Вариант 1.
1. Факторы переноса загрязняющих веществ в окружающей среде.
2. Химические превращения происходящие в тропосфере.
3. Диоксид углерода. Его роль в образовании “Парникового эффекта”.
4. Гидросфера. Химический состав гидросферы.
5. Механизм образования озоновых дыр. Причины возникновения и последствия для биосферы.
6. Органические соединения в почве и их поведение.
7. Тяжелые металлы в окружающей среде. Источники их поступления. Действие на организм.
8. Воздействия химических элементов на отдельные особи и популяции в экосистеме.
Вариант 2.
1. Перенос химических продуктов почва - вода.
2. Фотохимические превращения в стратосфере. Циклы Чемпмена.
3. Тропосферный озон. Суточные и сезонные колебания тропосферного озона.
4. Природные воды. Классификация природных вод.
5. Влияние рН и растворенного кислорода на окислительно-восстановительные процессы в воде.
6. Тяжелые металлы в почве и их превращения.
7. Поглощение почвой катионов, анионов, молекулярная сорбция. Адгезия.
8. Молекулярно- биологические воздействия в окружающей среде. Нарушения обмена веществ.
Вариант 3.
1. Перенос химических продуктов почва - воздух.
2. Химические превращения в мезосфере и термосфере.
3. Аэрозольные загрязнения и их характеристики.
4. Поверхностные воды. Главные ионы поверхностных вод.
5. Загрязнения природных вод. Органические вещества в природных водах.
6. Пестициды в почве.
7. Окислоительно-восстановительные процессы в почвах.
8. Модели оценки токсических воздействий в экосистеме. Понятие экотоксикологии.
Вариант 4.
1. Перенос химических продуктов вода - воздух.
2. Изменение температуры и давления по высоте.
3. Конденсация и испарение аэрозолей в окружающей среде.
4. Растворенные газы в природных водах.
5. Загрязнение неорганическими веществами.
6. Водно-солевой режим почвы. Засоление почвы.
7. Антропогенные загрязнения почвы и пути рекультивации почв.
8. Основные концепции и критерии воздействия химических веществ на природу. Состояние проблемы.
Вариант 5
1. Вещественный состав литосферы. Основные закономерности.
2. Механизм фотохимических превращений азота. Образование смога в присутствие оксидов азота.
3. Состав аэрозоля и химические реакции.
4. Озерные воды. Минеральный состав озерных вод. Олиготрофные и эвтотрофные озера.
5. Кислотные загрязнители. Редокс-буферность природных вод.
6. Каллоидные системы почвы. Понятие о коагулляции и пептизации.
7. Радиоактивные изотопы в окружающей среде. Стабильные и радиоактивные изотопы.
8. Закон о химических продуктах.
Вариант 6
1. Строение атмосферы.
2. Трансформация соединений азота в окружающей среде.
3. Химические реакции в неорганических системах с участием свободных радикалов.
4. Подземные воды. Химический состав подземных вод.
5. Метаболические превращения в окружающей среде. Реакции под действием ферментов.
6. Почвенные растворы и их химический состав. Буферность почвы.
7. Антропогенные источники поступлениярадиоактивных изотопов в окружающую среду.
8. Понятие экотоксикологии. Определение и задачи.
Вариант 7.
1. Состав атмосферы. Компоненты и ксенокомпоненты.
2. Трансформация соединений серы в окружающей среде. Образование смога в присутствие сернистого ангидрида.
3. Атмосферные реакции диоксида серы.
4. Окислительно-восстановительные реакции в воде.
5. Окислительные и восстановительные реакции под действием ферментов. Реакция сопряжения и металирования.
6. Фталаты, хлорсодержащие углеводороды и полихлорбифенилы (ПХБ) в окружающей Среды.
7. Основные характеристики радиоактивных изотопов (тип распада, энергия распада, период полураспада, постоянная полураспада).
8. Молекулярно-биологические воздействия. Определение величин воздействия.
Вариант 8
1. Основные химические элементы атмосферы.
2. Образование и разрушение озона. Роль фреонов в разрушении озона.
3. Химические реакции с непредельными соединениями.
4. Образование кислых дождей и их вред в окружающей среде.
5. Химический состав почвы. Структура почвы.
6. Полициклические ароматические углеводороды и их действие на организм.
7. Ионизирующее излучение. Виды. Действие на организм.
8. Нарушение обмена веществ на клетке под воздействием химических веществ.
Вариант 9
1. Компоненты загрязнения атмосферы.
2. Углеводороды в атмосфере. Пути поступления и химические превращения.
3. Химические реакции с предельными соединениями.
4. Реакции гидролиза в окружающей среде и их значение.
5. Эколого-химическая характеристика почвы.
6. Диоксины. Источники их поступления и действие на организм.
7. Влияние антропогенной деятельности человека на состав неосферы.
8. Понятие мутагенности и канцерогенности воздействий.
Вариант 10
1. Химические превпащения происходящие в тропосфере.
2. Монооксид углерода. Концентрация в атмосфере. Превращение.
3. Ароматические соединения в атмосфере.
4. Азотный, хлорный и кислородный циклы разрушения озона.
5. Ионообменная способность и кислотность почвы.
6. Состав выхлопных газов автомобильного транспорта и их действие на организм.
7. Последствия действия химических продуктов на экосистемы.
8. Основные методы исследования в биологических системах.
Вариант 11
1. Основные химические элементы атмосферы.
2. Трансформация соединений серы в окружающей среде. Образование смога в присутствие сернистого ангидрида.
3. Состав аэрозоля и химические реакции.
4. Поверхностные воды. Главные ионы поверхностных вод.
5. Механизм образования озоновых дыр. Причины возникновения и последствия для биосферы.
6. Эколого-химическая характеристика почвы.
7. Антропогенные загрязнения почвы и пути рекультивации почв.
8. Методы исследований абиотических превращений.
Вариант 12
1. Строение атмосферы.
2. Химические превращения в мезосфере и термосфере.
3. Углеводороды в атмосфере. Пути поступления и химические превращения.
4. Атмосферные реакции диоксида серы.
5. Гидросфера. Химический состав гидросферы.
6. Окислительно-восстановительные реакции в воде.
7. Загрязнения природных вод. Органические вещества в природных водах.
8. Реакции кислородсодержащими частицами. Понятие фотолиза.
Вариант 13
1. Состав атмосферы. Компоненты и ксенокомпоненты.
2. Механизм фотохимических превращений азота. Образование смога в присутствие оксидов азота.
3. Природные воды. Классификация природных вод.
4. Химические реакции с предельными соединениями.
5. Подземные воды. Химический состав подземных вод.
6. Загрязнение неорганическими веществами.
7. Ионообменная способность и кислотность почвы.
8. Состав выхлопных газов автомобильного транспорта и их действие на организм.
Вариант 14
1. Вещественный состав литосферы. Основные закономерности.
2. Изменение температуры и давления по высоте.
3. Углеводороды в атмосфере. Пути поступления и химические превращения.
4. Растворенные газы в природных водах.
5. Образование кислых дождей и их вред в окружающей среде.
6. Каллоидные системы почвы. Понятие о коагулляции и пептизации.
7. Ионизирующее излучение. Виды. Действие на организм.
8. Модели оценки токсических воздействий в экосистеме. Понятие экотоксикологии.
Вариант 15
1. Химические превпащения происходящие в тропосфере.
2. Аэрозольные загрязнения и их характеристики.
3. Химические реакции с предельными соединениями.
4. Озерные воды. Минеральный состав озерных вод. Олиготрофные и эвтотрофные озера.
5. Эколого-химическая характеристика почвы.
6. Тяжелые металлы в окружающей среде. Источники их поступления. Действие на организм.
7. Измерения баланса антропогенных веществ в окружающей среде.
8. Последствия действия химических продуктов на экосистемы.
Задачи к контрольному заданию
1. Определите максимальную длину волны излучения, способного вызвать диссоциацию молекул кислорода. Принять, что вся энергия фотона расходуется на процесс диссоциации, а энергия связи одного моля кислорода, равная 498,3 кДж/моль, эквивалентна энергии диссоциации.
2. Известно, что окисление оксида азота (NO) может протекать при взаимодействии с молекулярным кислородом и озоном. Рассчитайте время полувыведения оксида азота из приземного слоя атмосферы и определите, какой из этих процессов вносит основной вклад в окисление NO. Принять, что содержание молекул оксида азота в воздухе в среднем составляет 2·109 см-3, а концентрация озона равна 15 млрд-1. Константы скоростей реакций окисления оксида азота кислородом воздуха и озоном равны соответственно: kк = 1,93 · 10-38 см6 · мол-1 · с-1 и kо = 1,8 · 10-14 см3 · мол-1 · с-1. Температура воздуха 15°С, давление 101,3 кПа.
3. Сравните скорости выведения из атмосферы молекул метана при их взаимодействии с гидроксильным радикалом на высотах 5 и 35 км. Концентрация метана изменяется от 2 млн-1 на высоте 5 км до 0,6 млн-1 на высоте 35 км. Энергия активации и предэкспоненциальный множитель константы скорости реакции взаимодействия метана с ОН-радикалом равны 14,1 кДж/моль и 2,3 см3 ∙ с-1 соответственно. Концентрация гидроксильных радикалов соответствует средним для этих высот значениям: [ОН] = 8,5 ∙ 105 см-3 и [ОН] = 3 ∙ 107 см-3.
4. Константы скоростей реакций окисления равны: k1 = 9 ∙ 10-13 см3 ∙ мол-1∙ с-1; k2 = 1∙10 л ∙ моль-1∙ с-1. Концентрации примесей в газовой фазе составляют:[OH] = 5 ∙ 106см-3; [SO2 ] = 10-4%(об.); [H2O2] = 10-7%(об.). Расчеты провести для атмосферного воздуха, имеющего температуру 25 С и содержащего: а) 0; б) 0,0001; в) 0,01 г свободной воды в каждом литре воздуха. Считать, что при растворении в воде концентрация диоксида серы в газовой фазе не меняется. Газы считать идеальными и подчиняющимися закону Генри. Давление принять равным 1 атм.
5. Оцените, во сколько раз скорость связывания атомарного кислорода в реакции синтеза озона выше, чем в реакции разрушения озона, когда эти процессы протекают при нормальном атмосферном давлении у поверхности Земли. Концентрация озона в приземном воздухе составляет 4 ·1011 см-3. Константа скорости образования озона kобр = б,9 · 10-34 см6 · с-1, если третье тело − молекулы кислорода. Константа скорости процесса разрушения озона при взаимодействии с атомарным кислородом kгиб = 8,4 · 10-15 см3 · с-1.
6. Какое значение pH следует ожидать в дождевой воде, находящейся в равновесии с атмосферным воздухом, содержащим в качестве примеси («активного компонента») лишь диоксид углерода в количестве 0,035%(об.)? На сколько единиц pH оно может измениться при прогнозируемом увеличении содержания CO в атмосферном воздухе в два раза? Примите температуру воздуха равно 298 К, давление − 101,3 кПа, парциальное давление паров воды − 3,12 ·10-3 атм.
7. Какое значение pH следует ожидать у дождевой воды, находящейся в равновесии с атмосферным воздухом, содержащим 0,035%(об.) диоксида углерода, 1млрд-1 диоксида серы и 1млрд-1 аммиака? Температура воздуха равна 298 К, давление 101,3 кПа, парциальное давление паров воды принять равным 3,16 кПа. Какой вклад вносят эти примеси в процесс закисления дождевой воды?
8. Какой минимальный объем природной воды необходим для растворения сероводорода, образовавшегося при окислении 10 г сахара в процессе сульфат- редукции, если весь выделившийся сероводород переходит в раствор, в котором концентрация H2S не превышает значений подпороговой концентрации, определяемой по запаху (ППКорг = 0,05 мг/л)? Молекулярная формула сахарозы С12H22O11.
9. Вычислите жесткость воды, зная, что в 500 л ее содержится 202,5 г Са(НСО3)2.
10. Рассчитать общую жесткость воды (ммоль/л, градусы), если в 0,25 л воды содержится 16,20 мг гидрокарбоната кальция, 2,92 мг гидрокарбоната магния, 11,10 мг хлорида кальция и 3,50 мг хлорида магния.
11. Глинистые и песчаные почвы имеют удельную поверхность 70 и 7 м2/г абс. сухой почвы соответственно. При условии, что воздушно-сухая почва адсорбирует воду только поверхностью однородного слоя толщиной 1 нм, вычислите содержание воды в каждой почве.
12. Карбонатная почва имеет следующий гранулометрический состав: 24% песка и28% пыли и 20% глины. Содержание CaCO3 в почве составляет: 5% в песке, 10% в пыли и 20% в глине. Рассчитайте гранулометрический состав почвы (%): а) в ее начальном состоянии; б) после удаления карбоната кальция с кислотой.
13. Какой минимальный объем природной воды необходим для растворения сероводорода, образовавшегося при окислении 10 г сахара в процессе сульфат- редукции, если весь выделившийся сероводород переходит в раствор, в котором концентрация H2S не превышает значений подпороговой концентрации, определяемой по запаху (ППКорг = 0,05 мг/л)? Молекулярная формула сахарозы С12H22O11.
14. Какое парциальное давление кислорода должно соответствовать редокс-уровню системы, в которой протекает анаэробный процесс восстановления диоксида углерода до метана (pe- = − 4,2), при наступлении равновесия, если pH раствора равен 7?
15. Какое количество мг/л органических соединений условной формулы {CHO} могло образоваться в водоеме в процессе фотосинтеза. Если был нарушен контакт с воздухом и карбонатными породами, растворения или выделения карбоната кальция не происходило? В исходном растворе с pH=6 щелочность воды составляла Щ = 1,1 ммоль/л. В процессе фотосинтеза pH увеличился до значения pH=10. Процесс протекал при нормальном давлении и температуре 298К.
| Вопросы для подготовки к зачету | |||||
| 1. Теоретические и практические основы экохимии окружающей среды. 2. Распространение загрязняющих веществ в окружающей среде и факторы их переноса. 3. Перенос загрязняющих веществ между различными средами. 4. Перенос химических продуктов почва-вода. Уравнение Ленгмюра и Фрейндлиха. 5. Перенос химических веществ почва-воздух. Определение летучести вещества. 6. Перенос вещества вода воздух. Определение скорости переноса К. 7. Понятие аккумуляциии накопление химических веществ водными и наземными организмами. 8. Фотохимические процессы в стратосфере. Циклы Чемпмена. 9. Поведение химических загрязнителей в стратосфере. 10. Особенности химических превращений в тропосфере. 11. Механизм фотохимических превращений азота. Трансформация соединений азота. 12. Механизм фотохимических превращений серы. Кинетика превращений соединений серы. 13. Образование смога. Окислительный тип смога. Механизм образования. 14. Восстановительный тип смога. Химический механизм образования. 15. Окислительно-восстановительные реакции в окружающей среде. Понятие рx. Кинетика окислительно- восстановительных процессов в окружающей среде. 16. Природные воды. Изотопный состав. Минериализация вод. 17. Формирование состава природных вод. Растворимость карбонатных пород и рН поверхностных вод. 18. Загрязнение природных вод промышленными отходами. Редокс-буферность природных вод. Олиготрофные и эвтотрофные состояния воды. 19. Почва. Химический состав. Эколого химическая характеристика почвы. 20. Ионообменная способность и кислотность почвы. Буферность почвы. 21. Коллоидные системы почвы. Понятие коагуляции и пептизации. 22. Химические загрязнители в почве и их поведение. 23. Окислительно-восстановительные процессы в почве. 24. Особенности трансформации фталатов, хлорсодержащих углеводородов, полихлорбифинилов в окружающей среде. 25. Особенности распространения и накопления полициклических ароматических углеводородов в природе. 26. Источники распространения диоксинов и особенности поведения их в окружающей среде. 27. Антропогенные источники поступления радиоактивных изотопов и их воздействие на человека. 28. Состояние проблемы влияния антропогенной деятельности человека на состав и свойства геосфер. 29. Возможные последствия действия химических продуктов на экосистемы. Многофакторные влияния. 30. Молекулярно-биологические воздействия в окружающей среде. Нарушения обмена веществ. 31. Методы оценки токсических воздействий в экосистеме. Понятие экотоксикологии. 32. Экотоксиканты пищевых продуктов и методы их определения. 33. Основные концепции и критерии воздействия химических веществ на природу. Состояние проблемы. 34. Понятие экотоксикологии. Определение и задачи. 35. Основные методы исследований эколого-химических процессов в окружающей среде. 36. Регламентация загрязняющих веществ на природе. | |||||
| 7. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ(МОДУЛЯ) | |||||
| 7.1. Рекомендуемая литература | |||||
| 7.1.1. Основная литература | |||||
| Автор(ы) | Заглавие | Продолжение заглавия | Город | Издательство | Год |
| 1.1 Ларичев Т.А. | Геохимия окружающей среды | Учебное пособие | Кемерово | КГУ https://biblioclub.ru/index.php?page=book&id=232758 | |
| 1.2 Стрелков А. Теплых С.Ю. | Охрана окружающей среды и экология гидросферы: | учебник | Самара | СГАУ https://biblioclub.ru/index.php?page=book_red&id=256154&sr=1 | |
| 1.3 Хизбуллин Ф.Ф. | Источники эмиссии ксенобиотиков в окружающую среду | Учебное пособие | Уфа | УГУЭС | |
| 7.1.2. Дополнительная литература | |||||
| Автор(ы) | Заглавие | Продолжение заглавия | Город | Издательство | Год |
| 2.1 Хаханина Т.И. | Химия окружающей среды | Учебник Бакалавр. Академический курс | Москва | Юрайт | |
| 2.2 Алексеенко В.А., Суворинов А.В., Власова Е.В. | Металлы в окружающей среде: оценка эколого-геохимических измерений | сборник задач | Москва | Логос https://biblioclub.ru/index.php?page=book&id=85028 | |
| 2.3 Голдовская Л.Ф. | Химия окружающей среды: | Учебник для вузов | Москва | Мир БИНОМ | |
| 7.1.3.Методические разработки | |||||
| Автор(ы) | Заглавие | Продолжение заглавия | Город | Издательство | Год |
| 3.1 Латыпова Ф.М. | Химия окружающей среды: | Методические указания по выполнению контрольных работ | Уфа | УГУЭС |