая среда».
ОКРУЖАЮЩАЯ СРЕДА (ОС) – вся наша планета, тонкая оболочка жизни – биосфера – и космическое пространство, окружающее нас и воздействующее на нас. Однако часто для упрощения под окружающей средой подразумевают лишь биосферу и часть нашей планеты – земную кору.
По В.И.Вернадскому, биосфера – это «область существования живого вещества». Живым веществом называют совокупность всех живых организмов, включая человека.
Биосфера включает:
– аэробиосферу – нижнюю часть атмосферы,
– гидробиосферу – всю гидросферу: океаны, моря, поверхностные воды суши,
– террабиосферу – поверхность самой суши,
– литобиосферу – литосферу: верхние горизонты твердой земной оболочки.
В пределах биосферы выделяют две категории слоев: собственно биосферу, где живое вещество локализовано постоянно (эубиосфера),а также расположенные выше (парабиосфера) и ниже ее (метабиосфера); в эти слои живые организмы могут попасть лишь случайно.Общая протяженность эубиосферы по вертикали 12…17 км, хотя у разных авторов эти оценки несколько варьируют.
Верхней границей биосферы (включая парабиосферу) является озоновый слой, имеющий наибольшую плотность (концентрацию молекул) озона на высоте 22-26 км. Высота озонового слоя у полюсов оценивается в 7-8 км, у экватора – 17-18 км, а максимальная высота присутствия озона – 45-50 км. Выше озонового экрана существование жизни без специальной защиты невозможно из-за жесткого ультрафиолетового излучения Солнца.
Нижней границей эубиосферы считаются донные отложения океана и верхние горизонты литосферы, подвергающиеся ныне (или подвергавшиеся в прошлом) воздействию живых организмов. Метабиосфера не опускается ниже 10-15 км. К биосфере, например, относятся некоторые полезные ископаемые, в частности, каменный уголь – продукт фотосинтеза растений в прошлые геологические эпохи.
С учетом протяженности названных слоев по вертикали общая мощность биосферы оценивается в 33-35 км.
Таким образом, химия окружающей среды включает в себя:
– химию атмосферы,
– гидрохимию,
– химию почв,
– геохимию,
– химию природных соединений биологического происхождения.
Однако обострение экологической ситуации, принявшее во многих районах мира характер кризиса, имеющего тенденцию к расширению и глобализации, привело к выделению из этого комплекса новой научной дисциплины – экологической химии.
Предметом экологической химии являются химические процессы в окружающей среде в связи с изменениями, вносимыми в них деятельностью человека (хозяйственной, военной и иной). В сферу интересов экологической химии попадают те химические процессы в геосферах (атмосфере, гидросфере и др.), которые оказываются под прямым или косвенным влиянием человечества.
Отношения между экологической химией и химией окружающей среды есть отношения части и целого. Прилагательное «экологическая» указывает на то, что данной наукой изучаются процессы, в конечном счете определяющие условия существования живых организмов (включая человека) на нашей планете. В поле зрения экологической химии попадают те части геосфер, в которых наблюдаются или могут происходить антропогенно обусловленные изменения химических процессов.За пределами биосферы, но в фокусе внимания экологической химии находятся верхняя тропосфера и стратосфера Земли.
В практическом плане можно выделить три главные задачи экологической химии, от решения которых зависит сохранение среды обитания: