- •Химия окружающей среды
- •Химия окружающей среды
- •Оглавление
- •Введение
- •I. Химия атмосферы
- •Лабораторная работа № 1
- •Определение содержания азота и кислорода в атмосферном воздухе
- •Методом газовой хроматографии
- •Состав атмосферы вблизи земной поверхности
- •Порядок выполнения работы
- •Требования к отчету
- •Лабораторная работа № 2 Определение содержания углекислого газа в атмосферном воздухе и в воздухе помещения
- •Порядок выполнения работы:
- •Требования к отчету
- •Лабораторная работа № 3 Определение концентрации аммиака в воздухе помещения
- •Порядок выполнения работы
- •Требования к отчету
- •Вопросы для самоподготовки
- •II. Химия гидросферы Лабораторная работа № 4 Определение рН, кислотности и щелочности воды
- •Порядок выполнения работы
- •Требования к отчету
- •Лабораторная работа № 5 Определение сухого и прокаленного остатков и жесткости воды
- •Порядок выполнения работы
- •Требования к отчету
- •Лабораторная работа № 6 Определение содержания анионов в поверхностных водах
- •Порядок выполнения работы
- •Требования к отчету
- •Лабораторная работа № 7 Определение окисляемости природных вод
- •Порядок выполнения работы
- •Требования к отчету
- •Вопросы для самоподготовки
- •III. Химия литосферы Лабораторная работа № 8 Катионообменная способность почв
- •Порядок выполнения работы
- •Требования к отчету
- •Лабораторная работа № 9 Определение содержания в почве подвижного алюминия
- •Порядок выполнения работы
- •Требования к отчету
- •Лабораторная работа№ 10 Определение содержания гумусовых веществ в почве
- •Порядок выполнения работы
- •Требования к отчету
- •Лабораторная работа № 11 Определение нитрифицирующей способности почвы
- •Порядок выполнения работы
- •Требования к отчету
- •Порядок выполнения работы
- •Вопросы для самоподготовки
- •IV. Миграции элементов и соединений в биосфере Лабораторная работа № 13 Исследование фотосинтезирующей деятельности высших растений
- •Последовательные стадии фотосинтеза
- •Порядок выполнения работы
- •Требования к отчету
- •Лабораторная работа 14 Изучение влияния токсичных соединений на фотосинтез водорослей
- •Порядок выполнения работы
- •Требования к отчету
- •Вопросы для самоподготовки
- •Лабораторная работа № 15 Определение содержания нитратов в растительных объектах
- •Порядок выполнения работы
- •Требования к отчету
- •Основные величины и единицы измерения ионизирующего излучения
- •Порядок выполнения работы
- •Требования к отчету
- •Вопросы для самоподготовки
- •Лабораторная работа № 17 Уменьшение содержания хлорофилла в листьях растений – биоиндикационный признак неблагоприятных условий среды
- •Порядок выполнения работы
- •Требования к отчету
- •Результаты анализа
- •Вопросы для самоподготовки
- •Критерии оценки загрязненности поверхностных вод
- •Характеристика индикаторов
- •Важнейшие индикаторы
- •Распределение нитратов в растениях, мг/кг сырой массы
- •Величины хпк, бпк5 и рН в водоемах с различной степенью загрязненности
- •Накопление радионуклидов в биологических объектах
- •Основные термины и определения
- •Библиографический список
- •Химия окружающей среды
- •280201 – Охрана окружающей среды и рациональное
- •308012, Г. Белгород, ул. Костюкова, 46
Состав атмосферы вблизи земной поверхности
Постоянные компоненты |
«Активные» примеси | ||
Компонент |
Концентрация, % (об.) |
Компонент |
Концентрация, % (об.) |
N2 O2 Ar Ne He Kr Xe H2 |
78,11±0,004 20,95±0,001 0,934±0,001 (18,18±0,04)·10-4 (5,24±0,04)·10-4 (1,14±0,01)·10-4 (0,087±0,01)·10-4 0,5·10-4 |
H2O CO2
O3
SO2 CH4 NO2 |
0–7 0,01–0,1 (в среднем 0,035) в тропосфере 1.10-6 в стратосфере 10-3...10-4 0–10-4 1,6·10-4 2,0·10-4 |
В стратосфере и ионосфере плотность газов уменьшается. В стратосфере находится около 20% массы всех газов, в остальных слоях – всего около 0,5%. Самый важный компонент стратосферы и ионосферы – озон (O3), образующийся в результате фотохимических реакций. Максимум содержания озона наблюдается на высотах около 25 км. Озоновый слой поглощает губительное для жизни жесткое УФ – излучение Солнца. Показано, что снижение концентрации озона на 1% приводит к повышению риска канцерогенных новообразований на 6%.
В стратосфере и более высоких слоях под воздействием солнечной радиации молекулы газов диссоциируют на атомы (выше 80 км диссоциируют Н2и СО2, выше 150 км – О2, выше 300 км –N2). На высоте 100...400 км в ионосфере происходит также ионизация газов, на высоте 320 км концентрация заряженных частиц (О2+, О2-,N2+) составляет ~ 1/300 от концентрации нейтральных частиц. В верхних слоях атмосферы присутствуют свободные радикалы – ОН-, НО2 – и др.
До высоты 100 км атмосфера представляет собой хорошо перемешанную смесь газов. Вследствие уменьшения плотности газов температура меняется от 0 °С в стратопаузе (на высоте ~ 55 км) дo-90...-100°С в мезопаузе. Выше мезопаузы до высоты 500 км температура монотонно повышается до 1000...1500 °С, выше термопаузы находится экзосфера, для нее характерна относительно постоянная температура. Самые высокие слои состоят из Н2и Не, которые медленно рассеиваются в космическое пространство. Атмосфера является самым небольшим геологическим резервуаром Земли, поэтому внесение даже незначительных количеств загрязняющих веществ может привести к значительным изменениям протекающих в ней процессов.
Реальный воздух города представляет собой аэродисперсионную газовую среду, в которой присутствуют в переменных количествах водяной пар и различные примеси природного и антропогенного происхождения. Источники антропогенного загрязнения атмосферы – предприятия промышленности, транспорт, энергетический комплекс, коммунальное хозяйство.
При взаимодействии загрязнителей и кислорода воздуха под действием ультрафиолетового излучения образуется токсичный туман, называемый «фотохимическим смогом», особенно опасный для здоровья людей в период температурных инверсий.
Инверсия – явление увеличения температуры с высотой вместо обычного для тропосферы ее убывания на 0,6 ºС каждые 100 м. Инверсии прерывают естественное перемешивание слоев воздуха и приостанавливают естественный процесс рассеяния загрязнителей в атмосфере до относительно безопасной предельно допустимой концентрации.
Инверсии обычно возникают от разности температур в атмосфере и состояния климатических условий. Более продолжительные инверсии возникают в результате «оседания» воздушной массы с высоким давлением (антициклона). В результате возрастает давление и повышается температура воздуха. Таким образом, более теплая воздушная масса наслаивается на лежащий ниже слой холодного воздуха, в свою очередь прилегающего к поверхности более теплого воздуха. В холодном слое воздуха накапливаются атмосферные загрязнители.
Цель работы:с помощью метода газовой хроматографии провести разделение воздуха на азот и кислород на цеолите – молекулярном сите типа 5А.
Оборудование и реактивы: стеклянная или металлическаяU– образная трубка длиной 32 см и внутренним диаметром 3 мм, цеолит, газовый хроматограф "Хром-4", самописец.