КАТЕГОРИИ:
АстрономияБиологияГеографияДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
|
ПРИЛОЖЕНИЕ. Примерные задания для тестового контроля по курсу «Экологическая химия»Примерные задания для тестового контроля по курсу «Экологическая химия» 1) Экосистемы – это a) среда обитания животных организмов ; б) совокупность сообществ, взаимодействующих с факторами окружающей среды ; в) условия окружающей среды, влияющие на живые организмы; г) первичные и вторичные факторы среды обитания живых организмов.
2) Компоненты неживой природы, влияющие на организм – это a) антропогенные факторы; б) абиотические факторы; в) биотические факторы; г) ресурсные циклы.
3) Экологический фактор, количественное значение которого выходит за рамки выносливости вида, называют a) основным; б) фоновым; в) витальным; г) лимитирующим.
4) Сообщество, созданное человеком – это a) биосфера; б) биоценоз; в) агроценоз; г) геобиоценоз.
5) Территория с присущими абиотическими факторами обитания – это a) экосистема; б) биогеоценоз; в) биосфера; г) биотоп.
6) Природная экосистема, не субсидируемая и движимая солнцем – это a) океан; б) агроэкосистема; в) пригороды; г) промышленная зона.
7) Оболочка земли, образованная почвенным покровом – это a) гидросфера; б) литосфера; в) земная кора; г) биосфера.
8) Содержание кислорода в объемных % в нижних слоях атмосферы равно a) 21% б) 78% в) 9% г) 18%
9) Название геохимической функции живого вещества, состоящей в связывании солнечной энергии с дальнейшим ее рассеиванием при потреблении органических соединений a) транспортная; б) концентрационная; в) энергетическая; г) окислительно-восстановительная.
10) К абиотическим факторам относятся: a) температура; б) растительные организмы; в) микроорганизмы; г) деятельность человека.
1) Фотохимические реакции – это реакции а) протекающие по радикальному механизму; б) сопровождающиеся образованием синглетного кислорода; в) протекающие при разрыве химических связей; г) протекающие при разрыве связей в молекулах за счет солнечного излучения.
2) Схема фотосинтеза: а) A + hν В + С; б) Fe2+ + H2O2 O2 + OH. +OH- ; в) O2 + H2 H2O2; г) H2 + Cl2 2HCl.
3) Продукция гидроксильного радикала OH возможна по реакции а) H + O2 HO2; б) CO + OH CO2 + H ; в) HNO3 + hν NO2 + OH ; г) NaOH Na+ + OH-.
14) Разложение азотной кислоты осуществимо в атмосфере в результате процесса а) HNO3 H+ + NO3- ; б) HNO3 NaO2 + OH ; в) HNO3 + NaOH NaNO3 + H2O ; г) 2HNO3 H2O + N2 + 2O2
15) Плотность воды а) в твердом состоянии меньше, чем в жидком; б) в жидком состоянии меньше, чем в твердом; в) одинакова в любой фазе; г) составляет 6,02 КДж/моль.
16) К макрокомпонентам химического состава природных вод относятся: a) Ca(HCO3)2 , Mg(HCO3)2; b) Fe2+, Cu2+, Mn2+, Co2+, Cr2+; c) K+, Na+, Mg2+,Cа2+,Cl-, SO42-, HCO3- ; d) O2, N2, H2S, CH4 .
17)Одним из процессов самоочищения водоемов является : а) окисление минеральных и органических соединений; б) механическое удаление грубых примесей; в) коагуляция; г) диализ.
18)Массовая доля твердых частиц в почве составляет а) до 50%; б) 40 – 50%; в) 75-85%; г) 80-90%.
19) В основе строения макромолекулы лигнина лежит а) метиловый спирт; б) кумароновая кислота; в) фенилпропаное звено; г) фенолформальдегидная смола.
20) Попадание избытка нитратов в организм с водой и продуктами ведет к а) их восстановлению до нитритов и метгемоглобинемии; б) перекисному окислению липидов; в) их разложению до N2. 21) Биоконцентрирование - это a) обогащение организма химическими веществами за счет питания и потребления из окружающей среды; б) обогащение организма химическим веществом из окружающей среды; в) обогащение организма химическим веществом за счет питания.
22)Ксенобиотик – это a) вещество, нормируемое ПДК; б) вещество, вызывающее гибель 50% организмов; в) чужеродное для организма химическое вещество; г) чрезвычайно опасное химическое вещество.
23) Концентрация загрязняющего вещества в месте пребывания человека соотносится с ПДК a) С ≤ ПДК ; б) С = ПДК ; в) С ≥ ПДК .
24)К важнейшим видам абиотических превращений в природных средах относится a) реакция нейтрализации; б) перекисное окисление липидов; в) окислительно-восстановительные реакции.
25)Регулярное наблюдение и контроль за состоянием окружающей среды называют a) экологическим мониторингом; б) экологической ситуацией; в) экологическими факторами; г) экологическими последствиями.
26)Вещества, вызывающие повышенную чувствительность организма к воздействию факторов внешней среды - это a) токсины; б) ксенобиотики; в) аллергены; г) канцерогены.
27)Экологическая ситуация, характеризующаяся глубокими необратимыми изменениями окружающей среды и окружающим здоровья населения, называется a) экологическим кризисом; б) экологическим риском; в) экологической ситуацией; г) экологической катастрофой.
28)Разработка и внедрение научно обоснованных, обязательных для внесения технических требований и норм, регламентирующих деятельность по отношению к окружающей среде, называется a) экологической экспертизой; б) экологической стандартизацией; в) экологическим мониторингом; г) экологическим моделированием.
29)Что называется толерантностью к экологическому фактору? a) оптимальная зона; б) диапазон выносливости организма; в) верхний пессимизм; г) нижний пессимизм. 30)Какой показатель не используется для характеристики качества воды? a) плотность; б) цветность; в) мутность; г) бактериальное число.
Классификация биогенных элементов Существует несколько классификаций биогенных элементов: А) По их функциональной роли: 1) органогены, в организме их 97,4% (С, Н, О, N, Р, S), 2) элементы электролитного фона (Na, К, Ca, Mg, Сl). Данные ионы металлов составляют 99% общего содержания металлов в организме; 3) Микроэлементы – это биологически активные атомы центров ферментов, гормонов (переходные металлы). Б) По концентрации элементов в организме биогенные элементы делят: - макроэлементы (10-2 % ) - это Р, S, Nа, Са, К, С1; - микроэлементы (10-3 – 10-12 %) – это Мg, Сu, Zn, Мn, Со, Fе, I, А1, Мо; - ультрамикроэлементы (менше 10-12 %) - Rа, Нg. Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Оренбургская государственная медицинская академия» Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации
Кафедра химии и фармацевтической химии
УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ по экологической химии для самостоятельной работы студентов 1-го курса медико-профилактического факультета
Оренбург – 2013
УДК
Авторы: к.б.н., доцент Л.А.Чеснокова, д.м.н., профессор С.И.Красиков, к.б.н., доцент И.В.Михайлова, к.б.н., доцент И.П.Воронкова, к.б.н., доцент Н.В.Шарапова
Рецензенты:
ВВЕДЕНИЕ
Учебное пособие по курсу экологической химии составлено в помощь студентам при подготовке к практическим занятиям, тестовому контролю и внеаудиторной самостоятельной работе. Предмет экологическая химия относится к вариативной части Государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования для специальности 060105.65 - «Медико-профилактическое дело», изучается во втором семестре. Экологическая химия – комплексная дисциплина, необходимая для теоретической подготовки будущих санитарных врачей, рассматривает процессы, происходящие в окружающей среде и определяющие ее структуру и свойства. Экологическая химия непосредственно связана с такими естественно-научными дисциплинами, как экология, общая, неорганическая, физическая и аналитическая химия, химическая технология, биохимия, гигиена и другими. Студенты должны иметь ясное представление о взаимодействии производства и окружающей среды, о способах оценки качества окружающей среды и особенностях распространения и метаболизма в экологических объектах соединений как антропогенного, так и естественного происхождения, понимать механизмы химических процессов в окружающей среде – атмосфере, гидросфере, литосфере. Знания, полученные студентами по курсу экологической химии, будут востребованы при изучении специальных дисциплин. Цельюкурса«Экологическая химия» являетсяформирование системы знаний, необходимых для понимания сущности молекулярного механизма токсического действия загрязняющих химических веществ в процессе функционирования как биосферы в целом в условиях антропогенного воздействия, так и отдельных ее частей (химия атмосферы, гидросферы, почв, круговорот элементов) а также происходящих в результате смещения существующих в природе равновесий изменений, оказывающих неблагоприятное влияние на здоровье человека, как в масштабе Земли, так и на региональном уровне. Задачикурса «Экологическая химия» включают: -Изучение теоретических основ содержания программы курса; - Формирование у студентов системы практических умений и навыков, необходимых для реализации системы наблюдений, оценки и прогноза изменения состояния окружающей среды под влиянием антропогенных факторов, а также для решения проблемных задач; - Формирование элементов научного мировоззрения и экологической культуры в процессе обучения экологической химии
ПРИМЕРНЫЙ ТЕМАТИЧЕСКИЙ ПЛАН ЛЕКЦИЙ 1.Предмет и задачи экологической химии. Основные понятия экологической химии. Основные типы химических процессов в атмосфере. 2.Основные типы химических процессов в атмосфере (продолжение). 3.Основные типы химических процессов в гидросфере 4.Основные типы химических процессов в литосфере. Почвы. Стандарты качества окружающей среды. Основные направления и методы снижения экологического риска от загрязнения окружающей среды.
ПРИМЕРНЫЙ ТЕМАТИЧЕСКИЙ ПЛАН ЛАБОРАТОРНО-ПРАКТИЧЕСКИХ И СЕМИНАРСКИХ ЗАНЯТИЙ
Занятие №1 Тема: Введение в экологическую химию. Химия атмосферы. Реакции с участием соединений азота. Исходный уровень: электронная конфигурация атома азота, возможные степени окисления и валентности. Ковалентные полярные и неполярные связи, механизмы их образования; одинарные, двойные и тройные связи. Типы гибридизации на примере атома азота. Учебно-целевые вопросы: 1. Предмет и задачи экологической химии. 2. Основные понятия экологической химии: экосистема, биосфера. природная среда, и окружающая среда, экологический фактор, экологический регулятор, природные ресурсы, круговорот энергии и вещества, загрязнитель окружающей среды (поллютант), токсикант. 3. Структура, эволюция и функции биосферы. 4. Токсиканты окружающей среды. 5. Глобальный экологический кризис и его последствия. 6. Состав и структура атмосферы. 7. Фотохимические реакции в атмосфере. Фотосенсибилизаторы. 8. Химия соединений азота в атмосфере: азот – простое вещество, оксиды азота: химическое строение, реакционная способность. Реакции с участием соединений азота. Литература: 1. Андруз Дж., Бримблекумб П., Джикелс Т., Лисс П. Введение в химию окружающей среды. Пер. с англ. – М.: Мир, 1999. – 271 с. 2. Бримблкумб П. Состав и химия атмосферы: пер. с англ. М.: Мир, 1998. 3. Голдовская Л.Н. Химия окружающей среды. М. БИНОМ. ЛЗ 2008г. – 295 с. 4. Маршал В. Основные опасности химических производств. М.: Мир. 1989. 5. Скурлатов Ю.И. и др. Введение в экологическую химию: Учеб. пособие для хим. и хим.-технолог. спец. вузов/ Ю.И. Скурлатов, Г.Г. Дука, А. Мизити. – М.: Высшая школа, 1994. -400 с. 6. Тинсли И. Поведение химических загрязнителей в окружающей среде. М.: Мир, 1982. 7. Химия окружающей среды. Под ред. Дж. Бокриса. Перевод с англ. - М. Химия 1982г. 672 с.
Занятие №2 Тема: Химия атмосферы. Реакции с участием соединений кислорода. Углеводороды в атмосфере и продукты их превращений Исходный уровень: электронная конфигурация атома кислорода, возможные степени окисления и валентности. Электронная конфигурация атома углерода, типы гибридизации, ковалентные сигма- и пи-связи. Учебно-целевые вопросы: 1. Строение молекул кислорода, озона, воды, пероксида водорода. Активные формы кислорода. 2. Атмосферные реакции с участие кислорода и его соединений. Токсическое действие кислорода и его активных форм. Озоновый слой. 3. Вода в атмосфере. Фотолиз воды. Снеговой покров. 4. Углеводороды в атмосфере и продукты их превращений (формальдегид, металлорганические соединения). Токсичность органических веществ в атмосфере. Реакции свободно-радикального окисления органических веществ в атмосфере. 5. Галогенопроизводные углеводородов. Оксиды углерода. Загрязнение атмосферы на региональном и глобальном уровне. Парниковые газы и парниковый эффект. 6. Кислотные дожди. Механизмы образования кислотных дождей. Смог лондонского и лос-анджелесского типа. Токсическое и аллергенное действие оксидов углерода, азота, серы, сажи. 7. Основные источники атмосферного загрязнения природного и антропогенного происхождения. Способы очистки выбрасываемых газов.
Литература: 1. Андруз Дж., Бримблекумб П., Джикелс Т., Лисс П. Введение в химию окружающей среды. Пер. с англ. – М.: Мир, 1999. – 271 с. 2. Бримблкумб П. Состав и химия атмосферы: пер. с англ. М.: Мир, 1998. 3. Голдовская Л.Н. Химия окружающей среды. М. БИНОМ. ЛЗ 2008г. – 295 с. 4. Маршал В. Основные опасности химических производств. М.: Мир. 1989. 5. Скурлатов Ю.И. и др. Введение в экологическую химию: Учеб. пособие для хим. и хим.-технолог. спец. вузов/ Ю.И. Скурлатов, Г.Г. Дука, А. Мизити. – М.: Высшая школа, 1994. -400 с. 6. Тинсли И. Поведение химических загрязнителей в окружающей среде. М.: Мир, 1982. 7. Химия окружающей среды. Под ред. Дж. Бокриса. Перевод с англ. - М. Химия 1982г. 672 с.
Занятие №3 Тема: Химия гидросферы. Исходный уровень: электронная конфигурация атома кислорода, тип гибридизации в составе молекулы воды. Ковалентная полярная и водородная связи. Учебно-целевые вопросы: 1. Вода: физические и химические свойства воды. Строение молекулы воды как причина ее особых свойств. 2. Химический состав природных вод. Лигандный состав и формы существования основных ионов в природных водоемах. Круговорот основных ионов гидросферы. 3. Кислород и оксиды углерода (IV) в гидросфере. Абсорбция газов водной поверхностью. 4. Азот-, фосфор- и серусодержащие соединения в природных водах. Фотохимические реакции в гидросфере. 5. рН водоемов и его влияние на жизнедеятельность организмов. Буферные свойства природных водоемов. 6. Классификация типов загрязнений природных вод по фазово-дисперсному состоянию. Оценка степени загрязненности воды. Качество питьевой воды. 7. Формы существования природных металлов в гидросфере. Миграция тяжелых металлов. 8. Загрязнение гидросферы органическими веществами. 9. Процессы самоочищения водоемов. Методы водоочистки и водоподготовки. Ионообменные смолы.
Лабораторная работа: Лабораторная работа №1 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОБЩЕЙ ЖЕСТКОСТИ ВОДЫ Цель работы: определить общую жесткость природных вод, используя в качестве титранта стандартизированный раствор трилона Б. Сущность работы Различают временную (устранимую) и постоянную жесткость воды. Временная жесткость вызвана присутствием в воде растворимых гидрокарбонатов кальция и магния. Постоянная жесткость обусловлена наличием в воде сульфатов и хлоридов кальция и магния. Сумма временной и постоянной жесткости называется общей жесткостью воды. В зависимости от концентрации солей кальция и магния различают водумягкую (общая жесткость менее 2 ммоль/л), средней жесткости (2-10 ммоль/л) и жесткую (более 10 ммоль/л). Определение общей жесткости воды осуществляется титрованием анализируемой воды стандартным раствором трилона Б при рН 8-10 в присутствии индикатора эриохрома черного Т. Эриохром черный образует с ионами Са2+ и Mg2+растворимые комплексы винно-красного цвета, константы устойчивости которых равны соответственно 2,6-10 и 1,0-10 . Однако константы устойчивости этих ионов с комплексоном III гораздо больше (3,7-10 и 5,0-10 ), поэтому при титровании комплексы металл-ионов с индикатором разрушаются и образуются более прочные комплексы с трилоном Б. В эквивалентной точке наблюдается переход винно-красной окраски в синюю. Материалы и оборудование 1. Анализируемая вода (природная или из водопровода). 2. Трилон Б, 0,025 моль/л стандартный раствор. 3. Индикатор эриохром черный Т. 4. Аммиачный буферный раствор с рН 9-10. 5. Бюретка емкостью 25,00 мл. 6. Пипетка емкостью 50,00 или 100,00 мл. 7. Цилиндр емкостью 25 см3 . 8. Колбы для титрования емкостью 250 мл. Выполнение работы В колбу для титрования отбирают пипеткой 50,00 или 100,00 мл анализируемой воды, приливают цилиндром 10 мл аммиачного буферного раствора и добавляют индикатор до появления хорошо заметной виннокрасной окраски. Раствор титруют стандартным раствором трилона Б до перехода винно-красной окраски в синюю. Титрование проводят несколько раз со “свидетелем”. Полученные результаты записывают в таблицу. Общую жесткость (ммоль/л) воды вычисляют по формуле: __ . C(Na2H2Y)V(Na2H2Y) Hw, ммоль / л =-------- — ---------- —-—1000 У(воды) ' Вывод:
Литература: 1. Андруз Дж., Бримблекумб П., Джикелс Т., Лисс П. Введение в химию окружающей среды. Пер. с англ. – М.: Мир, 1999. – 271 с. 2. Голдовская Л.Н. Химия окружающей среды. М. БИНОМ. ЛЗ 2008г. – 295 с. 3. Маршал В. Основные опасности химических производств. М.: Мир. 1989. 4. Скурлатов Ю.И. и др. Введение в экологическую химию: Учеб. пособие для хим. и хим.-технолог. спец. вузов/ Ю.И. Скурлатов, Г.Г. Дука, А. Мизити. – М.: Высшая школа, 1994. -400 с. 5. Тинсли И. Поведение химических загрязнителей в окружающей среде. М.: Мир, 1982. 6. Химия окружающей среды. Под ред. Дж. Бокриса. Перевод с англ. - М. Химия 1982г. 672 с.
Занятие №4 Тема: Химические процессы на земной поверхности. Химия почв. Исходный уровень: электронная конфигурация атомов кислорода, азота и фосфора. Критерии ароматичности, эффект сопряжения. Учебно-целевые вопросы: 1. Состав литосферы. Состав и функции почв. Понятие о почвенном плодородии. Почвенные ресурсы. Эрозия почв. 2. Соединения азота и фосфора в почвах, их влияние на живые организмы. Роль азотфиксирующих бактерий в круговороте азота. 3. Основные загрязнители почв: органические соединения (производные фталевой кислоты, диоксины, галогенуглеводороды, полициклические ароматические углеводороды). Источники органических поллютантов. Токсическое действие органических соединений в литосфере. 4. Тяжелые металлы в почве (ртуть, свинец, кадмий): источники, токсическое действие. Миграция токсичных элементов в системе «воздух – вода - почва». 5. Минеральные и органические удобрения. Пестициды. 6. Отходы производства и потребления, твердые бытовые отходы. Проблема утилизации твердых бытовых отходов.
Литература: 1. Андруз Дж., Бримблекумб П., Джикелс Т., Лисс П. Введение в химию окружающей среды. Пер. с англ. – М.: Мир, 1999. – 271 с. 7. Голдовская Л.Н. Химия окружающей среды. М. БИНОМ. ЛЗ 2008г. – 295 с. 8. Маршал В. Основные опасности химических производств. М.: Мир. 1989. 9. Скурлатов Ю.И. и др. Введение в экологическую химию: Учеб. пособие для хим. и хим.-технолог. спец. вузов/ Ю.И. Скурлатов, Г.Г. Дука, А. Мизити. – М.: Высшая школа, 1994. -400 с. 10. Тинсли И. Поведение химических загрязнителей в окружающей среде. М.: Мир, 1982. 11. Химия окружающей среды. Под ред. Дж. Бокриса. Перевод с англ. - М. Химия 1982г. 672 с.
Занятие № 5 Тема: Круговороты химических элементов в биосфере. Контрольная работа №1. Исходный уровень: Электронные конфигурации атомов углерода, азота, фосфора, кислорода. Учебно-целевые вопросы: 1. Круговорот углерода. 2. Круговорот азота. 3. Круговорот фосфора. 4. Круговорот кислорода. 5. Круговорот воды. Сводные вопросы к контрольной работе №1: 1. Предмет и задачи экологической химии. 2. Основные понятия экологической химии: экосистема, биосфера. природная среда, и окружающая среда, экологический фактор, экологический регулятор, природные ресурсы, круговорот энергии и вещества, загрязнитель окружающей среды (поллютант), токсикант. 3. Структура, эволюция и функции биосферы. 4. Токсиканты окружающей среды, экологический кризис. 5. Состав и структура атмосферы. 6. Фотохимические реакции в атмосфере. Фотосенсибилизаторы. 7. Химия соединений азота в атмосфере: азот – простое вещество, оксиды азота: химическое строение, реакционная способность. Реакции с участием соединений азота. 8. Строение молекул кислорода, озона, воды, пероксида водорода. Активные формы кислорода. 9. Атмосферные реакции с участие кислорода и его соединений. Токсическое действие кислорода и его активных форм. Озоновый слой. 10. Вода в атмосфере. Фотолиз воды. Снеговой покров. 11. Углеводороды в атмосфере и продукты их превращений (формальдегид, металлорганические соединения). Токсичность органических веществ в атмосфере. Реакции свободно-радикального окисления органических веществ в атмосфере. 12. Галогенопроизводные углеводородов. Оксиды углерода. Загрязнение атмосферы на региональном и глобальном уровне. Парниковые газы и парниковый эффект. 13. Кислотные дожди. Механизмы образования кислотных дождей. Смог лондонского и лос-анджелесского типа. Токсическое и аллергенное действие оксидов углерода, азота, серы, сажи. 14. Основные источники атмосферного загрязнения природного и антропогенного происхождения. Способы очистки выбрасываемых газов. 15. Вода: физические и химические свойства воды. Строение молекулы воды как причина ее особых свойств. 16. Химический состав природных вод. Лигандный состав и формы существования основных ионов в природных водоемах. 17. Кислород и оксид углерода (IV) в гидросфере. Абсорбция газов водной поверхностью. 18. Азот-, фосфор- и серусодержащие соединения в природных водах. Фотохимические реакции в гидросфере. 19. рН водоемов и его влияние на жизнедеятельность организмов. Буферные свойства природных водоемов. 20. Классификация типов загрязнений природных вод по фазово-дисперсному состоянию. Оценка степени загрязненности воды. Качество питьевой воды. 21. Формы существования природных металлов в гидросфере. Миграция тяжелых металлов. 22. Загрязнение гидросферы органическими веществами. 23. Процессы самоочищения водоемов. Методы водоочистки и водоподготовки. 24. Состав литосферы. Состав и функции почв. 25.Понятие о почвенном плодородии. Почвенные ресурсы. Эрозия почв. 26.Соединения азота и фосфора в почвах, их влияние на живые организмы. Роль азотфиксирующих бактерий в круговороте азота. 27.Основные загрязнители почв: органические соединения (производные фталевой кислоты, диоксины, галогенуглеводороды, полициклические ароматические углеводороды). Источники органических поллютантов. Токсическое действие органических соединений в литосфере. 28.Тяжелые металлы в почве (ртуть, свинец, кадмий): источники, токсическое действие. Миграция токсичных элементов в системе «воздух – вода - почва». 29.Минеральные и органические удобрения. Пестициды. 30.Отходы производства и потребления, твердые бытовые отходы. Проблема утилизации твердых бытовых отходов.
Литература: См. планы предыдущих занятий
Занятие № 6 Тема: Стандарты качества окружающей среды и их химическое обоснование. Исходный уровень: загрязнитель окружающей среды (поллютант), токсикант. Способы очистки выбрасываемых газов. Методы водоочистки и водоподготовки. Утилизация твердых бытовых отходов. Учебно-целевые вопросы: 1. Обнаружение загрязняющих веществ в атмосфере, воде, почве. Диагностика и эффективный химико-аналитический контроль объектов окружающей среды. 2. Критерии оценки качества питьевой воды, атмосферного воздуха, почв, снегового покрова. Понятие о предельно допустимых концентрациях. 3. Взаимосвязь между токсичностью химического соединения и его предельно-допустимой концентрацией. 4. Экологический мониторинг: ступени, объекты, показатели. Роль мониторинга в анализе и предупреждении опасного развития последствий глобальных антропогенных воздействий. 5. Нормативно-правовые акты, регулирующие взаимоотношения в области экологии и охраны окружающей среды.
Литература: 1. Андруз Дж., Бримблекумб П., Джикелс Т., Лисс П. Введение в химию окружающей среды. Пер. с англ. – М.: Мир, 1999. – 271 с. 12. Голдовская Л.Н. Химия окружающей среды. М. БИНОМ. ЛЗ 2008г. – 295 с. 13. Маршал В. Основные опасности химических производств. М.: Мир. 1989. 14. Скурлатов Ю.И. и др. Введение в экологическую химию: Учеб. пособие для хим. и хим.-технолог. спец. вузов/ Ю.И. Скурлатов, Г.Г. Дука, А. Мизити. – М.: Высшая школа, 1994. -400 с. 15. Тинсли И. Поведение химических загрязнителей в окружающей среде. М.: Мир, 1982. 16. Химия окружающей среды. Под ред. Дж. Бокриса. Перевод с англ. - М. Химия 1982г. 672 с. Занятие № 7 Тема: Основные направления и методы снижения экологического риска загрязнения окружающей среды. Исходный уровень: загрязнитель, вредное вещество, окружающая среда. Учебно-целевые вопросы: 1. Методы очистки производственных выбросов в атмосферу от газообразных и аэрозольных загрязняющих веществ. 2. Пути предотвращения выбросов загрязняющих веществ в атмосферу. Разработка и реализация новых технологий, направленных на снижение выбросов "парниковых" газов. 3. Методы предотвращения загрязнения гидросферы, очистка сточных вод. Система оборотного водоснабжения. Озонирование. Опреснение воды. Переработка отходов (химическая и биохимическая обработка отходов). Термические способы обезвреживания. 4. Методы предотвращения и ликвидации вредных последствий в результате применения удобрений и ядохимикатов. Принципы создания комплексных малоотходных технологий. 5. Разработка замкнутых циклов использования природных ресурсов. Научные основы эффективного использования энергоресурсов. Научные предпосылки реализации концепции устойчивого развития общества. Литература: 1. Андруз Дж., Бримблекумб П., Джикелс Т., Лисс П. Введение в химию окружающей среды. Пер. с англ. – М.: Мир, 1999. – 271 с. 17. Голдовская Л.Н. Химия окружающей среды. М. БИНОМ. ЛЗ 2008г. – 295 с. 18. Маршал В. Основные опасности химических производств. М.: Мир. 1989. 19. Скурлатов Ю.И. и др. Введение в экологическую химию: Учеб. пособие для хим. и хим.-технолог. спец. вузов/ Ю.И. Скурлатов, Г.Г. Дука, А. Мизити. – М.: Высшая школа, 1994. -400 с. 20. Тинсли И. Поведение химических загрязнителей в окружающей среде. М.: Мир, 1982. 21. Химия окружающей среды. Под ред. Дж. Бокриса. Перевод с англ. - М. Химия 1982г. 672 с. План лабораторно-практического занятия № 8 Тема: Зачетное занятие.
24. Токсиканты окружающей среды, экологический кризис. 25. Состав и структура атмосферы. 26. Фотохимические реакции в атмосфере. Фотосенсибилизаторы. 27. Химия соединений азота в атмосфере: азот – простое вещество, оксиды азота: химическое строение, реакционная способность. Реакции с участием соединений азота.
ВОПРОСЫ К ЗАЧЕТУ ПО ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ ХИМИИ
1. Предмет и задачи экологической химии, ее связь с другими дисциплинами. Основные понятия экологической химии. 2. Структура и функции биосферы, современные представления о ее происхождении и химической эволюции. 3. Экосистемы и их классификация. Законы, лежащие в основе функционирования биосферы. Понятие об экологических факторах, классификация экологических факторов. 4. Круговорот энергии и вещества в биосфере. Энергетический и материальный баланс в биосфере. Природные ресурсы. 5. Токсиканты окружающей среды: определение, классификация. Основные вещества - загрязнители различных природных сред (вода, почва, воздух). Основные каналы загрязнения атмосферы, гидросферы, почв и биоты. 6. Основные экологические проблемы: сдвиг климатического равновесия вследствие накопления различных газов в атмосфере, разрушение озонового слоя, загрязнение природных вод и т.д. Глобальный экологический кризис и его последствия. 7. Состав атмосферы. Основные химические реакции, протекающие в атмосфере. Взаимодействие ионизирующего излучения с компонентами атмосферы. Фотохимические реакции. Свободные радикалы. 8. Азот, оксиды азота: химическое строение, реакционная способность. Атмосферные реакции с участием азота и его соединений. 9. Кислород, озон: химическое строение, реакционная способность. Активные формы кислорода. Вода в атмосфере. Фотолиз воды. Снеговой покров. Токсическое действие кислорода и его активных форм. Повреждение клеточных мембран посредством перекисного окисления. Понятие об антиоксидантах. 10. Углеводороды в атмосфере и продукты их превращений (формальдегид, металлорганические соединения). Токсичность органических веществ в атмосфере. Реакции свободно-радикального окисления органических веществ в атмосфере. 11. Галогенопроизводные углеводородов. Озоновый слой. 12. Оксиды углерода. Загрязнение атмосферы на региональном и глобальном уровне. Парниковые газы и парниковый эффект. 13. Кислотные дожди. Механизмы образования кислотных дождей. Смог лондонского и лос-анджелесского типа. 14. Металлы в атмосфере: основные источники поступление в атмосферу и токсическое действие этих веществ. 15. Источники поступления загрязняющих веществ в атмосферу. Способы очистки выбрасываемых газов. 16. Состав природных вод (морских, речных, грунтовых). Лигандный состав и формы существования основных ионов в природных водоемах. Круговорот основных ионов гидросферы. 17. Кислород и оксид углерода (IV) в гидросфере. Абсорбция газов водной поверхностью. 18. Азот-, фосфор- и серусодержащие соединения в природных водах. 19. Фотохимические реакции в гидросфере. Действие ионизирующего излучения на компоненты гидросферы. 20. Буферные свойства природных водоемов. рН водоемов и его влияние на жизнедеятельность организмов. 21. Классификация типов загрязнений природных вод по фазово-дисперсному состоянию. Оценка степени загрязненности воды. Качество питьевой воды. 22. Формы существования природных металлов в гидросфере. Миграция тяжелых металлов. 23. Загрязнение гидросферы органическими веществами. 24. Процессы самоочищения водоемов. Методы водоочистки и водоподготовки. Ионообменные смолы. 25. Состав литосферы. Состав и функции почв. Плодородие почвы. Почвенные ресурсы. Эрозия почв. 26. Соединения азота и фосфора в почвах, их влияние на живые организмы. Роль азотфиксирующих бактерий в круговороте азота. 27. Основные загрязнители почв: органические соединения (производные фталевой кислоты, диоксины, галогенуглеводороды, полициклические ароматические углеводороды). 28. Основные загрязнители почв: тяжелые металлы. Ртуть, кадмий и свинец, механизм их токсического действия. 29. Минеральные и органические удобрения. Пестициды. 30. Отходы производства и потребления, твердые бытовые отходы. Проблема утилизации твердых бытовых отходов. 31. Круговорот элементов как средство обеспечения взаимосвязи между географическими оболочками Земли.Круговорот кислорода, азота, серы, фосфора, углерода, воды. Транспорт химических веществ в окружающей среде. 32. Критерии оценки качества питьевой воды, атмосферного воздуха, почв, снегового покрова. Понятие о предельно-допустимых концентрациях. Взаимосвязь между токсичностью химического соединения и его предельно-допустимой концентрацией. 33. Предельно допустимые концентрации. Токсикологическое нормирование химических веществ. 34. Экологический мониторинг: ступени, объекты, показатели. Роль мониторинга в анализе и предупреждении опасного развития последствий глобальных антропогенных воздействий. 35. Нормативно-правовые акты, регулирующие взаимоотношения в области экологии и охраны окружающей среды. 36. Обнаружение загрязняющих веществ в атмосфере, воде, почве. Диагностика и эффективный химико-аналитический контроль объектов окружающей среды. Методы контроля воздействия на окружающую среду. 37. Методы очистки производственных выбросов в атмосферу от газообразных и аэрозольных загрязняющих веществ. Разработка и реализация новых технологий, направленных на снижение выбросов "парниковых" газов. 38. Методы предотвращения загрязнения гидросферы и очистка сточных вод. 39. Методы ликвидации вредных последствий применения удобрений и ядохимикатов.
Основная литература: 1. Андруз Дж., Бримблекумб П., Джикелс Т., Лисс П. Введение в химию окружающей среды. Пер. с англ. – М.: Мир, 1999. – 271 с., ил. 2. Бримблкумб П. Состав и химия атмосферы: пер. с англ. М.: Мир, 1998. 3. Голдовская Л.Н. Химия окружающей среды. М. БИНОМ. ЛЗ 2008г. 295 с. 4. Маршал В. Основные опасности химических производств. М.: Мир. 1989. 5. Скурлатов Ю.И. и др. Введение в экологическую химию: Учеб. пособие для хим. и хим.-технолог. спец. вузов/ Ю.И. Скурлатов, Г.Г. Дука, А. Мизити. – М.: Высшая школа, 1994. -400 с.: ил. 6. Тинсли И. Поведение химических загрязнителей в окружающей среде. М.: Мир, 1982. 7. Химия окружающей среды. Под ред. Дж. О. М. Бокриса. Перевод с английского М. Химия 1982г. 672 с. 8. Химия окружающей среды: Пер. с англ./ Под ред. А.П. Цыганкова. М.: Химия, 1982. 9. Экологическая химия. Основы и концепции. Учебное пособие. Перевод с немецкого. М Мир 1997г. 396 с. 10. Экологическая химия: Пер. с нем./ Под ред. Корте Ф. М.: Мир. 1996.
Дополнительная литература: 1. Анализ объектов окружающей среды. Инструментальные методы / Под ред. Р. Сониасси. М.: Мир, 1993. 2. Исидоров В.А. Органическая химия атмосферы. СПб., Химиздат, 2001г. 352 с., с ил. 3. Каталитические реакции и охрана окружающей среды Сычов А.Я., Травон С.О., Дука Г.Г., Скурлатов Ю.И./ Отв. ред. д-р хим. наук Д.Г. Батыр. – Кишинев: Штиинца, 1983. – 272 с., ил. 4. Легасов В.А. и др. Научные проблемы безопасности техносферы // Безопасность труда в промышленности. N1, 1988. с. 44–51. 5. Пэнгл Р. Методы системного анализа окружающей среды: Пер. с англ. / Под ред. Н.Н. Моисеева. М.: Мир, 1979. 6. Реймерс Н.Ф. Природопользование: словарь–справочник. М.: Мысль. 1990. 7. Трифонов К.И., Дивисилов В.А. Физико-химические процессы в техносфере. Учебник. – М.: ФОРУМ: ИНФРА-М, 2007. – 240 с., ил. 8. Фелленберг Г. Загрязнение природной среды. Введение в экологическую химию: Пер. с нем. М.: Мир, 1997. 9. Химия и общество: пер. с англ./ Американское химическое общество. М.: Мир, 1996. 10. Чибисова Н.В. Практикум по экологической химии. – Калининград: Изд-во Калинигр. ун-та, 1999. - 94 с. 11. Чибисова Н.В., Долгань Е.К. Экологическая химия - Калининград: Изд-во Калинигр. ун-та, 1998. - 113 с. 12. Экологическое аудирование промышленных производств. Учеб. пособие. М.: НУМЦ Госкомэкологии России, 1997.
Задания для тестового контроля по курсу «Экологическая химия» 1) Экосистемы – это а) среда обитания животных организмов ; б) совокупность сообществ, взаимодействующих с факторами окружающей среды ; в) условия окружающей среды, влияющие на живые организмы; г) первичные и вторичные факторы среды обитания живых организмов.
2) Компоненты неживой природы, влияющие на организм – это а) антропогенные факторы; б) абиотические факторы; в) биотические факторы; г) ресурсные циклы.
3) Экологический фактор, количественное значение которого выходит за рамки выносливости вида, называют а) основным; б) фоновым; в) витальным; г) лимитирующим.
4) Сообщество, созданное человеком – это а) биосфера; б) биоценоз; в) агроценоз; г) геобиоценоз.
5) Территория с присущими абиотическими факторами обитания – это а) экосистема; б) биогеоценоз; в) биосфера; г) биотоп.
6) Природная экосистема, не субсидируемая и движимая солнцем – это а)океан; б) агроэкосистема; в) пригороды; г) промышленная зона.
7) Оболочка земли, образованная почвенным покровом – это а) гидросфера; б) литосфера; в) земная кора; г) биосфера.
8) Содержание кислорода в объемных % в нижних слоях атмосферы равно а) 21% б) 78% в) 9% г) 18%
9) Название геохимической функции живого вещества, состоящей в связывании солнечной энергии с дальнейшим ее рассеиванием при потреблении органических соединений а) транспортная; б) концентрационная; в) энергетическая; г) окислительно-восстановительная.
10) К абиотическим факторам относятся: а) температура; б) растительные организмы; в) микроорганизмы; г) деятельность человека.
4) Фотохимические реакции – это реакции а) протекающие по радикальному механизму; б) сопровождающиеся образованием синглетного кислорода; в) протекающие при разрыве химических связей; г) протекающие при разрыве связей в молекулах за счет солнечного излучения.
5) Схема фотосинтеза: а) A + hν В + С; б) Fe2+ + H2O2 O2 + OH. +OH- ; в) O2 + H2 H2O2; г) H2 + Cl2 2HCl.
6) Продукция гидроксильного радикала OH возможна по реакции а) H + O2 HO2; б) CO + OH CO2 + H ; в) HNO3 + hν NO2 + OH ; г) NaOH Na+ + OH-.
14) Разложение азотной кислоты осуществимо в атмосфере в результате процесса а) HNO3 H+ + NO3- ; б) HNO3 NaO2 + OH ; в) HNO3 + NaOH NaNO3 + H2O ; г) 2HNO3 H2O + N2 + 2O2
17) Плотность воды а) в твердом состоянии меньше, чем в жидком; б) в жидком состоянии меньше, чем в твердом; в) одинакова в любой фазе; г) составляет 6,02 КДж/моль.
18) К макрокомпонентам химического состава природных вод относятся: e) Ca(HCO3)2 , Mg(HCO3)2; б) Fe2+, Cu2+, Mn2+, Co2+, Cr2+; в) K+, Na+, Mg2+,Cа2+,Cl-, SO42-, HCO3- ; г) O2, N2, H2S, CH4 .
17)Одним из процессов самоочищения водоемов является : а) окисление минеральных и органических соединений; б) механическое удаление грубых примесей; в) коагуляция; г) диализ.
18)Массовая доля твердых частиц в почве составляет а) до 50%; б) 40 – 50%; в) 75-85%; г) 80-90%.
22) В основе строения макромолекулы лигнина лежит а) метиловый спирт; б) кумароновая кислота; в) фенилпропановое звено; г) фенолформальдегидная смола.
23) Попадание избытка нитратов в организм с водой и продуктами ведет к а) их восстановлению до нитритов и метгемоглобинемии; б) перекисному окислению липидов; в) их разложению до N2. 24) Биоконцентрирование - это а) обогащение организма химическими веществами за счет питания и потребления из окружающей среды; б) обогащение организма химическим веществом из окружающей среды; в) обогащение организма химическим веществом за счет питания.
22)Ксенобиотик – это а) вещество, нормируемое ПДК; б) вещество, вызывающее гибель 50% организмов; в) чужеродное для организма химическое вещество; г) чрезвычайно опасное химическое вещество.
23) Концентрация загрязняющего вещества в месте пребывания человека соотносится с ПДК а) С ≤ ПДК ; б) С = ПДК ; в) С ≥ ПДК .
24) К важнейшим видам абиотических превращений в природных средах относится а) реакция нейтрализации; б) перекисное окисление липидов; в) окислительно-восстановительные реакции.
25)Регулярное наблюдение и контроль за состояние окружающей среды называют а) экологическим мониторингом; б) экологической ситуацией; в) экологическими факторами; г) экологическими последствиями.
26)Вещества, вызывающие повышенную чувствительность организма к воздействию факторов внешней среды - это а) токсины; б) ксенобиотики; в) аллергены; г) канцерогены.
27)Экологическая ситуация, характеризующаяся глубокими необратимыми изменениями окружающей среды и окружающим здоровья населения, называется а) экологическим кризисом; б) экологическим риском; в) экологической ситуацией; г) экологической катастрофой.
28)Разработка и внедрение научно обоснованных, обязательных для внесения технических требований и норм, регламентирующих деятельность по отношению к окружающей среде, называется а) экологической экспертизой; б) экологической стандартизацией; в) экологическим мониторингом; г) экологическим моделированием.
29)Что называется толерантностью к экологическому фактору? а) оптимальная зона; б) диапазон выносливости организма; в) верхний пессимизм; г) нижний пессимизм. 30)Какой показатель не используется для характеристики качества воды? а) плотность; б) цветность; в) мутность; г) бактериальное число.
|