Андруз Дж.,Бримблекумб П., Джикелз Т., Лисс П. 

Введение в химию окружающей среды

М.: Мир, 1999. 271 с.

Книга англ. ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в разных масштабах; показан химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов, атмосферы, процессы выветривания; раскрывается механизм действия геохимических процессов и влияние на них человеческой деятельности. 

Предисловие

В 1980-е и 1990-е годы проблемы, связанные с окружающей сре­дой, широко обсуждались учеными, политиками и в средствах массовой информации. Большое внимание было уделено во­просам глобального и регионального масштаба, например эмиссии диоксида углерода (ССЬ), связанной с глобальным по­теплением климата, и истощению озонового слоя стратосферы в связи с выбросами хлорфторуглеводородов (ХФУ). Однако проблемы местного значения рассматривались не менее серьез­но, поскольку их последствия оказываются более явными и непосредственными. Вопросы, связанные с загрязнением вод­ных ресурсов продуктами выщелачивания, поступающими со свалок, и образованием радона в жилых домах, являются теперь достоянием не только нескольких узких специалистов, но и за­ботой широкого круга населения. Следует отметить, что многие из этих проблем требуют понимания механизмов химических реакций и потому химия окружающей среды становится осо­бенно важной и актуальной дисциплиной.

Мы решили, что пришло время для создания нового элемен­тарного учебника по химии окружающей среды в основном для студентов, а также для других читателей, у которых химическое образование невелико или отсутствует. Нашей целью было озна­комить их с некоторыми основополагающими химическими принципами, которые используются в химии окружающей сре­ды, и проиллюстрировать их применение в различных ситуа­циях как глобального, так и регионального масштаба. Мы не видим четкой границы между химией веществ, связанных с дея­тельностью человека (эмиссия С02, ХФУ), и геохимией Земли. Основной темой этой книги является необходимость понима­ния того, как протекают природные геохимические процессы и как они действовали в различных временных масштабах. Такое понимание дает базовую информацию, на основе которой мож­но количественно учесть последствия вмешательства человека в химические процессы. Мы не пытались дать исчерпывающий обзор и избрали темы, освещающие основополагающие хими­ческие принципы.

У нас есть некоторый опыт преподавания химии окружаю­щей среды как химикам, так и не химикам, благодаря нашему начальному курсу по химии окружающей среды, который со­ставляет часть курса для студентов факультета наук по окружаю­щей среде в университете Восточной Англии. В течение 14 лет мы использовали учебник Р. В. Рейсвелла, П. Бримблекумба, Д. Л. Дента и П. С. Лисса «Химия окружающей среды», резуль­тат более ранней совместной работы в университете Восточной Англии, опубликованный Эдвардом Арнольдом в 1980 г. Книга была неплохой, но сейчас устарела, частично из-за большого числа недавних волнующих открытий в области химии окружа­ющей среды и частично из-за того, что акцент теперь сместился в сторону интересов человека и его временных рамок. Однако в новой книге мы частично сохранили стиль ее «старшего брата», особенно там, где предыдущая книга хорошо воспринималась нашими студентами.

Местами содержание настоящей книги опережает то, что бы­ло в начальном курсе, и постепенно подготавливает студентов к дипломной работе. Мы надеемся, что охваченный нами матери­ал подойдет для других начальных курсов по окружающей среде, наукам о Земле и географии в университетах и колледжах. Он может также пригодиться для некоторых курсов по биологиче­ским и химическим наукам.

Джулиан Андруз, Питер Бримблекумб, Тим Джикелз и Питер Лисе Университет Восточной Англии, Норидж, Великобритания

Оглавление:

Предисловие................................... 5

Благодарности ................................. 7

Обозначения и сокращения....................... Ю

Глава 1. Введение .............................. 13

1.1. Что такое химия окружающей среды............... 13

1.2. В начале ....................................... 15

1.3. Происхождение и эволюция Земли................ 16

1.4. Структура этой книги............................ 23

1.5. Литература..................................... 24

Глава 2. Атмосфера............................. 25

2.1. Введение....................................... 25

2.2. Состав атмосферы............................... 25

2.3. Устойчивое состояние или равновесие?............ 32

2.4. Природные источники........................... 36

2.5. Реакционная способность следовых веществ в атмо­сфере .......................................... 44

2.6. Городская атмосфера............................ 49

2.7. Загрязнение воздуха и здоровье ................... 58

2.8. Последствия загрязнения воздуха ................. 60

2.9. Процессы удаления ............................. 62

2.10. Литература.................................... 65

Глава 3. Наземная среда......................... 66

3.1. Наземная среда, кора и круговорот веществ ........ 66

3.2. Структура силикатов ............................ 72

3.3. Процессы выветривания........................ 81

3.4. Механизмы химического выветривания .......... 82

3.5. Контроль скоростей реакций выветривания....... 92

3.6. Твердые продукты выветривания ................ 99

3.7. Химия континентальных вод.................... 119

3.8. Литература.................................... 150

Глава 4. Океаны................................ I51

4.1. Введение ..................................... 151

4.2. Процессы в дельтах и эстуариях ................. 151

4.3. Химия главных ионов в морской воде ............. 160

4.4. Химический круговорот главных ионов............ 163

4.5. Следовые химические компоненты в морской воде .. 192

4.6. Литература..................................... 210

Глава 5. Глобальные изменения................... 211

5.1. Почему химию окружающей среды следует изучать в глобальном масштабе? ........................... 211

5.2. Какие вещества включены в круговорот?........... 212

5.3. Цикл углерода.................................. 214

5.4. Цикл серы ..................................... 239

5.5. Хлорфторуглеводороды и стратосферный озон...... 254

5.6. Литература..................................... 260

Приложения ................................... 261

Предметный указатель........................... 265