Презентация: Химическая экология

1. ВВЕДЕНИЕ В
ХИМИЧЕСКУЮ ЭКОЛОГИЮ
О.Г. Радугина

2. Термин экология – 1866 г
• Первоначально обозначал часть
биологии, изучающую отношения
организмов между собой и окружающей
средой
• Эрнст Геккель (1834-1919) немецкий
биолог-эволюционист

3. Современная экология
• Комплекс наук о взаимоотношениях
живых организмов,
надорганизменных биологических,
а также биокосных образований с
окружающей средой и друг с
другом

4. Разделы экологии
• Общая экология
• Прикладная экология
• Химическая экология
• Экологическая химия
• Экология человека
• Геоэкология и биогеохимия
• Биоэкология и др.

5. Химическая экология изучает
• взаимоотношения в экосистемах с
позиций химических и биохимических
взаимодействий в них;

6. • химические процессы протекающие в
биосфере, химическое загрязнение
окружающей среды и его влияние на
экологическое равновесие;
• дает характеристику химических
загрязнителей и способов определения
уровня загрязнений и разрабатывает
методы борьбы с загрязнением
окружающей среды.

7. Потребление минеральных и
органических ресурсов одним
жителем Земли, т/год
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
1913 1940 1960 2000
Гистограмма 1

8. По оценке ВОЗ
• Известно>6 млн химических соединений
• Практически используются до 500 тыс.
• ~ 40 тыс. соединений обладают
вредными для человека свойствами
• > 12 тыс. - токсичны

9. Вещества - загрязнители
• Попадают в биосферу в процессе
человеческой деятельности
• Нарушают баланс веществ экосистемы;
их цикличность, образуются с >
скоростью, чем уничтожаются
• Делают среду обитания<благоприятной
• Мигрируют

10. Терминология
• Мутагенные – порождающие мутации
• Канцерогенные – вызывающие опухоли
(>25 тыс. соединений)
• Тератогенные – вызывающие уродства
(от греч. тератос – чудовище)

11. Терминология
• Ксенобиотики (от греч. ксенос – чужой +
биос – жизнь) – вещества чужеродные
для живых организмов, не входящие в
естественные биогеохимические циклы,
их наличие в биосфере прямо или
косвенно связано с хозяйственной
деятельностью человека

12. Терминология
• Поллютанты (от лат. поллюцио –
марание) – химические вещества,
загрязняющие среду обитания (синоним
– загрязнители)
• Экзогенные вещества (от греч. эксо –
снаружи + генезис – происхождение) –
неприродного происхождение, т.е.
антропогенны

13. Терминология
• Экотоксиканты (от греч. ойкос – дом +
токсикон –яд) – ядовитые вещества
антропогенного происхождения,
вызывающие серьёзные нарушения в
структуре экосистем
• Персистентность – обладание
нежелательной химической
устойчивостью

14. Пример:
• Бромофос –
химически нестойкий инсектицид легко
разлагается. Одним из продуктов
реакции разложения является
1,4-дихлор-3-бромфенол

15. Терминология
• Суперэкотоксиканты СЭТ ( от лат.
супер – сверху) – вещества,
обладающие в малых дозах мощным
токсическим действием
полифункционального характера. Для
них теряет смысл ПДК, они резко
повышают чувствительность
организмов к менее токсичным
поллютантам (диоксины, дибензофу-
раны, нитрозамины и др)

16. Информация к размышлению
• Возраст планеты Земля – 4,6 млрд лет
• R(Земли) по экватору 6380 км
• Экосистемы: саванны, болота,
прибрежные шельфы, тундры, леса…
• Ресурсы используемые человечеством:
вода, воздух, почва, минералы, нефть,
древесина, рыба и тд.

17. Уникальность планеты Земля
• Расстояние от Солнца 1АЕ=150 млн км
• Расположение внутри орбит планет-
гигантов, прежде всего Юпитера
• Присутствие массивного спутника Луны
• Оптимальный размер Земли
обеспечивает сохранение жидкого
ядра, магнитосферы, атмосферы

18. Уникальность планеты Земля
• Перепад температур между внешним ядром
Земли и поверхностью: конвекция и адвекция
в мантии, магматизм, вулканизм с
выделением углекислого газа, необходимиго
растительности
• Тектоника плит – удаление с поверхности
(субдукция) избытка углекислого газа и воды (
амер. геофизик Р.Бострем)

19. Информация к размышлению
• Начало индустриального периода
1750 г

20. Положительный пример
• 60-е годы 20 в. – трагедия Великих
американских озёр: 5 озёр -22,7 м3
воды
• За 25 лет специальная программа
-финансировалась правительствами
США и Канады – позволила вернуть им
первоначальную чистоту!
• При этом в штате Миннесота на оз.
Верхнее горнометаллургический
комбинат, а вокруг курортное место.

21. Стандарты качества окружающей
среды
• Экологические:
ПДК - предельно допустимая концентрация
ПДУ - предельно допустимый уровень
• Производственно-хозяйственные:
ПДВ - - предельно допустимый выброс
ПДС - предельно допустимый сброс
ПДП - предельно допустимое поступление
ПГП - предельно годовое поступление

22. ПДК
• Основная величина экологического
нормирования
• ПДК – это такое содержание вредного
вещества в окружающей среде, которое при
постоянном контакте или при воздействии за
определённый промежуток времени
практически не влияет на здоровье человека
и не вызывает неблагоприятных изменений у
его потомства

23. Различают ПДК
• ПДК р.з. – ПДК поллютанта в воздухе
рабочей зоны, мг/м3
;
• ПДК с.с. – ПДК поллютанта
среднесуточная в воздухе населенных
мест мг/м3
;
• ПДК м.р. – ПДК поллютанта в воздухе
населенных мест максимальная
разовая, мг/м3
;

24. Различают ПДК
• ПДКводн. – ПДК загрязняющих веществ в
различных типах водоемов –
хозяйственно-питьевого, культурно-
бытового и рыбохозяйственного
назначения, мг/л
• ПДК для содержания поллютантов в
почве, мг/кг.

25. Регламентируются
• ГОСТ – международный стандарт
• ГОСТ Р – национальный стандарт
• СНиП – строительные нормы и правила
• СанПиН – санитарные нормы и правила
• ГН – гигиенические нормативы
• ОСТы – отраслевые стандерты

26. Если концентрация Hg в атмосфере
региона = ПДК = 0,3 мг/м3
• то её концентрация в воде водоёмов за
счет осадков и последующего смыва с
почв достигает 15 мкг/л
• ПДК(Hg) в питьевой воде = 5 мкг/л
• ПДК(Hg) в рыбной продукции
достигаются уже при С(Hg) = 0,5 мкг/л
• Во сколько раз будет превышено
ПДК(Hg) в рыбе?

27. Спасибо за внимание