Беленькая Инна

РЕФЕРАТ:
«Химия и охрана окружающей среды»

Скачать:

Предварительный просмотр:

МУНИЦИПАЛЬНОЕ КАЗЕННОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

«СРЕДНЯЯ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ШКОЛА № 7»

РЕФЕРАТ:

«Химия и охрана окружающей среды»

РАБОТУ ВЫПОЛНИЛА: УЧЕНИЦА 11 КЛАССА БЕЛЕНЬКАЯ ИННА

УЧИТЕЛЬ: ПАНАЭТОВА СОФЬЯ ИЛЬИНИЧНА

2015

СТ. ЕССЕНТУКСКАЯ

С давних пор люди стремятся познать мир, в котором живут, с которым постоянно взаимодействуют, откуда черпают все необходимое для жизни.

Земля, вода, воздух образуют как бы сферические оболочки, покрывающие земной шар, они и получили название литосферы, гидросферы и атмосферы. Наиболее специфическая и важная сфера, где обитает все живое, получила название «биосфера» (от греческого – жизнь и шар). Согласно учению выдающегося ученого академика В.И. Вернадского, в биосфере живое вещество и среда обитания связаны и взаимодействуют между собой, образуя целостную и динамическую систему. Так, появление в давние времена зеленых хлорофилловых растений привело к полному изменению химического состава атмосферы. А это, в свою очередь, явилось предпосылкой всей последующей эволюции жизни на Земле.

В.И. Вернадский впервые сформулировал идею о том, что человеческий фактор в развитии биосферы стал главенствующим, что деятельность людей даже там, где она еще незначительна, растет со скоростью, превышающей скорость развития эволюции природы. Поэтому в современных условиях учение о биосфере приобрело важное практическое значение. Общество с его постоянно растущими техническими возможностями, если оно заботится только о сегодняшнем дне и берет от природы слишком много, не учитывая ее ограниченную способность к восстановлению и воспроизводству своих ресурсов, может нарушить целостность биосферы.

Биосфера устроена очень сложно. Множеством нитей связанны организмы между собой неживой материей. Разрыв любых связей или, наоборот, их искусственное усиление – причина угрозы биосферы.

«Все живое происходит от живого» - установил итальянский врач Ф.Реди еще в XVII веке. В.И. Вернадский отмечал, что этот принцип не имеет абсолютного значения, а отражает лишь определенный эмпирический опыт, справедливый для известных нам физико-химических условий. Когда-то в прошлом, при иных условиях, этот принцип был нарушен. Согласно гипотезе академика А.И. Опарина, выдвинутой еще в 1924 г., жизнь на земле возникла на определенной ступени эволюции. Взаимодействие первичной атмосферы и первичного океана при тогдашних физико-химических условиях привело к образованию беловых тел, их сгустков и частиц, обладавших способностью к поглощению веществ из внешней среды из внешней среды. Затем, потребовалась длительная эволюция, чтобы возникли простейшие организмы. В последние 30 лет не раз ставились опыт, в которых моделировалась первичная атмосфера. Пи различных физических условиях, включая электрический разряд, в этих опытах неизменно образовывались белковые соединения.

Жизнь – это «способ существования белковых тел». Жизнь не могла возникнуть и затем длительное время существовать как один какой-либо вид организмов, из которого потом в ходе эволюции появилось все остальное. Знание роли живого вещества заставляет предполагать одновременное (в геологическом масштабе времени) образование группы простейших одноклеточных организмов. Эти организмы могли выполнять различные биогеохимические функции и сформировать биосферу. Из этих простейших организмов эволюционным путем возникли все остальные организмы, которые существовали затем только в пределах биосферы.

Биосфера состоит из косного и живого вещества. Косное вещество, слагающееся из различных химических соединений и минералов, за исключением созданных человеком. Живое вещество, напротив, постоянно меняется и обновляется. Живой мир палеозоя резко отличается от живого мира нашего времени. Появление жизни на нашей планете – это и есть появление на ней биосферы.

Последние данные палеонтологии указывают на необычайную древность зарождения жизни. Уже примерно через 500 млн. лет после образования Земли появились предки сине-зеленых водорослей. Они были способны к фотосинтезу, т.е. к усвоению солнечней энергии. Время зарождения жизни время образования нашей планеты состоят не столь уж далеко друг от друга.

Термин «экология» (от греческого – жилище и наука) введен немецким биологом Э.Геккелем в 1866 г. Экология – наука об отношениях растительных и животных организмов и их популяций друг с другом и со средой обитания. Экология развивалась в двух направлениях. Представители одного из них исследовали биосферу без учета воздействия человека. Другие ученые включали человека и его деятельность в свою область исследований.

Первое направление в экологии явилось исключительно плодотворным при изучении животного в растительного мира. Второе приобрело особенно важное значение в наше время, для познания современных взаимоотношений человека с окружающей средой. В этом смысле экология выходит далеко за рамки биологической науки Современный ученый- эколог, наряду с биологией, обязан овладеть целым рядом научных дисциплин – геофизикой, технологией и т.д.

Воздух – один из основных элементов среды – необходим всему живому на земле. Без пищи человек обходиться пять недель, без воды- пять дней, без воздуха – пять минут. Но нормальная жизнедеятельность людей требует не только наличия воздуха, но и его определенной чистоты. От качества воздуха зависят здоровье людей, состояние животного растительного мира, прочность и долговечность любых конструкций знаний, сооружений. Загрязненный воздух – источник загрязнения вод, суши, морей, почв.

Атмосферный воздух – необходимый природный ресурс. Кислород, входящий в состав атмосфер, используется живыми организмами в процессе дыхания, он применяется при сжигании любого топлива в различных производственных установках и двигателях. Атмосфера – важный путь сообщения, используемый авиацией. Основной потребитель воздуха в природе – флора и фауна земли. Подсчитано, что весь воздушный океан проходит через земные живые организмы, включая человека, примерно за десять лет.

Очень долгое время люди считали воздух простым веществом. И только в XVIII веке французский ученый Лавуазье установил, что воздух является механической смесью различных газов. Атмосфера – газовая оболочка Земли. Она регулирует тепловой режим Земли, способствует перераспределению тепла по земному шару. Лучистая энергия Солнца – практически единственный источник теплоты для поверхности Земли. Она определяет и световой режим Земли. Лучистая энергия Солнца частично поглощается атмосферой. Достигая поверхности Земли, энергия частично поглощается почвой и водоемами, морями и океанами, частично отражается в атмосферу.

Нетрудно представить себе, каким был температурный режим Земли, если бы не было атмосферы: ночью и зимой она бы сильно охлаждалась за счет собственного излучения, а летом и днем перегревалась за счет солнечной энергии, радиации. Так происходит, например, на Луне, где нет атмосферы.

Атмосфера защищает и от «звездных осколков». Размеры метеоритов в подавляющем большинстве не превышают величины горошины. С огромной скоростью они под влиянием земного притяжения врезаются в атмосферу планеты, раскаляются за счет трения о воздух и на высоте около 60-70 км большей частью сгорают. Если бы отсутствовала атмосфера, на Землю падали бы и крупные космические осколки. Когда число частиц, вторгшихся в атмосферу Земли, особенно велико, создается впечатление «звездного дождя». Суеверные люди считали его «небесным знамением». На самом деле в этом нет ничего сверхъестественного.

Наличие воздушной оболочки придает нашему небу голубой цвет, т.к. молекулы основных элементов воздуха и различные примеси, содержащиеся в нем, рассеивают главным образом лучи с короткой длиной волны, т.е. фиолетовые, синие и голубые. Это зависит от количества и размеров примесей в атмосфере.

Все процессы, развивающиеся в атмосфере, осуществляются за счет энергии, получаемой Землей от Солнца. Благодаря ей, ежегодно с поверхности Земли испаряются многие миллиарды тонн воды. Атмосфера выполняет чрезвычайно важную роль перераспределения влаги на земном шаре. Поступившая в атмосферу в виде пара вода переносится на огромные расстояния и за тем снова выпадает на Землю.

Воздушный океан обладает способностью к самоочищению от загрязняющих веществ. Аэрозоли вымываются из атмосферы осадками, ионы оседают под влиянием электрического поля атмосферы, а также вследствие гравитации. Процессы самоочищения атмосферы связаны не только с выпадением осадков и образованием нисходящих потоков, но и с другими метеорологическими явлениями.

Всякое загрязнение вызывает у природы защитную реакцию, направленную на его нейтрализацию. Эта способность природы долгое время эксплуатировалась человеком бездумно и хищнически. Отходы производства выбрасывались в воздух в расчет на то, что все они, в конечном итоге, будут обезврежены и переработаны самой природой. При этом не возникало и мысли о наносимом ей ущербе. Казалось, что, как ни велика общая масса отходов, она незначительна по сравнению с защитными ресурсами. Однако при прогрессирующем росте загрязнений становится очевидным, что природные системы самоочищения рано или поздно не смогут выдержать такой натиск. Способность атмосферы к самоочищению имеет определенные границы. Если они будут превышены, то самоочищение в атмосфере не приведет к полному рассеиванию и разложению примесей. Поэтому большие объемы вредных выбросов в атмосферу вызывают целый ряд неблагоприятных последствий.

Основными источниками загрязнения атмосферного воздуха являются автомобили и другие виды транспорта, а также промышленные предприятия.

Выбросы автотранспорта, составляющие около половины атмосферных выбросов антропогенного происхождения, образуются из выбросов двигателя и стартера автомашины, продуктов износа механических частей, покрышек и дорожного покрытия. В состав выбросов помимо азота, кислорода, диоксида углерода и воды входят такие вредные компоненты, как оксид углерода, углеводороды, диоксиды азота и серы, а также твердые частицы.

К числу вредных компонентов относятся и твердые выбросы, содержащие свинец и сажу, на поверхности которой адсорбируются циклические углеводороды, ряд которых, согласно новейшим данным, обладает канцерогенными свойствами.

Предприятия металлургической, химической, цементной и других отраслей промышленности выбрасывают в атмосферу огромное количество золы, сернистых и других вредных газов, выделяющихся при различных технологических производственных процессах.

Загрязнение окружающей среды, и в особенности воздуха, выбросами промышленных предприятий, автомобильного транспорта вызывает в последние годы все большее беспокойство людей во многих странах. В декабре 1984 г. в индийском городе Бхопал в результате утечки почти 40 тонн ядовитого газа на заводе американской компании «Юнион карбайд» погибли более 2,5 тысяч человек и свыше 50 тысяч получили тяжелые отравления. Специалисты, участвовавшие в расследовании, подчеркивают, что американская монополия грубо нарушила технологические нормы при сооружении химического комбината в Бхопале. Его объекты не были оборудованы системой предупреждения утечки ядовитых веществ. Завод строился в нарушении норм охраны окружающей среды.

Атмосферный воздух, как уже отмечалось, принадлежит к числу основных компонентов окружающей природной среды. С чистотой воздуха связаны здоровье человека, состояние животного и растительного мира.

Почва – особое природное образование, обладающее рядом свойств, присущих живой и неживой природе. Важнейшее ее свойство – плодородие, т.е. способность обеспечивать рост и развитие растений.

Природное плодородие имеет различный уровень, зависящий от состояния и свойств почвы и факторов почвообразования. Земля – важнейшее богатство общества, она не только главное средство производства в сельском хозяйстве, но и базис размещения и развития всех отраслей народного хозяйства. С давних пор люди ласково и уважительно называют земля – матушка, кормилица и поилица.

Почва состоит из твердой, жидкой, газообразной и живой части. В твердой части преобладают минеральные вещества. Твердые частицы заполняют не весь объем почвенной массы, а лишь некоторую ее часть. Другую часть составляют поры – промежутки различного размера и формы между частичками и их агрегатами. В порах находится почвенный раствор и почвенный воздух. Соотношение их непрерывно меняется: чем больше поры заполнены влагой, тем затруднительнее газовый обмен между почвой и атмосферой, тем медленнее протекают в почвенной массе процессы окисления и быстрее процессы восстановления.
Минералогический состав твердой части почвы во многом определяет ее плодородие. В состав минеральных веществ входят: кремний, алюминий, железо, калий, магний, кальций, фосфор, сера, значительно меньше содержится молибдена, бора, фтора и др. Подавляющее большинство элементов находится в окисленной форме.
В состав твердой части почвы входит органическое вещество, основная часть которого представлена гумусом. Гумус (перегной) – органическое вещество почвы, образующееся за счет разложения растительных и животных остатков и продуктов жизнедеятельности. В состав органического вещества входят такие соединения, содержащиеся в растительных и животных остатках: клетчатка, белки, сахара, смолы, жиры, дубильные вещества и т.д. При разложении органических веществ содержащийся в них азот переходит в формы, доступные растениям. В естественных условиях они являются основным источником питания растительного организма.
Жидкая часть почвы, т.е. почвенный раствор, - активный компонент почвы, осуществляющий перенос веществ внутри нее, вынос из почвы и снабжение растений водой и растворенными элементами питания.
Газообразная часть – почвенный воздух. Живая часть почвы состоит из почвенных микроорганизмов и представителей многих групп беспозвоночных животных – простейших, червей, моллюсков, насекомых и др. Он является важнейшим звеном всех наземных биоценозов и биосферы Земли в целом.
В связи с широким использованием удобрений обостряется проблема загрязнения окружающей среды, с которой уже столкнулись страны с высокоинтенсивным сельхозпроизводством.
Наибольшую опасность представляют азотные удобрение вследствие большой подвижности нитратного азота. Они легко вымываются и загрязняют водоемы и грунтовые воды. На долю сельскохозяйственного производства приходится не менее половины связанного азота, поступающего в водоемы.
Нитраты накапливаются выше допустимых норм не только в воде, но и в растениях – как в продовольственных, так и в кормовых. Если сами по себе нитраты не представляют собой опасности для здоровья человека и животных, то образующиеся в них нитраты высоко токсичны, в частности вызывают тяжелое заболевание крови у детей. Из нитратов могут образоваться нитро амины, обладающие канцерогенным эффектом.

Менее опасны фосфорные удобрения. Ион фосфата малоподвижен, прочно закрепляется в почве и практически нетоксичен для человека и животных. Основным источником загрязнения водоемов фосфором является не сельское хозяйство, а промышленные и бытовые стоки. Доля сельского хозяйства в загрязнении вод фосфором не превышает 10-15%. Особенно массивным источником загрязнения этим элементом стали в последнее время моющие средства, содержащие полифосфаты. Значительное накопление фосфата в водоемах также способствует эвтрофикации водоемов.
Специфическая особенность фосфорных удобрений заключается в том, что применение их в больших дозах приводит к накоплению в почве других нежелательных элементов: стабильного стронция, фтора, естественных радиоактивных соединений урана, радия, тория.
Третий основной элемент питания растений – калий – не оказывает существенно вредного влияния на окружающую среду. Однако с калийными удобрениями вносится много хлора, поступление которого в грунтовые воды также нежелательно.
Перестройка агрохимической службы страны, создание агрохимических центров открывает новые возможности в повышении эффективности использования туков, позволяют лучше организовать их хранение, транспортировку и внесение в почву. Одна из профилактических мер – применение удобрений в соответствии с рекомендациями, которые разрабатываются применительно к конкретным почвенно-климатическим условиям. Для всех хозяйств ежегодно составляются научно обоснованные планы рационального использования органических и минеральных удобрений. Установлен также постоянный контроль за уровнем загрязнения окружающей среды удобрениями, применяемыми в сельском хозяйстве. Такой контроль возложен на специальные отделы, созданные в агротехнических лабораториях и станциях химизации, оснащенных необходимыми приборами и лабораторным оборудованием.
Вода – основа всей жизни на Земле. Водяной пар, находящийся в атмосфере, пропускает большую часть солнечных лучей и задерживает тепловое излучение Земли в мировое пространство, регулирует тепловой баланс планеты. Вода обладает высокой теплостойкостью. Накопление тепла в гидросфере летом и отдача его зимой смягчает климат Земли.
Вода в природе находится в твердом, жидком и газообразном состоянии. Вода разрушает горные породы, растворяет неорганические соединения и переносит их на большие расстояния. Большинство биохимических и биофизических процессов, связанных с обменом веществ в живых организмах, могут протекать только при наличии водной среды. Вода – единственный источник кислорода, поступающего в атмосферу при фотосинтезе. Вода входит во все ткани и клетки живых организмов. Она является наилучшим растворителем. Вода – единственное в природе минеральное вещество, которое нельзя заменить другими веществами. Вода – один из важнейших факторов, определяющих размещение производительных сил, важнейшее свойство производства. Она играет огромную роль в жизни человека.

В круговороте воды в биосфере суммарное испарение уравновешивается выпадением осадков. Удаление некоторого количества водорода в космос компенсируется в основном за счет ювенильной воды (подземной воды, поднимающейся на поверхность из магматических очагов). С поверхности океана испаряется больше воды, чем поступает с осадками. «Лишние» осадки, выпавшие на сушу, питают ледники, пополняют грунтовые воды и реки и возвращаются со стоком воды в океан. Часть воды расходуется на транспирацию растений.

В морях, реках и озерах ведется рыбный промысел. Флора и фауна рыбных водоемов нашей страны весьма богата и разнообразна. В них вылавливают около 250 видов рыб.

С помощью воды намываются плотины. По воде путешествуют, сплавляют лес. Без чистой воды немыслима жизнь на земле, поэтому защита водных ресурсов от загрязнения и истощения является одной из важнейших задач современности.

Большую роль вода играет в жизнедеятельности человека. У взрослого человека вода составляет более половины массы тела.

Ни один жизненный процесс в организме человека или животного не может совершаться без воды. Важной составной частью каждой летки является вода. В одной среде протекают жизненно важные функции организма. Если без пищи человек может существовать 50 и более суток, то без воды смерть наступает через 5 дней.

Основная причина загрязнения водных бассейнов – сброс в воемы неочищенных или недостаточно очищенных сточных вод промышленными предприятиями, коммунальным и сельским хозяйством.

Загрязнения, поступающие в сточные воды, условно можно разделить на несколько групп. По физическому состоянию выделяют нерастворимые, коллоидные и растворимые примеси. По совей природе загрязнения делятся на минеральные, органические, бактериальные, биологические.

Минеральные загрязнения обычно представлены песком, глинистыми частицами, частицами руды, шлака, минеральных солей, растворами кислот, щелочей и др. веществами.

Органические загрязнения, в свою очередь, подразделяются по происхождению на растительные и животные. Растительные органические загрязнения представляют собой остатки растений, бумаги, растительное масло и т.д. загрязнения животного происхождения – физиологические выделения людей и животных, остатки тканей животных, клеевые вещества и др.

К бактериальным и биологическим загрязнениям относятся различные микробы, микроорганизмы, в частности, дрожжевые и плесневые грибы, мелкие водоросли, бактерии. Бактериальные и биологические загрязнения характерны для бытовых сточных вод и для сток некоторых промышленных предприятий. Среди последних необходимо строго указать на бойни, кожевенные заводы, фабрики первичной обработки шерсти, меховые производства, биофабрики, предприятия микробиологической промышленности и т.д.

Источниками загрязнения подземных вод могут быть:

Места хранения и транспортировки промышленной продукции и отходов производства;

Места хранения (аккумуляции) коммунальных и бытовых отходов;

Сельскохозяйственные и другие угодья, на которых применяют удобрения, пестициды и др. химические вещества;

Загрязненные участки водоносного горизонта, естественно и искусственно связанного со смежными водоносными горизонтами;

Загрязненные участки поверхностных водных объектов, питающих подземные воды;

Участки инфильтрации загрязненных атмосферных осадков;

Промышленные площадки предприятий, поля фильтрации, буровые скважины и др. выработки.

Источником загрязнения подземных вод могут быть атмосферные осадки, загрязняющиеся на территориях, занятых промышленными отходами, солеотвалами, на участках хранения нефтепродуктов, сырья и готовой продукции предприятий химической промышленности, складов ядохимикатов и удобрений.

Попадание загрязняющих веществ в подземные воды из источников загрязнения должно быть исключено. При загрязнении и опасности загрязнения подземных вод объем и способ наблюдений за их режимом или качеством определяются в зависимости от значения и вида водопользования, а также с учетом возможных последствий загрязнения.

Главный загрязнитель океана – нефть. Почти половину ее приносят в океан реки и сточные воды расположенных на побережье предприятий и городов.

Один из самых неприятных результатов антропогенного воздействия на океан – перепроизводство фитопланктона, микроскопических водорослей. Этот процесс может быть вызван разными видами загрязняющих веществ: нефтью, бытовыми и сельскохозяйственными стоками – своего рода удобрениями. В загрязненной воде начинают безудержно размножаться один какой-либо вид водорослей, чаще всего сине-зеленые, заполняющие иногда огромные пространства. Жизненный цикл их очень короток – около месяца. Столь же массово они отмирают, опускаются на дно и разлагаются, поглощая кислород. При резко выраженном дефиците кислорода полностью гибнет донная фауна – рачки, моллюски, прочие беспозвоночные.

Охрана морей и океанов не может ограничиться национальными рамками. Необходимо строгое международное сотрудничество, которая дает возможность разработать научно обоснованную стратегию охраны океана от загрязнений. Несомненно, совместные усилия разных стран внесут значительный вклад в сохранение богатств океана на благо всего человечества.

При исследованиях, разведке и разработке естественных богатств континентального шельфа предусматриваются охранные мероприятия по предотвращению ограничения условий морского водопользования вследствие загрязнения шельфа и водной среды над ним промышленными и бытовыми сбросами сточных вод, радиоактивными веществами и другими отходами производства. Данные мероприятия в каждом конкретном случае подлежат согласованию с органами санитарно-эпидемиологической службы в части, касающейся санитарной охраны прибрежных вод морей.

Итак, развитие человеческого общества невозможно без взаимодействия с окружающей средой. Люди преобразуют природу, получают от нее все необходимое для жизни: энергию, продукты питания, различные материалы. Природа удовлетворяет и эстетические потребности людей. Но этот прогресс может обернуться для человечества иной стороной. Достигнутые благополучие и комфорт могут оказаться опасной иллюзией, если не позаботиться о сохранении нашей биосферы. Для этого требуются обширные знания в области экологии и широкое применение этих знаний во всех отраслях хозяйственной деятельности.

Сейчас уже ясен путь, который позволит человечеству избежать экологического тупика своего развития. Это безотходные и малоотходные технологии, превращение отходов в полезные ресурсы. Но потребуются десятилетия для повсеместного воплощения этой идеи в жизнь. И совершить это под силу только тем, кто вооружен экологическими знаниями.

Заповедь, которой должны руководствоваться люди, хорошо выражена в сказке Сент-Экзюпери: «Есть такое твердое правило: встал поутру, умылся, привел себя в порядок – и сразу же приведи в порядок свою планету» .

Истоки химии. Алхимия

Химия в средние века

Современное развитие химии

Химия и охрана окружающей среды

Заключение

Химия -- одна из самых древних наук, Человек всегда наблюдал вокруг себя изменения, когда одни вещества давали жизнь другим или неожиданно меняли свою форму, окраску, запах.

Задолго до наступления новой эры люди уже умели извлекать металлы из руд, красить ткани, обжигать глину, неспокойные умы мыслителей прошлого пытались объяснить непрерывно возникающие в Природе химические превращения, любознательные глаза подмечали все новые явления в окружающем мире, искусные руки осваивали сложные ремесла, - неизменно связанные с химией...

Истоки химии. Алхимия

Первыми учеными-химиками были египетские жрецы. Они владели многими до сих пор не разгаданными химическими секретами. К ним, например, относятся приемы бальзамирования тел умерших фараонов и знатных египтян, а также способы получения некоторых красок. Так, изготовленные древними египетскими мастерами голубые и синие краски найденных при раскопках сосудов продолжают оставаться яркими, хотя со времени их изготовления прошло несколько тысяч лет.

Некоторые химические производства существовали в древности в Греции, Месопотамии, Индии, Китае.

В III веке до нашей эры уже был собран и описан значительный материал. Например, в знаменитой Александрийской библиотеке, которая считалась одним из семи чудес света и насчитывала 700 тысяч рукописных книг, хранились и многие труды по химии. В них были описаны такие процессы, как прокаливание, возгонка, перегонка, фильтрование и др. Накопленные за много веков отдельные химические сведения позволяли сделать и некоторые обобщения о природе веществ и явлений.

Например, греческий философ Демокрит, живший в V веке до нашей эры, впервые высказал мысль о том, что все тела состоят из мельчайших, невидимых, неделимых и вечно движущихся твердых частиц материи, которые он назвал атомами. Аристотель в IV веке до нашей эры считал, что в основе окружающей природы лежит вечная первоматерия, которой свойственны четыре основных качества: теплота и холод, сухость и влажность. Эти четыре качества, по его мнению, могли быть отделены от первоматерии или прибавлены к ней в любом количестве.

Учение Аристотеля явилось идейной основой развития отдельной эпохи в истории химии, эпохи так называемой алхимии.

Алхимия (позднелатинское Alchemia, alchimia, alchymia), донаучное направление в химии, зародилась в III-IV веках до нашей эры. Ее название восходит через арабское к греческому сhemeia от cheo -- лью, отливаю, что указывает на связь алхимии с искусством плавки и литья металлов. Другое толкование-- от египетского иероглифа «хми», означавшего черную (плодородную) землю, в противовес бесплодным пескам. Этим иероглифом обозначался Египет, место, где, возможно, возникла алхимия, которую часто называли «египетским искусством». Арабы снабдили это слово еще своей арабской приставкой «ал», и таким образом сформировалось слово алхимия. Впервые термин «алхимия» встречается в рукописи Юлия Фирмика, астролога 4 века.

Важнейшей задачей алхимики считали превращение (трансмутацию) неблагородных металлов в благородные (ценные), в чем собственно и заключалась главная задача химии до 16 столетия. Эта идея базировалась на представлениях греческой философии о том, что материальный мир состоит из одного или нескольких «первоэлементов», которые при определенных условиях могут переходить друг в друга. Распространение алхимии приходится на 4--16 века, время развития не только «умозрительной» алхимии, но и практической химии. Несомненно, что эти две отрасли знания влияли друг на друга. Недаром знаменитый немецкий химик Либих писал про алхимию, что она «никогда не была ничем иным, как химией».

Таким образом, алхимия относится к современной химии так, как астрология к астрономии. Задачей средневековых алхимиков было приготовление двух таинственных веществ, с помощью которых можно было бы достичь желанного облагораживания металлов. Наиболее важный из этих двух препаратов, который должен был обладать свойством превращать в золото не только серебро, но и такие, например, металлы, как свинец, ртуть и т. д., носил название философского камня, красного льва, великого эликсира. Он также именовался философским яйцом, красной тинктурой, панацеей и жизненным эликсиром. Это средство должно было не только облагораживать металлы, но и служить универсальным лекарством, раствор его, так называемый золотой напиток, должен был исцелять все болезни, омолаживать старое тело и удлинять жизнь.

Другое таинственное средство, уже второстепенное по своим свойствам, носившее название белого льва, белой тинктуры, ограничивалось способностью превращать в серебро все неблагородные металлы.

Родиной алхимии считается Древний Египет. Сами алхимики вели начало своей науки от Гермеса Трисмегиста (он же египетский бог Тот), и поэтому искусство делать золото называлось герметическим. Свои сосуды алхимики запечатывали печатью с изображением Гермеса - отсюда выражение «герметически закрытый».

Существовало предание, что искусству обращать «простые» металлы в золото ангелы научили земных женщин, с которыми вступили в брак, о чем рассказано в «Книге Бытия» и «Книге пророка Еноха» в Библии. Это искусство было изложено в книге, которая называлась «Хема». Арабский ученый аль-Надим (10 век) полагал, что родоначальником алхимии был Гермес Великий, родом из Вавилона, поселившийся в Египте после Вавилонского столпотворения.

Существовали греко-египетская, арабская и западно-европейская школы алхимии. Римский император Диоклетиан повелел в 296 г. предавать сожжению все египетские рукописи, касающиеся искусства делать золото (речь, вероятно, шла о позолоте и искусстве изготовления поддельных украшений). В 4 веке нашей эры задача превращения металлов в золото исследовалась Александрийской школой ученых. Писатель, выступавший под псевдонимом Демократа, принадлежавший к александрийским ученым, своим сочинением «Физика и мистика» положил начало длинному ряду алхимических руководств. Для того чтобы обеспечить успех, такие труды появлялись под именами известных философов (Платон, Пифагор и т. д.), но вследствие общей затемненности стиля, они мало доступны пониманию, так как большинство своих достижений алхимики держали в секрете, зашифровывали описания полученных веществ и проведенных опытов.

Крупнейшая коллекция алхимических рукописей хранится в Библиотеке Святого Марка в Венеции.

Греки были учителями арабов, давших алхимии имя. Запад воспринял алхимию от арабов в 10-м столетии. В период с 10 по 16 век алхимией занимались известные ученые, оставившие след в европейской науке. Например, Альберт Великий, создатель работы «О металлах и минералах», и Роджер Бэкон, оставивший потомству труды «Могущество алхимии» и «Зеркало алхимии», были также и знаменитейшими алхимиками своего времени. Арнольдо де Вилланова, выдающийся врач, умерший в 1314 г., он издал более 20 алхимических трудов.

Раймунд Луллий, известнейший ученый 13 и 14 веков, был автором 500 сочинений алхимического содержания, главное из которых имеет название «Завещание, излагающее в двух книгах всеобщее химическое искусство». (Многие специалисты считают, впрочем, что известный своей набожностью Луллий этих сочинений не писал, и они лишь приписаны ему)..

В 15-17 веках многие коронованные особы ревностно занимались алхимией. Таков, например, английский король Генрих VI, в правление которого страна была наводнена фальшивым золотом и фальшивой монетой. Металл, игравший в этом случай роль золота, был по всей вероятности медной амальгамой. Подобным же образом действовал и Карл VII во Франции, вместе с известным мошенником Жаком ле Кер.

Император Рудольф II был покровителем странствующих алхимиков, и его резиденция представляла центр алхимической науки того времени. Императора называли германским Гермесом Трисмегистом.

Курфюрст Август Саксонский и его супруга Анна Датская производили опыты: первый -- в своем дрезденском «Золотом дворце», а его супруга -- в роскошно устроенной лаборатории на своей даче «Фазаний сад». Дрезден долго оставался столицею государей, покровительствующих алхимии, особенно в то время, когда соперничество за польскую корону требовало значительных денежных расходов. При саксонском дворе алхимик И. Бетгер, не сумевший сделать золото, впервые в Европе открыл фарфор.

Одним из последних адептов алхимии был Каэтан, называемый графом Руджиеро, родом неаполитанец, сын крестьянина. Он действовал при мюнхенском, венском и берлинском дворах, пока не окончил своих дней в 1709 году в Берлине на виселице, украшенной мишурным золотом.

Но и после распространения уже собственно химии, алхимия вызывала интерес у многих, в частности И.В. Гете несколько лет посвятил изучению трудов алхимиков.

Из дошедших до нас алхимических текстов видно, что алхимикам принадлежит открытие или усовершенствование способов получения ценных соединений и смесей, таких, как минеральные и растительные краски, стекла, эмали, соли, кислоты, щелочи, сплавы, лекарственные препараты. Они использовали такие приемы лабораторных работ, как перегонка, возгонка, фильтрование. Алхимики изобрели печи для длительного нагревания, перегонные кубы.

Достижения алхимиков Китая и Индии остались неизвестны в Европе. В России алхимия не была распространена, хотя трактаты алхимиков были известны, а некоторые даже переведены на церковно-славянский язык. Мало того, Московскому двору немецкий алхимик Ван Гейден предлагал свои услуги по приготовлению философского камня, но царь Михаил Федорович после «расспроса» эти предложения отклонил.

То, что алхимия не получила распространения на Руси, объясняется тем, что деньги и золото на Руси начали широко применять позже по сравнению с западными странами, так как здесь позднее происходил переход с оброка на денежную ренту. Кроме того, мистицизм, туманность целей и нереальность способов алхимии противоречили здравому смыслу и деловитости русских людей. Почти все русские алхимики (самый знаменитый из них Я. Брюс) иностранного происхождения.

Химия в средние века

С эпохи Возрождения химические исследования все в большей степени стали использовать для практических целей (металлургия, стеклоделие, производство керамики, красок). В начале VI века алхимики стали использовать полученные знания для нужд промышленности и медицины. Реформатором в области горного дела и металлургии явился Агрикола, а в области медицины - Парацельс, который указывал, что « цель химии состоит не в изготовлении золота и серебра, а в изготовлении лекарств». В 16-18 веках возникло также особое медицинское направление алхимии -- ятрохимия (иатрохимия), представители которого рассматривали процессы, происходящие в организме, как химические явления, болезни -- как результат нарушения химического равновесия и ставили задачу поиска химических средств их лечения.

Все настойчивее становилось желание исследователей понять истинные причины необъяснимых процессов, раскрыть тайны великих, но случайных достижений практики. Множилось число опытов, появлялись первые научные гипотезы. В средние века человек начал активно и сознательно соперничать с Природой в получении полезных веществ и материалов. Постепенно создавалась химическая наука, и уже в средневековье появилось химическое производство.

На Руси химия развивалась преимущественно самобытно. В Киевской Руси осуществляли выплавку металлов, производство стекла, солей, красок, тканей. При Иване Грозном в Москве в 1581 г. была открыта аптека. При Петре I были построены купоросные и квасцовые заводы, первые химические мануфактуры, а в Москве насчитывалось уже восемь аптек. Дальнейшее развитие химии в России связано с работами М.В. Ломоносова.

Более двухсот лет назад наш знаменитый соотечественник Михаил Васильевич Ломоносов выступил в публичном собрании петербургской Академии наук. В докладе, сохранившемся в истории науки под красноречивым названием « Слово о пользе химии», мы читаем вещие строки: «Широко распростирает химия руки свои в дела человеческие... Куда ни посмотрим, куда ни оглянемся, везде обращаются веред очами нашими успехи ее прилежания».

Глубокие и оригинальные исследования Михаила Васильевича способствовали развитию не только теории химии, но и химической практики. Ему удалось разработать простую технологию окрашивания стекла, он делал яркие искусственные мозаичные плитки, превосходившие по сочности и разнообразию оттенков натуральные цветные камни, пластинки из которых много веков использовались для составления мозаик, украшавших здания. М.В. Ломоносов наладил, выражаясь современным языком, их промышленный выпуск. Это была одна из первых в истории химии побед синтезированного, изготовленного человеком нового материала над веществом, созданным Природой. Удачи все же приходили слишком редко. Наиболее проницательные ученые XVIII века, и среди них М.Н. Ломоносов, понимали, что научные основы химии только закладываются. Нельзя же все время следовать по бесконечному пути бесчисленных опытов и повторять одни и те же ошибки. Для дальнейшего прогресса химии были жизненно необходимы новые теории, объясняющие опытные данные и предсказывающие, как поведут себя материалы и вещества при изменении условий, в которых они находятся.

Во 2-й половине 17 века Р. Бойль дал первое научное определение понятия «химический элемент». Период превращения химии в подлинную науку завершился во 2-й половине 18 века, когда был открыт М. В. Ломоносовым (1748 г.) и в общем виде сформулирован А. Лавуазье (1789 г.) закон сохранения массы при химических реакциях. В настоящее время этот закон формулируется так: сумма массы вещества системы и массы, эквивалентной энергии, полученной или отданной той же системой, постоянна. При ядерных реакциях закон сохранения массы следует применять в современной формулировке.

В начале 19 века Дж. Дальтон заложил основы химической атомистики, А. Авогадро ввел понятие «молекула» (новолатинское molecula, уменьшительное от латинского moles -- масса). В современном понимании это микрочастица, образованная из атомов и способная к самостоятельному существованию. Она имеет постоянный состав входящих в нее атомных ядер и фиксированное число электронов и обладает совокупностью свойств, позволяющих отличать молекулы одного вида от молекул другого. Число атомов в молекуле может быть различным: от двух до сотен тысяч (например, в молекуле белков); состав и расположение атомов в молекуле передает химическая формула. Молекулярное строение вещества устанавливается рентгеноструктурным анализом, электронографией, масс-спектрометрией, электронным парамагнитным резонансом (ЭПР), ядерным магнитным резонансом (ЯМР) и другими методами.

Эти атомно-молекулярные представления утвердились лишь в 60-х годах 19 века. Тогда же А.М. Бутлеров создал теорию строения химических соединений, а Д.И. Менделеев (1869 г.) открыл периодический закон, представляющий собой естественную систему химических элементов. Современная формулировка этого закона звучит так: свойства элементов находятся в периодической зависимости от заряда их атомных ядер. Заряд ядра Z равен атомному (порядковому) номеру элемента в системе. Элементы, расположенные по возрастанию Z (H, He, Li, Be...), образуют 7 периодов. В 1-м -- 2 элемента, во 2-м и 3-м -- по 8, в 4-м и 5-м -- по 18, в 6-м -- 32. В 7-м периоде (на 1990 г.) известны 23 элемента. В периодах свойства элементов закономерно изменяются при переходе от щелочных металлов к благородным газам. Вертикальные столбцы -- группы элементов, сходных по свойствам. Внутри групп свойства элементов также изменяются закономерно (напр., у щелочных металлов при переходе от Li к Fr возрастает химическая активность). Элементы с Z = 58-71, а также с Z = 90-103, особенно сходные по свойствам, образуют 2 семейства -- соответственно лантаноиды и актиноиды. Периодичность свойств элементов обусловлена периодическим повторением конфигурации внешних электронных оболочек атомов. С положением элемента в системе связаны его химические и многие физические свойства. Тяжелые ядра неустойчивы, поэтому, напр., америций (Z = 95) и последующие элементы не обнаружены в природе; их получают искусственно при ядерных реакциях.

Закон и система Менделеева лежат в основе современного учения о строении вещества, играют первостепенную роль в изучении всего многообразия химических веществ и в синтезе новых элементов.

Полное научное объяснение периодическая система элементов Менделеева получила на основе квантовой механики. Квантовая механика впервые позволила описать структуру атомов и понять их спектры, установить природу химической связи, объяснить периодическую систему элементов и т. д. Т. к. свойства макроскопических тел определяются движением и взаимодействием образующих их частиц, законы квантовой механики лежат в основе понимания большинства макроскопических явлений. Так, квантовая механика позволила понять многие свойства твердых тел, объяснить явления сверхпроводимости, ферромагнетизма, сверхтекучести и многое др.; квантовомеханические законы лежат в основе ядерной энергетики, квантовой электроники и т. д. В отличие от классической теории, все частицы выступают в квантовой механике как носители и корпускулярных, и волновых свойств, которые не исключают, а дополняют друг друга.

С конца 19 -- начала 20 веков важнейшим направлением химии стало изучение закономерностей химических процессов.

Современное развитие химии

Из чего состоят химические соединения? Как устроены мельчайшие частицы материи? Как расположены они в пространстве? Что объединяет эти частицы? Почему одни вещества реагируют между собой, а другие -- нет? Можно ли ускорить течение химических реакций? Вероятно, больше, чем для любой другой науки, для химии требовалось понимание первооснов, знание первопричин. И химики успешно применяли в своих рассуждениях основные положения атомно-молекулярной теории задолго до появления точных экспериментальных доказательств реального существования атомов и молекул. В историю химической науки вошли теоретические обобщения А.Л. Лавуазье, Д.У. Гиббса, Д.И. Менделеева и других выдающихся ученых. Периодический закон и периодическая система элементов, законы химического равновесия и теория химического строения неотделимы сейчас от новых представлений о химии.

Значительный вклад в развитие химии внес выдающийся русский ученый А.М. Бутлеров. В 1861 г. он создал теорию строения органических соединений, которая позволила привести в систему огромное число органических веществ и без которой не мыслимы были бы современные успехи в создании новых полимерных материалов.

Теории химической связи, созданные в XX веке, позволяют описать все тонкости взаимоотношений частиц, входящих в состав вещества. Открыты законы, управляющие течением химических процессов. Теперь экспериментаторы и технологи имеют возможность выбрать самый простой и эффективный способ осуществления любой химической реакции. У химии появился прочный фундамент, рожденный в союзе с математикой и физикой. Химия превратилась в точную науку. Необыкновенные успехи практической химии, опиравшейся на глубокое теоретическое постижение химических явлений, были достигнуты за сравнительно недолгое время, отделяющее нас от эпохи Ломоносова. Разгаданы, например, разнообразные стадии химического процесса, позволившего Природе превратить органические вещества в полезные для нас сегодня нефть и газ. Эта важная для современной промышленности реакция происходила с участием микроорганизмов и длилась многие сотни и тысячи лет. Удалось не только понять, но и воссоздать этот процесс. Ученые Московского университета разработали установку, в которой под благотворным влиянием света ламп в неглубоком бассейне с питательным раствором, содержащим органические вещества и микроорганизмы, происходит ускоренно -- в течение нескольких дней и месяцев -- получение искусственных нефти и газа.

Химия наших дней способна и на более неожиданные превращения. Разработан промышленный химический аппарат -- высокий цилиндр, в верхнюю часть которого подается измельченная зеленая травяная масса. Внутри колонны особые биологические соединения -- ферменты, ускоряющие химические реакции, по программе, заданной учеными, преобразуют непрерывно поступающую массу в... молоко. К этим «чудесам» мы привыкли так же быстро, как к полетам в космос. Не существует, вероятно, сферы человеческой деятельности, где не применялись бы изделия из материалов, появившихся на свет благодаря таланту и кропотливому труду нескольких поколений химиков. По своим свойствам они часто превосходят химические творения Природы. Эти материалы незаметно и прочно вошли в наш быт, но удивление людей, впервые их увидевших, вполне понятно. В начале семидесятых годов нашего века любознательные и вездесущие туристы обнаружили в глухом углу бескрайних сибирских лесов семью, прожившую вдали от городов и сел несколько десятков лет. Что же поразило отшельников больше всего среди вещей, принесенных туристами? Прозрачная пластмассовая пленка! «Стекло, а мнется»,-- восхищенно сказал седобородый глава семьи, ощупывая и разглядывая на свет полиэтиленовую пленку -- один из многих синтетических материалов, придуманных химиками для облегчения и улучшения нашего хозяйства и быта. Материалов, ставших полезной и незаметной частью повседневной жизни людей. Химия сейчас способна получать вещества с заранее намеченными свойствами: морозостойкие и жаропрочные, твердые и мягкие, жесткие и эластичные, любящие влагу и влагонепроницаемые, сплошные и пористые, чувствительные к воздействию малейших следов посторонних примесей или инертные по отношению к сильнейшим химическим влияниям.

Появление внутри полупроводника одного постороннего атома примеси на миллион атомов основного вещества изменяет его свойства до неузнаваемости: полупроводник начинает чувствовать свет и проводить электрический ток. Химики разработали методы полной очистки полупроводников от примесей, создали способы введения в их состав малого количества примесей, придумали приборы, сигнализирующие о появлении в веществе «чужеродных» атомов. Ученые умеют синтезировать материалы, стабильные и неизменные даже при длительном воздействии солнечного света и тепла, холода и влаги.

Химические открытия происходят в лабораториях всего мира, где рождаются новые сложные соединения. Известный французский химик М. Бертло с гордостью указывал на внутреннюю общность химии и искусства, которая коренится в их творческой природе. Химия, как и искусство, сама создает объекты для изучения и своих дальнейших исследований. И эта особенность, по мнению М. Бертло, отличает химию от других естественных и гуманитарных наук. Без глубокого понимания химических законов нельзя всесторонне и полно объяснить явления, изучаемые биологами и физиками, археологами и ботаниками, геологами и зоологами.

В современной химии отдельные ее области -- неорганическая химия, органическая химия, физическая химия, аналитическая химия, химия полимеров стали в значительной степени самостоятельными науками. На стыке химии и других областей знания возникли такие дочерние, родственные науки, как:

§ биохимия - наука, которая изучает входящие в состав организмов химические вещества, их структуру, распределение, превращения и функции. Первые сведения по биохимии связаны с хозяйственной деятельностью человека (обработка растительного и животного сырья, использование различных типов брожения и т. п.) и медициной. Принципиальное значение для развития биохимии имел первый синтез природного вещества -- мочевины (Ф. Велер, 1828 г.), подорвавший представления о «жизненной силе», участвующей якобы в синтезе различных веществ организмом. Используя достижения общей, аналитической и органической химии, биохимия в 19 веке сформировалась в самостоятельную науку. Внедрение в биологию идей и методов физики и химии и стремление объяснить такие биологические явления, как наследственность, изменчивость, мышечное сокращение и др., строением и свойствами биополимеров привело в середине 20 века к выделению из биохимии молекулярной биологии. Потребности народного хозяйства в получении, хранении и обработке различных видов сырья привели к развитию технической биохимии. Наряду с молекулярной биологией, биофизикой, биоорганической химией биохимию включают в комплекс наук -- физико-химическую биологию;

§ агрохимия - наука о химических процессах в почве и растениях, минеральном питании растений, применении удобрений и средств химической мелиорации почв; основа химизации сельского хозяйства. Сформировалась во 2-й половине 19 века. Становление агрохимии связано с именами А. Тэера, Ю. Либиха, Д. И. Менделеева, Д. Н. Прянишникова и др. Развивается на основе достижений агрономии и химии;

§ геохимия - наука, изучающая химический состав Земли, распространенность в ней химических элементов и их стабильных изотопов, закономерности распределения химических элементов в различных геосферах, законы поведения, сочетания и миграции (концентрации и рассеяния) элементов в природных процессах. Термин «геохимия» введен К. Ф. Шенбейном в 1838 г. Основоположники геохимии -- В. И. Вернадский, В. М. Гольдшмидт, А. Е. Ферсман; первая крупная сводка по геохимии (1908 г.) принадлежит Ф. У. Кларку (США). Геохимия включает: аналитическую геохимию, физическую геохимию, геохимию литосферы, геохимию процессов, региональную геохимию, гидрогеохимию, радиогеохимию, изотопную геохимию, радиогеохронологию, биогеохимию, органическую геохимию, геохимию ландшафта, геохимию литогенеза. Геохимия -- одна из теоретических основ поисков полезных ископаемых; и другие. На законах химии базируются такие технические науки, как химическая технология, металлургия.

Окруженная науками-сестрами и науками-дочерьми, химия продолжает развиваться. Она помогает нам понять самих себя, позволяет постичь очень многие происходящие в мире сложные процессы.

Х имия и охрана окружающей среды

Все чаще возникает и совсем другая проблема: быстрее и бесследнее растворить или разъять на отдельные простые элементы материалы, ставшие уже ненужными человеку. Некоторые стойкие химические вещества, особенно искусственные полимеры, образованные очень большими молекулами, сохраняются в земле десятки и сотни лет, не разрушаясь. Химики разрабатывают сейчас синтетические ткани, пленки, волокна, пластмассы из созданных в лаборатории полимеров, подобных крахмалу или клетчатке, образуемых в растениях. По окончании срока их полезной службы эти полимеры будут быстро и легко распадаться, не загрязняя окружающую среду. Химия с каждым днем полнее и разнообразнее использует богатства Земли, хотя уже давно пора начать их экономить. Ученым все время необходимо вспоминать предостережение древнеримского философа Сенеки: «Как считали наши предки, поздно быть бережливым, когда осталось на донышке. Да и к тому же остается там не только мало, но и самое скверное». Мы должны беречь нашу Землю, мы стольким ей обязаны...

Больше внимания стали обращать ученые и на чистоту воздуха, которым дышит все живое на Земле. Атмосфера Земли -- не просто механическая смесь газов. В окружающей Землю газовой оболочке происходят быстрые химические реакции, и некоторые промышленные выбросы в атмосферу могут привести к необратимым и нежелательным изменениям в хрупком балансе разнородных, но очень важных для нас составляющих воздуха. Советский ученый В. Л. Тальрозе справедливо отметил однажды, как ничтожно малы массы веществ, образующих жизненно необходимую растениям, животным и человеку газовую оболочку Земли: «Слой вещества, создающий давление всего в один килограмм на квадратный сантиметр,-- вот та среда, в которой мы живем и работаем, которая проводит звуки к нашему уху, пропускает свет Солнца. Десять миллиграммов углекислого газа из каждого килограмма этого вещества, взаимодействуя с солнечным светом, непрерывно поддерживают жизнь на Земле, 300 микрограмм озона защищают эту жизнь от губительного ультрафиолета, миллионная микрограмма электронов создает возможность общаться по радио. Эта среда, которая позволяет нам летать друг к другу, которой мы дышим, наконец, она тоже живет, живет физически: это не только бурный воздушный океан, но и газовый химический реактор». Химики научились создавать новые вещества и даже сумели обогнать Природу, получив материалы, в которых соединилось несоединимое. Сейчас ученые исследуют способность и умение Природы поддерживать мудрое равновесие между противоположными процессами: отнимая у Земли ее минеральные богатства, они стараются сохранить в неприкосновенности чистоту рек, озер, морей, прозрачность воздуха и благоухающий запах трав.

Заключение

Химия оказалась в центре важных и сложных физических процессов. Химические реакции происходят не только в окружающем нас мире, но и в тканях, клетках, сосудах человеческого тела. Ученые XX века обнаружили, что именно химия помогает человеку различать запахи и цвета, позволяет быстро откликаться на едва уловимые перемены, происходящие в Природе. Зрительный пигмент родопсин улавливает световые лучи, и мы видим многообразие красок вокруг. Пахучие травы и растения рассылают во все стороны летучие органические молекулы, попадающие на чувствительные центры в органах обоняния живых существ, передавая тончайшие запахи Природы. В ответ на любое внешнее раздражение мозг человека посылает по нервным волокнам сигнал тревоги или радости, действия или успокоения. В организме человека нервные волокна, руководящие нашим движением, и мышцы, осуществляющие его, разделены зазором шириной не более 50 нанометров. Это расстояние в 1000 раз меньше толщины человеческого волоса. Окончания нервных волокон выделяют органическое вещество -- ацетилхолин, который передает химический сигнал мышцам любого органа, совершая прыжок через пространство, отделяющее волокна от мышц.

Бурные химические процессы протекают внутри далеких звезд и в термоядерных реакторах, созданных учеными. Непрерывно идет химическое взаимодействие атомов и молекул в растениях и в недрах Земли, на поверхности водных просторов и в толще горных хребтов. Природа многое доверила химии и не ошиблась: химия оказалась ее верным союзником и трудолюбивым помощником.

Не может существовать и развиваться без химии ни одна из областей современных естественных наук.

Впереди у химии -- и радости свершений, и трудности преодолений.

Химия к ним готова. В этот далекий, интересный поход она отправляется вместе с лучшим другом -- неуемной, беспокойной, ищущей человеческой мыслью.

Список литературы

1. Габриелян О. С. Химия. 8 класс: Учеб. для общеобразоват. Учеб. Заведений. - 4-е изд., стереотип. - М.: Дрофа, 2000. - 208 с.: ил.

2. Колтун М. М. Мир химии: Научно-художественная лит-ра / Оформ. Б. Чупрыгин. - М.: Дет. лит., 1988.- 303 с.: ил., фотоил.

3. Концепции современного естествознания: Сер. «Учебники и учебные пособия» / Под ред. С. И. Самыгина. - Ростов н/Д: «Феникс», 1997. - 448 с.

4. Современная мультимедиа-энциклопедия «Большая энциклопедия Кирилла и Мефодия 2004» / © «Кирилл и Мефодий» 2002, 2003, с изменениями и дополнениями, © «МультиТрейд», 2004.

Естественное загрязнение Естественное загрязнение 1.Газы выделяющиеся в результате: Горения лесов Горения лесов Извержения вулканов Извержения вулканов Биохимических реакций Биохимических реакций 2.Атмосферная пыль образующаяся при: Выветривании горных пород Выветривании горных пород Эрозии почв Эрозии почв Лесных и торфяных пожаров Лесных и торфяных пожаров

Загрязнение атмосферы. Загрязнение атмосферы. химические вещества, попавшие в помещение химические вещества, попавшие в помещение более 100 химических соединений может одновременно присутствовать в воздухе жилых помещений, офисах. В том числе аэрозоли свинца, кадмия, ртути, меди, цинка, фенола, формальдегида, в концентрациях, зачастую превышающих ПДК в несколько раз; более 100 химических соединений может одновременно присутствовать в воздухе жилых помещений, офисах. В том числе аэрозоли свинца, кадмия, ртути, меди, цинка, фенола, формальдегида, в концентрациях, зачастую превышающих ПДК в несколько раз; ядовитые испарения и частицы от моющих и чистящих средств. ядовитые испарения и частицы от моющих и чистящих средств. Их концентрация в 1000 раз выше, чем в открытом воздухе; Их концентрация в 1000 раз выше, чем в открытом воздухе;

Загрязнение атмосферы. Загрязнение атмосферы. бактерии, вирусы, споры грибков и плесени. бактерии, вирусы, споры грибков и плесени. пыль, частички которой менее 10мкм, невидима для глаза, практически не осаждается и постоянно висит в воздухе. Пыль является одним из основных источников инфекций, так как микробы и бактерии используют её частички для передвижения и контакта. пыль, частички которой менее 10мкм, невидима для глаза, практически не осаждается и постоянно висит в воздухе. Пыль является одним из основных источников инфекций, так как микробы и бактерии используют её частички для передвижения и контакта. продукты жизнедеятельности человека, (150 видов химических веществ), домашних животных продукты жизнедеятельности человека, (150 видов химических веществ), домашних животных табачный дым и 3600 химических веществ из него табачный дым и 3600 химических веществ из него электробытовые приборы, в первую очередь экраны телевизоров и дисплеи ЭВМ электробытовые приборы, в первую очередь экраны телевизоров и дисплеи ЭВМ

Распределение пресных вод гидросферы Части гидросферы Часть от общего объема пресной воды Объем пресной воды (в км) 1. Ледники 85% Подземные воды 14% Озера 0,6% Почвенная влага 0,3% Пары атмосферы 0,05% Речные воды 0,004%1132,76

Использование воды в производстве Выплавка чугуна 300 м. куб. Получение меди 500 м. куб. Получение никеля 4000 м. куб. Синтетический каучук 2100 м. куб. Производство лавсана 4200 м. куб. Производство капрона 5600 м. куб. Изготовление автомобиля 246 м. куб. Запуск ракеты м. куб. Производство бумаги 250 м. куб.

Вывод. Вывод. Попадание в атмосферу загрязняющих веществ неблагоприятно воздействует на организм человека и окружающую среду. Поэтому следует обратить внимание на экологическую проблему всего мира. Попадание в атмосферу загрязняющих веществ неблагоприятно воздействует на организм человека и окружающую среду. Поэтому следует обратить внимание на экологическую проблему всего мира.

1 из 7

Презентация на тему:

№ слайда 1

Описание слайда:

№ слайда 2

Описание слайда:

В наши дни проблема охраны окружающей среды чрезвычайно возросла в связи с воздействием человека на природу.Производственная деятельность человека нанесла биосфере серьезный урон. Загрязнение окружающей среды в нашем сознании связывается с отравлением воды, воздуха, земли, которое может влиять на здоровье и самочувствие человека. Однако химическое загрязнение чревато и косвенными эффектами.

№ слайда 3

Описание слайда:

Химическое загрязнение окружающей среды обусловлено следующими факторами: повышением концентрации биогенных элементов из-за канализационных сбросов и стока с полей удобрений;отравлением воды, почвы и воздуха отходами химических производств;воздействием на воду и почву продуктов сжигания топлива, снижающих качество воздуха и вызывающих кислотные дожди;потенциальным заражением воздуха, воды и почвы радиоактивными отходами;выбросами углекислого газа и химических веществ, снижающих содержание озона, что может привести к изменению климата или образованию «озоновых дыр».

№ слайда 4

Описание слайда:

Охрана атмосферы от химического загрязнения Атмосфера служит экраном, защищающим жизнь на Земле от губительных воздействий из космоса. Она регулирует круговорот воды, кислорода, азота, углерода. Чтобы минимизировать естественное и антропогенное загрязнения атмосферы, необходимо:производить очистку выбросов в атмосферу от твердых и газообразных загрязняющих веществ с помощью электрофильтров, жидких и твердых поглотителей, циклонов и др.;использовать экологически чистые виды энергии;применять малоотходные и безотходные технологии;добиваться уменьшения токсичности автомобильных выхлопных газов путем совершенствования конструкции двигателей и применения катализаторов, а также совершенствовать существующие и создавать новые электромобили и двигатели, работающие на водородном топливе.

№ слайда 5

Описание слайда:

Охрана водных ресурсов Без воды невозможно было бы существование биосферы, то есть жизни на Земле, поскольку круговорот веществ и энергии в биосфере возможен только с участием воды. Загрязнение воды стало грозной опасностью для человечества. Источниками загрязнений являются твердые частицы, минеральные вещества, органические вещества промышленного и биологического происхождения, нефть и её производные пестициды и др..Первоочередным значением в решении проблемы загрязнения гидросферы является процесс очистки сточных вод, включающий:очистку и обеззараживание бытовых и животноводческих стоков;очистку стоков от последствий обслуживания автотранспорта и сельскохозяйственной техники;очистку стоков, содержащих нефтепродукты.

№ слайда 6

Описание слайда:

Охрана земельных ресурсов Почва - тонкая пленка, покрывающая часть суши, толщина которой колеблется от 1,5 – 2 см до 2 м. Эрозия понижает плодородие почвы. Борьба с водной и ветровой эрозиями включает комплекс мероприятий:лесонасаждение;агротехнические приемы (создание долголетних культурных пастбищ, снегозадержание, внесение органических удобрений);почвозащитная система земледелия;создание и внедрение почвозащитного земледелия;недопущение загрязнения почвы остатками строительных деталей, нефтью и нефтепродуктами, веществами, попадающими в почву из атмосферы;правильное применение удобрений и пестицидов.

№ слайда 7

Описание слайда:

конце XX века человечество столкнулось с серьезной проблемой вредного воздействия на окружающую среду промышленности, транспорта, энергетики. Происходит загрязнение среды обитания человека вредными отходами производства, выделяется избыточная энергия, истощаются природные ресурсы. Отрицательными следствиями этих процессов являются загрязнение воды и атмосферы, изменение климата, вымирание многих видов животных и растений, ухудшение здоровья людей. Наука, которая изучает взаимоотношение человечества с окружающей средой, получила название экологии. Экология имеет тесную связь с химией. С одной стороны, химическое воздействие на окружающую среду наносит ей большой вред, но с другой стороны, предупредить деградацию природы можно путем использования химических методов. Химия и химическая промышленность являются одними из наиболее существенных источников загрязнения окружающей среды. Из других производств неблагоприятными в экологическом отношении являются черная и цветная металлургия, автомобильный транспорт и энергетика (тепловые станции). Основные источники загрязнения среды обитания человека могут быть газообразными, жидкими и твердыми. Газообразные отходы содержат оксиды углерода (И и IV), оксид серы (IV), оксиды азота и другие вредные вещества. Другой источник загрязнения окружающей среды - промышленные и бытовые сточные воды. Сточные воды могут содержать многие неорганические соединения, в том числе ионы таких металлов, как ртуть, цинк, кадмий, медь, никель, хром и др. Не менее опасно присутствие в сточных водах различных органических соединений. Химические вещества, содержащиеся в воде, попадают в реки, озера и моря, проникают в грунтовые воды. В результате вредные вещества появляются в питьевой воде, пище и могут вызвать глубокие генетические изменения в организме человека и животных. Наконец, третий источник загрязнения - твердые отходы. К ним относятся различные отходы горнодобывающей промышленности, строительный и бытовой мусор и т. д. Важнейшие направления работ, которые проводятся для снижения отрицательного воздействия производственной деятельности следующие: (Т) Разработка и создание малоотходных и полностью безотходных технологий. Разработка технологий, которые наиболее экономно расходуют сырье, топливо, энергетические ресурсы. Разработка технологий переработки твердых отходов. Охрана окружающей среды - проблема, охватывающая всю нашу планету. В связи с этим в настоящее время в области экологии развивается международное сотрудничество, многие проблемы решаются путем совместных действий различных государств.