Geochemia środowiska

• Druk: Warszawa, 2016
• Autor: Agnieszka Gałuszka, Zdzisław Migaszewski
• Wydawca: Wydawnictwo Naukowe PWN

Geochemia środowiska odgrywa istotną rolę w naukach o środowisku przyrodniczym. Jej korzenie sięgają geochemii prospekcyjnej, tej klasycznej dyscypliny nauk o Ziemi, ściśle związanej z poszukiwaniem złóż surowców mineralnych. Głównym celem geochemii środowiska jest badanie mechanizmów obiegu pierwiastków w zewnętrznych warstwach Ziemi, interakcji między elementami biotycznymi i abiotycznymi środowiska oraz wpływu stresu antropogenicznego na procesy zachodzące na powierzchni Ziemi.
Książka „Geochemia Środowiska” autorstwa Zdzisława M. Migaszewskiego i Agnieszki Gałuszki stanowi rozszerzoną wersję poprzedniego wydania „Podstawy geochemii środowiska” i jest przeznaczona dla specjalistów, doktorantów i studentów z zakresu nauk o Ziemi, nauk o środowisku przyrodniczym, nauk biologicznych, chemicznych, rolniczych i medycznych. Powstała ona na podstawie licznych publikacji i materiałów archiwalnych autorów oraz realizacji polskich i amerykańskich projektów badawczych z zakresu geochemii środowiska. Autorzy niniejszej książki prezentują „geologiczny” punkt widzenia, uwypuklając tym samym rolę elementów abiotycznych w interakcjach geochemicznych zachodzących w biosferze. Ten nieco odmienny od tradycyjnego w ochronie środowiska sposób przedstawienia przedmiotowego zagadnienia będzie z pewnością dla wielu czytelników impulsem do dalszych przemyśleń, studiów lub badań.

• Kategorie:
  1. Ebooki i Audiobooki »
  2. Ebooki »
  3. Ebooki popularnonaukowe i specjalistyczne »
  4. Chemia
• Język wydania: polski
• ISBN: 978-83-01-18848-1
• ISBN druku: 978-83-011-8677-7
• Liczba stron: 638

Wstęp  11

Część I. Interdyscyplinarne podstawy geochemii środowiska 15

1. Od klasycznej geochemii do geochemii i analityki środowiska – rys historyczny 17

2. Geochemia środowiska – przegląd problematyki  27
	2.1. Geochemia środowiska na tle innych dyscyplin geochemii  27
	2.2. Charakterystyka i zakres badań geochemii środowiska  32
	2.3. Podstawowe cele i kierunki rozwoju geochemii środowiska  35

3. Charakterystyka geochemiczna stref kuli ziemskiej 40
	3.1. Najważniejsze wydarzenia w dziejach Ziemi – wyzwanie dla geochemika  40
	3.2. Budowa Ziemi i Księżyca  44
	3.3. Zewnętrzne strefy Ziemi 47
		3.3.1. Hydrosfera  47
		3.3.2.  Pedosfera 52
		3.3.3.  Atmosfera 55
		3.3.4.  Biosfera  57

4. Tektonika płyt – klucz do zrozumienia wielkoskalowego obiegu pierwiastków  64
	4.1. Uwagi wstępne 64
	4.2. Granice płyt tektonicznych 66
	4.3. Znaczenie tektoniki płyt w naukach przyrodniczych  68

5. Oceaniczne źródła hydrotermalne – miejsca występowania złóż metali i unikatowych ekosystemów 71
	5.1. Uwagi wstępne 71
	5.2. Skład chemiczny i izotopowy oceanicznych źródeł hydrotermalnych 73
	5.3. Ekosystemy oceanicznych źródeł hydrotermalnych  77

6. Czynniki geochemiczne i klasyfikacje pierwiastków 84
	6.1. Podstawowe pojęcia z zakresu krystalografii, mineralogii i petrologii  84
	6.2. Podstawowe parametry i czynniki geochemiczne  91
		6.2.1. Klarki a współczynniki zawartości pierwiastków  91
		6.2.2. Zawartości naturalne i modyfikujący wpływ antropogeniczny  94
		6.2.3. Znaczniki geochemiczne  98
		6.2.4. Koncepcja gradientu i bariery geochemicznej  98
		6.2.5. pH a rozpuszczalność 100
		6.2.6. Potencjał oksydacyjno-redukcyjny  107
		6.2.7. Przewodnictwo elektrolityczne właściwe 111
		6.2.8. Sucha pozostałość  111
		6.2.9. Temperatura 112
		6.2.10. Rozpuszczony tlen  112
		6.2.11. Zasadowość i kwasowość 113
		6.2.12. Twardość  114
		6.2.13. Roztwory  114
		6.2.14. Koloidy 116
		6.2.15. Naturalne przemiany promieniotwórcze  123
	6.3. Klasyfikacje pierwiastków 124

7. Środowiska i procesy geochemiczne w litosferze  128
	7.1. Uwagi wstępne 128
	7.2. Procesy magmowe i pomagmowe  128
	7.3. Wietrzenie  131
		7.3.1. Podstawowe procesy wietrzenia  131
		7.3.2. Wietrzenie pirytu i innych minerałów siarczkowych 135
	7.4. Erozja, transport i sedymentacja  145
	7.5. Diageneza 147
	7.6. Metamorfizm  148

8. Znaczenie biosfery w obiegu pierwiastków  151
	8.1. Podstawowe pojęcia stosowane w biogeochemii  151
	8.2. Terminologia i problematyka badań biogeochemicznych roślin   154
	8.3. Blaski i cienie interpretacji wyników badań biogeochemicznych roślin  162

9. Globalne cykle geochemiczne 165
	9.1. Uwagi wstępne 165
	9.2. Obieg azotu  166
	9.3. Obieg fosforu 168
	9.4. Obieg siarki 170
	9.5. Obieg tlenu 174
	9.6. Obieg węgla 175
	9.7. Obieg wodoru  177

10. Charakterystyka geochemiczna i toksykologiczna wybranych pierwiastków  178
	10.1. Uwagi wstępne 178
	10.2. Antymon 181
	10.3. Arsen  182
	10.4. Bar  184
	10.5. Beryl  185
	10.6. Bizmut  186
	10.7. Bor  187
	10.8. Brom 187
	10.9. Chlor  188
	10.10. Chrom 189
	10.11. Cyna  190
	10.12. Cynk  191
	10.13. Fluor  193
	10.14. Glin 194
	10.15. Jod  195
	10.16. Kadm  196
	10.17. Kobalt 197
	10.18. Krzem  199
	10.19. Lantanowce (pierwiastki ziem rzadkich) 200
	10.20. Lit  204
	10.21. Magnez 204
	10.22. Mangan  205
	10.23. Miedź  207
	10.24. Molibden  209
	10.25. Nikiel 210
	10.26. Niob i Tantal                                        211
	10.27. Ołów 212
	10.28. Platyna  214
	10.29. Potas 214
	10.30. Rtęć 215
	10.31. Rubid  218
	10.32. Selen 218
	10.33. Sód 220
	10.34. Srebro 221
	10.35. Stront  222
	10.36. Tal 223
	10.37. Tellur 223
	10.38. Tor i uran  224
	10.39. Tytan 226
	10.40. Wanad  227
	10.41. Wapń  228
	10.42. Wolfram  229
	10.43. Żelazo 230
	10.44. Wykorzystanie pierwiastków śladowych w badaniach źródeł zanieczyszczeń  232

11. Występowanie izotopów w środowisku przyrodniczym  235
	11.1. Podstawy geochemii izotopowej  235
	11.2. Zarys geochemii wybranych izotopów w środowisku przyrodniczym  239
		11.2.1. Siarka                                       239
		11.2.2. Tlen  242
		11.2.3. Węgiel  244
		11.2.4. Wodór  247
		11.2.5. Inne izotopy                                  248
	11.3. Przykłady zastosowania izotopów w badaniach środowiskowych 251
		11.3.1. Izotopy trwałe  251
		11.3.2. Radioizotopy  261

Część II. Podstawowe trendy metodyczne i badawcze w geochemii środowiska 265

12. Zarys metodyki badań próbek środowiskowych 267
	12.1. Badania terenowe i pobieranie próbek 267
		12.1.1. Uwagi wstępne  267
		12.1.2. Znaczenie badań terenowych 270
		12.1.3. Pobieranie próbek  274
	12.2. Przygotowanie próbek  284
		12.2.1. Uwagi wstępne  284
		12.2.2. Preparatyka mineralogiczna i petrograficzna 285
		12.2.3. Preparatyka chemiczna  285
		12.2.4. Preparatyka izotopowa  290
	12.3. Metody i techniki analityczne 291
		12.3.1. Uwagi wstępne  291
		12.3.2. Badania mineralogiczne i petrologiczne 291
		12.3.3. Analizy chemiczne  298

13. Statystyczna interpretacja wyników badań środowiska przyrodniczego  321
	13.1. Uwagi wstępne 321
	13.2. Podstawowe pojęcia statystyki opisowej                  322
	13.3. Statystyka w geochemii  327
		13.3.1. Korelacja i regresja 327
		13.3.2. Zastosowanie analizy wariancji (ANOVA) w badaniach geochemicznych 328

14. Teledetekcja – nowe wyzwanie dla geochemii środowiska  331
	14.1. Uwagi wstępne 331
	14.2. Zastosowanie fotografii lotniczej i teledetekcji 332
	14.3. Perspektywy rozwoju teledetekcji  335

15. Zmiany globalne i ich wpływ na środowisko  336
	15.1. Uwagi wstępne 336
	15.2. „Kwaśne opady” – rzeczywistość i mity 336
	15.3. „Dziura ozonowa”  338
	15.4. Efekt cieplarniany (szklarniowy)  340

16. Rola geochemii środowiska w ochronie geosfery  347
	16.1. Uwagi wstępne 347
	16.2. Geomonitoring 347
	16.3. Litosfera  349
		16.3.1. Wpływ wydobycia surowców mineralnych na środowisko przyrodnicze  349
		16.3.2. Kwaśne wody kopalniane 352
	16.4. Wody powierzchniowe i podziemne  355
		16.4.1. Jakość i degradacja wód powierzchniowych i podziemnych  356
		16.4.2. Uzdatnianie i racjonalne wykorzystanie wody 360
	16.5. Osady wodne  361
	16.6. Gleby  366
	16.7. Obszary podmokłe i torfowiska  369
	16.8. Powietrze  373
	16.9. Gospodarka odpadami a ochrona środowiska 382
	16.10. Inżynieria, technologia, zasoby naturalne, energia i środowisko                                        388

17. Wykorzystanie roślin w prospekcji geochemicznej oraz rekultywacji i remediacji biologicznej  393
	17.1. Uwagi wstępne 393
	17.2. Prospekcja geochemiczna 395
		17.2.1. Wyznaczanie przebiegu uskoków  395
		17.2.2. Poszukiwanie złóż i stref mineralizacji  395
	17.3. Rekultywacja biologiczna obszarów pogórniczych 397
	17.4. Bioremediacja terenów skażonych 399

18. Wykorzystanie organizmów żywych w wydobyciu metali – biogórnictwo i fitogórnictwo  403
	18.1. Uwagi wstępne 403
	18.2. „Bakteryjni górnicy” i ich wymagania ekologiczne 404
	18.3. Biochemiczne podstawy biogórnictwa 405
	18.4. Technologie biogórnictwa  405
	18.5. Rośliny a wydobycie metali – fitogórnictwo 407
	18.6. Przyszłość bio- i fitogórnictwa 408

19. Biomonitoring środowiska przyrodniczego 410
	19.1. Uwagi wstępne 410
	19.2. Porosty  412
		19.2.1. Występowanie i ekologia porostów 412
		19.2.2. Składniki szkodliwe a rozwój porostów 413
		19.2.3. Zastosowanie porostów 421
	19.3. Sosna  426
		19.3.1. Uwagi wstępne  426
		19.3.2. Występowanie i ekologia sosny zwyczajnej (Pinus sylvestris) 427
	19.4. Mchy 435

20. Rola geosfery w toksykologii środowiska 441
	20.1. Uwagi wstępne 441
	20.2. Podział źródeł zanieczyszczeń  442
	20.3. Charakterystyka źródeł zanieczyszczeń  442
		20.3.1. Naturalne źródła zanieczyszczeń  443
		20.3.2. Geoantropogeniczne i antropogeniczne źródła zanieczyszczeń 447
	20.4. Ogólna charakterystyka geotoksyn  450
	20.5. Czynniki warunkujące obieg geochemiczny geotoksyn  450

21. Zanieczyszczenia środowiska przyrodniczego związkami organicznymi  453
	21.1. Uwagi wstępne 453
	21.2. Źródła związków organicznych w środowisku przyrodniczym 453
	21.3. Procesy sorpcji i biodegradacji  456
	21.4. Przegląd ważniejszych grup toksycznych związków organicznych 458
	21.5. Wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne w środowisku przyrodniczym  465
	21.6. Przykłady badań zanieczyszczeń środowiska związkami organicznymi  470

22. Znaczenie geochemii medycznej w naukach o środowisku przyrodniczym 475
	22.1. Cele geomedycyny i geochemii medycznej 475
	22.2. Podstawowe pojęcia z zakresu toksykologii 476
	22.3. Minerały stanowiące zagrożenie dla zdrowia i życia człowieka 479
	22.4. Czynniki fizykochemiczne decydujące o rozwoju chorób geochemicznych 482
	22.5. Środowisko geochemiczne a zasięg chorób 485
	22.6. Perspektywy rozwoju geochemii medycznej  490

23. Geochemia miast 492
	23.1. Miasta jako specyficzne środowiska geochemiczne 492
	23.2. Rola źródeł zanieczyszczeń w kształtowaniu środowiska miejskiego  493
	23.3. Wpływ środowiska miejskiego na zdrowie mieszkańców 496

24. Geochemia sądowa 498
	24.1. Historia i ważniejsze postacie w geologii sądowej  498
	24.2. Metody badań geochemii sądowej 499
	24.3. Geochemia sądowa w praktyce  501

Literatura                                                 505
Skorowidz terminów ogólnych 569
Skorowidz minerałów  583
Skorowidz nazw łacińskich gatunków i rodzajów roślin i zwierząt  591
Ilustracje kolorowe  595