Озоновый слой атмосферы.
Тропосферный озон.
Образование происходит в 2 стадии:
1. NO2 + hv = NO + O.
2. O. + O2 = O3
Главный хим. сток озона в тропосфере – реакция с NO: NO + O3 = NO2 + O2
Стратосферный озон.
Слой озона высотой в 10-5м называют одной единицей Добсона (1е.Д.= 10-5м). В среднем для всего Земного шара общее количество озона составляет 290е.Д.(примерно 2,9мм).
Образование страт. озона: 1930г Чепмен
О2
+ h
V à
2Оо
t
175нм
Оо + О2 à O3 +М*
Разрушение: O3 + h V àО2 + Оо
O3 + Оо à 2Оо + 392кДж
Прямые измерения в стратосфере дали значение конц. озона меньше предсказываемых по теории Чепмена. Значительный вклад в разрушение озона вносят реакции, протекающие с участием гидроксильных радикалов (водородный цикл), NOx ( азотный цикл), соединений Cl и Br (хлорный и бромный циклы).
Водородный цикл:
OH. + O3 = HO2 +o2
HO2 + O. = OH. + O2
---------------------------------------
O3 + O. = 2O2
Азотный цикл:
NOx сверхзвуковая радиация. Гемиоксид азота – опасность для озона. N2O образуется на Земле в результате денитрификации, имеет большое время жизни, способен преодолеть барьер от тропосферы до стратосферы.
N2O + O. = 2NO
NO + O3 = NO2 + O2
NO2 + O. = NO + O2
---------------------------------------
O3 + O. = 2O2
Хлорный цикл:
Разрушение озона инициирует атомарный хлор. Фрионы – F, Cl –у/в; их используют для разрушения озона. У них большой период жизни и они поднимаются в верхние слои атм.
(фрион 11) CF2Cl2 + h V à CF2Cl. + Cl. .
Составные части почвы.
Почва сост.из трех фаз: твердая, жидкая, газообразная. Состояние фаз меняется в завис-ти от климатич.условий, уровня хозяйствования. Твердая фаза составляет примерно 44,7% (большая часть –минеральная -38,3%, органическая -6,4%), жидкая- 28,7% газообразная – 26,6%
Твердая фаза содерхит минеральную, органическую и органо-минеральную составные части.
Минеральная часть –представлена грубой фракцией (песок, пыль), глиной, окисями и гидроокисями железа и алюминия. Минералогическая природа песка отражает минеральный состав коренных и почвообразующих пород. Грубая фракция состоит в основном из кварца, полевых шпатов, слюд. Они играют важную роль в формировании механического состава почвы, образование ее скелета. Глинистая фракция представлена смесью глинистых минералов (это силикаты алюминия, более или менее гидратированные и имеющие общую формулу n SiO2·Al2O3·m H2O. Напр., если m и n = 2, то это каолиниты; если m=2 n=4 –это монтмориллониты.
Глины облад.тонко кристаллич.структурой в виде слоев, с определенным для каждого типа глин расстоянием между ними (слоистые силикаты). Не смотря на свою микрокристаллич.структуру, глины обладают коллоидными свойствами, что связано с малым размером их частиц и электрическим зарядом (пластинки заряжены «-»). Глины имеют способ-ть при раздвижении этих слоев поглощать молекулы воды и различные ионы, особенно катионы, а также нейтральные молекулы.
Св-ва глинистых частиц:
1) Очень маленькие размеры элем.частиц
2)Пластинчатая структура, причем пластины несут отриц.заряд
3)Обладают большой удельной поверхностью (как адсорбент) до 800м2/г
4) Способ-ть адсорбировать ионы, особенно катионы, а также нейтрал.молекулы
5) Большая водовместимость
Окиси и гидроокиси железа и алюминия, присут-щие в почве в свободной форме или в комплексе с глиной, способны к адсорбции анионов и нейтрал.молекул.
Органическая часть состоит из:
1) находящимися на различных стадиях разложения и минерализации остатков растений, микроорганизмов, животных, которые обитаб в почве.
2) гумус – продукты распада в-в растит. и животного происхождения.
Основными источниками органич.в-ва, из которых образуется гумус –являются остатки зеленых растений и корневой массы.
Органич.в-во в почве может подвергаться различ.видам трансформации – либо полностью минерализовываться с образованием СО2 и элементов минерал.питания, либо гумифицироваться – конечн.продукты гуминовые кислоты и фульвокислоты.
Почвенная влага
Влага может находиться в различных состояних.
1) Гигроскопическая влага – удерживается вокруг отдел.коллоидных частиц в виде тонкой, прочно связанной пленки. Она адсорбируется за счет водородных связей на повер-ти кварца, глины. Эта вода наименее доступна для растений и именно она последней удерживается в очень сухих почвах Кол-во ее зависит от содержания в почве коллоидных частиц, и поэтому, в глинистых почвах ее намного больше, чем в песчаных.
2) Капиллярная – заполняем в почве узкие поры и канальца. Именно вода поднимается по ним от уровня грунтовых вод и удерживается вокруг почвенных частиц силами поверхностного натяжения. В отлич.от гигроскопич.влаги, она легко поглощается растениями и легко испаряется с повер-ти почвы.
3) Гравитационная – после дождя она заполняем крупные пору и под действием силы тяжести просачивается вниз до грунтовых вод.
Почвенный воздух
Заполняет поры, не занятые водой. Он значит.отличается от атмосферного. Его состав опред-ся хар-ром химич-х, биолог-х, биохимич-х процессов.
Корневая система растений поглощает О2 и выделяет СО2, происходит газообмен между почв.воздухом и атмосф. Диффузия СО2 из почвы, а О2 – в почву. Высота почвенного воздуха 15-30 см.
Атмосф.воздух: N2 -78%, O2 -21%, CO2 – 0.0365%
Почвенный воздух: N2 -78-76%, O2 -11-21%, CO2 – 0,3-0,8%
Свойства почвы
Физические: цвет, влажность, мех. состав, окраска, порозность.
Объемный вес (кажущая плотность) = m почвы/V почвы+V пор
Удельный вес (истинная плотность) = m почвы/V почвы
Химические: реакция почвы (рН), ионный обмен, растворимость и доступность элементов
1) Наличие глинистых минерал.и органич.соед-й определяют характер и интенсивность хим.реакций
2) Присут-е глины и гумусовых в-в придает почве адсорбирующую способ-ть, которая подразделяется на 2 класса:
Катионный обмен – совершается благодаря отриц.электрич.зарядам глинистых частиц, кислотных групп в-ва, а также корней растений.
Анионный обмен –происх.в основном благодаря присутствию гидроокисей металла.
Общее кол-во удерживаемых ионов составляет ионную емкость почв: ионов с положит.зарядом-катионная, ионов с отриц. –анионная емкость
Адсорбция играет значит.роль в перемещении загрязняющих веществ (ЗВ) –пестициды, тяжелые металлы. Изионов, содер-ся в почвенном растворе, очень важны Н+. Концен-я этих ионов определяет реакцию почвы и служит показателем кислотности или щелочности почв.
Критерии оценки загрязненности почвы
Рассказать про ПДК, классы опасности, индекс опасности – отношение ПДК к концентрации; коэффициент опасности – отношение истинной концентрации к ПКК
Основные ЗВ почвы
Перечень показателей хим.и биолог. загрязнения почвы опред-ся исходя из:
1) Целей и задач исследования
2) Характера землепользования земель, которые подвергаются исследованию.
3) Специфики источника загряз-я, определяющих комплекс хим.элементов, которые участвуют в загрязнении почвы изучаемого района.
4) Приоритетности ЗВ в соответствии со списком ПДК ЗВ в почве и их классом опасности.