– cangkang air bumi yang terputus-putus, terletak di antara atmosfer dan kerak bumi yang padat dan mewakili totalitas perairan lautan dan air permukaan daratan. Hidrosfer juga disebut cangkang air planet ini. Hidrosfer menutupi 70% permukaan bumi. Sekitar 96% dari massa hidrosfer adalah perairan Samudra Dunia, 4% adalah air tanah, sekitar 2% adalah es dan salju (terutama Antartika, Greenland, dan Arktik), 0,4% adalah air permukaan tanah (sungai, danau, rawa-rawa). Sejumlah kecil air ditemukan di atmosfer dan organisme hidup. Semua bentuk massa air melewati satu sama lain sebagai akibat dari siklus air di alam. Jumlah tahunan curah hujan yang jatuh di permukaan bumi sama dengan jumlah air yang diuapkan secara total dari permukaan tanah dan lautan.

perairan pedalaman – bagian dari cangkang air terputus-putus dari hidrosfer bumi. Ini termasuk: air tanah, sungai, danau, rawa.

Air tanah- perairan yang terdapat di bagian atas kerak bumi (sampai kedalaman 12-15 km).

Sumber - outlet alami air tanah ke permukaan bumi. Kemungkinan ditemukannya air di kerak bumi ditentukan oleh porositas batuan. Batuan permeabel (kerikil, kerikil, pasir) adalah mereka yang melewati air dengan baik. Batuan tahan air berbutir halus, lemah atau benar-benar kedap air (tanah liat, granit, basal, dll.).

Air tanah terbentuk sebagai hasil rembesan dan akumulasi curah hujan pada kedalaman yang berbeda dari permukaan bumi. Lebih dekat ke permukaan adalah air tanah, yaitu yang mengambil bagian dalam pembentukan tanah.

air tanah- air di atas cakrawala tahan air pertama dari permukaan. Air tanah adalah non-tekanan. Tingkat permukaan mereka dapat terus berfluktuasi. Di daerah kering, air tanah terletak pada kedalaman yang sangat dalam. Di area dengan kelembaban berlebihan - dekat dengan permukaan.

Perairan interstratal- perairan yang terletak di antara lapisan kedap air.

perairan artesis- tekanan interstratal - biasanya menempati depresi di mana presipitasi atmosfer merembes dari daerah di mana tidak ada lapisan tahan air atas.

Menurut komposisi kimianya, air tanah dapat berupa:

1) segar;

2) termineralisasi, banyak di antaranya memiliki nilai obat.

Air tanah yang terletak di dekat fokus vulkanik seringkali panas. Mata air panas yang secara berkala berdenyut dalam bentuk air mancur - air mancur panas.

sungai.Sungai- aliran air yang konstan, mengalir di saluran yang dikembangkannya dan memberi makan terutama pada curah hujan atmosfer.

Bagian sungai: sumber - tempat asal sungai. Sumbernya bisa berupa mata air, danau, rawa, gletser di pegunungan; mulut Tempat di mana sungai mengalir ke laut, danau atau sungai lainnya. Depresi pada relief yang memanjang dari sumbernya hingga ke muara sungai lembah sungai. Sebuah depresi di mana sungai terus mengalir, saluran.dataran banjir- datar, tergenang selama banjir di dasar lembah sungai. Di atas dataran banjir, lereng lembah biasanya naik, seringkali dalam bentuk berundak. Langkah-langkah ini disebut teras(Gbr. 10). Mereka muncul sebagai akibat dari aktivitas pengikisan sungai (erosi), yang disebabkan oleh penurunan dasar erosi.

sistem sungai sungai dengan segala anak sungainya. Nama sistem diberikan dengan nama sungai utama.

erosi sungai – pendalaman aliran air salurannya dan perluasannya ke samping. Dasar erosi- tingkat di mana sungai memperdalam lembahnya. Ketinggiannya ditentukan oleh tingkat reservoir tempat sungai mengalir. Dasar utama untuk erosi semua sungai adalah tingkat Samudra Dunia. Dengan penurunan tingkat reservoir ke mana sungai mengalir, dasar erosi berkurang dan peningkatan aktivitas erosi sungai dimulai, menyebabkan pendalaman saluran.

cekungan sungai- daerah dari mana sungai dengan semua anak sungainya mengumpulkan air.

Batas air – garis pemisah antara cekungan dua sungai atau lautan. Biasanya beberapa ruang yang ditinggikan berfungsi sebagai daerah aliran sungai.

Nutrisi sungai. Aliran air ke sungai disebut makanan mereka. Tergantung pada sumber air yang masuk, sungai dibedakan dengan hujan, salju, glasial, bawah tanah, dan ketika digabungkan, dengan nutrisi campuran.

Peran sumber makanan ini atau itu terutama tergantung pada kondisi iklim. Pemberian makan hujan adalah karakteristik sungai-sungai di daerah khatulistiwa dan sebagian besar musim hujan. Di negara-negara dengan iklim dingin, air yang mencairkan salju (nutrisi salju) sangat penting. Di garis lintang sedang, aliran sungai biasanya dicampur. Sungai yang diberi makan gletser berasal dari gletser dataran tinggi. Rasio antar sumber sungai dapat berubah sepanjang tahun. Jadi, misalnya, sungai-sungai di cekungan Ob dapat dialiri oleh air tanah di musim dingin, oleh salju yang meleleh di musim semi, dan dari bawah tanah dan air hujan di musim panas.

Jenis makanan apa yang mendominasi sebagian besar tergantung rezim sungai. Rezim sungai - perubahan teratur dalam keadaan sungai dari waktu ke waktu, karena sifat fisiografi cekungan dan, pertama-tama, kondisi iklim. Rezim sungai memanifestasikan dirinya dalam bentuk fluktuasi harian, musiman dan jangka panjang di tingkat dan aliran air, fenomena es, suhu air, jumlah sedimen yang dibawa oleh aliran, dll. Unsur-unsur rezim sungai adalah , Misalnya, air rendah - ketinggian air di sungai selama musim berdiri terendah dan air tinggi- kenaikan air yang berkepanjangan di sungai, yang disebabkan oleh sumber makanan utama, berulang dari tahun ke tahun. Tergantung pada keberadaan struktur hidrolik di sungai (misalnya, pembangkit listrik tenaga air) yang mempengaruhi rezim sungai, ada rezim sungai yang diatur dan alami.

Semua sungai di dunia didistribusikan di antara cekungan empat samudera.

Nilai sungai:

1) sumber air bersih untuk industri, penyediaan air pertanian;

2) sumber listrik;

3) jalur angkutan (termasuk pembangunan alur pelayaran);

4) tempat penangkapan dan penangkaran ikan; istirahat, dll.

Waduk telah dibangun di banyak sungai - waduk buatan yang besar. Konsekuensi positif dari konstruksi mereka: mereka menciptakan cadangan air, memungkinkan Anda untuk mengatur ketinggian air di sungai dan mencegah banjir, meningkatkan kondisi transportasi dan memungkinkan Anda untuk membuat area rekreasi. Konsekuensi negatif dari pembangunan waduk di sungai: banjir wilayah yang luas dengan dataran banjir yang subur, air tanah naik di sekitar waduk, yang menyebabkan genangan air di tanah, kondisi habitat ikan terganggu, proses alami pembentukan dataran banjir terganggu, dll. Pembangunan waduk baru harus didahului dengan pengembangan ilmiah yang menyeluruh.

danau – reservoir pertukaran air yang lambat, terletak di depresi alami di permukaan tanah.

Lokasi danau dipengaruhi oleh iklim yang menentukan nutrisi dan rezimnya, serta faktor munculnya cekungan danau.

Asal cekungan danau dapat berupa:

1) tektonik(terbentuk di patahan kerak bumi, biasanya dalam, dan memiliki tepian dengan lereng curam - Baikal, danau terbesar di Afrika dan Amerika Utara);

2) vulkanik(di kawah gunung berapi yang sudah punah - Danau Kronotskoye di Kamchatka);

3) glasial(karakteristik daerah yang mengalami glasiasi, misalnya, danau di Semenanjung Kola);

4) karst(karakteristik untuk area distribusi batuan terlarut - gipsum, kapur, batu kapur, muncul di tempat-tempat kegagalan ketika batuan dilarutkan oleh air tanah);

5) dibendung(mereka juga disebut bendungan; mereka muncul sebagai akibat dari memblokir dasar sungai oleh balok batu selama tanah longsor di pegunungan - Danau Sarez di Pamirs);

6) danau lembu(danau di dataran banjir atau teras bawah di atas dataran banjir adalah bagian dari sungai yang terpisah dari saluran utama);

7) palsu(waduk, kolam).

Danau diberi makan oleh curah hujan atmosfer, air tanah dan air permukaan yang mengalir ke dalamnya. Menurut rezim air, mereka membedakan penyaluran pecomberan dan tanpa saluran danau. Sebuah sungai (sungai) mengalir keluar dari danau limbah - Baikal, Onega, Ontario, Victoria, dll. Tidak ada satu sungai pun yang mengalir keluar dari danau tanpa drainase - Kaspia, Mati, Chad, dll. Danau Endorheik, biasanya, lebih termineralisasi. Tergantung pada tingkat salinitas air, danau itu segar dan asin.

Asal Ada dua jenis massa air danau:

1) danau, yang massa airnya berasal dari atmosfer (danau seperti itu lebih banyak jumlahnya);

2) peninggalan, atau sisa, - pernah menjadi bagian dari Samudra Dunia (Danau Kaspia, dll.)

Distribusi danau tergantung pada iklim, dan oleh karena itu distribusi geografis danau sampai batas tertentu zonal.

Danau sangat penting: mereka mempengaruhi iklim wilayah yang berdekatan (kelembaban dan kondisi termal), mengatur aliran sungai yang mengalir darinya. Pentingnya ekonomi danau: mereka digunakan sebagai jalur komunikasi (lebih kecil dari sungai), untuk memancing dan rekreasi, dan pasokan air. Garam dan lumpur penyembuhan ditambang dari dasar danau.

rawa-rawa- daerah tanah yang terlalu lembab ditutupi dengan vegetasi yang menyukai kelembaban dan memiliki lapisan gambut setidaknya 0,3 m Air di rawa-rawa dalam keadaan terikat.

Rawa-rawa terbentuk karena pertumbuhan danau yang berlebihan dan rawa-rawa tanah.

rawa dataran rendah memakan air tanah atau air sungai, yang relatif kaya akan garam. Akibatnya, vegetasi menetap di sana, yang cukup menuntut zat makanan (sedge, ekor kuda, buluh, lumut hijau, birch, alder).

Rawa yang dibesarkan memberi makan langsung pada presipitasi atmosfer. Mereka berada di daerah aliran sungai. Vegetasi dicirikan oleh komposisi spesies yang terbatas, karena tidak ada cukup garam mineral (ledum, cranberry, blueberry, sphagnum mosses, pinus). Rawa transisi menempati posisi menengah. Mereka dicirikan oleh pemotongan air yang signifikan dan aliran rendah. Rawa dataran rendah dan rawa yang ditinggikan adalah dua tahap perkembangan alami rawa. Rawa dataran rendah melalui tahap peralihan dari rawa transisi secara bertahap berubah menjadi rawa yang ditinggikan.

Alasan utama pembentukan rawa-rawa besar adalah kelembaban iklim yang berlebihan, dikombinasikan dengan tingkat air tanah yang tinggi karena adanya batuan kedap air yang dekat dan relief datar ke permukaan.

Distribusi rawa juga tergantung pada iklim, yang berarti juga zonal sampai batas tertentu. Sebagian besar rawa berada di zona hutan di zona beriklim sedang dan di zona tundra. Curah hujan dalam jumlah besar, evaporasi dan permeabilitas tanah yang rendah, kerataan, dan diseksi yang lemah dari interfluf berkontribusi pada rawa.

Gletser– air atmosfer berubah menjadi es. Gletser terus bergerak karena plastisitasnya. Di bawah pengaruh gravitasi, kecepatan gerakan mereka mencapai beberapa ratus meter per tahun. Pergerakan melambat atau mempercepat tergantung pada jumlah curah hujan, pemanasan atau pendinginan iklim, dan di pegunungan, pergerakan gletser dipengaruhi oleh pengangkatan tektonik.

Gletser terbentuk di mana lebih banyak salju turun sepanjang tahun daripada waktu untuk mencair. Di Antartika dan Kutub Utara, kondisi seperti itu sudah tercipta di permukaan laut atau sedikit lebih tinggi. Di garis lintang khatulistiwa dan tropis, salju hanya dapat menumpuk di dataran tinggi (di atas 4,5 km di khatulistiwa, 5-6 km di tropis). Karena itu, ketinggian garis salju lebih tinggi di sana. garis salju- batas di mana salju yang tidak mencair tetap berada di pegunungan. Ketinggian garis salju ditentukan oleh suhu, yang dikaitkan dengan garis lintang area dan tingkat kontinental iklimnya, jumlah curah hujan padat.

Luas total gletser adalah 11% dari permukaan tanah dengan volume 30 juta km3. Jika semua gletser mencair, permukaan Laut Dunia akan naik 66 m.

Gletser lembaran menutupi permukaan bumi, terlepas dari bentang alam dalam bentuk lapisan es dan perisai, di mana semua ketidakrataan relief disembunyikan. Pergerakan es di dalamnya terjadi dari pusat kubah ke pinggiran dalam arah radial. Lapisan es penutup ini sangat tebal dan melakukan pekerjaan destruktif yang hebat di atas alasnya: ia membawa material detrital, mengubahnya menjadi morain. Contoh gletser lembaran adalah es Antartika dan Greenland. Balok es yang sangat besar terus-menerus terlepas dari tepi lapisan es ini - gunung es. Gunung es bisa ada hingga 4-10 tahun sampai mencair. Pada tahun 1912, Titanic tenggelam dari tabrakan dengan gunung es di Samudra Atlantik. Proyek sedang dikembangkan untuk mengangkut gunung es untuk memasok air tawar ke daerah kering di dunia.

Baik di gletser modern maupun kuno, air glasial yang meleleh mengalir keluar dari bawah gletser di bagian depan yang lebar, membentuk endapan berpasir.

gletser gunung jauh lebih kecil dari kaca penutup. Di gletser gunung pergerakan es terjadi di sepanjang lereng lembah. Mereka mengalir seperti sungai dan tenggelam di bawah garis salju. Saat mereka bergerak, gletser ini memperdalam lembah.

Gletser adalah reservoir air tawar yang diciptakan oleh alam. Sungai-sungai yang berawal dari gletser diberi makan oleh airnya yang meleleh. Ini sangat penting untuk daerah kering.

Permafrost. Dengan permafrost, atau permafrost, seseorang harus memahami lapisan batuan beku yang tidak mencair untuk waktu yang lama - dari beberapa tahun hingga puluhan dan ratusan ribu tahun. Air di permafrost dalam keadaan padat, berupa es semen. Munculnya permafrost terjadi dalam kondisi suhu musim dingin yang sangat rendah dan tutupan salju yang rendah. Kondisi seperti itu terjadi di daerah pinggiran lapisan es kuno, serta di kondisi modern di Siberia, di mana hanya ada sedikit salju di musim dingin dan suhu yang sangat rendah. Alasan penyebaran lapisan es dapat dijelaskan baik oleh warisan zaman es maupun oleh kondisi iklim modern yang keras. Permafrost tidak seluas di Rusia. Daerah permafrost yang terus menerus dengan ketebalan lapisan hingga 600-800 m menonjol khususnya, daerah ini memiliki suhu musim dingin terendah (misalnya, muara Vilyui).

Permafrost mempengaruhi pembentukan kompleks teritorial alami. Ini berkontribusi pada pengembangan proses termokarst, munculnya gundukan naik-turun, lapisan es, mempengaruhi besarnya dan distribusi musiman limpasan bawah tanah dan permukaan, penutup tanah dan vegetasi. Dalam pengembangan bahan galian, eksploitasi air tanah, pembangunan gedung, jembatan, jalan raya, bendungan, dan pekerjaan pertanian, perlu dipelajari tanah beku.

Lautan Dunia- seluruh badan air. Lautan dunia menempati lebih dari 70% dari total permukaan bumi. Perbandingan antara lautan dan daratan di belahan bumi utara dan selatan berbeda. Di Belahan Bumi Utara, lautan menempati 61% dari permukaan, di Selatan - 81%.

Lautan dunia dibagi menjadi empat samudera - Pasifik, Atlantik, India, Arktik.

Baru-baru ini, penelitian ekstensif telah dilakukan di belahan bumi selatan, terutama di Antartika. Sebagai hasil dari penelitian ini, para ilmuwan mengajukan gagasan untuk memisahkan Samudra Selatan sebagai bagian independen dari Samudra Dunia. Samudra Selatan, menurut mereka, meliputi bagian selatan Samudra Pasifik, Atlantik, Hindia, serta laut yang mengelilingi Antartika.

Ukuran lautan: Pasifik - 180 juta km2; Atlantik - 93 juta km2; India - 75 juta km2; Arktik - 13 juta km2.

Batas-batas lautan bersyarat. Dasar pembagian lautan adalah sistem arus yang independen, distribusi salinitas, suhu.

Kedalaman rata-rata Samudra Dunia adalah 3.700 m, kedalaman terbesar adalah 11.022 m (Palung Mariana di Samudra Pasifik).

laut- bagian dari lautan, pada tingkat yang lebih besar atau lebih kecil yang dipisahkan oleh daratan, dicirikan oleh rezim hidrologi khusus. Membedakan laut pedalaman dan laut marginal. laut pedalaman masuk jauh ke pedalaman daratan (Mediterania, Baltik). laut marginal mereka biasanya berbatasan dengan daratan di satu sisi, dan di sisi lain, mereka berkomunikasi secara relatif bebas dengan laut (Barents, Okhotsk).

teluk- wilayah laut yang kurang lebih signifikan yang memotong ke daratan dan memiliki hubungan yang luas dengan lautan. Teluk kecil disebut teluk. Teluk yang dalam, berliku, panjang dengan tepian curam - fyord.

Selat- perairan yang kurang lebih sempit yang menghubungkan dua samudra atau laut yang berdekatan.

Relief dasar lautan. Relief Samudra Dunia memiliki struktur sebagai berikut (Gbr. 11). 3/4 dari luas Samudra Dunia ditempati oleh kedalaman dari 3000 hingga 6000 m, yaitu bagian laut ini milik alasnya.

Salinitas Lautan Dunia. Garam yang berbeda terkonsentrasi di air laut: natrium klorida (memberi rasa asin pada air) - 78% dari jumlah total garam, magnesium klorida (memberi rasa pahit pada air) - 11%, zat lain. Salinitas air laut dihitung dalam ppm (dalam rasio sejumlah zat tertentu dengan 1000 unit berat), dilambangkan dengan . Salinitas lautan tidak sama, bervariasi dari 32‰ hingga 38‰. Derajat salinitas tergantung pada jumlah curah hujan, penguapan, serta desalinasi oleh air sungai yang mengalir ke laut. Salinitas juga berubah dengan kedalaman. Sampai kedalaman 1500 m, salinitas agak menurun dibandingkan dengan permukaan. Lebih dalam, perubahan salinitas air tidak signifikan, hampir di mana-mana 35‰. Salinitas minimum - 5‰ - di Laut Baltik, maksimum - hingga 41‰ - di Laut Merah.

Jadi, salinitas air tergantung pada:

1) pada rasio curah hujan dan penguapan, yang bervariasi tergantung pada garis lintang geografis (karena perubahan suhu dan tekanan); salinitas yang lebih rendah dapat terjadi di mana jumlah curah hujan melebihi penguapan, di mana ada arus besar air sungai, di mana es mencair;

2) dari kedalaman.

Salinitas maksimum Laut Merah disebabkan oleh fakta bahwa ada zona keretakan. Lava basaltik muda yang meletus diamati di bagian bawah, formasi yang menunjukkan kenaikan materi dari mantel dan perluasan kerak bumi di Laut Merah. Selain itu, Laut Merah terletak di garis lintang tropis - ada penguapan besar dan sedikit curah hujan, sungai tidak mengalir ke dalamnya.

Gas juga larut dalam air laut: nitrogen, oksigen, karbon dioksida, dll.

Arus laut (samudera).arus laut- gerakan horizontal massa air ke arah tertentu. Arus dapat diklasifikasikan dalam banyak cara. Dibandingkan dengan suhu air laut di sekitarnya, arus hangat, dingin, dan netral dibedakan. Tergantung pada waktu keberadaannya, arus jangka pendek atau episodik, periodik (musim musiman di Samudra Hindia, pasang surut di bagian pesisir samudra) dan arus permanen dibedakan. Tergantung pada kedalaman, arus permukaan (menutupi lapisan air di permukaan), arus dalam dan bawah dibedakan.

Massa air laut bergerak karena berbagai alasan. Penyebab utama arus laut adalah angin, namun pergerakan air dapat disebabkan oleh akumulasi air di setiap bagian lautan, serta perbedaan kerapatan air di berbagai bagian lautan, dan alasan lainnya. Oleh karena itu, arus asalnya adalah:

1) drift - disebabkan oleh angin konstan (Angin perdagangan Utara dan Selatan, arah Angin Barat);

2) angin - disebabkan oleh aksi angin musiman (angin muson musim panas di Samudera Hindia);

3) limbah - terbentuk karena perbedaan ketinggian air di berbagai bagian lautan, mengalir dari daerah yang kelebihan air (Gulf Stream, Brasil, Australia Timur);

4) kompensasi - mengkompensasi (mengkompensasi) aliran air dari berbagai bagian lautan (California, Peru, Benguela);

5) kepadatan (konveksi) - terbentuk sebagai akibat dari distribusi kepadatan air laut yang tidak merata karena suhu dan salinitas yang berbeda (Arus Gibraltar);

6) arus pasang surut - terbentuk sehubungan dengan daya tarik bulan.

Sebagai aturan, arus laut ada karena kombinasi dari beberapa alasan.

Arus memiliki pengaruh besar pada iklim, terutama daerah pesisir, melewati pantai barat atau timur benua.

Arus mengalir bersama pantai timur(limbah), membawa air dari garis lintang khatulistiwa yang lebih hangat ke yang lebih dingin. Udara di atas mereka hangat, jenuh dengan kelembaban. Saat Anda bergerak ke utara atau selatan khatulistiwa, udara mendingin, mendekati saturasi, dan karenanya memberikan presipitasi ke pantai, sambil melunakkan suhu.

arus melewati pantai barat benua (kompensasi), beralih dari garis lintang yang lebih dingin ke yang lebih hangat, udara memanas, menjauh dari kejenuhan, tidak memberikan curah hujan. Ini adalah salah satu alasan utama pembentukan gurun di pantai barat benua.

Jalannya Angin Barat diucapkan hanya di belahan bumi selatan.

Ini dijelaskan oleh fakta bahwa hampir tidak ada daratan di sana di garis lintang sedang, massa air bergerak bebas di bawah pengaruh angin barat dari garis lintang sedang. Di belahan bumi utara, perkembangan arus serupa terhalang oleh benua.

Arah arus ditentukan oleh sirkulasi umum atmosfer, gaya defleksi rotasi bumi di sekitar porosnya, topografi dasar laut, dan garis besar benua.

Suhu air permukaan. Air laut dipanaskan oleh masuknya panas matahari ke permukaannya. Suhu air permukaan tergantung pada garis lintang tempat tersebut. Di beberapa wilayah lautan, distribusi ini terganggu oleh distribusi daratan yang tidak merata, arus laut, angin yang konstan, dan limpasan dari benua. Suhu secara alami berubah dengan kedalaman. Dan pada awalnya suhu turun sangat cepat, dan kemudian agak lambat. Suhu tahunan rata-rata permukaan air di Samudra Dunia adalah +17,5 °C. Pada kedalaman 3-4 ribu m, biasanya tetap di kisaran +2 hingga 0 °C.

Es di lautan . Titik beku air laut asin adalah 1-2 °C lebih rendah dari air tawar. Perairan Samudra Dunia tertutup es hanya di garis lintang Arktik dan Antartika, di mana musim dinginnya panjang dan dingin. Beberapa laut dangkal yang terletak di zona beriklim sedang juga tertutup es.

Bedakan antara es tahunan dan multi-tahun. Es laut mungkin diam(terkait lahan) atau mengapung(es melayang). Di Samudra Arktik, es melayang dan tetap sepanjang tahun.

Selain es yang terbentuk di lautan itu sendiri, ada es yang pecah dari gletser yang turun ke lautan dari kepulauan Arktik dan benua es Antartika. Gunung es terbentuk - gunung es mengambang di laut. Gunung es mencapai panjang 2 km atau lebih pada ketinggian lebih dari 100 m.Gunung es di belahan bumi selatan sangat besar.

Nilai lautan. Lautan memoderasi iklim seluruh planet. Laut berfungsi sebagai akumulator panas. Sirkulasi umum atmosfer dan sirkulasi umum lautan saling berhubungan dan bergantung satu sama lain.

Pentingnya ekonomi laut sangat besar. Kekayaan dunia organik lautan dibagi menjadi bentos- dunia organik dasar laut, plankton- semua organisme yang secara pasif mengambang di kedalaman perairan samudera, nekton Organisme yang aktif berenang di dasar laut. Ikan menyumbang hingga 90% dari semua sumber daya organik di laut.

Nilai transportasi laut yang luar biasa.

Laut kaya akan sumber energi. Ada pembangkit listrik pasang surut di pantai Prancis. Di zona rak laut, minyak dan gas sedang diproduksi. Cadangan besar nodul ferromangan terkonsentrasi di dasar laut. Hampir semua unsur kimia terlarut dalam air laut. Garam, brom, yodium, dan uranium ditambang dalam skala industri.

Daratan di lautan: pulau- wilayah daratan yang relatif kecil, dikelilingi oleh air di semua sisi.

Pulau menurut asalnya dibagi menjadi:

1) daratan (bagian dari daratan yang dipisahkan oleh laut) - Madagaskar, Kepulauan Inggris);

2) vulkanik (terjadi selama letusan gunung berapi di dasar laut; hasil letusan berupa kerucut dengan lereng curam yang naik di atas permukaan laut);

3) karang (terkait dengan organisme laut - polip karang; kerangka polip mati membentuk batu besar dari batu kapur padat, dari atas mereka terus-menerus dibangun dengan polip). Terumbu karang terbentuk di sepanjang pantai - di bawah air atau batuan kapur yang sedikit menonjol di atas permukaan laut. Pulau-pulau karang yang tidak terhubung dengan pantai daratan sering berbentuk cincin dengan laguna di tengahnya dan disebut atol. Pulau-pulau karang hanya terbentuk di garis lintang tropis, di mana airnya cukup hangat untuk polip hidup.

Pulau terbesar adalah Greenland, diikuti oleh New Guinea, Kalimantan, Madagaskar. Di beberapa tempat ada beberapa pulau, di tempat lain mereka membentuk kelompok - kepulauan.

semenanjung- bagian daratan yang menjorok ke laut atau danau. Berdasarkan asalnya, semenanjung dibedakan:

1) terpisah, berfungsi sebagai kelanjutan dari daratan dalam hal geologis (misalnya, Semenanjung Balkan);

2) melekat, tidak ada hubungannya dengan daratan dalam pengertian geologis (Hindostan).

Semenanjung terbesar: Kola, Skandinavia, Iberia, Somalia, Arab, Asia Kecil, Hindustan, Korea, Indochina, Kamchatka, Chukchi, Labrador, dll.

Suasana

Suasana- selubung udara yang mengelilingi dunia, terhubung dengannya oleh gravitasi dan mengambil bagian dalam rotasi harian dan tahunannya.

udara atmosfer terdiri dari campuran mekanik gas, uap air dan kotoran. Komposisi udara hingga ketinggian 100 km adalah 78,09% nitrogen, 20,95% oksigen, 0,93% argon, 0,03% karbon dioksida, dan hanya 0,01% yang diperhitungkan oleh semua gas lain: hidrogen, helium, uap air, ozon . Gas-gas yang membentuk udara terus-menerus bercampur. Persentase gas cukup konstan. Namun, kandungan karbon dioksida bervariasi. Pembakaran minyak, gas, batu bara, pengurangan jumlah hutan menyebabkan peningkatan karbon dioksida di atmosfer. Ini berkontribusi pada peningkatan suhu udara di Bumi, karena karbon dioksida melewatkan energi matahari ke Bumi, dan penundaan radiasi termal Bumi. Jadi, karbon dioksida adalah semacam "penyekat" Bumi.

Ada sedikit ozon di atmosfer. Pada ketinggian 25-35 km, konsentrasi gas ini diamati, yang disebut lapisan ozon (lapisan ozon). Layar ozon melakukan fungsi perlindungan yang paling penting - itu menunda radiasi ultraviolet Matahari, yang merugikan semua kehidupan di Bumi.

air atmosfer ada di udara dalam bentuk uap air atau produk kondensasi tersuspensi (tetes, kristal es).

Pengotor atmosfer(aerosol) - partikel cair dan padat yang terletak terutama di lapisan bawah atmosfer: debu, abu vulkanik, jelaga, kristal es dan garam laut, dll. Jumlah pengotor atmosfer di udara meningkat selama kebakaran hutan yang kuat, badai debu, letusan gunung berapi. Permukaan di bawahnya juga mempengaruhi kuantitas dan kualitas pengotor atmosfer di udara. Jadi, ada banyak debu di atas gurun, di atas kota ada banyak partikel padat kecil, jelaga.

Kehadiran pengotor di udara dikaitkan dengan kandungan uap air di dalamnya, karena debu, kristal es, dan partikel lain berfungsi sebagai inti di mana uap air mengembun. Seperti karbon dioksida, uap air di atmosfer berfungsi sebagai "isolator" Bumi: ia menunda radiasi dari permukaan bumi.

Massa atmosfer adalah sepersejuta massa bumi.

Struktur atmosfer. Atmosfer memiliki struktur berlapis. Lapisan atmosfer dibedakan berdasarkan perubahan suhu udara dengan ketinggian dan sifat fisik lainnya (Tabel 1)

Tabel 1. Struktur atmosfer dan batas atasnya Perubahan suhu Lingkup atmosfer Ketinggian bagian bawah tergantung pada ketinggian

Troposfer – lapisan bawah atmosfer yang mengandung 80% udara dan hampir semua uap air. Ketebalan troposfer bervariasi. Di garis lintang tropis - 16-18 km, di garis lintang sedang - 10-12 km, dan di kutub - 8-10 km. Di mana-mana di troposfer, suhu udara turun 0,6 °C untuk setiap 100 m pendakian (atau 6 °C per 1 km). Troposfer dicirikan oleh pergerakan udara secara vertikal (konveksi) dan horizontal (angin). Semua jenis massa udara terbentuk di troposfer, siklon dan antisiklon muncul, awan, presipitasi, kabut terbentuk. Cuaca terbentuk terutama di troposfer. Oleh karena itu, studi tentang troposfer menjadi sangat penting. Lapisan troposfer yang paling bawah disebut lapisan permukaan, ditandai dengan kandungan debu yang tinggi dan kandungan mikroorganisme yang mudah menguap.

Lapisan peralihan dari troposfer ke stratosfer disebut tropopause. Ini secara tajam meningkatkan penghalusan udara, suhunya turun menjadi -60 ° C di atas kutub menjadi -80 ° C di atas daerah tropis. Suhu udara yang lebih rendah di daerah tropis disebabkan oleh arus udara naik yang kuat dan posisi troposfer yang lebih tinggi.

Stratosfir Lapisan atmosfer antara troposfer dan mesosfer. Komposisi gas di udara mirip dengan troposfer, tetapi mengandung lebih sedikit uap air dan lebih banyak ozon. Pada ketinggian 25 hingga 35 km, konsentrasi tertinggi gas ini diamati (lapisan ozon). Sampai ketinggian 25 km, suhu berubah sedikit dengan ketinggian, dan di atasnya mulai naik. Suhu bervariasi dengan garis lintang dan waktu dalam setahun. Awan mutiara diamati di stratosfer, ditandai dengan kecepatan angin yang tinggi dan aliran udara yang deras.

Atmosfer bagian atas dicirikan oleh aurora dan badai magnet. Eksosfer- bola luar dari mana gas atmosfer ringan (misalnya, hidrogen, helium) dapat mengalir ke luar angkasa. Atmosfer tidak memiliki batas atas yang tajam dan secara bertahap melewati ke luar angkasa.

Kehadiran atmosfer sangat penting bagi Bumi. Ini mencegah pemanasan berlebihan dari permukaan bumi di siang hari dan pendinginan di malam hari; melindungi bumi dari radiasi ultraviolet dari matahari. Sebagian besar meteorit terbakar di lapisan atmosfer yang padat.

Berinteraksi dengan semua cangkang Bumi, atmosfer terlibat dalam redistribusi kelembaban dan panas di planet ini. Ini adalah syarat bagi keberadaan kehidupan organik.

Radiasi matahari dan suhu udara. Udara dipanaskan dan didinginkan oleh permukaan bumi, yang selanjutnya dipanaskan oleh matahari. Jumlah radiasi matahari disebut radiasi sinar matahari. Bagian utama dari radiasi matahari tersebar di ruang Dunia, hanya satu dua miliar bagian dari radiasi matahari yang mencapai Bumi. Radiasi bisa langsung atau menyebar. Radiasi matahari yang sampai ke permukaan bumi berupa sinar matahari langsung yang berasal dari piringan matahari pada hari yang cerah disebut radiasi langsung. Radiasi matahari yang telah mengalami hamburan di atmosfer dan sampai ke permukaan bumi dari seluruh cakrawala disebut radiasi tersebar. Radiasi matahari yang tersebar memainkan peran penting dalam keseimbangan energi Bumi, karena dalam cuaca berawan, terutama di lintang tinggi, satu-satunya sumber energi di lapisan permukaan atmosfer. Totalitas radiasi langsung dan difus yang memasuki permukaan horizontal disebut radiasi total.

Jumlah radiasi tergantung pada durasi paparan sinar matahari ke permukaan dan sudut datang. Semakin kecil sudut datang sinar matahari, semakin sedikit radiasi matahari yang diterima permukaan dan, akibatnya, udara di atasnya semakin panas.

Dengan demikian, jumlah radiasi matahari berkurang ketika bergerak dari khatulistiwa ke kutub, karena ini mengurangi sudut datangnya sinar matahari dan durasi penerangan wilayah di musim dingin.

Jumlah radiasi matahari juga dipengaruhi oleh kekeruhan dan transparansi atmosfer.

Radiasi total tertinggi ada di gurun tropis. Di kutub pada hari titik balik matahari (di Utara - pada 22 Juni, di Selatan - pada 22 Desember), ketika Matahari terbenam, total radiasi matahari lebih besar daripada di khatulistiwa. Tetapi karena fakta bahwa permukaan putih salju dan es memantulkan hingga 90% sinar matahari, jumlah panasnya dapat diabaikan, dan permukaan bumi tidak memanas.

Total radiasi matahari yang memasuki permukaan bumi sebagian dipantulkan olehnya. Radiasi yang dipantulkan dari permukaan bumi, air atau awan tempat jatuhnya disebut tercermin. Tapi tetap saja, sebagian besar radiasi diserap oleh permukaan bumi dan berubah menjadi panas.

Karena udara dipanaskan dari permukaan bumi, suhunya tidak hanya bergantung pada faktor-faktor yang disebutkan di atas, tetapi juga pada ketinggian di atas permukaan laut: semakin tinggi area, semakin rendah suhunya (turun 6 ° C dengan setiap kilometer di troposfer).

Mempengaruhi suhu dan distribusi tanah dan air, yang dipanaskan secara berbeda. Tanah memanas dengan cepat dan mendingin dengan cepat, air memanas perlahan tetapi menahan panas lebih lama. Dengan demikian, udara di darat lebih hangat di siang hari daripada di atas air, dan lebih dingin di malam hari. Pengaruh ini tidak hanya tercermin dalam harian, tetapi juga dalam fitur musiman dari perubahan suhu udara. Jadi, di daerah pesisir, di bawah kondisi yang sama, musim panas lebih dingin dan musim dingin lebih hangat.

Karena pemanasan dan pendinginan permukaan bumi siang dan malam, di musim panas dan dingin, suhu udara berubah sepanjang hari dan tahun. Suhu tertinggi dari lapisan permukaan diamati di daerah gurun di Bumi - di Libya dekat kota Tripoli +58 °С, di Death Valley (AS), di Termez (Turkmenistan) - hingga +55 °С. Terendah - di pedalaman Antartika - turun hingga -89 ° C. Pada tahun 1983, di stasiun Vostok di Antartika, tercatat -83,6 °C - suhu udara minimum di planet ini.

Temperatur udara- karakteristik cuaca yang banyak digunakan dan dipelajari dengan baik .. Suhu udara diukur 3-8 kali sehari, menentukan rata-rata harian; menurut rata-rata harian, rata-rata bulanan ditentukan, menurut rata-rata bulanan - rata-rata tahunan. Distribusi suhu ditunjukkan pada peta. isoterm. Suhu pada bulan Juli, Januari dan tahunan biasanya digunakan.

Tekanan atmosfer. Udara, seperti benda apa pun, memiliki massa: 1 liter udara di permukaan laut memiliki massa sekitar 1,3 g. Untuk setiap sentimeter persegi permukaan bumi, atmosfer menekan dengan gaya 1 kg. Tekanan udara rata-rata di atas permukaan laut pada garis lintang 45 ° pada suhu 0 ° C sesuai dengan berat kolom merkuri setinggi 760 mm dan penampang 1 cm2 (atau 1013 mb). Tekanan ini dianggap sebagai tekanan normal.

Tekanan atmosfer - kekuatan yang menekan atmosfer pada semua benda di dalamnya dan di permukaan bumi. Tekanan ditentukan pada setiap titik di atmosfer oleh massa kolom udara di atasnya dengan alas sama dengan satu. Dengan bertambahnya ketinggian, tekanan atmosfer berkurang, karena semakin tinggi titiknya, semakin rendah ketinggian kolom udara di atasnya. Saat naik, udara menjadi lebih tipis dan tekanannya berkurang. Di pegunungan tinggi, tekanannya jauh lebih kecil daripada di permukaan laut. Keteraturan ini digunakan dalam menentukan ketinggian mutlak area dengan besarnya tekanan.

panggung barik adalah jarak vertikal di mana tekanan atmosfer berkurang 1 mm Hg. Seni. Di lapisan bawah troposfer, hingga ketinggian 1 km, tekanan berkurang 1 mm Hg. Seni. untuk setiap ketinggian 10 meter. Semakin tinggi, semakin lambat tekanan menurun.

Dalam arah horizontal di permukaan bumi, tekanan bervariasi tidak merata, tergantung pada waktu.

gradien barik- indikator yang mencirikan perubahan tekanan atmosfer di atas permukaan bumi per satuan jarak dan secara horizontal.

Besarnya tekanan, selain ketinggian medan di atas permukaan laut, tergantung pada suhu udara. Tekanan udara hangat lebih kecil daripada udara dingin, karena mengembang karena pemanasan, dan mengerut saat didinginkan. Saat suhu udara berubah, tekanannya berubah.

Karena perubahan suhu udara di dunia bersifat zonal, maka zonasi juga merupakan ciri dari distribusi tekanan atmosfer di permukaan bumi. Sabuk tekanan rendah membentang di sepanjang khatulistiwa, pada garis lintang 30-40 ° ke utara dan selatan - sabuk tekanan tinggi, pada garis lintang 60-70 ° tekanannya kembali rendah, dan di garis lintang kutub - area bertekanan tinggi. Distribusi sabuk tekanan tinggi dan rendah dikaitkan dengan kekhasan pemanasan dan pergerakan udara di dekat permukaan bumi. Di garis lintang khatulistiwa, udara memanas dengan baik sepanjang tahun, naik dan menyebar ke arah garis lintang tropis. Mendekati garis lintang 30-40 °, udara mendingin dan tenggelam, menciptakan sabuk bertekanan tinggi. Di garis lintang kutub, udara dingin menciptakan area bertekanan tinggi. Udara dingin terus turun, dan udara dari garis lintang sedang menggantikannya. Aliran udara ke garis lintang kutub adalah alasan bahwa sabuk tekanan rendah dibuat di garis lintang sedang.

Sabuk tekanan ada sepanjang waktu. Mereka hanya sedikit bergeser ke utara atau selatan, tergantung pada waktu tahun (“mengikuti Matahari”). Pengecualian adalah sabuk tekanan rendah di belahan bumi utara. Itu hanya ada di musim panas. Selain itu, area besar tekanan rendah terbentuk di Asia dengan pusat di garis lintang tropis - Asia Rendah. Pembentukannya dijelaskan oleh fakta bahwa di atas daratan yang luas udaranya sangat hangat. Di musim dingin, tanah, yang menempati area signifikan di garis lintang ini, menjadi sangat dingin, tekanan di atasnya meningkat, dan area bertekanan tinggi terbentuk di atas benua - maxima tekanan atmosfer musim dingin Asia (Siberia) dan Amerika Utara (Kanada). . Jadi, di musim dingin, sabuk tekanan rendah di garis lintang sedang di Belahan Bumi Utara "pecah". Itu hanya bertahan di atas lautan dalam bentuk area tertutup bertekanan rendah - terendah Aleut dan Islandia.

Pengaruh distribusi daratan dan air terhadap pola perubahan tekanan atmosfer juga dinyatakan dalam kenyataan bahwa sepanjang tahun baric maxima hanya ada di atas lautan: Azores (Atlantik Utara), Pasifik Utara, Atlantik Selatan, Pasifik Selatan, India Selatan.

Tekanan atmosfer terus berubah. Alasan utama untuk perubahan tekanan adalah perubahan suhu udara.

Tekanan atmosfer diukur menggunakan barometer. Barometer aneroid terdiri dari kotak berdinding tipis yang tertutup rapat, di dalamnya udara dimurnikan. Ketika tekanan berubah, dinding kotak ditekan atau menonjol. Perubahan ini ditransmisikan ke tangan, yang bergerak pada skala yang diukur dalam milibar atau milimeter.

Pada peta, distribusi tekanan di Bumi ditunjukkan isobar. Paling sering, peta menunjukkan distribusi isobar pada bulan Januari dan Juli.

Distribusi area dan sabuk tekanan atmosfer secara signifikan mempengaruhi arus udara, cuaca dan iklim.

Angin adalah gerakan horizontal udara relatif terhadap permukaan bumi. Ini terjadi sebagai akibat dari distribusi tekanan atmosfer yang tidak merata dan pergerakannya diarahkan dari area dengan tekanan lebih tinggi ke area di mana tekanan lebih rendah. Karena perubahan tekanan yang terus menerus dalam ruang dan waktu, kecepatan dan arah angin terus berubah. Arah angin ditentukan oleh bagian cakrawala dari mana angin bertiup (angin utara bertiup dari utara ke selatan). Kecepatan angin diukur dalam meter per detik. Dengan ketinggian, arah dan kekuatan angin berubah karena penurunan gaya gesekan, serta karena perubahan gradien barik. Jadi, penyebab terjadinya angin adalah perbedaan tekanan antara daerah yang berbeda, dan penyebab perbedaan tekanan adalah perbedaan pemanasan. Angin dipengaruhi oleh gaya pembelokan rotasi bumi. Angin beragam dalam asal, karakter, dan maknanya. Angin utama adalah angin sepoi-sepoi, angin muson, angin pasat.

Angin semilir– angin lokal (pantai laut, danau besar, waduk dan sungai), yang mengubah arahnya dua kali sehari: pada siang hari ia bertiup dari sisi waduk ke darat, dan pada malam hari - dari darat ke waduk. Angin muncul dari fakta bahwa pada siang hari daratan lebih panas daripada air, itulah sebabnya udara yang lebih hangat dan lebih ringan di atas daratan naik dan udara yang lebih dingin masuk ke tempatnya dari sisi reservoir. Pada malam hari, udara di atas reservoir lebih hangat (karena mendingin lebih lambat), sehingga naik, dan massa udara dari darat bergerak di tempatnya - lebih berat, lebih dingin (Gbr. 12). Jenis angin lokal lainnya adalah foehn, bora, dll.

angin perdagangan- angin konstan di daerah tropis Belahan Bumi Utara dan Selatan, bertiup dari zona tekanan tinggi (25-35 ° LU dan S) ke khatulistiwa (ke zona tekanan rendah). Di bawah pengaruh rotasi Bumi di sekitar porosnya, angin pasat menyimpang dari arah aslinya. Di belahan bumi utara, mereka bertiup dari timur laut ke barat daya; di belahan bumi selatan, mereka bertiup dari tenggara ke barat laut. Angin pasat dicirikan oleh stabilitas arah dan kecepatan yang tinggi. Angin pasat memiliki pengaruh besar pada iklim wilayah di bawah pengaruhnya. Ini terutama terlihat dalam distribusi curah hujan.

musim hujan – angin yang, tergantung pada musim dalam setahun, berubah arah ke arah yang berlawanan atau dekat dengannya. Di musim dingin, mereka berhembus dari daratan ke lautan, dan di musim panas, dari lautan ke daratan.

Angin muson terbentuk karena adanya perbedaan tekanan udara yang timbul akibat pemanasan yang tidak merata di daratan dan lautan. Di musim dingin, udara di atas daratan lebih dingin, di atas lautan - lebih hangat. Oleh karena itu, tekanannya lebih tinggi di atas daratan, lebih rendah - di atas lautan. Oleh karena itu, di musim dingin, udara bergerak dari daratan (daerah bertekanan tinggi) ke laut (di mana tekanannya lebih rendah). Di musim panas - sebaliknya: angin musim bertiup dari laut ke daratan. Oleh karena itu, di daerah distribusi monsun, curah hujan biasanya turun di musim panas.

Karena rotasi Bumi di sekitar porosnya, angin muson menyimpang di Belahan Bumi Utara ke kanan, dan di Belahan Bumi Selatan - ke kiri dari arah aslinya.

Musim hujan adalah bagian penting dari sirkulasi umum atmosfer. Membedakan ekstratropis dan tropis musim hujan (khatulistiwa). Di Rusia, monsun ekstratropis beroperasi di wilayah pantai Timur Jauh. Musim hujan tropis lebih kuat, mereka paling khas di Asia Selatan dan Tenggara, di mana dalam beberapa tahun beberapa ribu mm curah hujan turun selama musim hujan. Pembentukan mereka dijelaskan oleh fakta bahwa sabuk tekanan rendah khatulistiwa bergeser sedikit ke utara atau selatan, tergantung pada musim ("mengikuti Matahari"). Pada bulan Juli terletak pada 15-20°LU. SH. Oleh karena itu, angin pasat tenggara dari Belahan Bumi Selatan, yang mengalir ke sabuk bertekanan rendah ini, melintasi khatulistiwa. Di bawah pengaruh gaya defleksi rotasi Bumi (di sekitar porosnya) di Belahan Bumi Utara, ia mengubah arahnya dan menjadi barat daya. Ini adalah monsun khatulistiwa musim panas, yang membawa massa udara laut dari udara khatulistiwa ke garis lintang 20-28°. Menghadapi Himalaya dalam perjalanannya, udara lembab meninggalkan sejumlah besar presipitasi di lereng selatannya. Di stasiun Cherrapunja di India Utara, curah hujan tahunan rata-rata melebihi 10.000 mm per tahun, dan dalam beberapa tahun bahkan lebih.

Dari sabuk bertekanan tinggi, angin juga bertiup ke arah kutub, tetapi, menyimpang ke timur, mereka mengubah arahnya ke barat. Oleh karena itu, di daerah beriklim sedang, angin barat, meskipun mereka tidak konstan seperti angin perdagangan.

Angin yang berlaku di daerah kutub adalah angin timur laut di belahan bumi utara dan angin tenggara di belahan bumi selatan.

Siklon dan antisiklon. Karena pemanasan permukaan bumi yang tidak merata dan gaya defleksi rotasi bumi, pusaran atmosfer yang besar (berdiameter hingga beberapa ribu kilometer) terbentuk - siklon dan antisiklon (Gbr. 13).

topan - pusaran naik di atmosfer dengan wilayah tertutup bertekanan rendah, di mana angin bertiup dari pinggiran ke pusat (berlawanan arah jarum jam di Belahan Bumi Utara, searah jarum jam di Belahan Bumi Selatan). Kecepatan rata-rata siklon adalah 35-50 km/jam, dan terkadang hingga 100 km/jam. Dalam siklon, udara naik, yang mempengaruhi cuaca. Dengan dimulainya topan, cuaca berubah cukup dramatis: angin meningkat, uap air dengan cepat mengembun, menimbulkan awan yang kuat, dan curah hujan turun.

Antisiklon- pusaran atmosfer turun dengan area tertutup bertekanan tinggi, di mana angin bertiup dari pusat ke pinggiran (di Belahan Bumi Utara - searah jarum jam, di Selatan - berlawanan arah jarum jam). Kecepatan gerakan antisiklon adalah 30-40 km/jam, tetapi mereka dapat bertahan lama di satu tempat, terutama di benua. Di anticyclone, udara turun, menjadi lebih kering ketika dihangatkan, karena uap yang tertutup di dalamnya dihilangkan dari kejenuhan. Ini, sebagai suatu peraturan, mengecualikan pembentukan awan di bagian tengah antisiklon. Karena itu, selama antisiklon, cuaca cerah, cerah, tanpa presipitasi. Di musim dingin - dingin, di musim panas - panas.

Uap air di atmosfer. Selalu ada sejumlah uap air di atmosfer dalam bentuk uap air yang telah menguap dari permukaan lautan, danau, sungai, tanah, dll. Penguapan tergantung pada suhu udara, angin (bahkan angin yang lemah meningkatkan penguapan sebesar faktor 3, karena sepanjang waktu membawa udara yang jenuh dengan uap air dan membawa bagian-bagian baru yang kering), sifat relief, tutupan vegetasi, warna tanah.

Membedakan volatilitas - jumlah air yang dapat menguap dalam kondisi tertentu per satuan waktu, dan penguapan - benar-benar menguapkan air.

Di gurun, penguapan tinggi, dan penguapan dapat diabaikan.

Saturasi udara. Pada setiap suhu tertentu, udara dapat menerima uap air sampai batas yang diketahui (sampai jenuh). Semakin tinggi suhu, semakin banyak air yang dapat ditampung oleh udara. Jika udara tak jenuh didinginkan, secara bertahap akan mendekati titik jenuhnya. Suhu di mana udara tak jenuh tertentu menjadi jenuh disebut titik embun. Jika udara jenuh didinginkan lebih lanjut, maka uap air berlebih akan mulai mengental di dalamnya. Kelembaban akan mulai mengembun, awan akan terbentuk, lalu curah hujan akan turun. Oleh karena itu, untuk mengkarakterisasi cuaca perlu diketahui kelembaban relatif - Persentase jumlah uap air yang terkandung di udara dengan jumlah yang dapat ditampungnya saat jenuh.

Kelembaban mutlak- jumlah uap air dalam gram, yang saat ini ada dalam 1 m3 udara.

Curah hujan atmosfer dan pembentukannya. Pengendapan- air dalam keadaan cair atau padat yang jatuh dari awan. awan adalah akumulasi produk kondensasi uap air yang tersuspensi di atmosfer - tetesan air atau kristal es. Tergantung pada kombinasi suhu dan tingkat kelembaban, tetesan atau kristal dari berbagai bentuk dan ukuran terbentuk. Tetesan kecil melayang di udara, yang lebih besar mulai turun dalam bentuk gerimis (gerimis) atau hujan halus. Pada suhu rendah, kepingan salju terbentuk.

Skema pembentukan presipitasi adalah sebagai berikut: udara mendingin (lebih sering ketika naik), mendekati kejenuhan, mengembun uap air, dan membentuk presipitasi.

Curah hujan diukur dengan menggunakan alat pengukur hujan - ember logam berbentuk silinder dengan tinggi 40 cm dan dengan penampang 500 cm2. Semua pengukuran curah hujan dijumlahkan untuk setiap bulan, dan curah hujan bulanan dan tahunan ditampilkan.

Banyaknya curah hujan di suatu daerah tergantung pada:

1) suhu udara (mempengaruhi penguapan dan kadar air udara);

2) arus laut (di atas permukaan arus hangat, udara memanas dan jenuh dengan uap air; ketika dipindahkan ke daerah tetangga yang lebih dingin, curah hujan mudah dilepaskan darinya. Proses sebaliknya terjadi pada arus dingin: penguapan di atasnya kecil; ketika udara yang tidak jenuh dengan uap air memasuki permukaan bawah yang lebih hangat, ia mengembang, kejenuhannya dengan uap air berkurang, dan presipitasi tidak terbentuk di dalamnya);

3) sirkulasi atmosfer (di mana udara bergerak dari laut ke darat, ada lebih banyak curah hujan);

4) ketinggian tempat dan arah pegunungan (pegunungan memaksa massa udara jenuh dengan uap air naik, di mana, karena pendinginan, uap air mengembun dan bentuk presipitasi; ada lebih banyak curah hujan di lereng angin pegunungan).

Curah hujan tidak merata. Itu mematuhi hukum zonasi, yaitu berubah dari khatulistiwa ke kutub.

Di garis lintang tropis dan sedang, jumlah curah hujan berubah secara signifikan ketika bergerak dari pantai ke kedalaman benua, yang tergantung pada banyak faktor (sirkulasi atmosfer, keberadaan arus laut, topografi, dll.).

Curah hujan di sebagian besar dunia terjadi tidak merata sepanjang tahun. Di dekat khatulistiwa sepanjang tahun, jumlah curah hujan akan sedikit berubah, di garis lintang subequatorial ada musim kemarau (hingga 8 bulan) yang terkait dengan aksi massa udara tropis, dan musim hujan (hingga 4 bulan) terkait dengan kedatangan massa udara ekuator. Saat bergerak dari khatulistiwa ke daerah tropis, durasi musim kemarau bertambah, dan musim hujan berkurang. Di garis lintang subtropis, curah hujan musim dingin berlaku (mereka dibawa oleh massa udara sedang). Di lintang sedang, curah hujan turun sepanjang tahun, tetapi di pedalaman benua, lebih banyak curah hujan turun selama musim panas. Di garis lintang kutub, curah hujan musim panas juga mendominasi.

Cuaca- keadaan fisik lapisan atmosfer yang lebih rendah di area tertentu pada saat tertentu atau untuk jangka waktu tertentu.

Karakteristik cuaca - suhu dan kelembaban udara, tekanan atmosfer, kekeruhan dan curah hujan, angin.

Cuaca adalah elemen yang sangat bervariasi dari kondisi alam, tunduk pada ritme harian dan tahunan. Ritme harian disebabkan oleh pemanasan permukaan bumi oleh sinar matahari pada siang hari dan pendinginan pada malam hari. Ritme tahunan ditentukan oleh perubahan sudut datang sinar matahari sepanjang tahun.

Cuaca sangat penting dalam kegiatan ekonomi manusia. Cuaca dipelajari di stasiun meteorologi menggunakan berbagai instrumen. Menurut informasi yang diterima di stasiun cuaca, peta sinoptik disusun. peta sinoptik- peta cuaca di mana front atmosfer dan data cuaca pada saat tertentu diterapkan dengan tanda-tanda konvensional (tekanan udara, suhu, arah dan kecepatan angin, kekeruhan, posisi front hangat dan dingin, siklon dan antisiklon, pola curah hujan). Peta sinoptik dikompilasi beberapa kali sehari; membandingkannya memungkinkan Anda untuk menentukan jalur pergerakan siklon, antisiklon, dan front atmosfer.

depan atmosfer- zona pemisahan massa udara dengan sifat berbeda di troposfer. Terjadi ketika massa udara dingin dan hangat mendekat dan bertemu. Lebarnya mencapai beberapa puluh kilometer dengan ketinggian ratusan meter dan terkadang ribuan kilometer dengan sedikit kemiringan ke permukaan bumi. Bagian depan atmosfer, melewati wilayah tertentu, secara dramatis mengubah cuaca. Di antara front atmosfer, front hangat dan dingin dibedakan (Gbr. 14)

arus udara panas Ini dibentuk oleh gerakan aktif udara hangat menuju udara dingin. Kemudian udara hangat mengalir ke bagian surut dari udara dingin dan naik di sepanjang bidang antarmuka. Saat naik, itu mendingin. Hal ini menyebabkan kondensasi uap air, munculnya awan cirrus dan nimbostratus serta presipitasi. Dengan kedatangan front yang hangat, tekanan atmosfer berkurang, sebagai aturan, pemanasan dan curah hujan dikaitkan dengannya.

depan dingin terbentuk ketika udara dingin bergerak menuju udara hangat. Udara dingin, karena lebih berat, mengalir di bawah udara hangat dan mendorongnya ke atas. Dalam hal ini, awan hujan stratocumulus muncul, dari mana curah hujan turun dalam bentuk hujan dengan badai dan badai petir. Bagian depan yang dingin dikaitkan dengan pendinginan, peningkatan angin, dan peningkatan transparansi udara.

Prakiraan cuaca sangat penting. Prakiraan cuaca dibuat untuk waktu yang berbeda. Biasanya cuaca diprediksi selama 24-48 jam.Membuat prakiraan cuaca jangka panjang dikaitkan dengan kesulitan besar.

Iklim- karakteristik rezim cuaca jangka panjang di daerah tersebut. Iklim mempengaruhi pembentukan tanah, vegetasi, satwa liar; menentukan rezim sungai, danau, rawa, mempengaruhi kehidupan laut dan samudera, pembentukan relief.

Distribusi iklim di bumi adalah zonal. Ada beberapa zona iklim di dunia.

Zona iklim- pita lintang permukaan bumi, yang memiliki rezim suhu udara yang seragam, karena "norma" kedatangan radiasi matahari dan pembentukan jenis massa udara yang sama dengan fitur sirkulasi musiman mereka (Tabel 2) .

massa udara- volume besar udara di troposfer, yang memiliki sifat yang kurang lebih sama (suhu, kelembaban, kandungan debu, dll.). Sifat-sifat massa udara ditentukan oleh wilayah atau wilayah perairan tempat mereka terbentuk.

Karakteristik massa udara zonal:

khatulistiwa - hangat dan lembab;

tropis - hangat, kering;

sedang - kurang hangat, lebih lembab daripada tropis, perbedaan musim adalah karakteristik

Arktik dan Antartika - dingin dan kering.

Meja 2.Zona iklim dan massa udara yang beroperasi di dalamnya

Dalam tipe utama (zonal) VM, ada subtipe - kontinental (terbentuk di atas daratan) dan samudera (terbentuk di atas lautan). Massa udara dicirikan oleh arah pergerakan umum, tetapi dalam volume udara ini bisa ada angin yang berbeda. Sifat-sifat massa udara berubah. Dengan demikian, massa udara laut beriklim sedang, yang dibawa oleh angin barat ke wilayah Eurasia, secara bertahap memanas (atau mendingin) ketika bergerak ke timur, kehilangan kelembaban dan berubah menjadi udara kontinental beriklim sedang.

Faktor pembentuk iklim:

1) garis lintang geografis tempat itu, karena sudut kemiringan sinar matahari bergantung padanya, yang berarti jumlah panas;

2) sirkulasi atmosfer - angin yang bertiup membawa massa udara tertentu;

3) arus laut (lihat tentang curah hujan atmosfer);

4) ketinggian mutlak tempat (suhu menurun dengan ketinggian);

5) keterpencilan dari laut - di pantai, sebagai suatu peraturan, perubahan suhu yang kurang tajam (siang dan malam, musim dalam setahun); lebih banyak curah hujan;

6) relief (pegunungan dapat menjebak massa udara: jika massa udara lembab bertemu pegunungan dalam perjalanannya, ia naik, mendingin, mengembun dan presipitasi turun).

Zona iklim berubah dari khatulistiwa ke kutub, karena sudut datang sinar matahari berubah. Ini, pada gilirannya, menentukan hukum zonasi, yaitu, perubahan komponen alam dari khatulistiwa ke kutub. Di dalam zona iklim, wilayah iklim dibedakan - bagian dari zona iklim yang memiliki jenis iklim tertentu. Daerah iklim muncul sebagai akibat dari pengaruh berbagai faktor pembentuk iklim (kekhasan sirkulasi atmosfer, pengaruh arus laut, dll.). Misalnya, di zona iklim sedang di Belahan Bumi Utara, area iklim kontinental, kontinental sedang, maritim, dan monsun dibedakan.

Sirkulasi umum atmosfer- sistem arus udara di dunia, yang berkontribusi pada transfer panas dan kelembaban dari satu area ke area lain. Udara bergerak dari daerah bertekanan tinggi ke daerah bertekanan rendah. Daerah bertekanan tinggi dan rendah terbentuk sebagai akibat dari pemanasan permukaan bumi yang tidak merata.

Di bawah pengaruh rotasi Bumi, aliran udara menyimpang ke kanan di belahan bumi utara, dan ke kiri di belahan bumi selatan.

Di garis lintang khatulistiwa, karena suhu tinggi, selalu ada sabuk bertekanan rendah dengan angin lemah. Udara panas naik dan menyebar pada ketinggian ke utara dan selatan. Pada suhu tinggi dan pergerakan udara ke atas, dengan kelembaban tinggi, awan besar terbentuk. Ada banyak curah hujan di sini.

Kira-kira antara 25 dan 30 ° LU. dan kamu. SH. udara turun ke permukaan Bumi, di mana, sebagai akibatnya, sabuk bertekanan tinggi terbentuk. Di dekat Bumi, udara ini diarahkan ke ekuator (di mana tekanannya rendah), menyimpang ke kanan di belahan bumi utara dan ke kiri di belahan bumi selatan. Ini adalah bagaimana angin perdagangan terbentuk. Di bagian tengah sabuk bertekanan tinggi, ada zona tenang: anginnya lemah. Karena arus udara ke bawah, udara menjadi kering dan menghangat. Daerah panas dan kering di Bumi terletak di sabuk ini.

Di lintang sedang dengan pusat sekitar 60 ° N. dan kamu. SH. tekanan rendah. Udara naik dan kemudian bergegas ke daerah kutub. Di lintang sedang, transportasi udara barat mendominasi (gaya defleksi dari rotasi bumi bertindak).

Garis lintang kutub dicirikan oleh suhu udara rendah dan tekanan tinggi. Udara yang datang dari garis lintang sedang turun ke Bumi dan kembali ke garis lintang sedang dengan angin timur laut (di belahan bumi utara) dan tenggara (di belahan bumi selatan). Curah hujan rendah (Gbr. 15).

<<< Назад

Maju >>>

Kirim karya bagus Anda di basis pengetahuan sederhana. Gunakan formulir di bawah ini

Mahasiswa, mahasiswa pascasarjana, ilmuwan muda yang menggunakan basis pengetahuan dalam studi dan pekerjaan mereka akan sangat berterima kasih kepada Anda.

Diposting pada http://www.allbest.ru/

pengantar

Pertumbuhan populasi manusia yang cepat serta peralatan ilmiah dan teknisnya telah secara radikal mengubah situasi di Bumi. Jika di masa lalu semua aktivitas manusia memanifestasikan dirinya secara negatif hanya di wilayah yang terbatas, meskipun banyak, dan kekuatan tumbukan jauh lebih kecil daripada sirkulasi zat yang kuat di alam, sekarang skala proses alami dan antropogenik telah menjadi sebanding, dan rasio di antara mereka terus berubah dengan percepatan menuju peningkatan kekuatan pengaruh antropogenik pada biosfer.

Bahaya perubahan tak terduga dalam keadaan stabil biosfer, di mana komunitas dan spesies alami, termasuk manusia itu sendiri, secara historis beradaptasi, begitu besar sambil mempertahankan cara-cara pengelolaan yang biasa sehingga generasi saat ini dari orang-orang yang menghuni Bumi telah menghadapi tugas untuk segera meningkatkan segala aspek kehidupan mereka sesuai dengan kebutuhan pelestarian sirkulasi zat dan energi yang ada di biosfer. Selain itu, pencemaran lingkungan kita yang meluas dengan berbagai zat, kadang-kadang benar-benar asing bagi keberadaan normal tubuh manusia, menimbulkan bahaya serius bagi kesehatan kita dan kesejahteraan generasi mendatang.

polusi atmosfer hidrosfer litosfer

1. Polusi udara

Udara atmosfer adalah lingkungan alam pendukung kehidupan yang paling penting dan merupakan campuran gas dan aerosol dari lapisan permukaan atmosfer, terbentuk selama evolusi Bumi, aktivitas manusia dan terletak di luar tempat tinggal, industri, dan tempat lainnya. Hasil studi lingkungan, baik di Rusia maupun di luar negeri, dengan tegas menunjukkan bahwa polusi atmosfer permukaan adalah faktor yang paling kuat dan terus-menerus memengaruhi manusia, rantai makanan, dan lingkungan. Udara atmosfer memiliki kapasitas yang tidak terbatas dan memainkan peran sebagai agen interaksi yang paling mobile, agresif secara kimiawi, dan menembus semua di dekat permukaan komponen biosfer, hidrosfer, dan litosfer.

Dalam beberapa tahun terakhir, data telah diperoleh tentang peran penting lapisan ozon atmosfer untuk pelestarian biosfer, yang menyerap radiasi ultraviolet Matahari, yang berbahaya bagi organisme hidup dan membentuk penghalang termal pada ketinggian sekitar 40 km, yang mencegah pendinginan permukaan bumi.

Atmosfer memiliki dampak yang kuat tidak hanya pada manusia dan biota, tetapi juga pada hidrosfer, penutup tanah dan vegetasi, lingkungan geologis, bangunan, struktur, dan objek buatan manusia lainnya. Oleh karena itu, perlindungan udara atmosfer dan lapisan ozon merupakan masalah lingkungan dengan prioritas tertinggi dan mendapat perhatian yang besar di semua negara maju.

Atmosfer tanah yang tercemar menyebabkan kanker paru-paru, tenggorokan dan kulit, gangguan sistem saraf pusat, penyakit alergi dan pernapasan, cacat neonatal dan banyak penyakit lainnya, daftarnya ditentukan oleh polutan yang ada di udara dan efek gabungannya pada tubuh manusia. . Hasil penelitian khusus yang dilakukan di Rusia dan luar negeri menunjukkan bahwa ada hubungan positif yang erat antara kesehatan penduduk dan kualitas udara atmosfer.

Agen utama dampak atmosfer pada hidrosfer adalah presipitasi dalam bentuk hujan dan salju, dan pada tingkat lebih rendah kabut dan kabut. Air permukaan dan air tanah di daratan sebagian besar diberi nutrisi oleh atmosfer dan, sebagai akibatnya, komposisi kimianya terutama bergantung pada keadaan atmosfer.

Dampak negatif dari atmosfer yang tercemar pada tanah dan tutupan vegetasi dikaitkan baik dengan pengendapan curah hujan asam, yang melarutkan kalsium, humus dan elemen jejak dari tanah, dan dengan gangguan proses fotosintesis, yang menyebabkan perlambatan pertumbuhan. dan kematian tanaman. Sensitivitas tinggi pohon (terutama birch, oak) terhadap polusi udara telah diidentifikasi sejak lama. Aksi gabungan dari kedua faktor tersebut menyebabkan penurunan kesuburan tanah yang nyata dan hilangnya hutan. Curah hujan asam atmosfer sekarang dianggap sebagai faktor kuat tidak hanya dalam pelapukan batuan dan penurunan kualitas tanah bantalan, tetapi juga dalam penghancuran kimia benda-benda buatan manusia, termasuk monumen budaya dan garis tanah. Banyak negara maju secara ekonomi saat ini menerapkan program untuk mengatasi masalah presipitasi asam. Melalui Program Evaluasi Curah Hujan Asam Nasional, yang didirikan pada tahun 1980, banyak lembaga federal AS mulai mendanai penelitian tentang proses atmosfer yang menyebabkan hujan asam untuk menilai efek hujan asam pada ekosistem dan mengembangkan langkah-langkah konservasi yang tepat. Ternyata hujan asam memiliki dampak multifaset terhadap lingkungan dan merupakan hasil dari pemurnian diri (pencucian) atmosfer. Agen asam utama adalah asam sulfat dan nitrat encer yang terbentuk selama reaksi oksidasi sulfur dan nitrogen oksida dengan partisipasi hidrogen peroksida.

Sumber polusi udara

Sumber polusi alami meliputi: letusan gunung berapi, badai debu, kebakaran hutan, debu luar angkasa, partikel garam laut, produk tumbuhan, hewan, dan mikrobiologi. Tingkat polusi semacam itu dianggap sebagai latar belakang, yang sedikit berubah seiring waktu.

Proses alami utama pencemaran atmosfer permukaan adalah aktivitas vulkanik dan cairan Bumi. Letusan gunung berapi besar menyebabkan polusi atmosfer global dan jangka panjang, sebagaimana dibuktikan oleh kronik dan data pengamatan modern (letusan Gunung Pinatubo di Filipina pada tahun 1991). Ini disebabkan oleh fakta bahwa sejumlah besar gas langsung dipancarkan ke lapisan atmosfer yang tinggi, yang diambil oleh arus udara berkecepatan tinggi di ketinggian tinggi dan dengan cepat menyebar ke seluruh dunia. Durasi keadaan tercemar atmosfer setelah letusan gunung berapi besar mencapai beberapa tahun.

Sumber polusi antropogenik disebabkan oleh aktivitas manusia. Ini harus mencakup:

1. Pembakaran bahan bakar fosil, yang disertai dengan pelepasan 5 miliar ton karbon dioksida per tahun. Akibatnya, selama 100 tahun (1860 - 1960) kandungan CO2 meningkat sebesar 18% (dari 0,027 menjadi 0,032%).Selama tiga dekade terakhir, tingkat emisi ini telah meningkat secara signifikan. Pada tingkat seperti itu, pada tahun 2000 jumlah karbon dioksida di atmosfer akan menjadi setidaknya 0,05%.

2. Pengoperasian pembangkit listrik termal, ketika hujan asam terbentuk selama pembakaran batubara belerang tinggi sebagai akibat dari pelepasan belerang dioksida dan bahan bakar minyak.

3. Knalpot pesawat turbojet modern dengan nitrogen oksida dan gas fluorokarbon dari aerosol, yang dapat merusak lapisan ozon atmosfer (ozonosfer).

4. Kegiatan produksi.

5. Polusi dengan partikel tersuspensi (saat menghancurkan, mengemas dan memuat, dari rumah boiler, pembangkit listrik, poros tambang, tambang saat membakar sampah).

6. Emisi oleh perusahaan dari berbagai gas.

7. Pembakaran bahan bakar di tungku pembakaran, menghasilkan pembentukan polutan paling masif - karbon monoksida.

8. Pembakaran bahan bakar di boiler dan mesin kendaraan, disertai dengan pembentukan nitrogen oksida, yang menyebabkan kabut asap.

9. Emisi ventilasi (poros tambang).

10. Emisi ventilasi dengan konsentrasi ozon yang berlebihan dari ruangan dengan instalasi energi tinggi (akselerator, sumber ultraviolet dan reaktor nuklir) pada MPC di ruang kerja 0,1 mg/m3. Dalam jumlah besar, ozon adalah gas yang sangat beracun.

Selama proses pembakaran bahan bakar, polusi paling intens dari lapisan permukaan atmosfer terjadi di kota-kota besar dan kota-kota besar, pusat-pusat industri karena distribusi kendaraan yang luas, pembangkit listrik termal, rumah boiler dan pembangkit listrik lainnya yang beroperasi dengan batubara, bahan bakar minyak, solar, gas alam dan bensin. Kontribusi kendaraan terhadap total polusi udara di sini mencapai 40-50%. Faktor kuat dan sangat berbahaya dalam polusi atmosfer adalah bencana di pembangkit listrik tenaga nuklir (kecelakaan Chernobyl) dan uji coba senjata nuklir di atmosfer. Hal ini disebabkan baik oleh penyebaran radionuklida yang cepat dalam jarak jauh dan sifat kontaminasi wilayah dalam jangka panjang.

Tingginya bahaya industri kimia dan biokimia terletak pada potensi pelepasan zat yang sangat beracun secara tidak sengaja ke atmosfer, serta mikroba dan virus yang dapat menyebabkan epidemi di antara populasi dan hewan.

Saat ini, puluhan ribu polutan yang berasal dari antropogenik ditemukan di atmosfer permukaan. Karena pertumbuhan produksi industri dan pertanian yang berkelanjutan, senyawa kimia baru, termasuk yang sangat beracun, muncul. Polutan udara antropogenik utama, selain oksida belerang, nitrogen, karbon, debu dan jelaga yang besar, adalah senyawa organik kompleks, organoklorin dan nitro, radionuklida buatan, virus, dan mikroba. Yang paling berbahaya adalah dioksin, benz (a) pyrene, fenol, formaldehida, dan karbon disulfida, yang tersebar luas di cekungan udara Rusia. Partikel tersuspensi padat terutama diwakili oleh jelaga, kalsit, kuarsa, hidromika, kaolinit, feldspar, lebih jarang sulfat, klorida. Oksida, sulfat dan sulfit, sulfida logam berat, serta paduan dan logam dalam bentuk asli ditemukan dalam debu salju dengan metode yang dikembangkan secara khusus.

Di Eropa Barat, prioritas diberikan kepada 28 unsur kimia, senyawa dan golongannya yang sangat berbahaya. Golongan zat organik antara lain akrilik, nitril, benzena, formaldehida, stirena, toluena, vinil klorida, anorganik - logam berat (As, Cd, Cr, Pb, Mn, Hg, Ni, V), gas (karbon monoksida, hidrogen sulfida , nitrogen oksida dan belerang, radon, ozon), asbes. Timbal dan kadmium sebagian besar beracun. Karbon disulfida, hidrogen sulfida, stirena, tetrakloroetana, toluena memiliki bau yang tidak sedap. Halo dampak belerang dan nitrogen oksida meluas ke jarak yang jauh. 28 polutan udara di atas termasuk dalam daftar internasional bahan kimia yang berpotensi beracun.

Polutan udara dalam ruangan utama adalah debu dan asap tembakau, karbon monoksida dan karbon dioksida, nitrogen dioksida, radon dan logam berat, insektisida, deodoran, deterjen sintetis, aerosol obat, mikroba, dan bakteri. Peneliti Jepang telah menunjukkan bahwa asma bronkial dapat dikaitkan dengan keberadaan kutu rumah di udara tempat tinggal.

Atmosfer dicirikan oleh dinamika yang sangat tinggi, baik karena pergerakan massa udara yang cepat dalam arah lateral dan vertikal, dan kecepatan tinggi, berbagai reaksi fisik dan kimia terjadi di dalamnya. Atmosfer sekarang dipandang sebagai "kuali kimia" besar yang dipengaruhi oleh banyak faktor antropogenik dan alam yang bervariasi. Gas dan aerosol yang dilepaskan ke atmosfer sangat reaktif. Debu dan jelaga yang dihasilkan selama pembakaran bahan bakar, kebakaran hutan menyerap logam berat dan radionuklida dan, ketika disimpan di permukaan, dapat mencemari area yang luas dan masuk ke tubuh manusia melalui sistem pernapasan.

Kecenderungan akumulasi bersama timbal dan timah dalam partikel tersuspensi padat dari atmosfer permukaan Rusia Eropa telah terungkap; kromium, kobalt dan nikel; strontium, fosfor, skandium, tanah jarang dan kalsium; berilium, timah, niobium, tungsten dan molibdenum; litium, berilium dan galium; barium, seng, mangan, dan tembaga. Konsentrasi logam berat yang tinggi dalam debu salju disebabkan oleh adanya fase mineral yang terbentuk selama pembakaran batu bara, bahan bakar minyak dan bahan bakar lainnya, dan penyerapan jelaga, partikel tanah liat dari senyawa gas seperti timah halida.

"Masa hidup" gas dan aerosol di atmosfer bervariasi dalam rentang yang sangat luas (dari 1 - 3 menit hingga beberapa bulan) dan terutama bergantung pada stabilitas ukuran kimianya (untuk aerosol) dan keberadaan komponen reaktif (ozon, hidrogen peroksida, dll). .).

Memperkirakan dan terlebih lagi meramalkan keadaan atmosfer permukaan adalah masalah yang sangat kompleks. Saat ini kondisinya dinilai terutama dengan pendekatan normatif. Nilai MPC untuk bahan kimia beracun dan indikator kualitas udara standar lainnya diberikan dalam banyak buku referensi dan pedoman. Dalam pedoman tersebut untuk Eropa, selain toksisitas polutan (karsinogenik, mutagenik, alergi dan efek lainnya), prevalensi dan kemampuan mereka untuk terakumulasi dalam tubuh manusia dan rantai makanan diperhitungkan. Kekurangan dari pendekatan normatif adalah tidak dapat diandalkannya nilai MPC yang diterima dan indikator lainnya karena perkembangan yang buruk dari basis pengamatan empirisnya, kurangnya pertimbangan efek gabungan dari polutan dan perubahan mendadak pada keadaan lapisan permukaan. atmosfer dalam ruang dan waktu. Ada beberapa pos stasioner untuk memantau cekungan udara, dan mereka tidak memungkinkan penilaian yang memadai tentang kondisinya di pusat-pusat industri dan perkotaan besar. Jarum, lumut kerak, dan lumut dapat digunakan sebagai indikator komposisi kimia atmosfer permukaan. Pada tahap awal mengungkapkan pusat kontaminasi radioaktif yang terkait dengan kecelakaan Chernobyl, jarum pinus dipelajari, yang memiliki kemampuan untuk mengakumulasi radionuklida di udara. Memerahnya jarum pohon jenis konifera selama periode kabut asap di kota-kota diketahui secara luas.

Indikator paling sensitif dan andal dari keadaan atmosfer permukaan adalah lapisan salju, yang menyimpan polutan dalam jangka waktu yang relatif lama dan memungkinkan untuk menentukan lokasi sumber emisi debu dan gas menggunakan serangkaian indikator. Hujan salju mengandung polutan yang tidak ditangkap oleh pengukuran langsung atau data yang dihitung pada emisi debu dan gas.

Salah satu arah yang menjanjikan untuk menilai keadaan atmosfer permukaan kawasan industri dan perkotaan besar adalah penginderaan jauh multisaluran. Keuntungan dari metode ini terletak pada kemampuan untuk mengkarakterisasi area yang luas dengan cepat, berulang-ulang dan dengan cara yang sama. Sampai saat ini, metode telah dikembangkan untuk memperkirakan kandungan aerosol di atmosfer. Perkembangan kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi memungkinkan kita untuk mengharapkan pengembangan metode tersebut dalam kaitannya dengan polutan lain.

Prakiraan keadaan atmosfer permukaan dilakukan berdasarkan data yang kompleks. Ini terutama mencakup hasil pengamatan pemantauan, pola migrasi dan transformasi polutan di atmosfer, fitur proses antropogenik dan alami polusi cekungan udara di wilayah studi, pengaruh parameter meteorologi, bantuan dan faktor lainnya pada distribusi bahan pencemar di lingkungan. Untuk tujuan ini, model heuristik perubahan atmosfer permukaan dalam ruang dan waktu dikembangkan untuk wilayah tertentu. Keberhasilan terbesar dalam memecahkan masalah kompleks ini telah dicapai untuk daerah di mana pembangkit listrik tenaga nuklir berada. Hasil akhir dari penerapan model tersebut adalah penilaian kuantitatif risiko polusi udara dan penilaian penerimaannya dari sudut pandang sosial ekonomi.

Polusi kimia di atmosfer

Pencemaran atmosfer harus dipahami sebagai perubahan komposisinya ketika kotoran yang berasal dari alam atau antropogenik masuk. Ada tiga jenis polutan: gas, debu, dan aerosol. Yang terakhir termasuk partikel padat terdispersi yang dipancarkan ke atmosfer dan tersuspensi di dalamnya untuk waktu yang lama.

Polutan atmosfer utama termasuk karbon dioksida, karbon monoksida, belerang dan nitrogen dioksida, serta komponen gas kecil yang dapat mempengaruhi rezim suhu troposfer: nitrogen dioksida, halokarbon (freon), metana, dan ozon troposfer.

Kontribusi utama terhadap tingkat polusi udara yang tinggi dibuat oleh perusahaan metalurgi besi dan non-besi, kimia dan petrokimia, industri konstruksi, energi, industri pulp dan kertas, dan di beberapa kota, rumah boiler.

Sumber polusi - pembangkit listrik termal, yang, bersama dengan asap, memancarkan sulfur dioksida dan karbon dioksida ke udara, perusahaan metalurgi, terutama metalurgi non-ferro, yang memancarkan nitrogen oksida, hidrogen sulfida, klorin, fluor, amonia, senyawa fosfor, partikel dan senyawa merkuri dan arsenik ke udara; pabrik kimia dan semen. Gas berbahaya masuk ke udara sebagai akibat dari pembakaran bahan bakar untuk kebutuhan industri, pemanas rumah, transportasi, pembakaran dan pengolahan limbah rumah tangga dan industri.

Polutan atmosfer dibagi menjadi primer, masuk langsung ke atmosfer, dan sekunder, yang dihasilkan dari transformasi yang terakhir. Jadi, belerang dioksida yang memasuki atmosfer dioksidasi menjadi anhidrida sulfat, yang berinteraksi dengan uap air dan membentuk tetesan asam sulfat. Ketika anhidrida sulfat bereaksi dengan amonia, kristal amonium sulfat terbentuk. Demikian pula, sebagai akibat dari reaksi kimia, fotokimia, fisika-kimia antara polutan dan komponen atmosfer, tanda-tanda sekunder lainnya terbentuk. Sumber utama polusi pirogenik di planet ini adalah pembangkit listrik termal, perusahaan metalurgi dan kimia, pabrik boiler, yang mengkonsumsi lebih dari 170% bahan bakar padat dan cair yang diproduksi setiap tahun.

Emisi mobil menyumbang sebagian besar polusi udara. Sekarang sekitar 500 juta mobil dioperasikan di Bumi, dan pada tahun 2000 jumlahnya diperkirakan meningkat menjadi 900 juta.Pada tahun 1997, 2400 ribu mobil dioperasikan di Moskow, dengan standar 800 ribu mobil di jalan yang ada.

Saat ini, transportasi jalan menyumbang lebih dari setengah dari semua emisi berbahaya ke lingkungan, yang merupakan sumber utama polusi udara, terutama di kota-kota besar. Rata-rata, dengan lari 15 ribu km per tahun, setiap mobil membakar 2 ton bahan bakar dan sekitar 26 - 30 ton udara, termasuk 4,5 ton oksigen, yang 50 kali lebih banyak dari kebutuhan manusia. Pada saat yang sama, mobil memancarkan ke atmosfer (kg / tahun): karbon monoksida - 700, nitrogen dioksida - 40, hidrokarbon yang tidak terbakar - 230 dan padatan - 2 - 5. Selain itu, banyak senyawa timbal yang dikeluarkan karena penggunaan sebagian besar bensin bertimbal.

Pengamatan menunjukkan bahwa di rumah-rumah yang terletak di dekat jalan utama (sampai 10 m), penduduk terkena kanker 3-4 kali lebih sering daripada di rumah-rumah yang terletak 50 m dari jalan raya, transportasi juga meracuni badan air, tanah dan tanaman.

Emisi beracun dari mesin pembakaran internal (ICE) adalah gas buang dan bak mesin, uap bahan bakar dari karburator dan tangki bahan bakar. Bagian utama dari kotoran beracun memasuki atmosfer dengan gas buang dari mesin pembakaran internal. Dengan gas bak mesin dan uap bahan bakar, sekitar 45% hidrokarbon dari total emisinya memasuki atmosfer.

Jumlah zat berbahaya yang memasuki atmosfer sebagai bagian dari gas buang tergantung pada kondisi teknis umum kendaraan dan, terutama, pada mesin - sumber polusi terbesar. Jadi, jika penyetelan karburator dilanggar, emisi karbon monoksida meningkat 4 ... 5 kali lipat. Penggunaan bensin bertimbal yang dalam komposisinya mengandung senyawa timbal menyebabkan pencemaran udara dengan senyawa timbal yang sangat toksik. Sekitar 70% timbal yang ditambahkan ke bensin dengan cairan etil memasuki atmosfer dengan gas buang dalam bentuk senyawa, di mana 30% mengendap di tanah segera setelah pipa knalpot mobil dipotong, 40% tetap di atmosfer. Satu truk tugas sedang melepaskan 2,5...3 kg timbal per tahun. Konsentrasi timbal di udara tergantung pada kandungan timbal dalam bensin.

Dimungkinkan untuk mengecualikan masuknya senyawa timbal yang sangat beracun ke atmosfer dengan mengganti bensin bertimbal dengan tanpa timbal.

Gas buang mesin turbin gas mengandung komponen beracun seperti karbon monoksida, nitrogen oksida, hidrokarbon, jelaga, aldehida, dll. Kandungan komponen beracun dalam produk pembakaran sangat tergantung pada mode pengoperasian mesin. Konsentrasi tinggi karbon monoksida dan hidrokarbon khas untuk sistem propulsi turbin gas (GTPU) pada mode yang dikurangi (selama idling, taxi, mendekati bandara, pendekatan pendaratan), sedangkan kandungan nitrogen oksida meningkat secara signifikan ketika beroperasi pada mode mendekati nominal ( lepas landas, memanjat, mode penerbangan).

Total emisi zat beracun ke atmosfer oleh pesawat dengan mesin turbin gas terus meningkat, yang disebabkan oleh peningkatan konsumsi bahan bakar hingga 20...30 t/jam dan peningkatan jumlah pesawat yang beroperasi secara stabil. Pengaruh GTDU pada lapisan ozon dan akumulasi karbon dioksida di atmosfer dicatat.

Emisi GGDU memiliki dampak terbesar pada kondisi kehidupan di bandara dan area yang berdekatan dengan stasiun pengujian. Data perbandingan emisi zat berbahaya di bandara menunjukkan bahwa pendapatan dari mesin turbin gas ke lapisan permukaan atmosfer adalah, dalam%: karbon monoksida - 55, nitrogen oksida - 77, hidrokarbon - 93 dan aerosol - 97. Sisanya emisi memancarkan kendaraan darat dengan mesin pembakaran internal.

Polusi udara oleh kendaraan dengan sistem propulsi roket terjadi terutama selama operasi mereka sebelum peluncuran, selama lepas landas, selama uji darat selama produksi atau setelah perbaikan, selama penyimpanan dan transportasi bahan bakar. Komposisi produk pembakaran selama pengoperasian mesin tersebut ditentukan oleh komposisi komponen bahan bakar, suhu pembakaran, dan proses disosiasi dan rekombinasi molekul. Besarnya hasil pembakaran tergantung pada daya (dorongan) sistem propulsi. Selama pembakaran bahan bakar padat, uap air, karbon dioksida, klorin, uap asam klorida, karbon monoksida, nitrogen oksida, dan partikel padat Al2O3 dengan ukuran rata-rata 0,1 mikron (kadang-kadang hingga 10 mikron) dipancarkan dari ruang bakar.

Saat diluncurkan, mesin roket berdampak buruk tidak hanya pada lapisan permukaan atmosfer, tetapi juga luar angkasa, menghancurkan lapisan ozon bumi. Skala kerusakan lapisan ozon ditentukan oleh jumlah peluncuran sistem roket dan intensitas penerbangan pesawat supersonik.

Sehubungan dengan perkembangan teknologi penerbangan dan roket, serta penggunaan pesawat dan mesin roket secara intensif di sektor-sektor ekonomi nasional lainnya, total emisi pengotor berbahaya ke atmosfer meningkat secara signifikan. Namun, mesin ini masih menyumbang tidak lebih dari 5% zat beracun yang masuk ke atmosfer dari semua jenis kendaraan.

Udara atmosfer adalah salah satu elemen vital utama lingkungan.

Undang-undang “O6 untuk Perlindungan Udara Atmosfer” secara komprehensif mencakup masalah tersebut. Dia merangkum persyaratan yang dikembangkan di tahun-tahun sebelumnya dan membenarkan diri mereka sendiri dalam praktik. Misalnya, pengenalan aturan yang melarang pengoperasian fasilitas produksi apa pun (baru dibuat atau direkonstruksi) jika menjadi sumber polusi atau dampak negatif lainnya pada udara atmosfer selama operasi. Aturan tentang pengaturan konsentrasi polutan maksimum yang diizinkan di udara atmosfer dikembangkan lebih lanjut.

Undang-undang sanitasi negara bagian hanya untuk udara atmosfer menetapkan MPC untuk sebagian besar bahan kimia dengan tindakan terisolasi dan untuk kombinasinya.

Standar higienis adalah persyaratan negara bagi para pemimpin bisnis. Implementasinya harus dipantau oleh badan pengawasan sanitasi negara dari Kementerian Kesehatan dan Komite Negara untuk Ekologi.

Yang sangat penting untuk perlindungan sanitasi udara atmosfer adalah identifikasi sumber polusi udara baru, penghitungan fasilitas yang dirancang, sedang dibangun dan direkonstruksi yang mencemari atmosfer, kontrol atas pengembangan dan implementasi rencana induk untuk kota, kota kecil dan industri. pusat dalam hal menemukan perusahaan industri dan zona perlindungan sanitasi.

Undang-undang "Tentang Perlindungan Udara Atmosfer" mengatur persyaratan untuk menetapkan standar emisi polutan maksimum yang diizinkan ke atmosfer. Standar tersebut ditetapkan untuk setiap sumber polusi yang tidak bergerak, untuk setiap model kendaraan dan kendaraan serta instalasi bergerak lainnya. Mereka ditentukan sedemikian rupa sehingga total emisi berbahaya dari semua sumber polusi di area tertentu tidak melebihi standar MPC untuk polutan di udara. Emisi maksimum yang diizinkan ditetapkan hanya dengan mempertimbangkan konsentrasi maksimum yang diizinkan.

Persyaratan Undang-undang yang berkaitan dengan penggunaan produk perlindungan tanaman, pupuk mineral dan persiapan lainnya sangat penting. Semua tindakan legislatif merupakan sistem pencegahan yang ditujukan untuk mencegah polusi udara.

Hukum tidak hanya memberikan kontrol atas pemenuhan persyaratannya, tetapi juga tanggung jawab atas pelanggarannya. Sebuah pasal khusus mendefinisikan peran organisasi publik dan warga negara dalam pelaksanaan langkah-langkah untuk melindungi lingkungan udara, mewajibkan mereka untuk secara aktif membantu badan-badan negara dalam hal ini, karena hanya partisipasi publik yang luas yang akan memungkinkan untuk menerapkan ketentuan undang-undang ini. Dengan demikian, dikatakan bahwa negara sangat mementingkan pelestarian keadaan udara atmosfer yang menguntungkan, pemulihan dan peningkatannya untuk memastikan kondisi kehidupan terbaik bagi orang-orang - pekerjaan, kehidupan, rekreasi, dan perlindungan kesehatan mereka.

Perusahaan atau bangunan dan strukturnya yang terpisah, yang proses teknologinya merupakan sumber pelepasan zat berbahaya dan berbau tidak sedap ke udara atmosfer, dipisahkan dari bangunan tempat tinggal oleh zona perlindungan sanitasi. Zona perlindungan sanitasi untuk perusahaan dan fasilitas dapat ditingkatkan, jika perlu dan dibenarkan dengan benar, tidak lebih dari 3 kali, tergantung pada alasan berikut: a) efektivitas metode pembersihan emisi ke atmosfer yang disediakan atau mungkin untuk diterapkan; b) kurangnya cara untuk membersihkan emisi; c) penempatan bangunan tempat tinggal, jika perlu, di sisi bawah angin sehubungan dengan perusahaan di zona kemungkinan polusi udara; d) mawar angin dan kondisi lokal yang tidak menguntungkan lainnya (misalnya, seringnya ketenangan dan kabut); e) pembangunan industri baru, yang masih kurang dipelajari, berbahaya dalam hal sanitasi.

Ukuran zona perlindungan sanitasi untuk kelompok individu atau kompleks perusahaan besar di industri kimia, penyulingan minyak, metalurgi, pembuatan mesin dan lainnya, serta pembangkit listrik termal dengan emisi yang menciptakan konsentrasi besar berbagai zat berbahaya di udara dan memiliki efek yang sangat merugikan pada kesehatan dan sanitasi - kondisi kehidupan penduduk yang higienis ditetapkan dalam setiap kasus tertentu dengan keputusan bersama Kementerian Kesehatan dan Gosstroy Rusia.

Untuk meningkatkan efektivitas zona perlindungan sanitasi, pohon, semak dan vegetasi herba ditanam di wilayah mereka, yang mengurangi konsentrasi debu dan gas industri. Di zona perlindungan sanitasi perusahaan yang secara intensif mencemari udara atmosfer dengan gas yang berbahaya bagi vegetasi, pohon, semak, dan rumput yang paling tahan gas harus ditanam, dengan mempertimbangkan tingkat agresivitas dan konsentrasi emisi industri. Yang sangat berbahaya bagi vegetasi adalah emisi dari industri kimia (sulfur dan sulfur anhidrida, hidrogen sulfida, sulfat, nitrat, fluor dan asam brom, klorin, fluor, amonia, dll.), metalurgi besi dan non-ferro, batubara dan industri tenaga panas.

2. Hidrosfer

Air selalu menempati dan akan terus menempati posisi khusus di antara sumber daya alam Bumi. Ini adalah sumber daya alam yang paling penting, karena itu perlu, pertama-tama, untuk kehidupan seseorang dan setiap makhluk hidup. Air digunakan oleh manusia tidak hanya dalam kehidupan sehari-hari, tetapi juga dalam industri dan pertanian.

Lingkungan akuatik, yang meliputi air permukaan dan air tanah, disebut hidrosfer. Air permukaan terutama terkonsentrasi di Samudra Dunia, yang mengandung sekitar 91% dari semua air di Bumi. Air di laut (94%) dan di bawah tanah asin. Jumlah air tawar adalah 6% dari total air di Bumi, dan sebagian kecil tersedia di tempat-tempat yang mudah diakses untuk ekstraksi. Sebagian besar air tawar terkandung dalam salju, gunung es air tawar dan gletser (1,7%), terletak terutama di wilayah Lingkaran Antartika, serta jauh di bawah tanah (4%).

Saat ini, umat manusia menggunakan 3,8 ribu meter kubik. km. air setiap tahun, dan konsumsi dapat ditingkatkan hingga maksimum 12 ribu meter kubik. km. Pada tingkat pertumbuhan konsumsi air saat ini, ini akan cukup untuk 25-30 tahun ke depan. Pemompaan air tanah menyebabkan penurunan tanah dan bangunan dan menurunkan permukaan air tanah hingga puluhan meter.

Air sangat penting dalam produksi industri dan pertanian. Diketahui bahwa itu diperlukan untuk kebutuhan sehari-hari manusia, semua tumbuhan dan hewan. Bagi banyak makhluk hidup, itu berfungsi sebagai habitat.

Pertumbuhan kota, perkembangan industri yang pesat, intensifikasi pertanian, perluasan lahan irigasi yang signifikan, perbaikan kondisi budaya dan kehidupan, dan sejumlah faktor lain semakin memperumit masalah pasokan air.

Setiap penduduk Bumi rata-rata mengkonsumsi 650 meter kubik. m air per tahun (1780 liter per hari). Namun, untuk memenuhi kebutuhan fisiologis, 2,5 liter per hari sudah cukup, yaitu. sekitar 1 cu. m per tahun. Sejumlah besar air dibutuhkan untuk pertanian (69%) terutama untuk irigasi; 23% air dikonsumsi oleh industri; 6% dihabiskan dalam kehidupan sehari-hari.

Dengan mempertimbangkan kebutuhan air untuk industri dan pertanian, konsumsi air di negara kita adalah dari 125 hingga 350 liter per hari per orang (di St. Petersburg 450 liter, di Moskow - 400 liter).

Di negara maju, setiap penduduk memiliki 200-300 liter air per hari. Pada saat yang sama, 60% tanah tidak memiliki cukup air tawar. Seperempat umat manusia (sekitar 1,5 juta orang) kekurangan air, dan 500 juta lainnya menderita kekurangan dan kualitas air minum yang buruk, yang menyebabkan penyakit usus.

Sebagian besar air setelah digunakan untuk kebutuhan rumah tangga dikembalikan ke sungai dalam bentuk air limbah.

Tujuan pekerjaan: untuk mempertimbangkan sumber utama dan jenis polusi Hidrosfer, serta metode pengolahan air limbah.

Kelangkaan air bersih sudah menjadi masalah global. Kebutuhan air yang terus meningkat dari industri dan pertanian memaksa semua negara, ilmuwan dunia untuk mencari berbagai cara untuk memecahkan masalah ini.

Pada tahap ini, arah berikut untuk penggunaan sumber daya air yang rasional ditentukan: penggunaan yang lebih lengkap dan reproduksi sumber daya air tawar yang lebih luas; pengembangan proses teknologi baru untuk mencegah pencemaran badan air dan meminimalkan konsumsi air tawar.

Struktur hidrosfer bumi

Hidrosfer adalah cangkang air Bumi. Ini termasuk: air permukaan dan air tanah, yang secara langsung atau tidak langsung menyediakan aktivitas vital organisme hidup, serta air yang jatuh dalam bentuk presipitasi. Air menempati bagian utama biosfer. Dari 510 juta km2 dari total luas permukaan bumi, Samudra Dunia menyumbang 361 juta km2 (71%). Laut adalah penerima dan akumulator utama energi matahari, karena air memiliki konduktivitas termal yang tinggi. Sifat fisik utama dari media berair adalah densitasnya (800 kali lebih tinggi dari densitas udara) dan viskositas (55 kali lebih tinggi dari udara). Selain itu, air dicirikan oleh mobilitas di ruang angkasa, yang membantu menjaga homogenitas relatif dari karakteristik fisik dan kimia. Badan air dicirikan oleh stratifikasi suhu, mis. perubahan suhu air dengan kedalaman. Rezim suhu memiliki fluktuasi harian, musiman, tahunan yang signifikan, tetapi secara umum, dinamika fluktuasi suhu air lebih kecil daripada dinamika udara. Rezim cahaya air di bawah permukaan ditentukan oleh transparansi (kekeruhan). Fotosintesis bakteri, fitoplankton, dan tumbuhan tingkat tinggi bergantung pada sifat-sifat ini, dan, akibatnya, akumulasi bahan organik, yang hanya mungkin terjadi di dalam zona eufonik, yaitu. pada lapisan di mana proses sintesis menang atas proses respirasi. Kekeruhan dan transparansi tergantung pada kandungan zat tersuspensi yang berasal dari organik dan mineral dalam air. Dari faktor abiotik yang paling signifikan untuk organisme hidup di badan air, salinitas air harus diperhatikan - kandungan karbonat terlarut, sulfat, dan klorida di dalamnya. Ada beberapa dari mereka di air tawar, dan karbonat mendominasi (hingga 80%). Dalam air laut, klorida dan, sampai batas tertentu, sulfat mendominasi. Hampir semua elemen sistem periodik, termasuk logam, terlarut dalam air laut. Karakteristik lain dari sifat kimia air dikaitkan dengan keberadaan oksigen terlarut dan karbon dioksida di dalamnya. Oksigen, yang digunakan untuk respirasi organisme akuatik, sangat penting. Aktivitas vital dan distribusi organisme dalam air bergantung pada konsentrasi ion hidrogen (pH). Semua penghuni air - hidrobion telah beradaptasi dengan tingkat pH tertentu: beberapa lebih suka lingkungan yang asam, yang lain - basa, dan yang lain - lingkungan yang netral. Perubahan karakteristik ini, terutama sebagai akibat dari dampak industri, menyebabkan kematian organisme akuatik atau penggantian beberapa spesies oleh spesies lain.

Jenis utama polusi hidrosfer.

Pencemaran sumber daya air dipahami sebagai setiap perubahan sifat fisik, kimia dan biologi air di waduk karena pelepasan zat cair, padat dan gas ke dalamnya, yang menyebabkan atau dapat menciptakan ketidaknyamanan, membuat air waduk ini berbahaya bagi penggunaan, menyebabkan kerusakan ekonomi nasional, kesehatan dan keselamatan umum. Sumber pencemaran adalah benda-benda yang darinya dibuang atau dengan cara lain masuk ke badan air zat-zat berbahaya yang menurunkan kualitas air permukaan, membatasi penggunaannya, dan juga secara negatif mempengaruhi keadaan dasar dan badan air pantai.

Sumber utama polusi dan penyumbatan badan air adalah air limbah yang tidak diolah secara memadai dari perusahaan industri dan kota, kompleks peternakan besar, limbah produksi dari pengembangan mineral bijih; tambang air, tambang, pengolahan dan paduan kayu; pembuangan air dan angkutan kereta api; limbah pengolahan primer rami, pestisida, dll. Polutan, masuk ke badan air alami, menyebabkan perubahan kualitatif dalam air, yang terutama dimanifestasikan dalam perubahan sifat fisik air, khususnya, munculnya bau yang tidak menyenangkan, rasa, dll.); dalam mengubah komposisi kimia air, khususnya, munculnya zat berbahaya di dalamnya, keberadaan zat mengambang di permukaan air dan pengendapannya di dasar reservoir.

Fenol adalah polutan yang agak berbahaya di perairan industri. Hal ini ditemukan dalam air limbah dari banyak pabrik petrokimia. Pada saat yang sama, proses biologis reservoir, proses pemurniannya sendiri, berkurang tajam, air memperoleh bau asam karbol yang spesifik.

Kehidupan penduduk waduk dipengaruhi oleh air limbah dari industri pulp dan kertas. Oksidasi pulp kayu disertai dengan penyerapan sejumlah besar oksigen, yang menyebabkan kematian telur, benih, dan ikan dewasa. Serat dan zat tidak larut lainnya menyumbat air dan merusak sifat fisik dan kimianya. Dari kayu dan kulit kayu yang membusuk, berbagai tanin dilepaskan ke dalam air. Resin dan produk ekstraktif lainnya terurai dan menyerap banyak oksigen, menyebabkan kematian ikan, terutama juvenil dan telur. Selain itu, paduan mol sangat menyumbat sungai, dan kayu apung sering kali menyumbat dasar mereka sepenuhnya, merampas tempat pemijahan dan tempat makan ikan.

Minyak dan produk minyak pada tahap saat ini adalah polutan utama perairan pedalaman, perairan dan laut, Samudra Dunia. Masuk ke badan air, mereka menciptakan berbagai bentuk polusi: lapisan minyak yang mengambang di atas air, produk minyak yang dilarutkan atau diemulsi dalam air, fraksi berat yang mengendap di dasar, dll. Hal ini menghambat proses fotosintesis di dalam air karena terhentinya akses terhadap sinar matahari, dan juga menyebabkan kematian tumbuhan dan hewan. Pada saat yang sama, bau, rasa, warna, tegangan permukaan, viskositas air berubah, jumlah oksigen berkurang, zat organik berbahaya muncul, air memperoleh sifat beracun dan menimbulkan ancaman tidak hanya bagi manusia. 12 g minyak membuat satu ton air tidak layak untuk dikonsumsi. Setiap ton minyak membuat lapisan minyak pada area hingga 12 meter persegi. km. Pemulihan ekosistem yang terkena dampak membutuhkan waktu 10-15 tahun.

Pembangkit listrik tenaga nuklir mencemari sungai dengan limbah radioaktif. Zat radioaktif terkonsentrasi oleh mikroorganisme planktonik terkecil dan ikan, kemudian dipindahkan sepanjang rantai makanan ke hewan lain. Telah ditetapkan bahwa radioaktivitas penghuni planktonik ribuan kali lebih tinggi daripada air tempat mereka tinggal.

Air limbah dengan peningkatan radioaktivitas (100 curie per 1 liter atau lebih) dibuang ke kolam tanpa saluran bawah tanah dan tangki khusus.

Pertumbuhan penduduk, perluasan kota-kota lama dan munculnya kota-kota baru secara signifikan meningkatkan aliran air limbah domestik ke perairan pedalaman. Limbah ini telah menjadi sumber pencemaran sungai dan danau dengan bakteri patogen dan cacing. Deterjen sintetis yang banyak digunakan dalam kehidupan sehari-hari mencemari badan air hingga tingkat yang lebih besar. Mereka juga banyak digunakan dalam industri dan pertanian. Bahan kimia yang terkandung di dalamnya, memasuki sungai dan danau dengan limbah, memiliki dampak signifikan pada rezim biologis dan fisik badan air. Akibatnya, kemampuan air untuk jenuh dengan oksigen menurun, dan aktivitas bakteri yang menmineralisasi zat organik menjadi lumpuh.

Pencemaran badan air dengan pestisida dan pupuk mineral, yang berasal dari ladang bersama dengan semburan hujan dan air yang meleleh, menyebabkan keprihatinan serius. Sebagai hasil penelitian, misalnya, terbukti bahwa insektisida yang terkandung dalam air dalam bentuk suspensi larut dalam produk minyak yang mencemari sungai dan danau. Interaksi ini menyebabkan melemahnya signifikan fungsi oksidatif tanaman air. Masuk ke badan air, pestisida menumpuk di plankton, benthos, ikan, dan melalui rantai makanan mereka masuk ke tubuh manusia, mempengaruhi organ individu dan tubuh secara keseluruhan.

Sehubungan dengan intensifikasi peternakan, limbah perusahaan di cabang pertanian ini semakin terasa.

Air limbah yang mengandung serat nabati, lemak hewani dan nabati, kotoran, sisa buah dan sayuran, limbah dari industri kulit dan pulp dan kertas, gula dan pabrik bir, daging dan susu, industri pengalengan dan kembang gula merupakan penyebab pencemaran organik badan air.

Dalam air limbah, biasanya ada sekitar 60% zat yang berasal dari organik, polusi biologis (bakteri, virus, jamur, ganggang) di air kota, medis dan sanitasi dan limbah dari perusahaan pencucian kulit dan wol termasuk dalam kategori organik yang sama.

Masalah lingkungan yang serius adalah bahwa cara biasa menggunakan air untuk menyerap panas di pembangkit listrik termal adalah dengan langsung memompa air danau atau sungai segar melalui pendingin dan kemudian mengembalikannya ke reservoir alami tanpa pendinginan awal. Pembangkit listrik 1.000 MW membutuhkan danau dengan luas 810 hektar dan kedalaman sekitar 8,7 m.

Pembangkit listrik dapat meningkatkan suhu air sebesar 5-15 C dibandingkan dengan lingkungan.Dalam kondisi alami, dengan kenaikan atau penurunan suhu yang lambat, ikan dan organisme air lainnya secara bertahap beradaptasi dengan perubahan suhu lingkungan. Tetapi jika, sebagai akibat dari pembuangan limbah panas dari perusahaan industri ke sungai dan danau, rezim suhu baru dengan cepat ditetapkan, tidak ada cukup waktu untuk aklimatisasi, organisme hidup menerima kejutan panas dan mati.

Kejutan panas adalah akibat ekstrim dari polusi termal. Pembuangan limbah panas ke badan air dapat memiliki konsekuensi lain yang lebih berbahaya. Salah satunya adalah efek pada proses metabolisme.

Sebagai akibat dari peningkatan suhu air, kandungan oksigen di dalamnya berkurang, sementara kebutuhan organisme hidup meningkat. Meningkatnya kebutuhan oksigen, kekurangannya menyebabkan stres fisiologis yang parah dan bahkan kematian. Pemanasan air buatan dapat secara signifikan mengubah perilaku ikan - menyebabkan pemijahan sebelum waktunya, mengganggu migrasi

Peningkatan suhu air dapat mengganggu struktur flora waduk. Karakteristik ganggang air dingin digantikan oleh yang lebih termofilik dan, akhirnya, pada suhu tinggi mereka sepenuhnya digantikan oleh mereka, sementara kondisi yang menguntungkan muncul untuk pengembangan massal ganggang biru-hijau di reservoir - yang disebut "mekaran air" . Semua konsekuensi di atas dari pencemaran termal badan air menyebabkan kerusakan besar pada ekosistem alam dan menyebabkan perubahan yang merugikan pada lingkungan manusia. Kerusakan akibat polusi termal dapat dibagi menjadi: - ekonomi (kerugian karena penurunan produktivitas badan air, biaya menghilangkan konsekuensi polusi); sosial (kerusakan estetika akibat degradasi lanskap); lingkungan (penghancuran ekosistem unik yang tidak dapat diubah, kepunahan spesies, kerusakan genetik).

Jalan yang akan memungkinkan orang untuk menghindari kebuntuan ekologis sekarang sudah jelas. Ini adalah teknologi non-limbah dan rendah limbah, transformasi limbah menjadi sumber daya yang bermanfaat. Tapi butuh waktu puluhan tahun untuk mewujudkan ide tersebut.

Metode Pengolahan Air Limbah

Pengolahan air limbah adalah pengolahan air limbah untuk menghancurkan atau menghilangkan zat berbahaya darinya. Metode pembersihan dapat dibagi menjadi mekanik, kimia, fisika-kimia dan biologi.

Inti dari metode mekanis

pemurnian terdiri dari fakta bahwa kotoran yang ada dihilangkan dari air limbah dengan pengendapan dan penyaringan. Perlakuan mekanis memungkinkan Anda untuk mengisolasi hingga 60-75% pengotor yang tidak larut dari air limbah domestik, dan hingga 95% dari air limbah industri, yang banyak di antaranya (sebagai bahan berharga) digunakan dalam produksi.

Metode kimia terdiri dari kenyataan bahwa berbagai reagen kimia ditambahkan ke air limbah, yang bereaksi dengan polutan dan mengendapkannya dalam bentuk endapan yang tidak larut. Pembersihan kimia mencapai pengurangan pengotor yang tidak larut hingga 95% dan pengotor larut hingga 25%.

Dengan metode fisikokimia

Pengolahan air limbah menghilangkan kotoran anorganik yang tersebar halus dan terlarut dan menghancurkan zat organik dan teroksidasi buruk. Dari metode fisikokimia, koagulasi, oksidasi, penyerapan, ekstraksi, dll., Serta elektrolisis, paling sering digunakan. Elektrolisis adalah penghancuran bahan organik dalam air limbah dan ekstraksi logam, asam, dan zat anorganik lainnya oleh aliran arus listrik. Pengolahan air limbah menggunakan elektrolisis efektif di pabrik timbal dan tembaga, di industri cat dan pernis.

Air limbah juga diolah menggunakan ultrasound, ozon, resin penukar ion dan tekanan tinggi. Pembersihan dengan klorinasi telah membuktikan dirinya dengan baik.

Di antara metode pengolahan air limbah, metode biologis berdasarkan penggunaan hukum pemurnian diri biokimia sungai dan badan air lainnya harus memainkan peran penting. Berbagai jenis perangkat biologis digunakan: biofilter, kolam biologis, dll. Dalam biofilter, air limbah dilewatkan melalui lapisan bahan berbutir kasar yang ditutupi dengan lapisan tipis bakteri. Berkat film ini, proses oksidasi biologis berlangsung secara intensif.

Di kolam biologis, semua organisme yang menghuni reservoir mengambil bagian dalam pengolahan air limbah. Sebelum pengolahan biologis, air limbah mengalami pengolahan mekanis, dan setelah pengolahan biologis (untuk menghilangkan bakteri patogen) dan kimia, klorinasi dengan klorin cair atau pemutih. Untuk desinfeksi, metode fisik dan kimia lainnya juga digunakan (USG, elektrolisis, ozonasi, dll.). Metode biologis memberikan hasil terbaik dalam pengolahan limbah kota, serta limbah dari kilang minyak, industri pulp dan kertas, dan produksi serat buatan.

Untuk mengurangi polusi hidrosfer, diinginkan untuk menggunakan kembali dalam proses tertutup, hemat sumber daya, bebas limbah di industri, irigasi tetes di pertanian, dan penggunaan air secara ekonomis dalam produksi dan di rumah.

3. Litosfer

Periode dari tahun 1950 sampai sekarang disebut periode revolusi ilmu pengetahuan dan teknologi. Pada akhir abad ke-20, ada perubahan besar dalam teknologi, sarana komunikasi dan teknologi informasi baru muncul, yang secara dramatis mengubah kemungkinan pertukaran informasi dan mendekatkan titik-titik paling terpencil di planet ini. Dunia benar-benar berubah dengan cepat di depan mata kita, dan umat manusia dalam tindakannya tidak selalu mengikuti perubahan ini.

Masalah lingkungan tidak muncul dengan sendirinya. Ini adalah hasil dari perkembangan alami peradaban, di mana aturan perilaku manusia yang dirumuskan sebelumnya dalam hubungannya dengan lingkungan dan dalam masyarakat manusia, yang mendukung keberadaan yang berkelanjutan, bertentangan dengan kondisi baru yang diciptakan oleh kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi. . Dalam kondisi baru, perlu untuk membentuk aturan perilaku baru dan moralitas baru, dengan mempertimbangkan semua pengetahuan ilmu alam. Kesulitan terbesar, yang sangat menentukan dalam memecahkan masalah lingkungan, adalah masih kurangnya perhatian masyarakat manusia secara keseluruhan dan banyak pemimpinnya dengan masalah pelestarian lingkungan.

Litosfer, strukturnya

Manusia ada di ruang tertentu, dan komponen utama ruang ini adalah permukaan bumi - permukaan litosfer.

Litosfer disebut cangkang padat Bumi, terdiri dari kerak bumi dan lapisan mantel atas yang mendasari kerak bumi. Jarak batas bawah kerak bumi dari permukaan bumi bervariasi dalam 5-70 km, dan mantel bumi mencapai kedalaman 2900 km. Setelah itu, pada jarak 6371 km dari permukaan, terdapat sebuah inti.

Tanah menempati 29,2% dari permukaan dunia. Lapisan atas litosfer disebut tanah. Penutupan tanah adalah formasi alami yang paling penting dan komponen biosfer bumi. Ini adalah kulit tanah yang menentukan banyak proses yang terjadi di biosfer.

Tanah adalah sumber makanan utama, menyediakan 95-97% sumber makanan bagi penduduk dunia. Luas sumber daya lahan di dunia adalah 129 juta meter persegi. km, atau 86,5% dari luas daratan. Tanah subur dan perkebunan abadi dalam komposisi lahan pertanian menempati sekitar 10% dari tanah, padang rumput dan padang rumput - 25% dari tanah. Kesuburan tanah dan kondisi iklim menentukan kemungkinan keberadaan dan perkembangan sistem ekologi di Bumi. Sayangnya, karena eksploitasi yang tidak tepat, beberapa tanah subur hilang setiap tahun. Dengan demikian, selama abad yang lalu, sebagai akibat dari erosi yang dipercepat, 2 miliar hektar tanah subur telah hilang, yaitu 27% dari total luas lahan yang digunakan untuk pertanian.

Sumber pencemaran tanah.

Litosfer tercemar oleh polutan dan limbah cair dan padat. Telah ditetapkan bahwa setiap tahun satu ton limbah dihasilkan per penduduk Bumi, termasuk lebih dari 50 kg polimer, yang sulit terurai.

Sumber pencemaran tanah dapat diklasifikasikan sebagai berikut.

Bangunan tempat tinggal dan fasilitas umum. Komposisi pencemar dalam kategori sumber ini didominasi oleh limbah rumah tangga, limbah makanan, limbah konstruksi, limbah dari sistem pemanas, barang-barang rumah tangga yang sudah usang, dll. Semua ini dikumpulkan dan dibawa ke tempat pembuangan sampah. Untuk kota-kota besar, pengumpulan dan penghancuran sampah rumah tangga di tempat pembuangan sampah telah menjadi masalah yang sulit dipecahkan. Pembakaran sampah sederhana di tempat pembuangan sampah kota disertai dengan pelepasan zat beracun. Saat membakar benda-benda seperti itu, misalnya, polimer yang mengandung klorin, zat yang sangat beracun terbentuk - dioksida. Meskipun demikian, dalam beberapa tahun terakhir, metode telah dikembangkan untuk penghancuran limbah rumah tangga dengan pembakaran. Metode yang menjanjikan adalah pembakaran puing-puing tersebut di atas lelehan logam panas.

perusahaan industri. Limbah industri padat dan cair selalu mengandung zat-zat yang dapat menimbulkan efek toksik terhadap organisme hidup dan tumbuhan. Misalnya, garam logam berat non-ferrous biasanya ada dalam limbah dari industri metalurgi. Industri rekayasa melepaskan senyawa sianida, arsenik, dan berilium ke lingkungan; dalam produksi plastik dan serat buatan, limbah yang mengandung fenol, benzena, stirena terbentuk; dalam produksi karet sintetis, limbah katalis, gumpalan polimer di bawah standar masuk ke tanah; selama produksi produk karet, bahan seperti debu, jelaga, yang mengendap di tanah dan tanaman, limbah karet-tekstil dan bagian karet, masuk ke lingkungan, dan selama pengoperasian ban - ban yang aus dan rusak, ban dalam dan pita pelek. Penyimpanan dan pembuangan ban bekas saat ini masih menjadi permasalahan yang belum terselesaikan, karena sering menimbulkan kebakaran besar yang sangat sulit untuk dipadamkan. Tingkat pemanfaatan ban bekas tidak melebihi 30% dari total volumenya.

Mengangkut. Selama pengoperasian mesin pembakaran internal, nitrogen oksida, timbal, hidrokarbon, karbon monoksida, jelaga, dan zat lainnya dilepaskan secara intensif, disimpan di permukaan bumi atau diserap oleh tanaman. Dalam kasus terakhir, zat ini juga memasuki tanah dan terlibat dalam siklus yang terkait dengan rantai makanan.

Pertanian. Pencemaran tanah di pertanian terjadi karena pengenalan sejumlah besar pupuk mineral dan pestisida. Beberapa pestisida diketahui mengandung merkuri.

Pencemaran tanah dengan logam berat. Logam berat adalah logam non-ferrous yang massa jenisnya lebih besar dari besi. Ini termasuk timbal, tembaga, seng, nikel, kadmium, kobalt, kromium, merkuri.

Ciri logam berat adalah bahwa dalam jumlah kecil, hampir semuanya diperlukan untuk tanaman dan organisme hidup. Dalam tubuh manusia, logam berat terlibat dalam proses biokimia penting. Namun, melebihi jumlah yang diizinkan menyebabkan penyakit serius.

...

Dokumen serupa

Keadaan hidrosfer, litosfer, atmosfer bumi dan penyebab polusinya. Metode pembuangan limbah perusahaan. Cara memperoleh sumber energi alternatif yang tidak merugikan alam. Dampak pencemaran lingkungan terhadap kesehatan manusia.

abstrak, ditambahkan 02.11.2010


Konsep dan struktur biosfer sebagai cangkang hidup planet Bumi. Karakteristik utama atmosfer, hidrosfer, litosfer, mantel dan inti Bumi. Komposisi kimia, massa dan energi makhluk hidup. Proses dan fenomena yang terjadi di alam yang bernyawa dan yang tidak bernyawa.

abstrak, ditambahkan 11/07/2013


Sumber pencemaran atmosfer, hidrosfer dan litosfer. Metode perlindungan mereka dari kotoran kimia. Sistem dan perangkat untuk pengumpulan debu, metode mekanis untuk membersihkan udara berdebu. proses erosi. Penjatahan polusi di penutup tanah.

mata kuliah, ditambahkan 04/03/2015


Sumber polusi udara alami. Konsep sedimentasi kering, metode perhitungannya. Senyawa nitrogen dan klorin sebagai zat utama perusak lapisan ozon. Masalah daur ulang dan pembuangan sampah. Indikator kimia pencemaran air.

tes, ditambahkan 23/02/2009


Polusi udara. Jenis-jenis pencemaran hidrosfer. Pencemaran lautan dan lautan. Pencemaran sungai dan danau. Air minum. Relevansi masalah pencemaran badan air. Pembuangan limbah ke waduk. Metode pengolahan air limbah.

abstrak, ditambahkan 06.10.2006


Manusia dan lingkungan: sejarah interaksi. Pencemaran fisik, kimia, informasi, dan biologis yang melanggar proses sirkulasi dan metabolisme, konsekuensinya. Sumber polusi hidrosfer dan litosfer di Nizhny Novgorod.

abstrak, ditambahkan 06/03/2014


Jenis utama pencemaran biosfer. Pencemaran antropogenik atmosfer, litosfer, dan tanah. Akibat pencemaran hidrosfer. Dampak polusi atmosfer pada tubuh manusia. Langkah-langkah untuk mencegah dampak antropogenik terhadap lingkungan.

presentasi, ditambahkan 12/08/2014


Produksi yang mempengaruhi lingkungan. Cara polusi udara selama konstruksi. Langkah-langkah perlindungan atmosfer. Sumber pencemaran hidrosfer. Sanitasi dan pembersihan wilayah. Sumber kebisingan berlebih yang terkait dengan peralatan konstruksi.

presentasi, ditambahkan 22/10/2013


Informasi umum tentang dampak faktor antropogenik terhadap kesehatan masyarakat. Pengaruh pencemaran atmosfer, hidrosfer dan litosfer pada kesehatan manusia. Daftar penyakit yang berhubungan dengan polusi udara. Sumber utama bahaya.

abstrak, ditambahkan 11/07/2013


Sumber polusi industri biosfer. Klasifikasi zat berbahaya menurut tingkat dampaknya terhadap manusia. Situasi sanitasi-epidemi di kota-kota. Kekurangan dalam organisasi netralisasi dan pembuangan limbah padat, cair rumah tangga dan industri.

Untuk menentukan sifat dasar biosfer, pertama-tama kita harus memahami apa yang kita hadapi. Bagaimana bentuk organisasi dan keberadaannya? Bagaimana cara kerjanya dan berinteraksi dengan dunia luar? Pada akhirnya, apa itu?

Dari kemunculan istilah pada akhir abad ke-19 hingga penciptaan doktrin holistik oleh ahli biogeokimia dan filsuf V.I. Vernadsky, definisi konsep "biosfer" telah mengalami perubahan yang signifikan. Ia telah berpindah dari kategori tempat atau wilayah di mana organisme hidup hidup ke kategori sistem yang terdiri dari elemen atau bagian, berfungsi menurut aturan tertentu untuk mencapai tujuan tertentu. Tentang bagaimana mempertimbangkan biosfer itu tergantung pada sifat-sifat apa yang melekat di dalamnya.

Istilah ini didasarkan pada kata Yunani kuno: - kehidupan dan - bola atau bola. Artinya, itu adalah cangkang Bumi, di mana ada kehidupan. Bumi, sebagai planet independen, menurut para ilmuwan, muncul sekitar 4,5 miliar tahun yang lalu, dan satu miliar tahun kemudian kehidupan muncul di atasnya.

Eon Arkean, Proterozoikum, dan Fanerozoikum. Eon terdiri dari era. Yang terakhir ini terdiri dari Paleozoikum, Mesozoikum dan Kenozoikum. Era dari periode. Kenozoikum dari Paleogen dan Neogen. Periode dari zaman. Arus - Holosen - dimulai 11,7 ribu tahun yang lalu.

Perbatasan dan lapisan propagasi

Biosfer memiliki distribusi vertikal dan horizontal. Secara vertikal, secara konvensional dibagi menjadi tiga lapisan di mana kehidupan ada. Ini adalah litosfer, hidrosfer dan atmosfer. Batas bawah litosfer mencapai 7,5 km dari permukaan bumi. Hidrosfer terletak di antara litosfer dan atmosfer. Kedalaman maksimumnya adalah 11 km. Atmosfer menutupi planet dari atas dan kehidupan di dalamnya ada, mungkin, pada ketinggian hingga 20 km.

Selain lapisan vertikal, biosfer memiliki pembagian atau zonasi horizontal. Ini adalah perubahan lingkungan alam dari khatulistiwa bumi ke kutubnya. Planet ini berbentuk bola dan oleh karena itu jumlah cahaya dan panas yang masuk ke permukaannya berbeda. Zona terbesar adalah zona geografis. Mulai dari khatulistiwa, pertama-tama ia pergi ke khatulistiwa, di atas tropis, lalu beriklim sedang, dan akhirnya, di dekat kutub - Arktik atau Antartika. Di dalam sabuk ada zona alami: hutan, stepa, gurun, tundra, dan sebagainya. Zona-zona ini tidak hanya menjadi ciri khas daratan, tetapi juga lautan. Letak horizontal biosfer memiliki ketinggian tersendiri. Itu ditentukan oleh struktur permukaan litosfer dan berbeda dari kaki gunung ke puncaknya.

Hingga saat ini, flora dan fauna di planet kita memiliki sekitar 3.000.000 spesies, dan ini hanya 5% dari total jumlah spesies yang berhasil "hidup" di Bumi. Sekitar 1,5 juta spesies hewan dan 0,5 juta spesies tumbuhan telah menemukan deskripsinya dalam sains. Tidak hanya spesies yang belum terdeskripsikan, tetapi juga wilayah Bumi yang belum dijelajahi, yang kandungan spesiesnya tidak diketahui.

Dengan demikian, biosfer memiliki karakteristik temporal dan spasial, dan komposisi spesies organisme hidup yang mengisinya bervariasi baik dalam waktu maupun dalam ruang - secara vertikal dan horizontal. Hal ini membawa para ilmuwan pada kesimpulan bahwa biosfer bukanlah struktur planar dan memiliki tanda-tanda variabilitas temporal dan spasial. Tetap menentukan, di bawah pengaruh faktor eksternal apa, itu berubah dalam waktu, ruang dan struktur. Faktor tersebut adalah energi matahari.

Jika kita menerima bahwa spesies semua organisme hidup, terlepas dari kerangka spasial dan temporal, adalah bagian, dan totalitasnya adalah keseluruhan, maka interaksi mereka satu sama lain dan dengan lingkungan eksternal adalah suatu sistem. L von Bertalanffy dan F.I. Peregudov, mendefinisikan sistem, berpendapat bahwa itu adalah kompleks komponen yang saling berinteraksi, atau satu set elemen yang berhubungan satu sama lain dan dengan lingkungan, atau satu set elemen yang saling berhubungan yang diisolasi dari lingkungan dan berinteraksi dengannya sebagai semua.

Sistem

Biosfer sebagai sistem integral tunggal dapat secara kondisional dibagi menjadi bagian-bagian penyusunnya. Pembagian yang paling umum adalah spesies. Setiap jenis hewan atau tumbuhan diambil sebagai bagian integral dari sistem. Ia juga dapat dikenali sebagai suatu sistem, dengan struktur dan komposisinya sendiri. Tetapi spesies tidak ada dalam isolasi. Perwakilannya tinggal di wilayah tertentu, di mana mereka berinteraksi tidak hanya satu sama lain dan lingkungan, tetapi juga dengan spesies lain. Tempat tinggal spesies seperti itu, dalam satu area, disebut ekosistem. Ekosistem terkecil, pada gilirannya, termasuk dalam ekosistem yang lebih besar. Itu bahkan lebih dan lebih ke global - ke biosfer. Dengan demikian, biosfer sebagai suatu sistem dapat dianggap terdiri dari bagian-bagian, baik spesies maupun biosfer. Satu-satunya perbedaan adalah bahwa suatu spesies dapat diidentifikasi karena memiliki ciri-ciri yang membedakannya dari yang lain. Ini independen dan dalam jenis lain - bagian tidak termasuk. Dengan biosfer, perbedaan seperti itu tidak mungkin - satu bagian dari yang lain.

tanda-tanda

Sistem ini memiliki dua fitur yang lebih signifikan. Itu diciptakan untuk mencapai tujuan tertentu dan berfungsinya seluruh sistem lebih efektif daripada masing-masing bagiannya secara terpisah.

Dengan demikian, sifat-sifat sebagai suatu sistem, dalam integritas, sinergi, dan hierarkinya. Integritas terletak pada kenyataan bahwa hubungan antara bagian-bagiannya atau koneksi internalnya jauh lebih kuat daripada dengan lingkungan atau eksternal. Efek sinergis atau sistemik adalah bahwa kemampuan seluruh sistem jauh lebih besar daripada jumlah kemampuan bagian-bagiannya. Dan, meskipun setiap elemen sistem adalah sistem itu sendiri, bagaimanapun, itu hanya bagian dari yang umum dan lebih besar. Ini adalah hierarkinya.

Biosfer adalah sistem dinamis yang mengubah keadaannya di bawah pengaruh eksternal. Terbuka karena pertukaran materi dan energi dengan lingkungan. Ini memiliki struktur yang kompleks, karena terdiri dari subsistem. Dan akhirnya, ini adalah sistem alami - terbentuk sebagai hasil dari perubahan alam selama bertahun-tahun.

Berkat kualitas ini, dia dapat mengatur dan mengatur dirinya sendiri. Ini adalah sifat dasar biosfer.

Pada pertengahan abad ke-20, konsep pengaturan diri pertama kali digunakan oleh ahli fisiologi Amerika Walter Cannon, dan psikiater dan ahli cybernetic Inggris William Ross Ashby memperkenalkan istilah pengaturan diri dan merumuskan hukum keragaman yang diperlukan. Hukum sibernetik ini secara resmi membuktikan perlunya keanekaragaman spesies yang besar untuk stabilitas sistem. Semakin besar keragaman, semakin tinggi kemungkinan sistem untuk mempertahankan stabilitas dinamisnya dalam menghadapi pengaruh eksternal yang besar.

Properti

Menanggapi pengaruh eksternal, melawan dan mengatasinya, mereproduksi dirinya sendiri dan memulihkan, yaitu mempertahankan keteguhan internalnya, itulah tujuan dari sistem yang disebut biosfer. Kualitas seluruh sistem ini dibangun di atas kemampuan bagiannya, yaitu spesies, untuk mempertahankan jumlah atau homeostasis tertentu, serta setiap individu atau organisme hidup untuk mempertahankan kondisi fisiologisnya - homeostasis.

Seperti yang Anda lihat, sifat-sifat ini berkembang dalam dirinya di bawah pengaruh dan untuk melawan faktor-faktor eksternal.

Faktor eksternal utama adalah energi matahari. Jika jumlah unsur dan senyawa kimia terbatas, maka energi Matahari terus-menerus disuplai. Berkat itu, migrasi unsur-unsur di sepanjang rantai makanan dari satu organisme hidup ke organisme hidup lainnya dan transformasi dari keadaan anorganik menjadi organik dan sebaliknya terjadi. Energi mempercepat jalannya proses ini di dalam organisme hidup dan, dalam hal laju reaksi, mereka terjadi jauh lebih cepat daripada di lingkungan eksternal. Jumlah energi merangsang pertumbuhan, reproduksi dan peningkatan jumlah spesies. Keanekaragaman, pada gilirannya, memberikan peluang untuk resistensi tambahan terhadap pengaruh eksternal, karena ada kemungkinan duplikasi, lindung nilai, atau penggantian spesies dalam rantai makanan. Migrasi elemen dengan demikian akan lebih terjamin.

Pengaruh manusia

Satu-satunya bagian biosfer yang tidak tertarik untuk meningkatkan keanekaragaman spesies dalam sistem ini adalah manusia. Dia berusaha dengan segala cara untuk menyederhanakan ekosistem, karena dengan cara ini dia dapat lebih efektif memantau dan mengaturnya, tergantung pada kebutuhannya. Oleh karena itu, semua biosistem yang diciptakan secara artifisial oleh manusia atau tingkat pengaruhnya, yang signifikan, sangat langka dalam hal spesies. Dan stabilitas dan kemampuan mereka untuk penyembuhan diri dan pengaturan diri cenderung nol.

Dengan munculnya organisme hidup pertama, mereka mulai mengubah kondisi keberadaan di Bumi agar sesuai dengan kebutuhan mereka. Dengan munculnya manusia, dia sudah mulai mengubah biosfer planet ini sehingga hidupnya senyaman mungkin. Nyaman, karena kita tidak berbicara tentang bertahan hidup atau menyelamatkan hidup. Mengikuti logika, sesuatu akan muncul yang akan mengubah orang itu sendiri untuk tujuannya sendiri. Aku ingin tahu apa yang akan terjadi?

Video - Biosfer dan noosfer

5. Agroekosistem. Perbandingan dengan ekosistem alami.

6. Jenis utama dampak antropogenik pada biosfer. Penguatan mereka di paruh kedua abad ke-20.

7. Bahaya alam. Dampaknya pada ekosistem.

8. Masalah lingkungan modern dan signifikansinya.

9. Pencemaran lingkungan. Klasifikasi.

11. Efek rumah kaca. Fungsi ekologis ozon. Reaksi perusakan ozon

12. Bantuan. Reaksi kabut asap fotokimia.

13. Pengendapan asam. Efek mereka pada ekosistem.

14. Iklim. Model iklim modern.

16. Dampak antropogenik terhadap air tanah.

17. Konsekuensi ekologis dari pencemaran air.

19. Pengaturan ekologis dan higienis terhadap kualitas lingkungan.

20. Sanitasi - standar higienis untuk kualitas lingkungan. efek penjumlahan.

21. Pengendalian pengaruh fisik: radiasi, kebisingan, getaran, emi.

22. Penjatahan bahan kimia dalam makanan.

23. Standar kualitas lingkungan industri dan ekonomi dan kompleks. Pdv, pds, pdn, szz. Kapasitas ekologi wilayah.

24. Beberapa kekurangan dari sistem indikator yang dinormalisasi. Beberapa kekurangan dari sistem pengaturan lingkungan.

25. Pemantauan lingkungan. Jenis (berdasarkan skala, objek, metode pengamatan), tugas pemantauan.

26. Gsmos, egsem dan tugasnya.

27. Pemantauan ekotoksikologi. Racun. Mekanisme aksi mereka pada tubuh.

28. Efek toksik dari beberapa superoksidan anorganik.

29. Efek toksik dari beberapa superoksidan organik.

30. Biotesting, bioindication dan bioakumulasi dalam sistem pemantauan lingkungan.

Prospek penggunaan bioindikator.

31. Risiko. Klasifikasi dan karakteristik umum risiko.

Mempertaruhkan. Karakteristik umum dari risiko.

Jenis risiko.

32. Faktor risiko lingkungan. Situasi di wilayah Perm, di Rusia.

33. Konsep risiko nol. Risiko yang dapat diterima. Persepsi risiko oleh berbagai kategori warga.

34. Penilaian risiko lingkungan untuk sistem buatan manusia, bencana alam, ekosistem alam. Tahapan penilaian risiko.

35. Analisis, manajemen risiko lingkungan.

36. Risiko lingkungan terhadap kesehatan manusia.

37. Arahan utama perlindungan rekayasa operasi dari dampak yang disebabkan oleh manusia. Peran bioteknologi dalam perlindungan ops.

38. Prinsip dasar untuk menciptakan industri hemat sumber daya.

39. Perlindungan atmosfer dari dampak buatan manusia. Pemurnian emisi gas dari aerosol.

40. Pemurnian emisi gas dari kotoran gas dan uap.

41. Pengolahan air limbah dari kotoran yang tidak larut dan larut.

42. Netralisasi dan pembuangan limbah padat.

2. Lingkungan alam sebagai suatu sistem. Atmosfer, hidrosfer, litosfer. Komposisi, peran dalam biosfer.

Suatu sistem dipahami sebagai seperangkat bagian yang dapat dibayangkan atau nyata dengan hubungan di antara mereka.

lingkungan alami- keseluruhan sistem itu, yang terdiri dari berbagai ekosistem yang terhubung secara fungsional dan tersubordinasi secara hierarkis, bersatu dalam biosfer. Dalam sistem ini, terjadi pertukaran materi dan energi global antara semua komponennya. Pertukaran ini diwujudkan dengan mengubah sifat fisik dan kimia atmosfer, hidrosfer, litosfer. Setiap ekosistem didasarkan pada kesatuan materi hidup dan tidak hidup, yang memanifestasikan dirinya dalam penggunaan unsur-unsur alam mati, dari mana, berkat energi matahari, zat organik disintesis. Bersamaan dengan proses penciptaannya, proses konsumsi dan dekomposisi menjadi senyawa anorganik awal terjadi, yang memastikan sirkulasi zat dan energi eksternal dan internal. Mekanisme ini beroperasi di semua komponen utama biosfer, yang merupakan kondisi utama untuk pembangunan berkelanjutan dari ekosistem apa pun. Lingkungan alam sebagai suatu sistem berkembang karena interaksi ini, oleh karena itu, pengembangan komponen-komponen lingkungan alam yang terisolasi tidak mungkin dilakukan. Tetapi berbagai komponen lingkungan alam memiliki ciri-ciri yang berbeda dan melekat hanya pada mereka, yang memungkinkan mereka untuk diidentifikasi dan dipelajari secara terpisah.

Suasana.

Ini adalah cangkang gas Bumi, yang terdiri dari campuran berbagai gas, uap, dan debu. Ini memiliki struktur berlapis yang jelas. Lapisan yang paling dekat dengan permukaan bumi disebut troposfer (ketinggian 8 hingga 18 km). Selanjutnya, pada ketinggian hingga 40 km, ada lapisan stratosfer, dan pada ketinggian lebih dari 50 km, mesosfer, di atasnya termosfer berada, yang tidak memiliki batas atas yang pasti.

Komposisi atmosfer bumi: nitrogen 78%, oksigen 21%, argon 0,9%, uap air 0,2 - 2,6%, karbon dioksida 0,034%, neon, helium, nitrogen oksida, ozon, kripton, metana, hidrogen.

Fungsi ekologi atmosfer:

Fungsi pelindung (terhadap meteorit, radiasi kosmik).

Termoregulasi (di atmosfer ada karbon dioksida, air, yang meningkatkan suhu atmosfer). Suhu rata-rata di bumi adalah 15 derajat, jika tidak ada karbon dioksida dan air, suhu di bumi akan menjadi 30 derajat lebih rendah.

Cuaca dan iklim terbentuk di atmosfer.

Atmosfer adalah habitat, karena memiliki fungsi mempertahankan kehidupan.

atmosfer menyerap radiasi gelombang pendek yang lemah, tetapi menunda radiasi termal gelombang panjang (IR) dari permukaan bumi, yang mengurangi perpindahan panas Bumi dan meningkatkan suhunya;

Atmosfer memiliki sejumlah fitur yang hanya melekat padanya: mobilitas tinggi, variabilitas komponen penyusunnya, orisinalitas reaksi molekuler.

Hidrosfer.

Ini adalah cangkang air Bumi. Ini adalah kumpulan lautan, laut, danau, sungai, kolam, rawa, air tanah, gletser, dan uap air atmosfer.

Peran air:

merupakan komponen organisme hidup; organisme hidup tidak dapat hidup tanpa air untuk waktu yang lama;

mempengaruhi komposisi di lapisan permukaan atmosfer - memasok oksigen ke dalamnya, mengatur kandungan karbon dioksida;

mempengaruhi iklim: air memiliki kapasitas panas yang tinggi, oleh karena itu, memanas di siang hari, mendingin lebih lambat di malam hari, yang membuat iklim lebih ringan dan lebih lembab;

reaksi kimia terjadi di dalam air, yang memastikan pemurnian kimia biosfer dan produksi biomassa;

Siklus air menghubungkan semua bagian biosfer, membentuk sistem tertutup. Akibatnya, akumulasi, pemurnian, dan redistribusi pasokan air planet terjadi;

Air yang menguap dari permukaan bumi membentuk air atmosfer dalam bentuk uap air (gas rumah kaca).

Litosfer.

Ini adalah cangkang padat atas Bumi, termasuk kerak bumi dan mantel atas Bumi. Ketebalan litosfer adalah dari 5 hingga 200 km. Litosfer dicirikan oleh luas, relief, penutup tanah, vegetasi, lapisan tanah bawah, dan ruang untuk aktivitas ekonomi manusia.

Litosfer terdiri dari dua bagian: batuan induk dan penutup tanah. Penutup tanah memiliki sifat unik - kesuburan, mis. kemampuan menyediakan nutrisi tanaman dan produktivitas biologisnya. Ini menentukan sangat diperlukannya tanah dalam produksi pertanian. Penutup tanah Bumi adalah lingkungan kompleks yang mengandung komponen padat (mineral), cair (kelembaban tanah) dan gas.

Proses biokimia dalam tanah menentukan kemampuannya untuk memurnikan diri, yaitu. kemampuan untuk mengubah zat organik kompleks menjadi sederhana - anorganik. Pembersihan sendiri tanah terjadi lebih efisien dalam kondisi aerobik. Dalam hal ini, dua tahap dibedakan: 1. Peluruhan zat organik (mineralisasi). 2. Sintesis humus (humifikasi).

Peran tanah:

dasar dari semua ekosistem darat dan air tawar (baik alami maupun buatan).

Tanah - dasar nutrisi tanaman menyediakan produktivitas biologis, yaitu dasar untuk produksi makanan bagi manusia dan biont lainnya.

Tanah mengakumulasi bahan organik dan berbagai unsur kimia dan energi.

Siklus tidak mungkin terjadi tanpa tanah - ia mengatur semua aliran materi di biosfer.

Tanah mengatur komposisi atmosfer dan hidrosfer.

Tanah merupakan penyerap biologis, perusak dan penetralisir berbagai kontaminan. Tanah mengandung setengah dari semua mikroorganisme yang diketahui. Ketika tanah dihancurkan, fungsi yang telah berkembang di biosfer terganggu secara permanen, yaitu, peran tanah sangat besar. Karena tanah telah menjadi objek kegiatan industri, ini telah menghasilkan perubahan yang signifikan dalam keadaan sumber daya lahan. Perubahan ini tidak selalu positif.

Mari kita telaah lebih detail komponen-komponen biosfer.

Kerak bumi - itu adalah cangkang padat yang berubah dalam perjalanan waktu geologis, yang membentuk bagian atas litosfer bumi. Sejumlah mineral di kerak bumi (batu kapur, kapur, fosfor, minyak, batu bara, dll.) muncul dari jaringan organisme mati. Ini adalah fakta paradoks bahwa organisme hidup yang relatif kecil dapat menyebabkan fenomena skala geologis, yang dijelaskan oleh kemampuan tertinggi mereka untuk bereproduksi. Misalnya, di bawah kondisi yang menguntungkan, virion kolera dapat membuat massa materi yang sama dengan massa kerak bumi hanya dalam 1,75 hari! Dapat diasumsikan bahwa di biosfer era sebelumnya, massa materi hidup yang sangat besar bergerak di sekitar planet ini, membentuk cadangan minyak, batu bara, dll. sebagai akibat dari kematian.

Biosfer ada dengan berulang kali menggunakan atom yang sama. Pada saat yang sama, bagian 10 elemen yang terletak di paruh pertama sistem periodik (oksigen - 29,5%, natrium, magnesium - 12,7%, aluminium, silikon - 15,2%, belerang, kalium, kalsium, besi - 34,6%) menyumbang 99% dari seluruh massa planet kita (massa Bumi adalah 5976 * 10 21 kg), dan 1% diperhitungkan oleh elemen lainnya. Namun, pentingnya unsur-unsur ini sangat besar - mereka memainkan peran penting dalam materi hidup.

DI DAN. Vernadsky membagi semua elemen biosfer menjadi 6 kelompok, yang masing-masing melakukan fungsi tertentu dalam kehidupan biosfer. Grup pertama – gas inert (helium, kripton, neon, argon, xenon). Grup kedua – logam mulia (ruthenium, paladium, platinum, osmium, iridium, emas). Di kerak bumi, unsur-unsur kelompok ini secara kimiawi tidak aktif, massanya tidak signifikan (4,4 * 10 -4% dari massa kerak bumi), dan partisipasi dalam pembentukan materi hidup kurang dipelajari. Kelompok ketiga - lantanida (14 unsur kimia - logam) membentuk 0,02% dari massa kerak bumi dan perannya dalam biosfer belum dipelajari. Kelompok keempat – unsur radioaktif adalah sumber utama pembentukan panas internal Bumi dan mempengaruhi pertumbuhan organisme hidup (0,0015% dari massa kerak bumi). Beberapa elemen kelompok kelima - elemen yang tersebar (0,027% dari kerak bumi) - memainkan peran penting dalam kehidupan organisme (misalnya, yodium dan bromin). yang terbesar kelompok keenam merupakan elemen siklik , yang, setelah mengalami serangkaian transformasi dalam proses geokimia, kembali ke keadaan kimia aslinya. Golongan ini mencakup 13 unsur ringan (hidrogen, karbon, nitrogen, oksigen, natrium, magnesium, aluminium, silikon, fosfor, belerang, klorin, kalium, kalsium) dan satu unsur berat (besi).

biota Ini adalah totalitas dari semua jenis tumbuhan, hewan dan mikroorganisme. Biota adalah bagian aktif dari biosfer, yang menentukan semua reaksi kimia terpenting, sebagai akibatnya gas utama biosfer (oksigen, nitrogen, karbon monoksida, metana) dibuat dan hubungan kuantitatif dibuat di antara mereka. Biota terus menerus membentuk mineral biogenik dan mempertahankan komposisi kimia air laut yang konstan. Massanya tidak lebih dari 0,01% dari massa seluruh biosfer dan dibatasi oleh jumlah karbon di biosfer. Biomassa utama terdiri dari tanaman lahan hijau - sekitar 97%, dan biomassa hewan dan mikroorganisme - 3%.

Biota terutama terdiri dari unsur-unsur siklik. Yang sangat penting adalah peran unsur-unsur seperti karbon, nitrogen dan hidrogen, yang persentasenya dalam biota lebih tinggi daripada di kerak bumi (60 kali karbon, 10 kali nitrogen dan hidrogen). Gambar tersebut menunjukkan diagram siklus karbon tertutup. Hanya berkat sirkulasi unsur-unsur utama dalam siklus seperti itu (terutama karbon), keberadaan kehidupan di Bumi dimungkinkan.

Pencemaran litosfer. Kehidupan, biosfer, dan mata rantai terpenting dalam mekanismenya - penutup tanah, yang biasa disebut bumi - membentuk keunikan planet kita di alam semesta. Dan dalam evolusi biosfer, dalam fenomena kehidupan di Bumi, pentingnya penutup tanah (daratan, perairan dangkal dan landas) sebagai cangkang planet khusus selalu meningkat.

Penutupan tanah adalah formasi alami yang paling penting. Perannya dalam kehidupan masyarakat ditentukan oleh fakta bahwa tanah merupakan sumber pangan utama, menyediakan 95-97% sumber pangan bagi penduduk dunia. Sifat khusus penutup tanah adalah kesuburan , yang dipahami sebagai seperangkat sifat tanah yang menjamin hasil tanaman pertanian. Kesuburan alami tanah dikaitkan dengan pasokan nutrisi di dalamnya dan rezim air, udara, dan termalnya. Tanah menyediakan kebutuhan tanaman dalam air dan nutrisi nitrogen, menjadi agen paling penting dari aktivitas fotosintesis mereka. Kesuburan tanah juga tergantung pada jumlah energi matahari yang terkumpul di dalamnya. Tutupan tanah termasuk dalam sistem biologis yang mengatur diri sendiri, yang merupakan bagian terpenting dari biosfer secara keseluruhan. Organisme hidup, tumbuhan dan hewan yang menghuni Bumi memperbaiki energi matahari dalam bentuk fito- atau zoomass. Produktivitas ekosistem terestrial tergantung pada keseimbangan panas dan air dari permukaan bumi, yang menentukan berbagai bentuk energi dan pertukaran materi dalam amplop geografis planet ini.

Perhatian khusus harus diberikan pada sumber daya lahan. Luas sumber daya lahan di dunia adalah 149 juta km2 atau 86,5% dari luas daratan. Lahan garapan dan perkebunan abadi sebagai bagian dari lahan pertanian saat ini menempati sekitar 15 juta km 2 (10% dari tanah), ladang jerami dan padang rumput - 37,4 juta km 2 (25%).Total luas lahan subur diperkirakan oleh berbagai peneliti dengan cara yang berbeda: dari 25 hingga 32 juta km 2. Sumber daya lahan planet ini memungkinkan untuk menyediakan lebih banyak makanan bagi orang daripada yang tersedia saat ini dan akan tersedia dalam waktu dekat. Namun, karena pertumbuhan penduduk, terutama di negara berkembang, jumlah lahan subur per kapita menurun. Bahkan 10-15 tahun yang lalu, ketahanan mental penduduk bumi dengan lahan garapan adalah 0,45-0,5 hektar, saat ini sudah 0,35-37 hektar.

Semua komponen bahan yang dapat digunakan dari litosfer yang digunakan dalam perekonomian sebagai bahan baku atau sumber energi disebut sumber daya mineral . Mineral dapat bijih , jika logam diekstraksi darinya, dan bukan logam , jika komponen non-logam (fosfor, dll.) diekstraksi darinya atau digunakan sebagai bahan bangunan.

Jika kekayaan mineral digunakan sebagai bahan bakar (batubara, minyak, gas, serpih minyak, gambut, kayu, energi nuklir) dan sekaligus sebagai sumber energi pada mesin untuk menghasilkan uap dan listrik, maka disebut bahan bakar dan sumber energi .

Hidrosfer . Air menempati bagian utama biosfer bumi (71% dari permukaan bumi) dan membentuk sekitar 4% dari massa kerak bumi. Ketebalannya rata-rata 3,8 km, kedalaman rata-rata - 3554 m, luas: 1350 juta km 2 - lautan, 35 juta km 2 - air tawar.

Massa air laut menyumbang 97% dari massa seluruh hidrosfer (2 * 10 21 kg). Peran laut dalam kehidupan biosfer sangat besar: reaksi kimia utama terjadi di dalamnya, yang menentukan produksi biomassa dan pemurnian kimia biosfer. Jadi, dalam 40 hari, lapisan air laut sepanjang lima ratus meter di permukaan melewati alat penyaringan plankton, oleh karena itu (dengan mempertimbangkan pencampuran) semua air laut di lautan mengalami pemurnian sepanjang tahun. Semua komponen hidrosfer (uap air atmosfer, air laut, sungai, danau, gletser, rawa, air tanah) terus bergerak dan diperbarui.

Air adalah dasar dari biota (materi hidup adalah 70% air) dan pentingnya dalam kehidupan biosfer sangat menentukan. Fungsi air yang paling penting dapat disebut sebagai:

1. produksi biomassa;

2. pemurnian kimia biosfer;

3. memastikan keseimbangan karbon;

4. stabilisasi iklim (air memainkan peran penyangga dalam proses termal di planet ini).

Pentingnya lautan dunia terletak pada kenyataan bahwa ia menghasilkan hampir setengah dari total oksigen di atmosfer dengan fitoplanktonnya, yaitu. adalah semacam "paru-paru" planet ini. Pada saat yang sama, tanaman dan mikroorganisme laut dalam proses fotosintesis menyerap setiap tahun bagian yang jauh lebih besar dari karbon dioksida daripada tanaman di darat menyerap.

organisme hidup di laut – hidrobionat - dibagi menjadi tiga kelompok ekologi utama: plankton, nekton dan benthos. Plankton - sekumpulan tumbuhan yang mengapung secara pasif dan terbawa arus laut (fitoplankton), organisme hidup (zooplankton) dan bakteri (bakterioplankton). Nekton - ini adalah sekelompok organisme hidup yang berenang aktif bergerak dalam jarak yang cukup jauh (ikan, cetacea, anjing laut, ular laut dan kura-kura, cumi-cumi gurita, dll.). Bentos - ini adalah organisme yang hidup di dasar laut: sessile (karang, ganggang, spons); menggali (cacing, moluska); merangkak (krustasea, echinodermata); mengambang bebas di bagian bawah. Daerah pesisir samudera dan lautan adalah yang terkaya di benthos.

Lautan adalah sumber sumber daya mineral yang sangat besar. Sudah, minyak, gas, 90% bromin, 60% magnesium, 30% garam, dll. sedang diekstraksi darinya. Lautan memiliki cadangan emas, platinum, fosfor, oksida besi dan mangan yang sangat besar, dan mineral lainnya. Tingkat penambangan di laut terus meningkat.

Pencemaran hidrosfer. Di banyak wilayah di dunia, keadaan badan air sangat memprihatinkan. Pencemaran sumber daya air, bukan tanpa alasan, kini dianggap sebagai ancaman paling serius bagi lingkungan. Jaringan sungai sebenarnya berfungsi sebagai sistem saluran pembuangan alami peradaban modern.

Yang paling tercemar adalah laut pedalaman. Mereka memiliki garis pantai yang lebih panjang dan karena itu lebih rentan terhadap polusi. Akumulasi pengalaman perjuangan untuk kemurnian laut menunjukkan bahwa ini adalah tugas yang jauh lebih sulit daripada melindungi sungai dan danau.

Proses terjadinya pencemaran air disebabkan oleh berbagai faktor. Yang utama adalah: 1) pembuangan air limbah yang tidak diolah ke badan air; 2) pembilasan pestisida dengan curah hujan yang tinggi; 3) emisi gas dan asap; 4) kebocoran minyak dan produk minyak.

Kerugian terbesar pada badan air disebabkan oleh pelepasan air limbah yang tidak diolah ke dalamnya - industri, domestik, kolektor dan drainase, dll. Air limbah industri mencemari ekosistem dengan berbagai komponen, tergantung pada spesifikasi industri.

Tingkat pencemaran laut Rusia (dengan pengecualian Laut Putih), menurut laporan Negara "Tentang keadaan lingkungan Federasi Rusia", pada tahun 1998. melebihi MPC untuk kandungan hidrokarbon, logam berat, merkuri; surfaktan (surfaktan) rata-rata 3-5 kali.

Masuknya polusi ke dasar laut memiliki dampak serius pada sifat proses biokimia. Dalam hal ini, penilaian keamanan lingkungan dalam ekstraksi mineral yang direncanakan dari dasar laut, terutama nodul besi-mangan yang mengandung mangan, tembaga, kobalt dan logam berharga lainnya, sangat penting. Dalam proses menyapu bagian bawah, kemungkinan besar kehidupan di dasar laut akan hancur untuk waktu yang lama, dan masuknya zat yang diekstraksi dari dasar ke permukaan dapat berdampak buruk pada atmosfer udara di wilayah tersebut.

Volume besar Samudra Dunia bersaksi tentang tidak habisnya sumber daya alam planet ini. Selain itu, Samudra Dunia adalah pengumpul air sungai darat, setiap tahun menerima sekitar 39 ribu km 3 air. Polusi yang muncul di Samudra Dunia mengancam untuk mengganggu proses alami sirkulasi uap air di mata rantai paling kritisnya - penguapan dari permukaan laut.

Dalam Kode Air Federasi Rusia, konsep " sumber air Yang dimaksud dengan ”cadangan air permukaan dan air tanah yang terletak pada badan air yang digunakan atau dapat digunakan”. Air adalah komponen lingkungan yang paling penting, sumber daya alam yang terbarukan, terbatas dan rentan, digunakan dan dilindungi di Federasi Rusia sebagai dasar kehidupan dan aktivitas masyarakat yang tinggal di wilayahnya, memastikan kesejahteraan ekonomi, sosial, lingkungan- keberadaan populasi, keberadaan flora dan fauna.

Setiap badan air atau sumber air dikaitkan dengan lingkungan luarnya. Hal ini dipengaruhi oleh kondisi pembentukan limpasan air permukaan atau bawah tanah, berbagai fenomena alam, industri, konstruksi industri dan kota, transportasi, kegiatan ekonomi dan domestik. Konsekuensi dari pengaruh ini adalah masuknya zat baru yang tidak biasa ke dalam lingkungan perairan - polutan yang menurunkan kualitas air. Pencemaran yang memasuki lingkungan perairan diklasifikasikan dengan cara yang berbeda, tergantung pada pendekatan, kriteria dan tugas. Jadi, biasanya mengalokasikan polusi kimia, fisik dan biologis. Pencemaran kimia adalah perubahan sifat kimia alami air akibat peningkatan kandungan pengotor berbahaya di dalamnya, baik yang bersifat anorganik (garam mineral, asam, alkali, partikel tanah liat) maupun yang bersifat organik (minyak dan produk minyak, residu organik, surfaktan, pestisida).

Meski menghabiskan dana besar untuk pembangunan fasilitas pengolahan, banyak sungai yang masih kotor, terutama di daerah perkotaan. Proses polusi bahkan telah menyentuh lautan. Dan ini sepertinya tidak mengejutkan, karena semua terperangkap di sungai polutan akhirnya bergegas ke laut dan mencapainya jika sulit terurai.

Konsekuensi lingkungan dari pencemaran ekosistem laut dinyatakan dalam proses dan fenomena berikut:

pelanggaran terhadap stabilitas ekosistem;

eutrofikasi progresif;

munculnya "pasang merah";

akumulasi racun kimia dalam biota;

penurunan produktivitas biologis;

terjadinya mutagenesis dan karsinogenesis di lingkungan laut;

pencemaran mikrobiologis dari wilayah pesisir dunia.

Melindungi ekosistem perairan merupakan masalah yang kompleks dan sangat penting. Untuk itu, berikut ini tindakan perlindungan lingkungan:

– pengembangan teknologi bebas limbah dan bebas air; pengenalan sistem daur ulang air;

– pengolahan air limbah (industri, kota, dll.);

- injeksi limbah ke akuifer dalam;

– pemurnian dan desinfeksi air permukaan yang digunakan untuk suplai air dan keperluan lainnya.

Pencemar utama air permukaan adalah air limbah, oleh karena itu, pengembangan dan penerapan metode pengolahan air limbah yang efektif adalah tugas yang sangat mendesak dan penting bagi lingkungan. Cara paling efektif untuk melindungi air permukaan dari pencemaran oleh limbah adalah pengembangan dan penerapan teknologi produksi anhidrat dan bebas limbah, yang tahap awalnya adalah pembuatan pasokan air daur ulang.

Saat mengatur sistem pasokan air daur ulang, itu mencakup sejumlah fasilitas dan instalasi pengolahan, yang memungkinkan untuk membuat siklus tertutup untuk penggunaan air limbah industri dan domestik. Dengan metode pengolahan air ini, air limbah selalu beredar dan masuknya mereka ke badan air permukaan sama sekali tidak termasuk.

Karena komposisi air limbah yang sangat beragam, ada berbagai metode untuk pengolahannya: mekanik, fisiko-kimia, kimia, biologi, dll. Tergantung pada tingkat bahaya dan sifat pencemaran, pengolahan air limbah dapat dilakukan dengan berbagai cara. satu metode atau sekumpulan metode (metode gabungan). Proses pengolahan melibatkan pengolahan lumpur (atau kelebihan biomassa) dan desinfeksi air limbah sebelum dibuang ke reservoir.

Dalam beberapa tahun terakhir, metode baru yang efektif telah dikembangkan secara aktif yang berkontribusi pada keramahan lingkungan dari proses pengolahan air limbah:

– metode elektrokimia berdasarkan proses oksidasi anodik dan reduksi katodik, elektrokoagulasi dan elektroflotasi;

– proses pemurnian membran (ultrafilter, elektrodialisis, dan lain-lain);

- perawatan magnetik, yang meningkatkan flotasi partikel tersuspensi;

- pemurnian radiasi air, yang memungkinkan polutan mengalami oksidasi, koagulasi, dan dekomposisi dalam waktu sesingkat mungkin;

- ozonasi, di mana air limbah tidak membentuk zat yang mempengaruhi proses biokimia alami;

- pengenalan jenis selektif baru untuk pemisahan selektif komponen yang berguna dari air limbah untuk tujuan daur ulang, dan lain-lain.

Diketahui bahwa pestisida dan pupuk yang terbawa aliran permukaan dari lahan pertanian berperan dalam pencemaran badan air. Untuk mencegah masuknya limbah pencemar ke badan air, diperlukan serangkaian tindakan, termasuk:

kepatuhan terhadap norma dan ketentuan penggunaan pupuk dan pestisida;

pengobatan fokus dan pita dengan pestisida, bukan terus menerus;

aplikasi pupuk dalam bentuk butiran dan, jika mungkin, bersama dengan air irigasi;

penggantian pestisida dengan metode biologis perlindungan tanaman.

Langkah-langkah untuk perlindungan perairan dan laut dan Samudra Dunia adalah untuk menghilangkan penyebab penurunan kualitas dan pencemaran perairan. Langkah-langkah khusus untuk mencegah pencemaran air laut harus dipertimbangkan dalam eksplorasi dan pengembangan ladang minyak dan gas di landas kontinen. Hal ini diperlukan untuk memperkenalkan larangan pembuangan zat beracun di laut dan mempertahankan moratorium pengujian senjata nuklir.

Suasana - lingkungan udara di sekitar Bumi, massanya sekitar 5,15 * 10 18 kg. Ini memiliki struktur berlapis dan terdiri dari beberapa bidang, di antaranya ada lapisan transisi - jeda. Di dalam bola, jumlah udara dan suhu berubah.

Tergantung pada distribusi suhu, atmosfer dibagi menjadi:

– troposfer (panjangnya tingginya di garis lintang tengah adalah 10-12 km di atas permukaan laut, di kutub - 7-10, di atas khatulistiwa - 16-18 km, lebih dari 4/5 massa atmosfer bumi terkonsentrasi di sini ; karena pemanasan permukaan bumi yang tidak merata dalam arus udara vertikal yang kuat terbentuk di troposfer, ketidakstabilan suhu, kelembaban relatif, tekanan dicatat, suhu udara di troposfer berkurang ketinggiannya sebesar 0,6 ° C untuk setiap 100 m dan berkisar dari +40 hingga -50 ° C);

– stratosfir (memiliki panjang sekitar 40 km, udara di dalamnya jarang, kelembabannya rendah, suhu udara dari -50 hingga 0 ° C pada ketinggian sekitar 50 km; di stratosfer, di bawah pengaruh radiasi kosmik dan bagian gelombang pendek dari radiasi ultraviolet matahari, molekul udara terionisasi, menghasilkan pembentukan lapisan ozon yang terletak di ketinggian 25-40 km);

– mesosfer (dari 0 hingga -90 o C pada ketinggian 50-55 km);

– termosfer (dicirikan oleh peningkatan suhu yang terus menerus dengan meningkatnya ketinggian - pada ketinggian 200 km 500 ° C, dan pada ketinggian 500-600 km melebihi 1500 ° C; di termosfer, gas sangat langka, molekulnya bergerak dengan kecepatan tinggi, tetapi jarang bertabrakan satu sama lain dan karenanya tidak dapat menyebabkan sedikit pemanasan pada tubuh yang terletak di sini);

– eksosfer (dari beberapa ratus km).

Pemanasan yang tidak merata berkontribusi pada sirkulasi umum atmosfer, yang memengaruhi cuaca dan iklim Bumi.

Komposisi gas atmosfer adalah sebagai berikut: nitrogen (79,09%), oksigen (20,95%), argon (0,93%), karbon dioksida (0,03%) dan sejumlah kecil gas inert (helium, neon, kripton, xenon) , amonia, metana, hidrogen, dll. . Lapisan atmosfer yang lebih rendah (20 km) mengandung uap air, yang jumlahnya berkurang dengan cepat dengan ketinggian. Pada ketinggian 110-120 km, hampir semua oksigen menjadi atom. Diasumsikan bahwa di atas 400-500 km dan nitrogen dalam keadaan atom. Komposisi oksigen-nitrogen bertahan kira-kira sampai ketinggian 400-600 km. Lapisan ozon, yang melindungi organisme hidup dari radiasi gelombang pendek yang berbahaya, terletak di ketinggian 20-25 km. Di atas 100 km, proporsi gas ringan meningkat, dan pada ketinggian yang sangat tinggi, helium dan hidrogen mendominasi; bagian dari molekul gas terurai menjadi atom dan ion, membentuk ionosfir . Tekanan dan kepadatan udara berkurang dengan ketinggian.

Polusi udara. Atmosfer memiliki dampak besar pada proses biologis di darat dan di badan air. Oksigen yang terkandung di dalamnya digunakan dalam proses respirasi organisme dan selama mineralisasi bahan organik, karbon dioksida dikonsumsi selama fotosintesis oleh tanaman autotrofik, dan ozon mengurangi radiasi ultraviolet matahari yang berbahaya bagi organisme. Selain itu, atmosfer berkontribusi pada pelestarian panas bumi, mengatur iklim, merasakan produk metabolisme gas, mengangkut uap air di sekitar planet ini, dll. Tanpa atmosfer, keberadaan organisme kompleks tidak mungkin. Oleh karena itu, isu-isu pencegahan polusi udara selalu dan tetap relevan.

Untuk menilai komposisi dan pencemaran atmosfer, digunakan konsep konsentrasi (C, mg/m 3).

Udara alami murni memiliki komposisi sebagai berikut (dalam % vol): nitrogen 78,8%; oksigen 20,95%; argon 0,93%; CO2 0,03%; gas lainnya 0,01%. Diyakini bahwa komposisi seperti itu harus sesuai dengan udara pada ketinggian 1 m di atas permukaan laut jauh dari pantai.

Adapun semua komponen biosfer lainnya, ada dua sumber utama pencemaran atmosfer: alami dan antropogenik (buatan). Seluruh klasifikasi sumber polusi dapat direpresentasikan sesuai dengan diagram struktural di atas: industri, transportasi, energi adalah sumber utama polusi udara. Menurut sifat dampaknya terhadap biosfer, polutan atmosfer dapat dibagi menjadi 3 kelompok: 1) mempengaruhi pemanasan iklim global; 2) merusak biota; 3) merusak lapisan ozon.

Mari kita perhatikan karakteristik singkat dari beberapa polutan atmosfer.

Untuk polutan kelompok pertama harus mencakup CO 2, dinitrogen oksida, metana, freon. Ke dalam ciptaan efek rumah kaca » Kontributor utama adalah karbon dioksida, yang meningkat sebesar 0,4% setiap tahun (untuk lebih lanjut tentang efek rumah kaca, lihat bab 3.3). Dibandingkan dengan pertengahan abad XIX, kandungan CO 2 meningkat 25%, nitrous oxide sebesar 19%.

Freon - senyawa kimia yang bukan merupakan karakteristik atmosfer, digunakan sebagai zat pendingin - bertanggung jawab atas 25% penciptaan efek rumah kaca di tahun 90-an. Perhitungan menunjukkan bahwa, terlepas dari Perjanjian Montreal tahun 1987. tentang membatasi penggunaan freon, pada tahun 2040. konsentrasi freon utama akan meningkat secara signifikan (klorofluorokarbon dari 11 menjadi 77%, klorofluorokarbon - dari 12 menjadi 66%), yang akan menyebabkan peningkatan efek rumah kaca sebesar 20%. Peningkatan kandungan metana di atmosfer tidak signifikan, tetapi kontribusi spesifik gas ini sekitar 25 kali lebih tinggi daripada karbon dioksida. Jika Anda tidak menghentikan aliran gas "rumah kaca" ke atmosfer, suhu tahunan rata-rata di Bumi pada akhir abad ke-21 akan naik rata-rata 2,5-5 ° C. Hal ini diperlukan: untuk mengurangi pembakaran bahan bakar hidrokarbon dan deforestasi. Yang terakhir ini berbahaya, selain menyebabkan peningkatan karbon di atmosfer, juga akan menyebabkan penurunan kapasitas asimilasi biosfer.

Untuk polutan kelompok kedua harus mencakup sulfur dioksida, padatan tersuspensi, ozon, karbon monoksida, oksida nitrat, hidrokarbon. Dari zat-zat ini dalam bentuk gas, sulfur dioksida dan nitrogen oksida menyebabkan kerusakan terbesar pada biosfer, yang, selama reaksi kimia, diubah menjadi kristal kecil garam asam sulfat dan nitrat. Masalah yang paling akut adalah pencemaran udara dengan zat yang mengandung belerang. Sulfur dioksida berbahaya bagi tanaman. Memasuki daun selama respirasi, SO2 menghambat aktivitas vital sel. Dalam hal ini, daun tanaman pertama-tama ditutupi dengan bintik-bintik coklat, dan kemudian mengering.

Sulfur dioksida dan senyawa lainnya mengiritasi selaput lendir mata dan saluran pernapasan. Tindakan berkepanjangan dari konsentrasi rendah SO 2 menyebabkan gastritis kronis, hepatopati, bronkitis, radang tenggorokan dan penyakit lainnya. Ada bukti hubungan antara kandungan SO2 di udara dengan tingkat kematian akibat kanker paru-paru.

Di atmosfer, SO2 dioksidasi menjadi SO3. Oksidasi terjadi secara katalitik di bawah pengaruh jejak logam, terutama mangan. Selain itu, gas SO 2 dan terlarut dalam air dapat dioksidasi dengan ozon atau hidrogen peroksida. Menggabungkan dengan air, SO3 membentuk asam sulfat, yang membentuk sulfat dengan logam yang ada di atmosfer. Efek biologis dari asam sulfat pada konsentrasi yang sama lebih nyata dibandingkan dengan SO 2 . Sulfur dioksida ada di atmosfer dari beberapa jam hingga beberapa hari, tergantung pada kelembaban dan kondisi lainnya.

Secara umum, aerosol garam dan asam menembus ke dalam jaringan sensitif paru-paru, menghancurkan hutan dan danau, mengurangi panen, menghancurkan bangunan, monumen arsitektur dan arkeologi. Materi partikulat tersuspensi menimbulkan bahaya kesehatan masyarakat yang lebih besar daripada aerosol asam. Pada dasarnya, inilah bahaya kota-kota besar. Padatan yang sangat berbahaya ditemukan dalam gas buang mesin diesel dan mesin bensin dua langkah. Sebagian besar materi partikulat di udara yang berasal dari industri di negara maju berhasil ditangkap dengan segala macam cara teknis.

Ozon di lapisan permukaan muncul sebagai hasil interaksi hidrokarbon yang terbentuk selama pembakaran bahan bakar yang tidak sempurna di mesin mobil dan dilepaskan selama banyak proses produksi, dengan nitrogen oksida. Ini adalah salah satu polutan paling berbahaya yang mempengaruhi sistem pernapasan. Ini paling intens dalam cuaca panas.

Karbon monoksida, nitrogen oksida dan hidrokarbon terutama memasuki atmosfer dengan gas buang kendaraan. Semua senyawa kimia ini memiliki efek yang merusak ekosistem pada konsentrasi yang bahkan lebih rendah dari yang diizinkan bagi manusia, yaitu: mereka mengasamkan cekungan air, membunuh organisme hidup di dalamnya, menghancurkan hutan, dan mengurangi hasil panen (ozon sangat berbahaya). Studi di Amerika Serikat telah menunjukkan bahwa konsentrasi ozon saat ini mengurangi hasil sorgum dan jagung sebesar 1%, kapas dan kedelai sebesar 7%, dan alfalfa lebih dari 30%.

Dari polutan yang merusak lapisan ozon stratosfer, freon, senyawa nitrogen, knalpot pesawat supersonik dan roket harus diperhatikan.

Fluorochlorohydrocarbons, yang banyak digunakan sebagai refrigeran, dianggap sebagai sumber utama klorin di atmosfer. Mereka digunakan tidak hanya di unit pendingin, tetapi juga di banyak kaleng aerosol rumah tangga dengan cat, pernis, insektisida. Molekul freon bersifat resisten dan dapat diangkut hampir tidak berubah dengan massa atmosfer dalam jarak yang jauh. Pada ketinggian 15–25 km (zona kandungan ozon maksimum), mereka terkena sinar ultraviolet dan terurai dengan pembentukan atom klorin.

Telah ditetapkan bahwa selama dekade terakhir, hilangnya lapisan ozon sebesar 12-15% di kutub dan 4-8% di garis lintang tengah. Pada tahun 1992, hasil yang menakjubkan ditetapkan: daerah dengan hilangnya lapisan ozon hingga 45% ditemukan di garis lintang Moskow. Sudah sekarang, karena peningkatan insolasi ultraviolet, ada penurunan tanaman di Australia dan Selandia Baru, peningkatan kanker kulit.

Zat teknogenik dari biosfer yang memiliki efek berbahaya pada biota diklasifikasikan sebagai berikut (klasifikasi umum diberikan yang tidak hanya berlaku untuk zat gas). Menurut tingkat bahaya, semua zat berbahaya dibagi menjadi empat kelas (Tabel 2):

I - zat yang sangat berbahaya;

II - zat yang sangat berbahaya;

III - zat yang cukup berbahaya;

IV - zat berbahaya rendah.

Penugasan zat berbahaya ke kelas bahaya dilakukan sesuai dengan indikator, yang nilainya sesuai dengan kelas bahaya tertinggi.

Di sini: A) adalah konsentrasi yang, selama pekerjaan sehari-hari (kecuali akhir pekan) selama 8 jam, atau durasi lain, tetapi tidak lebih dari 41 jam seminggu, selama seluruh pengalaman kerja tidak dapat menyebabkan penyakit atau penyimpangan dalam keadaan kesehatan yang terdeteksi oleh metode penelitian modern dalam proses kerja atau dalam periode kehidupan yang jauh dari generasi sekarang dan selanjutnya;

B) - dosis zat yang menyebabkan kematian 50% hewan dengan satu suntikan ke perut;

C) - dosis zat yang menyebabkan kematian 50% hewan dengan satu aplikasi ke kulit;

D) - konsentrasi zat di udara, menyebabkan kematian 50% hewan dengan paparan inhalasi 2-4 jam;

E) - rasio konsentrasi maksimum zat berbahaya yang diizinkan di udara pada 20 ° C dengan konsentrasi mematikan rata-rata untuk tikus;

E) - rasio konsentrasi mematikan rata-rata zat berbahaya dengan konsentrasi minimum (ambang) yang menyebabkan perubahan indikator biologis pada tingkat seluruh organisme, di luar batas reaksi fisiologis adaptif;

G) - Rasio konsentrasi minimum (ambang) yang menyebabkan perubahan parameter biologis pada tingkat organisme secara keseluruhan, di luar batas reaksi fisiologis adaptif, dengan konsentrasi (ambang) minimum yang menyebabkan efek berbahaya pada penyakit kronis percobaan selama 4 jam, 5 kali seminggu selama minimal 4 -x bulan.

Tabel 2 Klasifikasi zat berbahaya

Indeks	Norma untuk kelas bahaya
(A) Konsentrasi maksimum yang diizinkan (MPC) zat berbahaya di udara area kerja, mg / m 3
(B) Rata-rata dosis mematikan saat disuntikkan ke perut (MAD), mg/kg				lebih dari 5000
(B) Rata-rata dosis mematikan bila diterapkan pada kulit (MTD), mg/kg				lebih dari 2500
(D) Rata-rata konsentrasi mematikan di udara (TLC), mg/m 3				lebih dari 50000
(E) Rasio Kemungkinan Keracunan Inhalasi (POI)
(E) Zona tindakan akut (ZAZ)
(G) Zona kronis (ZZhA)	lebih dari 10,0

Bahaya polutan atmosfer bagi kesehatan manusia tidak hanya bergantung pada kandungannya di udara, tetapi juga pada kelas bahayanya. Untuk penilaian komparatif atmosfer kota, wilayah, dengan mempertimbangkan kelas bahaya polutan, indeks polusi udara digunakan.

Indeks polusi udara tunggal dan kompleks dapat dihitung untuk interval waktu yang berbeda - selama sebulan, setahun. Pada saat yang sama, konsentrasi rata-rata bulanan dan tahunan rata-rata polutan digunakan dalam perhitungan.

Untuk polutan yang MPCsnya belum ditetapkan ( konsentrasi maksimum yang diijinkan ), ditetapkan perkiraan tingkat paparan yang aman (LEMBARAN). Sebagai aturan, ini dijelaskan oleh fakta bahwa tidak ada pengalaman yang diperoleh dalam penggunaannya, yang cukup untuk menilai konsekuensi jangka panjang dari dampaknya terhadap populasi. Jika dalam proses teknologi zat dilepaskan dan memasuki lingkungan udara yang tidak memiliki MPC atau SHEL yang disetujui, perusahaan diharuskan untuk mengajukan ke badan teritorial Kementerian Sumber Daya Alam untuk menetapkan standar sementara. Selain itu, untuk beberapa zat yang mencemari udara dari waktu ke waktu, MPC hanya dibuat satu kali (misalnya, untuk formalin).

Untuk beberapa logam berat, tidak hanya kandungan harian rata-rata di udara atmosfer (MPC ss) yang dinormalisasi, tetapi juga konsentrasi maksimum yang diizinkan selama pengukuran tunggal (MPC rz) di udara area kerja (misalnya, untuk timbal - MPC ss = 0,0003 mg / m 3, dan MPC pz \u003d 0,01 mg / m 3).

Konsentrasi debu dan pestisida yang diizinkan di udara atmosfer juga distandarisasi. Jadi, untuk debu yang mengandung silikon dioksida, MPC tergantung pada kandungan SiO 2 bebas di dalamnya; ketika kandungan SiO 2 berubah dari 70% menjadi 10%, MPC berubah dari 1 mg/m 3 menjadi 4,0 mg/m 3 .

Beberapa zat memiliki efek berbahaya searah, yang disebut efek penjumlahan (misalnya, aseton, akrolein, anhidrida ftalat - grup 1).

Pencemaran atmosfer antropogenik dapat dicirikan oleh durasi kehadirannya di atmosfer, tingkat peningkatan kandungannya, skala pengaruh, sifat pengaruhnya.

Durasi kehadiran zat yang sama berbeda di troposfer dan stratosfer. Jadi, CO 2 hadir di troposfer selama 4 tahun, dan di stratosfer - 2 tahun, ozon - 30-40 hari di troposfer, dan 2 tahun di stratosfer, dan oksida nitrat - 150 tahun (baik di sana maupun di sana) .

Tingkat akumulasi pencemaran di atmosfer berbeda (mungkin terkait dengan kapasitas pemanfaatan biosfer). Jadi kandungan CO 2 meningkat sebesar 0,4% per tahun, dan nitrogen oksida - sebesar 0,2% per tahun.

Prinsip dasar regulasi higienis polutan atmosfer.

Standarisasi higienis polusi atmosfer didasarkan pada hal-hal berikut: kriteria bahaya pencemaran atmosfer :

1. Hanya konsentrasi suatu zat di udara atmosfer yang dapat diakui sebagai diizinkan, yang tidak memiliki efek berbahaya dan tidak menyenangkan langsung atau tidak langsung pada seseorang, tidak mengurangi kapasitas kerjanya, tidak mempengaruhi kesejahteraannya dan suasana hati.

2. Kecanduan zat berbahaya harus dianggap sebagai momen yang tidak menguntungkan dan bukti tidak dapat diterimanya konsentrasi yang dipelajari.

3. Konsentrasi zat berbahaya yang berdampak buruk pada vegetasi, iklim daerah, transparansi atmosfer dan kondisi kehidupan penduduk tidak dapat diterima.

Solusi dari masalah konten yang diizinkan dari polusi atmosfer didasarkan pada gagasan adanya ambang batas dalam tindakan polusi.

Ketika secara ilmiah membuktikan MPC zat berbahaya di udara atmosfer, prinsip indikator pembatas digunakan (penjatahan menurut indikator yang paling sensitif). Jadi, jika baunya dirasakan pada konsentrasi yang tidak menimbulkan efek berbahaya bagi tubuh manusia dan lingkungan, maka penjatahan dilakukan dengan memperhatikan ambang batas penciuman. Jika suatu zat memiliki efek berbahaya pada lingkungan dalam konsentrasi yang lebih rendah, maka selama regulasi higienis, ambang batas aksi zat ini terhadap lingkungan diperhitungkan.

Untuk zat yang mencemari udara atmosfer, dua standar telah ditetapkan di Rusia: MPC harian satu kali dan rata-rata.

MPC satu kali maksimum diatur untuk mencegah reaksi refleks pada manusia (indera penciuman, perubahan aktivitas bioelektrik otak, sensitivitas cahaya mata, dll.) dengan paparan jangka pendek (hingga 20 menit) ke atmosfer polusi, dan rata-rata harian diatur untuk mencegah pengaruh resorptif (toksik umum, mutagenik, karsinogenik, dll.).

Dengan demikian, semua komponen biosfer mengalami pengaruh teknogenik yang sangat besar dari manusia. Saat ini, ada banyak alasan untuk berbicara tentang teknosfer sebagai "bidang yang tidak masuk akal".

Pertanyaan untuk pengendalian diri

1. Klasifikasi kelompok unsur-unsur biosfer V.I. Vernadsky.

2. Faktor apa saja yang menentukan kesuburan tanah?

3. Apa itu "hidrosfer"? Distribusi dan peran air di alam.

4. Dalam bentuk apa kotoran berbahaya yang ada dalam air limbah, dan bagaimana hal ini mempengaruhi pilihan metode pengolahan air limbah?

5. Ciri khas lapisan atmosfer yang berbeda.

6. Konsep zat berbahaya. Kelas bahaya zat berbahaya.

7. Apa itu MPC? Satuan pengukuran MPC di udara dan di air. Di mana MPC zat berbahaya dikendalikan?

8. Bagaimana sumber emisi dan emisi zat berbahaya ke atmosfer dibagi?

3.3 Sirkulasi zat di biosfer . Siklus karbon biosfer. Efek rumah kaca: mekanisme terjadinya dan kemungkinan konsekuensi.

Proses fotosintesis zat organik berlangsung selama ratusan juta tahun. Tetapi karena Bumi adalah tubuh fisik yang terbatas, setiap unsur kimia juga terbatas secara fisik. Selama jutaan tahun, mereka tampaknya akan kelelahan. Namun, ini tidak terjadi. Selain itu, manusia terus-menerus mengintensifkan proses ini, meningkatkan produktivitas ekosistem yang telah ia ciptakan.

Semua zat di planet kita sedang dalam proses sirkulasi zat biokimia. Ada 2 sirkuit utama besar atau geologi dan kecil atau kimia.

sirkuit besar berlangsung selama jutaan tahun. Itu terletak pada kenyataan bahwa batu dihancurkan, produk kehancuran terbawa oleh aliran air ke lautan atau sebagian kembali ke daratan bersama dengan curah hujan. Proses penurunan benua dan pengangkatan dasar laut untuk waktu yang lama menyebabkan kembalinya zat-zat ini ke daratan. Dan prosesnya dimulai lagi.

Sirkuit kecil , menjadi bagian dari yang lebih besar, terjadi pada tingkat ekosistem dan terletak pada kenyataan bahwa nutrisi tanah, air, karbon terakumulasi dalam materi tanaman dan dihabiskan untuk membangun tubuh dan proses kehidupan. Produk penguraian mikroflora tanah terurai lagi menjadi komponen mineral yang tersedia bagi tanaman dan sekali lagi terlibat dalam aliran materi.

Peredaran zat kimia dari lingkungan anorganik melalui tumbuhan dan hewan kembali ke lingkungan anorganik menggunakan energi matahari dari reaksi kimia disebut siklus biokimia .

Mekanisme evolusi yang kompleks di Bumi ditentukan oleh unsur kimia "karbon". Karbon - bagian integral dari batuan dan dalam bentuk karbon dioksida terkandung di bagian udara atmosfer. Sumber CO2 adalah gunung berapi, respirasi, kebakaran hutan, pembakaran bahan bakar, industri, dll.

Atmosfer secara intensif menukar karbon dioksida dengan lautan dunia, di mana ia 60 kali lebih banyak daripada di atmosfer, karena. CO 2 sangat larut dalam air (semakin rendah suhu, semakin tinggi kelarutannya, yaitu lebih banyak di lintang rendah). Lautan bertindak seperti pompa raksasa: ia menyerap CO 2 di daerah dingin dan sebagian "menghembuskannya" di daerah tropis.

Kelebihan karbon monoksida di laut bergabung dengan air untuk membentuk asam karbonat. Menggabungkan dengan kalsium, kalium, natrium, ia membentuk senyawa stabil dalam bentuk karbonat, yang mengendap di bagian bawah.

Fitoplankton di laut menyerap karbon dioksida selama fotosintesis. Organisme mati jatuh ke dasar dan menjadi bagian dari batuan sedimen. Hal ini menunjukkan interaksi sirkulasi besar dan kecil zat.

Karbon dari molekul CO2 selama fotosintesis termasuk dalam komposisi glukosa, dan kemudian dalam komposisi senyawa yang lebih kompleks dari mana tanaman dibangun. Selanjutnya, mereka ditransfer sepanjang rantai makanan dan membentuk jaringan semua organisme hidup lainnya dalam ekosistem dan dikembalikan ke lingkungan sebagai bagian dari CO 2 .

Karbon juga ada dalam minyak dan batu bara. Dengan membakar bahan bakar, seseorang juga melengkapi siklus karbon yang terkandung dalam bahan bakar - begini caranya bioteknis siklus karbon.

Massa karbon yang tersisa ditemukan dalam endapan karbonat di dasar laut (1,3-10t), dalam batuan kristal (1-10t), dalam batu bara dan minyak (3,4-10t). Karbon ini mengambil bagian dalam siklus ekologi. Kehidupan di Bumi dan keseimbangan gas di atmosfer dipertahankan oleh jumlah karbon yang relatif kecil (5-10 ton).

Ada pendapat yang tersebar luas bahwa pemanasan global dan konsekuensinya mengancam kita karena pembangkitan panas industri. Artinya, semua energi yang dikonsumsi dalam kehidupan sehari-hari, industri dan transportasi memanaskan Bumi dan atmosfer. Namun, perhitungan paling sederhana menunjukkan bahwa pemanasan Bumi oleh Matahari jauh lebih tinggi daripada hasil aktivitas manusia.

Para ilmuwan juga menganggap peningkatan konsentrasi karbon dioksida di atmosfer bumi sebagai kemungkinan penyebab pemanasan global. Dialah yang menyebabkan apa yang disebut « efek rumah kaca ».

Apa Efek rumah kaca ? Fenomena ini sangat sering kita jumpai. Diketahui bahwa pada suhu siang hari yang sama, suhu malam hari berbeda, tergantung pada keadaan mendung. Keadaan mendung menutupi bumi seperti selimut, dan malam berawan 5-10 derajat lebih hangat daripada malam tanpa awan pada suhu siang hari yang sama. Namun, jika awan, yang merupakan tetesan air terkecil, tidak membiarkan panas lewat baik di luar maupun dari Matahari ke Bumi, maka karbon dioksida bekerja seperti dioda - panas dari Matahari datang ke Bumi, tetapi tidak kembali.

Umat ​​​​manusia mengkonsumsi sejumlah besar sumber daya alam, membakar lebih banyak bahan bakar fosil, akibatnya persentase karbon dioksida di atmosfer meningkat, dan tidak melepaskan radiasi inframerah dari permukaan Bumi yang dipanaskan ke luar angkasa, menciptakan “efek rumah kaca”. Konsekuensi dari peningkatan lebih lanjut dalam konsentrasi karbon dioksida di atmosfer mungkin adalah pemanasan global dan peningkatan suhu Bumi, yang, pada gilirannya, akan menyebabkan konsekuensi seperti pencairan gletser dan kenaikan level. lautan dunia dengan puluhan bahkan ratusan meter, banyak kota pesisir dunia.

Ini adalah skenario yang mungkin untuk perkembangan peristiwa dan konsekuensi dari pemanasan global, yang penyebabnya adalah efek rumah kaca. Namun, bahkan jika semua gletser Antartika dan Greenland mencair, permukaan laut dunia akan naik maksimum 60 meter. Tetapi ini adalah kasus hipotetis yang ekstrem, yang hanya dapat terjadi dengan mencairnya gletser Antartika secara tiba-tiba. Dan untuk ini, suhu positif harus ditetapkan di Antartika, yang hanya dapat menjadi konsekuensi dari bencana skala planet (misalnya, perubahan kemiringan sumbu bumi).

Di antara para pendukung "bencana rumah kaca" tidak ada suara bulat tentang kemungkinan skalanya, dan yang paling otoritatif dari mereka tidak menjanjikan sesuatu yang mengerikan. Pemanasan marginal, dalam kasus penggandaan konsentrasi karbon dioksida, dapat mencapai maksimum 4°C. Selain itu, kemungkinan besar dengan pemanasan global dan kenaikan suhu, permukaan laut tidak akan berubah, atau bahkan sebaliknya, akan berkurang. Lagi pula, dengan peningkatan suhu, curah hujan juga akan meningkat, dan pencairan tepi gletser dapat dikompensasi dengan peningkatan hujan salju di bagian tengahnya.

Jadi, masalah efek rumah kaca dan pemanasan global yang ditimbulkannya, serta kemungkinan konsekuensinya, meskipun ada secara objektif, skala fenomena ini jelas dilebih-lebihkan saat ini. Bagaimanapun, mereka membutuhkan penelitian yang sangat teliti dan pengamatan jangka panjang.

Sebuah kongres ahli iklim internasional, yang diadakan pada bulan Oktober 1985, dikhususkan untuk analisis kemungkinan konsekuensi iklim dari efek rumah kaca. di Villach (Austria). Para peserta kongres sampai pada kesimpulan bahwa bahkan sedikit pemanasan iklim akan menyebabkan peningkatan nyata dalam penguapan dari permukaan Samudra Dunia, yang mengakibatkan peningkatan jumlah curah hujan musim panas dan musim dingin di benua. Peningkatan ini tidak akan seragam. Dihitung bahwa strip akan membentang di selatan Eropa dari Spanyol ke Ukraina, di mana jumlah curah hujan akan tetap sama seperti sekarang, atau bahkan sedikit berkurang. Di utara 50 ° (ini adalah garis lintang Kharkov) baik di Eropa maupun di Amerika secara bertahap akan meningkat dengan fluktuasi, yang telah kami amati selama dekade terakhir. Akibatnya, aliran Volga akan meningkat, dan Laut Kaspia tidak terancam oleh penurunan level. Ini adalah argumen ilmiah utama, yang akhirnya memungkinkan untuk meninggalkan proyek pemindahan sebagian aliran sungai utara ke Volga.

Data yang paling akurat dan meyakinkan tentang kemungkinan konsekuensi dari efek rumah kaca disediakan oleh rekonstruksi paleogeografis yang disusun oleh para spesialis yang mempelajari sejarah geologis Bumi selama jutaan tahun terakhir. Lagi pula, selama waktu sejarah geologis yang "baru-baru ini" ini, iklim Bumi mengalami perubahan global yang sangat tajam. Di zaman yang lebih dingin dari hari ini, es benua, seperti yang sekarang menutupi Antartika dan Greenland, menutupi seluruh Kanada dan seluruh Eropa utara, termasuk tempat di mana Moskow dan Kyiv sekarang berdiri. Kawanan rusa kutub dan mamut berbulu berkeliaran di tundra Krimea dan Kaukasus Utara, di mana sisa-sisa kerangka mereka sekarang ditemukan. Dan di zaman interglasial menengah, iklim Bumi jauh lebih hangat daripada yang sekarang: es benua di Amerika Utara dan Eropa mencair, di Siberia lapisan es mencair beberapa meter, es laut di dekat pantai utara kita menghilang, vegetasi hutan , dilihat dari spektrum spora-serbuk sari fosil , meluas ke wilayah tundra modern. Aliran sungai yang kuat mengalir melintasi dataran Asia Tengah, mengisi cekungan Laut Aral dengan air hingga tanda plus 72 meter, banyak di antaranya membawa air ke Laut Kaspia. Gurun Karakum di Turkmenistan adalah endapan pasir yang tersebar di saluran kuno ini.

Secara umum, situasi fisik-geografis selama zaman interglasial yang hangat di seluruh wilayah bekas Uni Soviet lebih menguntungkan daripada sekarang. Itu sama di negara-negara Skandinavia dan negara-negara Eropa Tengah.

Sayangnya, hingga saat ini, para ahli geologi yang mempelajari sejarah geologi jutaan tahun terakhir evolusi planet kita belum terlibat dalam pembahasan masalah efek rumah kaca. Dan ahli geologi bisa membuat tambahan yang berharga untuk ide-ide yang ada. Secara khusus, jelas bahwa untuk penilaian yang benar tentang kemungkinan konsekuensi dari efek rumah kaca, data paleografis pada masa lalu dari pemanasan iklim global yang signifikan harus lebih banyak digunakan. Analisis data semacam itu, yang dikenal saat ini, memungkinkan kita untuk berpikir bahwa efek rumah kaca, bertentangan dengan kepercayaan populer, tidak membawa bencana apa pun bagi orang-orang di planet kita. Sebaliknya, di banyak negara, termasuk Rusia, itu akan menciptakan kondisi iklim yang lebih menguntungkan daripada sekarang.

Pertanyaan untuk pengendalian diri

1. Esensi dari sirkulasi biokimia utama zat.

2. Apa siklus karbon biokimia?

3. Apa yang dimaksud dengan istilah "efek rumah kaca" dan apa hubungannya? Penilaian singkat Anda tentang masalah.

4. Apakah menurut Anda ada ancaman pemanasan global? Buktikan jawabanmu