Эволюция антропогенных загрязнений в окружающей среде. Роль физико-химических явлений

Содержание

Слайд 2

Антропогенные загрязнения -применяется ~80 000 синтетических веществ -образуется ~100 000 веществ

Антропогенные загрязнения

-применяется ~80 000 синтетических веществ
-образуется ~100 000 веществ

Эволюция элементов /

веществ в окружающей среде

физические и физико-химические превращения
химические
биологические
ядерные реакции

Вещества
влияют на превращения других веществ!!!
-непосредственно
-опосредованно

Слайд 3

Эволюция и круговорот веществ?

Эволюция и круговорот веществ?

Слайд 4

физические и физико-химические превращения симметрия!

физические и физико-химические превращения

симметрия!

Слайд 5

физические и физико-химические превращения Испарение + сублимация/конденсация

физические и физико-химические превращения

Испарение + сублимация/конденсация

Слайд 6

Уравнение Клаузиуса-Клапейрона Фазовые переходы Агрегатное состояние воды? Почему СО2 газ?

Уравнение Клаузиуса-Клапейрона

Фазовые переходы

Агрегатное состояние воды? Почему СО2 газ?

Слайд 7

Самая горячая вода на планете: 464 К (р=298 атм) физические и

Самая горячая вода на планете: 464 К (р=298 атм)

физические и физико-химические

превращения

«Черный курильщик»,
Атлантический океан

646

(191 °C)

Слайд 8

Насыщенный пар... Испарение/конденсация Закон Рауля Законы Коновалова Перегонка, ректификация

Насыщенный пар...

Испарение/конденсация

Закон Рауля

Законы Коновалова
Перегонка, ректификация

Слайд 9

физические и физико-химические превращения Плавление/ кристаллизация

физические и физико-химические превращения

Плавление/ кристаллизация

Слайд 10

Таяние ледников Повышение Т воздуха Мультидекадные осцилляции – квазипериодические колебания Т

Таяние ледников
Повышение Т воздуха
Мультидекадные осцилляции – квазипериодические колебания Т поверхности океана
Теплые

течения

физические и физико-химические превращения

Плавление/ кристаллизация

Круговорот воды и необратимые изменения…

Слайд 11

физические и физико-химические превращения Плавление/кристаллизация Криоскопия Температура замерзания... Морской лед: – 2ºС -очистка воды -концентрирование

физические и физико-химические превращения

Плавление/кристаллизация

Криоскопия

Температура замерзания...

Морской лед: – 2ºС

-очистка воды
-концентрирование

Слайд 12

физические и физико-химические превращения Выпадение осадка, кристаллизация, образование твердых растворов 1

физические и физико-химические превращения

Выпадение осадка, кристаллизация, образование твердых растворов

1 см/100 лет,

иногда 4-5 см/100 лет

Сталактиты (свешиваются с потолка)
Сталагмиты (растут снизу вверх)
Сталагнаты
Геликтиты

образование и разрушение минералов

Слайд 13

Мертвое море Проблема пересыхания

Мертвое море

Проблема пересыхания

Слайд 14

Растворение твердых тел Уравнение Шредера

Растворение твердых тел

Уравнение Шредера

Слайд 15

Влияние кривизны поверхности pr > p∞ pr уравнение Томсона (Кельвина) капиллярная конденсация

Влияние кривизны поверхности

pr > p∞

pr < p∞

уравнение Томсона (Кельвина)

капиллярная конденсация

Слайд 16

Влияние кривизны поверхности на растворимость твердых тел уравнение Гиббса – Фрейндлиха

Влияние кривизны поверхности на
растворимость твердых тел

уравнение Гиббса – Фрейндлиха – Оствальда

Рекристаллизация

сr > с∞

сr < с∞

выступы

растворяются

углубления заращиваются

плоская поверхность

-фазовые переходы
-реакционная способность

Слайд 17

физические и физико-химические превращения Диффузия & миграция Химических элементов (геохимическая эволюция) Химических веществ

физические и физико-химические превращения

Диффузия & миграция

Химических элементов (геохимическая эволюция)
Химических

веществ
Слайд 18

Диффузия необратима; Идет из области с большей концентрацией в область меньшей

Диффузия необратима;
Идет из области с большей концентрацией в

область меньшей

стационарная

1-й закон Фика

yравнение
Эйнштейна

D = f (T, r, η)

Адольф Фик (1829-1901)

Альберт
Эйнштейн

Диффузия

Слайд 19

Адсорбция... техническое и коллоиднохимическое определения Примеры! (Самопроизвольное расхождение концентрации, а не

Адсорбция... техническое и коллоиднохимическое определения

Примеры!

(Самопроизвольное расхождение концентрации,
а не их выравнивание!)

Причина

адсорбции...

Вещества могут концентрироваться на
поверхности или уходить в объем фаз

Свойства системы (устойчивость, межфазная энергия)

Адсорбция – универсальный процесс!

Роль адсорбции?

Слайд 20

физические и физико-химические превращения

физические и физико-химические превращения

Слайд 21

Слайд 22

Химические превращения Химические реакции обмена, замещения, вытеснения…. Окислительно-восстановительные реакции Гидролиз Фотохимические

Химические превращения

Химические реакции обмена, замещения, вытеснения….
Окислительно-восстановительные реакции
Гидролиз
Фотохимические реакции (свободно-радикальные процессы в

атмосфере, фотосинтез)
Образование комплексных соединений (гидросфера, почвы, литосфера)

Образование новых материалов
Разрушение уже существующих

Результат

минералы литосферы
почвы
растения и живые организмы

Слайд 23

Биологические превращения Естественный круговорот веществ, метаболические процессы, жизнедеятельность организмов Разложение органических

Биологические превращения

Естественный круговорот веществ, метаболические процессы, жизнедеятельность организмов
Разложение органических веществ
Формирование почв
Восстановление

почв
Биохимическая очистка
Слайд 24

Антропогенные загрязнения Разложимые биологически вещества подвергаются атаке микроорганизмов, ведущей к их

Антропогенные загрязнения

Разложимые биологически вещества
подвергаются атаке микроорганизмов, ведущей к их деградации и

полному удалению
подходящий субстрат для микробной активности
Биологически неразложимые вещества
не изменяются под действием микроорганизмов.
сохраняются в окружающей среде в неизменной форме, несмотря на то, что они могут растворяться или транспортироваться
Химически разложимые вещества
уничтожаются в ходе химических реакций в окружающей среде (например, кислоты)

По поведению в окружающей среде