1.Экология как наука об окружающей среде. Понятие о химии окружающей среды. Классификация загрязнителей

Экология (от греческого oikos – жилище, обитель и logos – учение) – наука о взаимоотношениях живых организмов и среды их обитания. Термин «экология» был предложен в 1866 году немецким зоологом и философом Э. Геккелем. «Под экологией мы понимаем общую науку об отношениях организмов к окружающей среде, куда мы относим в широком смысле все условия существования». Как научная дисциплина экология формировалась в 20-м столетии.

В экологии сталкиваются две диаметрально противоположенные системы взглядов, два разных подхода в проблеме отношения человека и окружающей его среды.

I. Технологический или антропоцентрический подход.

1. Все взаимоотношения человека со средой строятся по правилам, которые устанавливает сам человек.

2. Человек считает себя свободным от давления большинства сил, которые правят природой.

3. Возникшие проблемы в окружающей среде рассматриваются, как следствие неправильного хозяйства.

4. Проблемы окружающей среды могут быть устранены путём технологической реорганизации и модернизации.

5. Законы природы не могут и не должны мешать НТР и социальному прогрессу.

II. Биоцентрический или экоцентрический подход.

1. Человек,как вид, в значительной мере остающийся под контролем экологических законов и в взаимоотношениях с природой вынужден принимать её условия.

2. Развитие человечества рассматривается, как часть эволюции природы, где действуют свои законы-законы экологических пределов, необратимости и отбора.

3. Возникшие в окружающей среде проблемы в большинстве случаев связаны с антропогенной деятельностью,т.е. порождены самим человеком.

4. Происходит нарушение регулируемых функций биосистем. Последние не могут быть восстановлены техническими способами.

5. Прогресс человечества ограничивается требованиями подчинения законам природы.

Классификация загрязнителей:

1. В атмосфере:

А)фотохимический смог,б)парниковый эффект,в)озоновая дыра ,г)кислотные дожди

2. В гидросфере:

А) Неорганические загрязнители (соединения мышьяка, свинца, кадмия, ртути, хрома, меди, фтора)

б) Органические загрязнители-фенолы, нефтепродукты

в) ДДТ

г) ПАВ

3. на земле :

А) хлориды, нитраты, фосфаты(NO₃ NO₂(нитриты) NO₂^-+H⁺ NO⁺+ОН^-

NO⁺ +F²⁺ Fe³⁺ + NO.Человек получает отравление при содержании Fe(III) 20-30% в его организме.

Б) тяжелые металлы (Hg,Pb,Cd,Fe,Ni…) Особо опасен тетраметилсвинец.

А)Фотохимический смог - смог, основной причиной возникновения которого считаются автомобильные выхлопы. 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 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. В атмосфере концентрируются различные перекиси, которые в сумме и образуют характерные для фотохимического тумана оксиданты. Последние являются источником так называемых свободных радикалов, отличающихся особой реакционной способностью. Такие смоги - нередкое явление над Лондоном, Парижем, Лос - Анжелесом, Нью - Йорком и другими городами Европы и Америки. По своему физиологическому воздействию на организм человека они крайне опасны для дыхательной и кровеносной систем и часто бывают причиной преждевременной смерти городских жителей с ослабленным здоровьем.

Б)В последние годы резко возрос интерес к проблеме парникового эффекта на Земле, особенно к последствиям антропогенного выброса в атмосферу газов, поглощающих инфракрасное излучение (ИК) и, прежде всего, углекислого газа - продукта сжигания угля, углеводородного топлива и производства цемента. При этом обычно прогнозируются печальные последствия для климата нашей планеты: его резкое потепление и, как следствие этого, таяние ледниковых покровов, повышение уровня Мирового океана с затоплением густо населенных прибрежных регионов суши.

В) С началом космических исследований атмосферы Земли обнаружено нарушение озонового слоя над Антарктидой. Слой озона разрушается под действием загрязнения атмосферы оксидами азота. Главная причина образования озоновых дыр – бытовая и хозяйственная деятельность человека. Было установлено, что наблюдаемое накопление газа фреона(промышленные холодильники, аэрозольные баллончики ) в атмосфере может быть причиной разрушения озонового щита. Проникая в стратосферу, молекулы фреонов под действием солнечного излучения выделяют атомы хлора, а они вызывают распад озона.

Г)Для оценки количества ионов водорода в воде химики используют понятие водородного показателя pH (сокр. от англ. «power of hydrogen» — «степень водорода»). Условились считать, что pH чистой воды равен 7. Такой водородный показатель соответствует химически нейтральной среде. Многие исторические здания в Европе построены из известняка — строительного материала, реагирующего с кислотой. С течением времени кислотные дожди буквально разъедают поверхность этих зданий. При выпадении кислотных дождей также происходит закисление почвы и ухудшаются условия существования лесов. И наконец, кислотные дожди повышают кислотность рек и озер, тем самым создавая угрозу флоре и фауне. Методы борьбы с образованием кислотных дождей направлены на улучшение технологии удаления соединений серы из воздушных выбросов промышленных предприятий и электростанций, для чего обычно используют устройство под названием скруббер.

А) Большинство из них попадает в воду в результате человеческой деятельности. Тяжелые металлы поглощаются фитопланктоном , а затем передаются по пищевой цепи более высокоорганизованным организмам.

Б)Аварийные ситуации, слив за борт танкерами промывочных и балластных вод, - все это обуславливает присутствие постоянных полей загрязнения на трассах морских путей.Нефтяная пленка изменяет состав спектра и интенсивность проникновения в воду света. Пропускание света тонкими пленками сырой нефти составляет 1-10% (280 нм), 60-70% (400нм). Пленка толщиной 30-40 мкм полностью полностью поглощает инфракрасное излучение. Смешиваясь с водой, нефть образует эмульсию двух типов: прямую "нефть в воде" и обратную "вода в нефти". Прямые эмульсии, составленные капельками нефти диаметром до 0,5 мкм, менее устойчивы и характерны для нефтей, содержащих поверхностно-активные вещества. При удалении летучих фракций, нефть образует вязкие обратные эмульсии, которые могут сохраняться на поверхности, переноситься течением, выбрасываться на берег и оседать на дно.Б)

В)В 1948 году швейцарский химик Поль Мюллер получил Нобелевскую премию за создание ДДТ (дихлордифенил-трихлорэтана) .Этот пестицид (от латинских pestis - чума, зараза и caedo - убиваю) .ДДТ - один из двенадцати наиболее опасных СОЗов - стойких органических загрязнителей .Соколы-сапсаны стали исчезать оттого, что вследствие отравления ДДТ они откладывали яйца со слишком тонкой скорлупой, которые во время насиживания разбивались.в СССР вначале не могли отказаться от использования ДДТ в борьбе с клещами – переносчиками таежного энцефалита, так как для этого особого случая еще не было другого подходящего акарицида

ДДТ