WWW.DIS.KONFLIB.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

 
<< HOME
Научная библиотека
CONTACTS

Pages:     || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 11 |

«ВВЕДЕНИЕ В ХИМИЧЕСКУЮ ЭКОЛОГИЮ Часть I Химия окружающей среды Учебное пособие Составитель О.Н. Хохлова Издательско-полиграфический центр Воронежского государственного университета ...»

-- [ Страница 1 ] --

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ

УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«ВОРОНЕЖСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ

УНИВЕРСИТЕТ»

ВВЕДЕНИЕ

В ХИМИЧЕСКУЮ ЭКОЛОГИЮ

Часть I Химия окружающей среды Учебное пособие Составитель О.Н. Хохлова Издательско-полиграфический центр Воронежского государственного университета 2008 Утверждено научно-методическим советом химического факультета 6 марта 2008 г., протокол № 4 Рецензент В.Н. Попов Учебное пособие подготовлено на кафедре аналитической химии химического факультета Воронежского государственного университета.

Рекомендуется для студентов 3–4 курсов химического факультета.

Для специальности: 020101 – Химия

СОДЕРЖАНИЕ

От составителя

Введение

1 Экосистема – основное понятие экологии

2 Учение В.И. Вернадского о биосфере

2.1 Строение биосферы

2.2 Функции живого вещества в биосфере

3 Основные законы экологии

3.1 Основные законы экологии Б. Коммонера

3.2 Правила существования видов

3.3 Реакции экосистем на внешнее воздействие

4 Биогеохимические циклы химических элементов

4.1 Цикл кислорода

4.2 Цикл углерода

4.3 Цикл азота

4.4 Цикл серы

4.5 Цикл фосфора

5 Химия атмосферы

5.1 Состав и строение атмосферы

5.2 Функции атмосферы

5.3 Некоторые химические реакции, протекающие в атмосфере.......... 6 Химия гидросферы

6.1 Состав гидросферы

6.2 Химия Мирового океана

6.3 Химия пресных вод

7 Химия литосферы и почвы

7.1 Строение и состав литосферы

7.2 Почва как внешний компонент литосферы

Заключение

Список литературы

ОТ СОСТАВИТЕЛЯ

Данная работа является первой в цикле учебных пособий под общим названием «Химическая экология». Изучение этой дисциплины студентами многопланово: на начальном этапе необходимо познание химии окружающей среды – качественного и количественного состава компонентов природной среды, естественных процессов превращения, накопления и транспорта веществ, протекающих в биосфере; на втором этапе необходимо познание антропогенного воздействия на окружающую среду – источников и результатов этого воздействия – нарушение экологической обстановки локального и глобального характера; на третьем этапе важно изучение основ мониторинга окружающей среды и методов ее охраны. Центральным моментом в этих разделах является химизм всех явлений и процессов в окружающей среде как в естественных условиях, так и под действием антропогенного фактора. Завершающим этапом изучения дисциплины является рассмотрение Человека не как источника воздействия на биосферу, а как вида, живущего в естественных условиях окружающей среды и подвергающегося воздействию неблагоприятной экологической обстановки. Каждому разделу посвящено отдельное учебное пособие.

О.Н. Хохлова

ВВЕДЕНИЕ

Экология (от гр. Оikos – дом, жилище, местопребывание и logos – слово, учение) – наука об отношениях организмов и образуемых ими сообществ между собой и окружающей средой. Экология – это раздел биологии, изучающий взаимосвязи между организмами и их средой обитания, о круговороте веществ в природе и потоках энергии, делающих возможной саму жизнь на Земле.

Экология как наука сформировалась в середине ХIХ века, когда возникло понимание, что не только строение и развитие организмов, но и их взаимоотношения со средой обитания подчинены определенным закономерностям. Немецкий биолог Эрнст Геккель (1834–1919), который в 1866 г. в двухтомной монографии «Общая морфология организма», дал следующее определение этой науки: «Это познание экономики природы, одновременное исследование всех взаимоотношений живого с органическими и неорганическими компонентами среды, включая непременно неантагонистические и антагонистические взаимоотношения животных и растений, контактирующих друг с другом. Одним словом, экология – это наука, изучающая все сложные взаимосвязи и взаимоотношения в природе, рассматриваемые Дарвином как условия борьбы за существование».

Э. Геккель относил экологию к биологическим наукам и наукам о природе, которые изучают все стороны жизни биологических организмов.

В рамках биологии различают:

– аутоэкологию, или собственную экологию, изучающую внутривидовые взаимосвязи;

– синэкологию, которая рассматривает взаимоотношения организмов между собой (межвидовые взаимосвязи);

– демэкологию, изучающую динамику популяций.

Если в период своего возникновения экология изучала взаимоотношения организмов с окружающей средой и была составной частью биологии, то с середины ХХ века, в связи с усилившимся воздействием на природу, экология приобрела особое значение. Экология – наука об антропогенном воздействии на окружающую среду, научная основа рационального природопользования и охраны живых организмов.



Главная задача современной экологии – изучение и прогнозирование антропогенных изменений в среде обитания, обоснование и разработка методов ее сохранения и улучшения в интересах человечества.

Таким образом, говоря, например, об экологии Черного моря, можно подразумевать взаимосвязи живых организмов между собой и морской средой обитания, а можно подразумевать антропогенное воздействие (использование ресурсов моря, загрязнение и др.), его последствия, возможность избежания этих последствий (то есть охрана моря).

Современная экология охватывает чрезвычайно широкий круг вопросов и тесно переплетается с целым рядом смежных наук таких, как география, геология, физика, химия, генетика, математика, медицина, агрономия, архитектура. Приставка эко- появляется у многих естественных и общественных наук.

Таким образом, современная экология – комплексная наука, имеющая большое практическое значение. Не будет преувеличением утверждение о том, что от прогресса этой науки, возможно, будет зависеть само существование человека.

О месте химической экологии в иерархии экологических наук В рамках сочетания двух понятий «экология» и «химия», а также применимо к объектам исследования (особь, экосистема, биосфера) рассмотрим существующие научные дисциплины.

Вещества, входящие в состав о р г а н и з м а, их структуру, распределение, превращение и функции изучает наука биохимия.

С точки зрения биологии в рамках экосистемы существует понятие химической экологии – это наука о химических взаимоотношениях живых организмов между собой и с живой и неживой природой.

Предмет химической экологии – это химизм и принципы взаимодействия животных и растительных организмов между собой и неорганической средой посредством взаимно перекрещивающегося действия различных молекул.

Природные вещества в б и о с ф е р е, их превращение и транспорт в естественных условиях и под воздействием антропогенного фактора изучает экологическая химия. Однако иногда особо выделяют антропогенное химическое воздействие на процессы в биосфере посредством действия любых химических веществ – продуктов деятельности человека (например, СО2) и действия веществ не свойственных природе (например, пестициды) и называют этот раздел экологической химией, однако такое представление слишком узко.

В настоящее время понятия «Химическая экология» и «Экологическая химия» в общественном и научном сознании отождествляются, но однозначного определения этой науки нет. Чаще всего биологическая составляющая химической экологии опускается, и под этими терминами подразумевается наука о процессах трансформации и миграции химических соединений природного и антропогенного происхождения в биосфере.

На рисунке 1 схематически представлены области исследования химической, биологической и экологической наук и их взаимосвязь.

Рис. 1. Связь химических, биологических и экологических наук Роль химической экологии в общей системе экологических знаний и природоохранной деятельности возрастает по нескольким причинам:

1. Среди факторов, нарушающих природные равновесия, химические вещества различного происхождения имеют первостепенное значение.

2. Химические факторы более заметны и легче поддаются анализу, чем, например, изменения биологического или географического фактора.

3. Химическим методам и средствам (химической технологии) принадлежит ведущая роль в охране окружающей среды.

Задачи химической экологии как любой науки – это описание, объяснение тех или иных процессов в системе и предсказание поведения системы в заданных условиях. В случае химической экологии объектом внимания является конкретная экосистема или биосфера в целом. Для этого необходимо:

1. Изучение естественных круговоротов веществ в природе и влияние на них антропогенного фактора.

2. Исследование закономерностей накопления, пространственновременного распределения и физико-химических превращений загрязнителей окружающей среды под действием различных природных факторов и антропогенного воздействия.

3. Разработка методов и средств анализа, мониторинга и защиты окружающей среды.

4. Создание научных основ для изменения старых и создания новых экологически чистых и ресурсосберегающих технологий.

5. Предсказание и предотвращение экологических кризисов на основе анализа человеческой деятельности в конкретном регионе или биосфере в целом.

В задачи химика-эколога, владеющего теоретическими основами экологической химии и методами анализа объектов окружающей среды, входит:

1. Выявление в результате химико-аналитического контроля конкретных действующих предприятий (технологических процессов), загрязняющих среду обитания.

2. Теоретическая оценка отрицательных последствий деятельности существующих производств и предсказание воздействия проектируемых предприятий на состояние окружающей среды.

3. Оптимизация технологических процессов с целью уменьшения вредного воздействия на окружающую среду за счет:

– замены вредных веществ на менее вредные;

– изменения отдельных этапов производства на более безопасные;

– очистки от загрязняющих веществ выбросов в атмосферу, сточных вод и утилизации отходов производства.

1 ЭКОСИСТЕМА – ОСНОВНОЕ ПОНЯТИЕ ЭКОЛОГИИ

Экология рассматривает взаимодействие живых организмов и неживой природы. Это взаимодействие, во-первых, происходит в рамках определенной системы (экологической системы), и, во-вторых, оно не хаотично, а определенным образом организовано, подчинено законам.

Экосистема – единый природный комплекс, образованный живыми организмами и средой их обитания (атмосфера, почва, водоем и др.), в котором живые и косные компоненты связаны между собой обменом вещества и энергии. Термин «экосистема» ввел английский фитоцентолог А. Тенсли в 1935 г.



Pages:     || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 11 |

Похожие работы:

«ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ СЫКТЫВКАРСКИЙ ЛЕСНОЙ ИНСТИТУТ – ФИЛИАЛ ГОСУДАРСТВЕННОГО ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО УЧРЕЖДЕНИЯ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ ЛЕСОТЕХНИЧЕСКАЯ АКАДЕМИЯ ИМЕНИ С. М. КИРОВА КАФЕДРА ХИМИИ ОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ И ОСНОВЫ БИОХИМИИ Методические указания по выполнению контрольных работ по дисциплине Органическая химия и основы биохимии для студентов специальности 240406 Технология химической переработки древесины заочной формы обучения и...»

«Министерство образования Российской Федерации Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Ивановская государственная текстильная академия (ИГТА) КАФЕДРА ПРЯДЕНИЯ ПРОЕКТИРОВАНИЕ СМЕСИ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ В ХЛОПКОПРЯДЕНИИ Методические указания к курсовому проектированию для студентов 3-го курса специальности 280300 и бакалавров по направлению 551200 Иваново 2004 3 ПРОЕКТИРОВАНИЕ СМЕСИ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ В ХЛОПКОПРЯДЕНИИ Методические указания к...»

«МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Тверской государственный университет УТВЕРЖДАЮ Декан химико-технологического факультета Рясенский С.С. _ 20г. Учебно-методический комплекс по дисциплине Взаимосвязь структура-свойство в органической химии, 5 курс (наименование дисциплины, курс) 020101.65 Химия (шифр, название направления подготовки, специальности) Форма обучения очная Обсуждено на заседании...»

«Книжная летопись. Издано в Архангельской области в 2009 году. Обязательные экземпляры документов Архангельской области, поступившие в фонд библиотеки в 3 квартале 2009 года. Содержание: ЕСТЕСТВЕННЫЕ НАУКИ ТЕХНИКА СЕЛЬСКОЕ И ЛЕСНОЕ ХОЗЯЙСТВО ЗДРАВООХРАНЕНИЕ. МЕДИЦИНСКИЕ НАУКИ. ФИЗКУЛЬТУРА И СПОРТ ОБЩЕСТВЕННЫЕ НАУКИ. СОЦИОЛОГИЯ. СТАТИСТИКА Общественные науки. Социология. Статистические сборники ИСТОРИЧЕСКИЕ НАУКИ ЭКОНОМИКА ПОЛИТИЧЕСКИЕ НАУКИ. ЮРИДИЧЕСКИЕ НАУКИ. ГОСУДАРСТВО И ПРАВО Политические...»

«Из представленных на рис. 4 результатов по применению различных реагентов следует, что с ростом концентраций кислот повышается эффективность очистки и снижется остаточная удельная активность грунта. Большей эффективностью обладают смешанные растворы серной и фосфорной кислотПри повышении концентрации серной кислоты от 0 до 2 моль/л в смеси с 1М Н3РО4 наблюдается наиболее резкое снижение удельной активности Cs-137 в грунте с 95 до 5 кБк/кг, что ниже минимальной значимой удельной активности...»

«Федеральное агентство по образованию Российской Федерации Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Ивановский государственный химико-технологический университет ИСТОЧНИКОВЕДЕНИЕ ИСТОРИИ КУЛЬТУРЫ Методические указания Составитель: Д. В. Самотовинский Иваново 2006 Составитель: Д. В. Самотовинский Источниковедение истории культуры: Методические указания / Сост. Д. В. Самотовинский; ГОУ ВПО Иван. гос. хим.-технол. ун-т. Иваново, 2006. – 28 с. Методические...»

«МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Елецкий Государственный Университет им. И.А. Бунина Кафедра агрохимии и почвоведения МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ и справочный материал для составления курсового проекта (работы) по системе применения удобрений в севооборотах (для студентов сельскохозяйственного факультета дневной и заочной форм обучения) Елец - 2007 Методические указания подготовлены к переизданию старшим преподавателем кафедры агрохимии и почвоведения Кравченко В.А. Одобрены и...»

«МИНИСТЕРСТВО КУЛЬТУРЫ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ “ САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ КИНО И ТЕЛЕВИДЕНИЯ ” КАФЕДРА ТЕХНОЛОГИИ РЕГИСТРИРУЮЩИХ МАТЕРИАЛОВ ФОТОМАТЕРИАЛЫ ДЛЯ ГОЛОГРАФИИ Методические указания по проведению лабораторных работ для студентов специальности 250700 “ Химическая технология кинофотоматериалов и магнитных носителей ” Санкт – Петербург 2004 Составители: Старший преподаватель...»

«Федеральное агентство по образованию Государственное образовательное учреждение Среднего профессионального образования Нижнекамский нефтехимический колледж Методические указания и контрольные задания по дисциплине Охрана окружающей среды РТ для студентов заочников специальности: 150411, 240401, 240503, 080110, 220301,140613, 230103, 030503, 240404 Нижнекамск 2007 Методические указания к выполнению контрольной работы Изучение учебного материала должно предшествовать выполнению контрольной...»

«Тверской государственный университет Химический факультет Подготовка и оформление курсовых и выпускных работ Методическое пособие для студентов направления 510500 – Химия и специальности 011000 – Химия Тверь 2003 Составитель: канд. техн. наук, доцент В.Г. Алексеев Издано по решению ученого совета химического факультета (протокол №8 от 12 февраля 2003 г). При составлении пособия использованы: 1. Государственный образовательный стандарт высшего профессионального образования. Специальность 011000...»




 
© 2013 www.dis.konflib.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.