Химия окружающей среды

: учеб. пособие / Б.С. Ксенофонтов. — М.:ИД «ФОРУМ»:ИНФРА-М, 2018.

— 298 с.
Клюшенкова М.И. Защита окружающей среды от промышленных газовых выбросов [Электронный ресурс]: учеб. пособие / М.И. Клюшенкова, А.В. Луканин. — М. : ИНФРА-М, 2017. — 142 с. -
Серебряков О.И. Геология регионов России [Электронный ресурс]: учебник / О.И. Серебряков, Н.Ф. Федорова. — М.: ИНФРА-М, 2017. — 222 с.
Кислов А.В. Климатология [Электронный ресурс]: учебник / А.В. Кислов, Г.В. Суркова. — 3-е изд., доп. — М.: ИНФРА-М, 2017.

годы, на фоне роста интереса к проблемам окружающей среды.
В курс

высшей школы предмет «Химия окружающей среды» был введен в 1985 году.
Сложность рассматриваемых вопросов, их комплексный характер, молодость самой дисциплины приводят к отсутствию единого учебного пособия.

среды представляют собой довольно пестрое зрелище:
В одних химия окружающей среды

рассматривается как химия природных сред, и курс сводится к природной химии атмосферы, гидрохимии, химии почв, т. е., к части классической геохимии.
Другие авторы рассматривают химию окружающей среды как часть биогеохимии и рассматривают природные биогеохимические циклы и воздействие на них техносферы.
Часто в курс химии окружающей среды включаются вопросы промышленной и инженерной экологии, проблемы, связанные с очисткой сточных вод или атмосферных выбросов.

среде существует несколько химических дисциплин: ƒ
Экологическая химия (Ecological Chemistry) исследует

взаимодействия организмов и среды их обитания, опосредованные природными химическими веществами. ƒ
Токсикологическая химия (Toxicological Chemistry) – химия ядовитых веществ, занимающаяся, главным образом, вопросами их взаимодействия с живыми тканями и организмами. ƒ
Аналитическая химия окружающей среды (Environmental Analytical Chemistry) – приложение аналитической химии для обнаружения различных веществ в окружающей среде.

среды – наука, занимающаяся химическими аспектами окружающей среды.
С одной

стороны она – часть химии, такая же, как органическая химия, физическая химия или биохимия, с другой стороны – она изучает окружающую человека среду.
Химия окружающей среды находится на стыке:
геохимии
экологии
учений об атмосфере и гидросфере.

Относительно способа аккумуляции единого мнения не существует.
Большая часть планетарного

вещества сгруппировалась 4,56-4,7 млрд. лет назад. Масса планеты продолжала нарастать и через некоторое время стала достаточной для удержания атмосферы (4,4 млрд. лет назад).

их химическому сродству к железу, так как на железо приходится

35 % массы Земли. Элементы разделились на 4 группы:
Сидерофилы – восстанавливаются железом;
Литофилы – не восстанавливаются железом и склонны к образованию окислов;
Халькофилы – элементы не восстанавливающиеся железом и образуют сульфиды;
Атмофилы – элементы, улетучившиеся в атмосферу.

образовании кристалла или сплава. Атомы, обладающие схожим объемом легко образуют

сплавы и твердые растворы. Fe, 26й элемент находится в нижней части кривой.

это элементы нижней части кривой атомных объемов.
Сидерофилы дают сплавы с

железом, и в ходе дифференциации они образовали земное ядро.
Ионы сидерофилов (11 элементов) имеют оболочку из 8–18 электронов. Редокс потенциал их равен или выше, чем у железа.
Fe, Co, Ni, Ru, Rh, Pd, Os, Ir, Pt, Mo, W, Re, Au, Ge, Sn
Сидерофилы составляют большую часть полиметаллических руд. Они тесно перемежаются с элементами, обнаруживая повышенное сродство к сере, мышьяку, а также фосфору, углероду и азоту.

(54 элемента), они образовали земную кору и верхнюю мантию.
Образуют

ионы с 8-электронной оболочкой. Li, Na, K, Rb, Cs, Be, Mg, Ca, Sr, Ba, B, Al, Sc, Y.
Редкоземельные элементы, Si, Ti, Zr, Hf, Th, P, V, Nb, Ta, Cr, U, F. Cl, Br, I, Mn входят в состав силикатных, алюмосиликатных горных пород, образуют сульфатные, карбонатные, фосфатные, боратные и галогенидные минералы.

к сере, селену, теллуру (то есть, сродством к халькогенам), они

сосредоточились в нижней мантии.
Имеют оболочку из 18 электронов. Cu, Ag, Zn, Cd, Hg, Ga, In, Tl, As, Sb, Bi, S, Se, Te образуют многочисленную группу сульфидных и теллуридных минералов. Они могут встречаться в самородном состоянии.

относятся к атмофильной группе. Их атомы (кроме He) имеют 8-электронную

оболочкой.
В настоящее время выделяют еще и биофилы. Биофильные элементы – это так называемые элементы жизни. Они делятся на макробиогенные (H, C, N, O, Cl, Br, S, P, Na, K, Mg, Ca) и микробиогенные (V, Mn, Fe, Co, Cu, Zn, B, Si, Mo, F).

Al, Si, Cl, K, Ca, Sc, Mn, V, Ge, Br,

Rb, Sr, Y, Mo, I, Cs, Ba, La, Ln, Ac, Th, U.
Халькофильные S, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Ga, As, Se, Mo, Rh, Pd, Ag, Cd, In, Sb, Te, Hg, Tl, Pb, Bi.
Сидерофильные C, P, Fe, Co, Ni, Ge, Mo, Ru, Rh, Pb, Sn, Ta, Re, Os, Ir, Pt, Au.
Атмофильные H, C, N, O, He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn.
Биофильные H, C, N, O, P, S, Na, Mg, K, Ca, V, Mn, Fe, Co, Cu, Zn, Mo, Cl, Br, I, F, Si.

(железосернистые массы), опускавшиеся к центру и образовавшие ядро. При этом

из первичной мантии увлекались к ядру сидеро- и халькофильные элементы.
Одновременно менее легкоплавкие силикатные массы образовывали базальтовую магму, а затем и базальтовую кору океанического типа. В этот процесс вовлекались преимущественно лито- и атмофильные элементы.

поступала базальтовая магма, несущая растворенные в ней воду и газы.

И первичная атмосфера, и первичная гидросфера Земли возникли за счет дегазации мантии.
Из паров мантийного материала возникла кислая, сильно минерализованная гидросфера, изначально богатая анионами F–, Cl–, Br–, I–. Пресные воды образовались в результате естественной дистилляции.
Тогда же образовалась и восстановительная первичная атмосфера.

существенно менялся с момента образования планеты.
Первая атмосфера Земли была

потеряна в космосе в первый миллион лет после формирования планеты. Эта атмосфера состояла из газов, заключенных внутри планетоидов, сформировавших Землю. Состояла она из углекислоты и азота со следовыми количествами метана, аммиака, двуокиси серы и соляной кислоты. Кислород отсутствовал.

С охлаждением поверхности планеты образовались океаны, начались гидрологический цикл и

процессы выветривания. Кроме того, океаны стали интенсивно поглощать углекислоту.
Условия, существовавшие на поверхности планеты в те времена, по большей части неизвестны, поскольку интенсивность солнечного излучения была ниже современной на 30 %, а точный состав атмосферы неясен.

практически весь кислород поглощался океаном (в основном ионами железа).
Два

миллиарда лет тому назад кислород начал поступать в атмосферу, и современный состав атмосферы сформировался примерно 1,5 млрд. лет назад.
В атмосфере кислород под действием ультрафиолетового излучения образовал озон. Озон выступил в качестве фильтра жесткой солнечной радиации, позволив жизни выйти на сушу из океана.