Keskkonnakeemia kordamisküsmused ja vastused (0)

KESKKONNAKEEMIA
Millega tegeleb KESKKONNAKEEMIA? Keskkonnakeemia uurib looduses toimuvaid keemilisi ja biokeemilisi nähtusi. Uurimisobjektiks on keemiliste ühendite keskk .-da sattumise allikate väljaselgitamine.
Ökosüsteem (mõiste, seletus): Isereguleeruv ja arenev tervik. Koostöö elus ja eluta looduse vahel. Ö. moodustavad toitumissuhete kaudu üksteisega seotud organismid koos neid ümbritseva keskkonnaga.
Atmosfääri keemiline koostis: A. on maa ümber olev gaasiline õhk.
Koosneb: 78 % lämmastik, 21 % hapnik, 0,9 % väärisgaasi, 0,33 % süsinikku
Hüdrosfääri keemiline koostis ja hüdrosfääri vormid Maal: H.on planeedil maa olev vedel vesi. Koosneb: 80 % 0, 11 % H, teised elemendid. H. Vormid: maailmameri, jõed, järved, tiigid, veehoidlad. Liustikud ja lumi, jää tahkel kujul. Pilved –aur.
Litosfääri keemiline koostis: L.on maa koor, tahke väline kest. Maakoor on MAA kõige pindmisem kiht. Maakoor koosneb kivimitest . Maakoor on erineva paksusega.
Litosfääris on hapnikku rohkem kui atmosfääris. Kõige rohkem leidub seal hapnikku, teine oluline komponent on räni. Veel on seal savi, rauda, Ca 3,6 %, Na 2,8 %
Mis on biosfäär? Milliseid Maa sfääre ta hõlmab?B. on maa see osa, mida asustavad elusorganismid . B. hõlm atmosfääri alumist osa, litosfääri ülemist osa ja hüdrosfääri ja biomassi.
Keskkonnakeemia seos teiste valdkondadega: Analüütiline keemia, bioanalüütiline keemia, roheline keemia, atmosfääri-, hüdro- ja mullakeemia. Ökotoksikoloogia.
Vee keemiline valem ja nimetus oksiidina – vee valem: H2O, divesinikmonooksiid .
Vee füüsikalised om.-d:tihedus, sulamis- ja keemistemperatuur, kokkusurutavus , elektrijuhtivus
Vee keemilised om.-d: lahustuvus, pH, reaktsioonid teiste ühenditega
Vee molekuli struktuur ja polaarsus – 1 vee molekul koosneb 2 –st vesiniku ja ühest hapinuk aatomist. Polaarsus – vee molekuli koostises seob hapnik vee molekuli. Hapnik omab neg ja vesinik pos laengut ja see annab vee molekulile polaarsuse.
Vesinikside(tähtsus elusloodusele)- vesinikside on molekulidevaheline side.moodustub tugevalt polaarsete molekulide vahel. ( HF, H2O, NH3). Vesinikside looduses on v.olul.tähtsusega – tänu vesiniksidemele on vesi üldse vedel.
Vee levimus universumis: Vedelat vett on universumis vähe. Peamiselt tahkel või gaasilisel kujul. Enamik mageveest on meile kättesaamatu ja kasutuskõlbmatu - liustikud ja jää. Molekulaarsetest ainetest universumis levimuselt 3. kohal (H2 ja CO järel).
Vesi Maal – kus leidub, katvus, olulisus elu jaoks: Vesi – olul. komponent maal. 70% maa pinnast on kaet.veega. maailmameri on kõige suurem vee reservuaar . Jõed, järved, mered , märgalad ( rabad , sood ), veeaur, vesi elusorganismides, liustikud. Kõik protsessid toim. vesikeskk.-s. Molekulaarsetest ainetest universumis levimuselt 3. kohal (H2 ja CO järel). Elusorganismid – koosnevad max kuni 99% veest. Inimeses 60-70%. Elusorganismides toimuvad protsessid kulgevad vesikeskkonnas – ainevahetus
Vesi - parimaid lahusteid looduses
Rõhul 611,73 Pa (0,006 atm) on sulamis- ja keemistemp võrdsed - 0,01 0C – vee kolmikpunkt.
Vee olulised om.-d elu jaoks: * vesinikside * vee tahke vorm – jää on veest kergem * vesi on hea lahusti
Kõrge soojusmahtuvus –veel on kõrge soojusmahtuvus. Seetõttu vee t ei lange nii kiiresti.
Vee tihedus tavatingimustel 1 g/cm3. Max tihedus +4 0C.
Toatp suur pindpinevus .
Vee olekud ja nende muutused ( sulam ., tahkum ., kondenseerum., aurustum., sublimatsioon). Mis on vee kolmikpunkt? Vesi võib olla kolmes olekus: tahke vesi (jää), vedel vesi (vesi), gaasiline vesi (aur).
Exotermiline muutus on muutus kus vesi läheb vedelast tahkesse. S.o.külmumine. vesi läheb tahkesse olekusse, andes endast ära soojust.
kondsenseerum. tahkum.
GAAS → VEDEL → TAHKE
aurustum. veeldum./sulam. sublimatsioon desublimatsioon
GAAS – VEDEL - TAHKE GAAS – TAHKE GAAS → TAHKE
üleminek jääst otse auruks
Tahke jää – CO2 tükid miinus 72 C juures. Ei lähe vedelaks, vaid otse gaasiks.
Vee kolmikpunkt – s.o., kus vee sulamis- ja keemit. On võrdsed.kui rõhku vähendada 0 atmosfääri juurde, siis vee sulamis ja keemist lähevad võrdseks. Ta on kas juba tahke või juba keeb.
Vee olulised om.d elu jaoks – vesi on v.olul.komponent maal. Ilma veeta ei oleks elu.
Veel on kõrge soojusmahtuvus – mida selle all mõeldakse ehk mis on aine soojusmahtuvus? Mandriline temp (ei muutu) ja kontinentaalne temp (muutub). Suur soojusmahtuvus hoiab t vees suhteliselt muutumatuna. Vesi on võimeline transportima suure hulga soojust sealt, kus seda on palju sinna, kus seda on vähe.
Vee tihedus tavatingimustel. Tiheduse tähis. Puhta vee sulamis- ja keemistemp.
Vee tihedus tavatingimustel on 1 glcm2. Sulamistemp 0 0C. Keemistemp 100 0C (norm tingimustel 98,9 0C) – Rõhk 101 325 Pa (760 mm/Hg).
Mis on pindpinevus? Vedeliku tilk võtab enda alla võimalikult väikse ala. Ei märga pinda.
Mis on kapillaarsus ? Kapillaarsus – peenikestes torudes liigub vesi üles vastu gravitatsiooni.
Miks on vee tahke vorm (jää) veest kergem? Esinevad tühimikud kristallvõres, mistõttu on jää kergem kui vesi…Olul. om. Elusloodusele. Tavaline jää – heksagonaalne jää.
Vesi in.kehas – umbkaudne sisaldus ning sisalduse muutum. vastavalt vanusele.
Inimkehas on keskmiselt 60-70 % vett. Ajus 75 %, veres 83, lümfides 94, südames 79, maksas 72, maos 83, kopsudes 80, lihastes 75, luudes 22 %. Lootes on 100 % vett, mida vanemaks saame, seda vähem meis vett on. 80 % - beebis, 70 % norm täiskasvanus, 50 % vanuris.
Vee kasutam.: Joogivesi , Soojuskandja (nt tuumaelektrijaamad), Põllumajandus, Tule kustutamine, Erinevad tööstusharud, Puhastus ja hügieen, Keemiatööstus
Vee puhastam. – viisid, veepuhastusjaama protsesside lühikirjeldus.
Bioloogiline puhastam. – vesi sajab maha ja läbib pinnase. Pinnas on väga hea filter . Kui vesi on keemiliselt reostunud , siis vajab vesi suuremat puhastamist. Igasugune biopuhastus – pinnas, filtrid, on kasutusel ka reoveejaamades.
Veekogust võetud vee puhastam. – vett ka osoneeritakse. Osoon on v. Tugev mürk. Osooni lisamine tapab kõik vees oleva. Siis lastakse tal settida, tehakse pidevalt kvaliteedikontrolli ja jälgitakse erinevate ainete sisaldust vees.
Vee puhastam. – tehnoloogiliste protsesside kogum, mille ees on anda veele enne tarbimist nõudekohane kvaliteet.
Kõigepealt looduslik vesi – suunamine veevärki – vee selitamine (vabastam kolloidosakestest) – idutustumine (vabastam mikroorganismidest, st haigusi tekitavatest pisikutest) – värvusetustamine – joogivesi.
Kui veevärki suunat merevett, siis eelneb sellele ka magestam ja pehmendam.
Mis on BHT? Bioloogiline hapnikutarve.
Kolloidosakesed vees – osakesed, mis vees ei lahustu (savi, liiva osakesed). Jääb filtri pinnale.mida suurem kolloidosake, seda suurem peab ol filter.
Millised tegurid võivad mõjutada veekogude pH-d? Ph näit. vee aluselisust ja happelisust. Loodus kannatab pigem happelist keskk-a ja madalamat Ph-d. Rabavesi on väga mineraalainete vaene ja madala Ph-ga. Rabavett juues tekib kiiresti soolade kriis. Rabasse minnes peab võtma kaasa sooli. Kõrge PH-ga on veekogud, kus on paekivine pinnas. Veekogu Ph muutus võib mõjuda kahjulikult veekogu elustikule. Happesademed – eriti ohtlikud veekogule.
Gaaside lahustuvus vees. Olulisus elusloodusele. Atmosfääri põhilisteks gaasideks on lämmastik ja hapnik. Teisi gaase on vähem. Lisaks atmosfääri gaasidele (lämmastik, hapnik, süsihappegaas) võivad vees lahustunud gaasid olla biogeense tekkega ja vulkaanilised. Gaaside lahustuvus vees suureneb t langedes ja rõhu tõustes. Ained hingavad hapnikku ja toituvad süsihappegaasist. Kalad hingavad hapnikku, mis on vees lahustunud lämmastik.
VEERINGE , selle kirjeldam. ja toimim. Vesi oma ringluses läbib kahte, kuid võib läbida ka kolme olekut.vee ringluse algpunktiks võtame vee reservuaari või veekogu. Niipea, kui vesi on vabas looduses, aurustub ta üles. Ka külm vesi pidevalt aurab. Meie lihtsalt ei taju seda.
Väike veeringe – vesi aurustub, (aur pressitakse kokku, t tõuseb, sajab alla vihmana, lumena ja satub uuesti veekogusse. Vesi aurustub ja sajab uuesti alla.
Suur veeringe – vesi aurustub üles, tekivad pilved. Vesi sajab alla lumena, loom joob vett, vesi väljutat.organismist, imbub pinnasesse, jõuab sealt pinnavette, sealt järve ja uuesti üles.
Veeringes läbib vesi erinevaid olekuid – tahke-vedel-gaasiline, läbib elusloodust. Vesi, mis meil on, see on, vett ei teki juurde ega lähe ära.
SÜSINIKURINGE-kirjeldam. ja toimim.- Süsiniku ringlemine ökosüsteemis selle komponentide vahel ( atmosfäär , produtsendid, konsumendid , lagundajad, varis, huumus).
Avatud C- ringe ? C ringe on avatud – C sisemine ja väljumine ringest ringevälistest allikatest. Võib ringesse siseneda ja sealt väljuda.
Fotosüntees (põhimõte, olulisus)- toitumise protsess. 1 võimalus glükoosi tekkeks. Fotosüntees ( anorgaaniline C → orgaaniline C) 6CO2 + 12H2O +  footonid  → C6H12O6 + 6O2 + 6H2O
Orgaanilise C vabanemine → vesi, atmosfäär
Hingam.(põhimõte,prots.,kirjeld.) – H. on kui anorgaaniline süsinik vabaneb õhku või vette süsihappegaasina.
Hingam. (orgaanilise C vabanemine → vesi, atmosfäär) – aeroobsetes tingimustes. Moodustub CO2
Kääritamine, anaeroobne hingamine – põhimõte ja protsessi kirjeldus -
Anaeroobsetes tingimustes vabaneb CO2 orgaanilistest ainetest kääritajate ja anaeroobsete hingajate vahendusel. CO2 arvel sünteesivad orgaanilist ainet fotosünteesivad purpur ja rohevetikad. Metaan moodustub anaeroobsetes tingimustes metanogeenide vahendusel.
Anaeroobne hingamine, kääritamine – anaeroobsetes tingimustes. Moodustub metaan (CH4).
LÄMMASIKURINGE(kirjeldam.jatoimim.)-N–ringe on lämmastiku ja tema ühendite tsükliline liikumine eluta ja eluslooduse elementide vahel ökosüsteemis.
N-ringe tähtsus: Lämmastiku kättesaadavus mõjutab ökosüsteemide võtmeprotsesse, hõlmates primaarproduktsiooni ja lagunemist.
N-ringe ja inimtegevus – mõjud elusloodsele - Inimtegevus, nagu fossiilsete kütuste põletamine, lämmastikväetiste kasutamine ja lämmastiku eraldumine heitvette, on suurel määral aidanud kaasa lämmastiku dünaamilisele ringlemisele.
Protsessid:
N fikseerimine - fikseeritakse õhus olev N2 (mikroobin, äike jt protsessid)
N omastamine - NH3, NH4+ omastamine ja sidumine biomassi
Ammonifikatsioon – mikroobne protsess, kus org N → anorg N
Nitrifikatsioon - ammoonium oksüdeeritakse nitraadiks ( mikroobid )
Denitrifikatioon - nitraat redutseerub vabaks gaasiliseks lämmastikuks
Anammoks – ammoniaak ja nitrit (oksüdant) → vabaks gaasiliseks lämmastikuks. Anaeroobne protsess….nt reovee puhastid.
Lämmastik inimkehas – aminohapped .
FOSFORIRINGE(kirjeldam.jatoimim.)biogeokeemiline ringe, mis hõlm. endas fosfori ühendite ringlust litosfääris, hüdrosfääris, ja biosfääris.
Fosfori oksüdatsiooniaste jääb kogu ringluse käigus muutumatuks, fosfor jääb kõigil fosforiringe astmeil fosfaatrühma osaks.
Fosfaadina võivad fosforit omastada peaaegu kõik organismid. Kõrgemad loomad, ka inimene, saavad vajaliku fosfori orgaanilistest ühenditest.
P enam levinud vorm fosforiringes – fosfaat.
Fosfori bioloogiline ringe – Bioloogilises ringes omastavad taimed või seotakse immobilisatsioon teel ortofosfaadid mikroobsesse biomassi. Taimejäänuste lagunemisel pinnases võivad fosforiühendid seonduda orgaanilise huumusainega või muutuda mikroobide biomassiks.
Fosfori geokeemiline ringe - fosfaadid lahustatakse mineraalidest keemiliste või biokeemiliste protsesside vahendusel
Fosfor inimkehas – lipiidid .
HAPNIKURINGE (kirjeldam. ja toimim,): Hapnik osaleb kõigis ringetes. O-ringe - hapniku liikumine anorgaanilistest ühenditest  elusorganismide  orgaanilistesse ühenditesseja tagasi, samuti elusorganismide poolt vahendatud hapniku konversioonid anorgaaniliste ühendite vahel. Hapnik käib kõigist ringetest läbi.
Seos teiste ringetega (ühendite moodustajana):
Vaba hapnik Maa atmosfääris on taimede elutegevuse tulemus: vee fotolüütilisel lagunemisel
eraldub vesinik, mis seondub  süsinikuga ja hapnik, mis jääb vabaks.
Aeroobsetes organismides läheb hapnik taas veemolekuli koostisse.
Hapnik käib kõigist ringetest läbi. Hapnik käib elusa ja eluta looduse vahel. Hingame hapnikku ja välja süsihappegaasi. Kõik ringed on seot hapnikuringega. Vee molekuli koostises seob hapnik vee molekuli. Meie veres seob hapnikku hemoglobin. Vaba hapnik on taimede elutegevuse tulemus.
VÄÄVLIRINGE (kirjeldam. ja toimim.): S-ringe -   biogeokeemiline tsükkel, kus väävel ja tema ühendid ringlevad eluta looduse ja eluslooduse vahel, kusjuures muutub väävli oksüdatsiooni aste.
Olul.-d protsessid:
-Orgaanilise väävli muutum. Vesinkisulfiidiks. (H2S).
-Sulfiidi elementaarväävli ja teiste väävliühendite oksüdeerimine sulfaatideni. (SO2).
Olulisemad väävli ühendid - Vesinkisulfiid (H2S), (SO2), SO4/2.
Väävel inimkehas – juuksed, küüned
Millised väävli ühendid on mürgised elusorganismidele?
Sademetena võib väävelidioksiid sattuda maapinnale, kus see oksüdeerub sulfaatideks ja on toksiline taimedele ( happevihmade teke).
Väävliringe ja mikroobid (nende tähtsus)–Mikroobide kaasabil väävliühendite kontsentreerumine ja inkorkoreerimine orgaaniliseks väävliks.
Nimeta bioloogiliselt raskesti lagunevaid aineid. Mis on bioakumulatsioon ?
Raskesti lagunevad ained – Saasteained ehk pestiotsiidid, antioksüdandid, orgaanilised lahustid . Oma püsivude tõttu läbivad biopuhastusprotsessi suures osas transiidina ning satuvad veekogudesse, pinnasesse, põhjavette ja sealt tagasi veeringlusesse.
Bioakumulatsioon – keemiliste ühendite kogunemine organismi kudedesse toiduahela kaudu tema eluea jooksul.