– Nepārtraukts Zemes ūdens apvalks, kas atrodas starp atmosfēru un cieto zemes garozu un pārstāv Pasaules okeāna ūdeņu un sauszemes virszemes ūdeņu kopumu. Hidrosfēru sauc arī par planētas ūdens apvalku. Hidrosfēra aizņem 70% no Zemes virsmas. Apmēram 96% no hidrosfēras masas ir Pasaules okeāna ūdeņi, 4% ir gruntsūdeņi, apmēram 2% ir ledus un sniegs (galvenokārt Antarktīda, Grenlande un Arktika), 0,4% ir sauszemes virszemes ūdeņi (upes, ezeri, purvi). Neliels ūdens daudzums ir atrodams atmosfērā un dzīvajos organismos. Dabā ūdens cikla rezultātā visas ūdens masas pāriet viena otrā. Gada nokrišņu daudzums, kas nokrīt uz zemes virsmas, ir vienāds ar ūdens daudzumu, kas kopumā iztvaikojis no zemes virsmas un okeāniem.

iekšējie ūdeņi – daļa no Zemes hidrosfēras pārtrauktā ūdens apvalka. Tie ietver: gruntsūdeņus, upes, ezerus, purvus.

Gruntsūdeņi- ūdeņi, kas atrodas zemes garozas augšējā daļā (līdz 12-15 km dziļumam).

Avoti - dabiskas izejas uz zemes virsmas gruntsūdeņiem. Iespēju atrast ūdeni zemes garozā nosaka iežu porainība. Caurlaidīgi akmeņi (oļi, grants, smiltis) ir tie, kas labi šķērso ūdeni. Ūdensizturīgie ieži ir smalkgraudaini, vāji vai pilnīgi ūdeni necaurlaidīgi (māli, granīti, bazalts u.c.).

Gruntsūdeņi veidojas nokrišņu noplūdes un uzkrāšanās rezultātā dažādos dziļumos no zemes virsmas. Tuvāk virsmai ir augsnes ūdeņi, t.i., tie, kas piedalās augšņu veidošanā.

gruntsūdeņi- ūdens virs pirmā ūdensizturīgā horizonta no virsmas. Gruntsūdeņi ir bez spiediena. To virsmas līmenis var pastāvīgi svārstīties. Sausās vietās gruntsūdeņi atrodas lielā dziļumā. Pārmērīga mitruma zonās - tuvu virsmai.

Starpstrāvu ūdeņi- ūdeņi, kas atrodas starp necaurlaidīgiem slāņiem.

artēziskie ūdeņi- spiediena starpslānis - parasti aizņem ieplakas, kur atmosfēras nokrišņi izplūst no vietām, kur nav augšējā ūdensizturīgā slāņa.

Pēc ķīmiskā sastāva gruntsūdeņi var būt:

1) svaigs;

2) mineralizēti, no kuriem daudziem ir ārstnieciska vērtība.

Gruntsūdeņi, kas atrodas netālu no vulkāniskajiem perēkļiem, bieži ir karsti. Karstie avoti, kas periodiski pukst strūklakas formā - geizeri.

Upes.Upe- pastāvīga ūdens straume, kas plūst viņa izstrādātajā kanālā un barojas galvenokārt no atmosfēras nokrišņiem.

Upes daļas: avots - vieta, kur iztek upe. Avots var būt avots, ezers, purvs, ledājs kalnos; mute Vieta, kur upe ietek jūrā, ezerā vai citā upē. Reljefa ieplaka, kas stiepjas no iztekas līdz upes grīvai upes ieleja. Ieplaka, kurā pastāvīgi plūst upe, kanāls.paliene- plakana, applūšanas laikā applūdusi upes ielejas dibens. Virs palienes ielejas nogāzes parasti paceļas, bieži vien pakāpienu veidā. Šīs darbības tiek sauktas terases(10. att.). Tie rodas upes erozijas darbības (erozijas) rezultātā, ko izraisa erozijas bāzes samazināšanās.

upju sistēma upe ar visām tās pietekām. Sistēmas nosaukumu dod galvenās upes nosaukums.

upes erozija – tās kanāla ūdensteces padziļināšana un paplašināšana uz sāniem. Erozijas pamats- līmenis, līdz kuram upe padziļina savu ieleju. Tās augstumu nosaka ūdenskrātuves līmenis, kurā upe plūst. Visu upju erozijas galvenais pamats ir Pasaules okeāna līmenis. Samazinoties ūdenskrātuves līmenim, kurā ieplūst upe, samazinās erozijas pamats un sākas upes pastiprināta erozīvā aktivitāte, izraisot kanāla padziļināšanos.

upes baseins- apgabals, no kura upe ar visām tās pietekām savāc ūdeni.

Ūdensšķirtne – robežlīnija starp divu upju vai okeānu baseiniem. Parasti dažas paaugstinātas telpas kalpo kā ūdensšķirtnes.

Upju uzturs.Ūdens plūsmu upēs sauc par to barību. Atkarībā no ienākošā ūdens avota upes izšķir ar lietus, sniega, ledāju, pazemes un, ja tās apvieno, ar jauktu uzturu.

Šī vai cita pārtikas avota loma galvenokārt ir atkarīga no klimatiskajiem apstākļiem. Lietus barošana ir raksturīga upēm ekvatoriālajā un lielākajā daļā musonu reģionu. Valstīs ar aukstu klimatu primārā nozīme ir sniega kušanas ūdeņiem (sniega barošanai). Mērenajos platuma grādos upju barošana parasti ir jaukta. Ledāju barotās upes rodas augstienes ledājos. Attiecība starp upju avotiem var mainīties visu gadu. Tā, piemēram, Ob baseina upes var barot ar gruntsūdeņiem ziemā, ar izkusušo sniegu pavasarī un ar pazemes un lietus ūdeni vasarā.

Tas, kāds ēdiens dominē, lielā mērā ir atkarīgs upes režīms. Upes režīms - dabiskas upju stāvokļa izmaiņas laika gaitā, ko nosaka baseina fiziogrāfiskās īpašības un, pirmkārt, klimatiskie apstākļi. Upju režīms izpaužas kā ikdienas, sezonālās un ilgstošās ūdens līmeņa un plūsmas svārstības, ledus parādības, ūdens temperatūra, caurteces nestais nogulšņu daudzums u.c. Upes režīma elementi ir: , piemēram, zems ūdens -ūdens līmenis upē tās zemākā stāvokļa sezonā un augsts ūdens- ilgstošs ūdens kāpums upē, ko izraisa galvenais barības avots, kas atkārtojas gadu no gada. Atkarībā no upēs esošo hidrotehnisko būvju (piemēram, hidroelektrostaciju) klātbūtnes, kas ietekmē upes režīmu, tiek izdalīti regulētie un dabiskie upju režīmi.

Visas zemeslodes upes ir sadalītas četru okeānu baseinos.

Upju vērtība:

1) saldūdens avoti rūpniecībai, lauksaimniecības ūdensapgādei;

2) elektroenerģijas avoti;

3) transporta ceļi (tai skaitā kuģošanas kanālu izbūve);

4) zivju ķeršanas un audzēšanas vietas; atpūta utt.

Uz daudzām upēm ir izbūvētas ūdenskrātuves – lielas mākslīgas ūdenskrātuves. To būvniecības pozitīvās sekas: veido ūdens rezerves, ļauj regulēt ūdens līmeni upē un novērst plūdus, uzlabo transporta apstākļus un ļauj izveidot atpūtas zonas. Rezervuāru būvniecības negatīvās sekas uz upēm: lielu platību appludināšana ar auglīgām palieņu zemēm, gruntsūdeņu paaugstināšanās ap ūdenskrātuvi, kas noved pie zemju aizsērēšanas, tiek traucēti zivju biotopu apstākļi, tiek traucēts palieņu veidošanās dabiskais process u.c. Pirms jaunu rezervuāru būvniecības jāveic rūpīga zinātniska attīstība.

ezeri – lēnas ūdens apmaiņas rezervuāri, kas atrodas dabiskās ieplakās uz zemes virsmas.

Ezeru atrašanās vietu ietekmē klimats, kas nosaka to uzturu un režīmu, kā arī ezeru baseinu rašanās faktori.

Izcelsme Ezeru baseini var būt:

1) tektonisks(veidojas zemes garozas lūzumos, parasti dziļi, un ar krastiem ar stāvām nogāzēm - Baikāls, lielākie ezeri Āfrikā un Ziemeļamerikā);

2) vulkānisks(izdzisušo vulkānu krāteros - Kronotskoje ezers Kamčatkā);

3) ledāju(raksturīgs apledojumam pakļautām teritorijām, piemēram, Kolas pussalas ezeriem);

4) karsts(raksturīgi šķīstošo iežu izplatības apgabaliem - ģipsis, krīts, kaļķakmens, parādās sabrukšanas vietās, kad iežus izšķīdina gruntsūdeņi);

5) aizsprostots(tos sauc arī par aizsprostiem; tie rodas, bloķējot upes gultni ar akmeņu blokiem zemes nogruvumu laikā kalnos - Sarez ezers Pamirā);

6) ogu ezeri(ezers palienē vai zemāka terase virs palienes ir no galvenā kanāla atdalīts upes posms);

7) mākslīgs(rezervuāri, dīķi).

Ezerus baro atmosfēras nokrišņi, tajos ieplūstošie gruntsūdeņi un virszemes ūdeņi. Pēc ūdens režīma tie izšķir kanalizācija Un bez noteces ezeri. Upe (upes) iztek no atkritumu ezeriem - Baikāla, Oņegas, Ontario, Viktorijas uc Neviena upe neiztek no beznoteces ezeriem - Kaspijas, Mirušo, Čadu utt. Endorejas ezeri, kā likums, ir vairāk mineralizēti. Atkarībā no ūdens sāļuma pakāpes ezeri ir svaigi un sāļi.

Izcelsme Ir divu veidu ezera ūdens masa:

1) ezeri, kuru ūdens masa ir atmosfēras izcelsmes (šādi ezeri dominē);

2) relikvija vai atliekas - kādreiz bija daļa no Pasaules okeāna (Kaspijas ezers utt.)

Ezeru izplatība ir atkarīga no klimata, un tāpēc ezeru ģeogrāfiskais sadalījums zināmā mērā ir zonāls.

Liela nozīme ir ezeriem: tie ietekmē piegulošās teritorijas klimatu (mitrumu un termiskos apstākļus), regulē no tiem izplūstošo upju plūsmu. Ezeru ekonomiskā nozīme: tie tiek izmantoti kā sakaru ceļi (mazāki par upēm), makšķerēšanai un atpūtai, ūdens apgādei. Ezeru dzelmē tiek iegūti sāļi un ārstnieciskās dūņas.

purvi- pārmērīgi mitras zemes platības, kas klātas ar mitrumu mīlošu veģetāciju un ar kūdras slāni vismaz 0,3 m. Ūdens purvos ir saistīts.

Purvi veidojas ezeru aizaugšanas un zemes pārpurvošanās dēļ.

zemieņu purvi barojas ar gruntsūdeņiem vai upju ūdeņiem, salīdzinoši bagātiem ar sāļiem. Līdz ar to tur apmetas veģetācija, kas ir diezgan prasīga pret barības vielām (grīšļi, kosa, niedres, zaļās sūnas, bērzs, alksnis).

Augstie purvi barojas tieši no atmosfēras nokrišņiem. Tie atrodas ūdensšķirtnēs. Veģetācijai raksturīgs ierobežots sugu sastāvs, jo tajā nav pietiekami daudz minerālsāļu (ledum, dzērvenes, mellenes, sfagnu sūnas, priedes). Pārejas purvi ieņem starpstāvokli. Tiem ir raksturīgs ievērojams ūdens samazinājums un zema plūsma. Zemie un augstie purvi ir divi purvu dabiskās attīstības posmi. Zemienes purvs caur pārejas purva starpposmu pamazām pārtop par augsto purvu.

Galvenais milzīgo purvu veidošanās iemesls ir pārmērīgs klimata mitrums, apvienojumā ar augstu gruntsūdeņu līmeni ūdensizturīgo iežu tuvuma un līdzena virsmas reljefa dēļ.

Purvu izplatība ir atkarīga arī no klimata, kas nozīmē, ka tas zināmā mērā ir arī zonāls. Lielākā daļa purvu atrodas mērenās joslas mežu zonā un tundras zonā. Liels nokrišņu daudzums, zema iztvaikošana un augsnes caurlaidība, līdzenums un vāja starpplūsmu sadalīšanās veicina pārpurvošanos.

Ledāji– atmosfēras ūdens pārvērtās ledū. Ledāji nemitīgi pārvietojas to plastiskuma dēļ. Gravitācijas ietekmē to kustības ātrums sasniedz vairākus simtus metru gadā. Kustība palēninās vai paātrinās atkarībā no nokrišņu daudzuma, klimata sasilšanas vai atdzišanas, un kalnos ledāju kustību ietekmē tektoniskie pacēlumi.

Ledāji veidojas vietās, kur gada laikā nokrīt vairāk sniega, nekā paspēj izkust. Antarktīdā un Arktikā šādi apstākļi tiek radīti jau jūras līmenī vai nedaudz augstāk. Ekvatoriālajos un tropiskajos platuma grādos sniegs var uzkrāties tikai lielā augstumā (virs 4,5 km ekvatoriālajā, 5-6 km tropiskajā). Līdz ar to sniega līnijas augstums tur ir lielāks. sniega līnija- robeža, virs kuras kalnos paliek nekūstošs sniegs. Sniega līnijas augstumu nosaka temperatūra, kas saistīta ar apgabala platuma grādiem un tās klimata kontinentalitātes pakāpi, cieto nokrišņu daudzumu.

Ledāju kopējā platība ir 11% no zemes virsmas ar tilpumu 30 miljoni km3. Ja izkustu visi ledāji, Pasaules okeāna līmenis paceltos par 66 m.

Loksnes ledāji pārklāj zemes virsmu, neatkarīgi no reljefa formām ledus cepuru un vairogu veidā, zem kuriem slēpjas visi reljefa nelīdzenumi. Ledus kustība tajos notiek no kupola centra uz nomalēm radiālos virzienos. Šo segumu ledus ir ļoti biezs un veic lielu postošo darbu uz tā gultnes: tas nes detriālu, pārvēršot to morēnās. Loksnes ledāju piemēri ir Antarktīdas un Grenlandes ledus. No šo ledus cepuru malām pastāvīgi atraujas milzīgi ledus bluķi - aisbergi. Aisbergi var pastāvēt līdz 4-10 gadiem, līdz tie izkūst. 1912. gadā Titāniks nogrima sadursmē ar aisbergu Atlantijas okeānā. Tiek izstrādāti projekti aisbergu transportēšanai, lai piegādātu saldūdeni sausajiem pasaules reģioniem.

Gan pie mūsdienu, gan senajiem ledājiem plašā frontē no ledāja apakšas izplūst izkusuši ledāju ūdeņi, veidojot smilšainas nogulsnes.

kalnu ledāji daudz mazāki nekā segstikliņi. Kalnu ledājos ledus kustība notiek pa ielejas nogāzi. Tās plūst kā upes un grimst zem sniega robežas. Pārvietojoties, šie ledāji padziļina ielejas.

Ledāji ir dabas radīti saldūdens rezervuāri. Upes, kas sākas ledājos, baro to kušanas ūdeņi. Tas ir īpaši svarīgi sausiem reģioniem.

Mūžīgais sasalums. Ar mūžīgo sasalumu jeb mūžīgo sasalumu jāsaprot sasalušu iežu slāņi, kas ilgstoši neatkūst – no vairākiem gadiem līdz desmitiem un simtiem tūkstošu gadu. Ūdens mūžīgajā sasalumā ir cietā stāvoklī, ledus cementa formā. Mūžīgā sasaluma parādīšanās notiek ļoti zemas ziemas temperatūras un zemas sniega segas apstākļos. Šādi apstākļi bija seno ledus lokšņu marginālajos reģionos, kā arī mūsdienu apstākļos Sibīrijā, kur ziemā ir maz sniega un ārkārtīgi zema temperatūra. Mūžīgā sasaluma izplatības cēloņi ir skaidrojami gan ar ledus laikmeta mantojumu, gan mūsdienu skarbajiem klimatiskajiem apstākļiem. Mūžīgais sasalums nekur nav tik izplatīts kā Krievijā. Īpaši izceļas nepārtraukta mūžīgā sasaluma zona ar slāņa biezumu līdz 600-800 m, kur ir viszemākās ziemas temperatūras (piemēram, Vilyui estuārs).

Mūžīgais sasalums ietekmē dabisko teritoriālo kompleksu veidošanos. Tas veicina termokarsta procesu attīstību, kalnu pauguru parādīšanos, apledojumu, ietekmē pazemes un virszemes noteces apjomu un sezonālo sadalījumu, augsni un veģetācijas segumu. Derīgo izrakteņu izstrādē, gruntsūdeņu izmantošanā, ēku, tiltu, ceļu, dambju būvniecībā un lauksaimniecības darbos nepieciešams pētīt sasalušas augsnes.

Pasaules okeāns- visa ūdenstilpne. Pasaules okeāns aizņem vairāk nekā 70% no visas Zemes virsmas. Attiecība starp okeānu un zemi ziemeļu un dienvidu puslodē ir atšķirīga. Ziemeļu puslodē okeāns aizņem 61% no virsmas, dienvidu - 81%.

Pasaules okeāns ir sadalīts četros okeānos – Klusajā, Atlantijas, Indijas un Arktikas.

Pēdējā laikā plaši pētījumi ir veikti dienvidu puslodē, īpaši Antarktīdā. Šo pētījumu rezultātā zinātnieki izvirzīja ideju par Dienvidu okeāna atdalīšanu kā neatkarīgu Pasaules okeāna daļu. Dienvidu okeāns, pēc viņu domām, ietver Klusā okeāna dienvidu daļas, Atlantijas okeānu, Indijas okeānus, kā arī Antarktīdu ieskaujošās jūras.

Okeānu izmēri: Klusais okeāns - 180 miljoni km2; Atlantijas okeāns - 93 miljoni km2; Indijas - 75 miljoni km2; Arktika - 13 miljoni km2.

Okeānu robežas ir nosacītas. Okeānu dalījuma pamatā ir neatkarīga straumju sistēma, sāļuma sadalījums, temperatūra.

Pasaules okeāna vidējais dziļums ir 3700 m. Lielākais dziļums ir 11 022 m (Marianas tranšeja Klusajā okeānā).

Jūras- okeānu daļas, kuras lielākā vai mazākā mērā no tās atdala ar sauszemi un kurām raksturīgs īpašs hidroloģiskais režīms. Atšķiriet iekšējās un marginālās jūras. iekšējās jūras iedziļināties cietzemes iekšienē (Vidusjūra, Baltija). marginālās jūras tie parasti piekļaujas cietzemei ​​no vienas puses, un, no otras puses, tie salīdzinoši brīvi sazinās ar okeānu (Barenca, Ohotska).

līcīši- vairāk vai mazāk nozīmīgas okeāna vai jūras teritorijas, kas iegriežas zemē un kurām ir plaša saikne ar okeānu. Mazos līčus sauc līči. Dziļi, līkumoti, gari līči ar stāviem krastiem - fjordi.

Šaurumi- vairāk vai mazāk šauras ūdenstilpes, kas savieno divus blakus esošos okeānus vai jūras.

Okeānu dibena reljefs. Pasaules okeāna reljefam ir šāda struktūra (11. att.). 3/4 no Pasaules okeāna platības aizņem dziļums no 3000 līdz 6000 m, t.i., šī okeāna daļa pieder pie tā gultnes.

Pasaules okeāna sāļums. Okeāna ūdenī koncentrējas dažādi sāļi: nātrija hlorīds (ūdenim piešķir sāļu garšu) - 78% no kopējā sāļu daudzuma, magnija hlorīds (dod ūdenim rūgtu garšu) - 11%, pārējās vielas. Jūras ūdens sāļumu aprēķina ppm (noteikta vielas daudzuma attiecībā pret 1000 svara vienībām), ko apzīmē ar ‰. Okeāna sāļums nav vienāds, tas svārstās no 32‰ līdz 38‰. Sāļuma pakāpe ir atkarīga no nokrišņu daudzuma, iztvaikošanas, kā arī atsāļošanas ar jūrā ieplūstošo upju ūdeņiem. Sāļums mainās arī līdz ar dziļumu. Līdz 1500 m dziļumam sāļums, salīdzinot ar virsmu, nedaudz samazinās. Dziļāk ūdens sāļuma izmaiņas ir niecīgas, gandrīz visur tas ir 35‰. Minimālais sāļums - 5‰ - Baltijas jūrā, maksimālais - līdz 41‰ - Sarkanajā jūrā.

Tādējādi ūdens sāļums ir atkarīgs no:

1) par nokrišņu un iztvaikošanas attiecību, kas mainās atkarībā no ģeogrāfiskā platuma (jo mainās temperatūra un spiediens); mazāks sāļums var būt tur, kur nokrišņu daudzums pārsniedz iztvaikošanu, kur ir liels upju ūdeņu pieplūdums, kur kūst ledus;

2) no dziļuma.

Sarkanās jūras maksimālais sāļums ir saistīts ar to, ka ir plaisu zona. Apakšā vērojamas izvirdušas jaunas bazalta lavas, kuru veidošanās liecina par matērijas celšanos no mantijas un zemes garozas paplašināšanos Sarkanajā jūrā. Turklāt Sarkanā jūra atrodas tropiskajos platuma grādos – tur ir liela iztvaikošana un neliels nokrišņu daudzums, upes tajā neieplūst.

Okeāna ūdenī tiek izšķīdinātas arī gāzes: slāpeklis, skābeklis, oglekļa dioksīds utt.

Jūras (okeāna) straumes.jūras straumes- ūdens masu horizontālā kustība noteiktā virzienā. Strāvas var klasificēt dažādos veidos. Salīdzinot ar apkārtējā okeāna ūdens temperatūru, izšķir siltas, aukstas un neitrālas straumes. Atkarībā no pastāvēšanas laika izšķir īslaicīgas vai epizodiskas, periodiskas (sezonāls musons Indijas okeānā, paisums okeānu piekrastes daļās) un pastāvīgas straumes. Atkarībā no dziļuma izšķir virsmas straumes (virspusē pārklāj ūdens slāni), dziļās un grunts straumes.

Jūras ūdens masas pārvietojas dažādu iemeslu dēļ. Galvenais jūras straumju cēlonis ir vējš, tomēr ūdens kustību var izraisīt ūdens uzkrāšanās jebkurā okeāna daļā, kā arī ūdens blīvuma atšķirības dažādās okeāna daļās un citi iemesli. Tāpēc to izcelsmes strāvas ir:

1) dreifs - pastāvīgu vēju radīts (Ziemeļu un Dienvidu pasāta vēji, Rietumu vēju gaita);

2) vējš - izraisa sezonālu vēju darbība (vasaras musonu vēji Indijas okeānā);

3) notekūdeņi - veidojas ūdens līmeņu atšķirības dēļ dažādās okeāna daļās, kas plūst no liekā ūdens apgabaliem (Gulf Stream, Brazīlijas, Austrumaustrālijas);

4) kompensējošs - kompensē (kompensē) ūdens aizplūšanu no dažādām okeāna daļām (Kalifornija, Peru, Benguela);

5) blīvums (konvekcija) - veidojas nevienmērīga okeāna ūdens blīvuma sadalījuma rezultātā dažādu temperatūru un sāļuma dēļ (Gibraltāra straume);

6) paisuma straumes - veidojas saistībā ar mēness pievilkšanos.

Parasti jūras straumes pastāv vairāku iemeslu dēļ.

Straumēm ir liela ietekme uz klimatu, īpaši piekrastes zonām, kas iet gar kontinentu rietumu vai austrumu krastu.

Līdzi rit straumes austrumu krasti(atkritumi), nest ūdeni no siltākiem ekvatoriālajiem platuma grādiem uz vēsākiem. Gaiss virs tiem ir silts, piesātināts ar mitrumu. Virzoties uz ziemeļiem vai dienvidiem no ekvatora, gaiss atdziest, tuvojas piesātinājumam, un tāpēc piekrastē veidojas nokrišņi, mīkstinot temperatūru.

straumes ejot garām rietumu krasti kontinenti (kompensācijas), pāriet no aukstākiem uz siltākiem platuma grādiem, gaiss uzsilst, attālinās no piesātinājuma, nedod nokrišņus. Tas ir viens no galvenajiem tuksnešu veidošanās iemesliem kontinentu rietumu krastos.

Rietumu vēju gaita izteikts tikai dienvidu puslodē.

Tas izskaidrojams ar to, ka mērenajos platuma grādos tur gandrīz nav sauszemes, ūdens masas brīvi pārvietojas mēreno platuma grādu rietumu vēju ietekmē. Ziemeļu puslodē līdzīgas straumes attīstību kavē kontinenti.

Straumju virzienu nosaka vispārējā atmosfēras cirkulācija, Zemes griešanās novirzošais spēks ap savu asi, okeāna dibena topogrāfija un kontinentu aprises.

Virszemes ūdens temperatūra. Okeāna ūdeni silda saules siltuma pieplūde uz tā virsmu. Virszemes ūdeņu temperatūra ir atkarīga no vietas platuma. Dažos okeāna apgabalos šo sadalījumu traucē nevienmērīgais zemes sadalījums, okeāna straumes, pastāvīgi vēji un notece no kontinentiem. Temperatūra dabiski mainās līdz ar dziļumu. Un sākumā temperatūra pazeminās ļoti ātri, bet pēc tam diezgan lēni. Pasaules okeāna virszemes ūdeņu gada vidējā temperatūra ir +17,5 °С. 3-4 tūkstošu m dziļumā parasti turas robežās no +2 līdz 0 °C.

Ledus okeānos . Sāļā okeāna ūdens sasalšanas temperatūra ir par 1-2 °C zemāka nekā saldūdenim. Pasaules okeāna ūdeņus klāj ledus tikai Arktikas un Antarktikas platuma grādos, kur ziema ir gara un auksta. Arī dažas seklās jūras, kas atrodas mērenajā joslā, ir klātas ar ledu.

Atšķiriet ikgadējo un daudzgadīgo ledu. Okeāna ledus var būt nekustīgs(saistīts ar zemi) vai peldošs(drift ledus). Ledus okeānā ledus dreifē un paliek visu gadu.

Papildus ledum, kas veidojas pašā okeānā, ir ledus, kas atlūzuši no ledājiem, kas nolaižas okeānā no Arktikas salām un ledainā Antarktīdas kontinenta. Veidojas aisbergi – ledus kalni, kas peld jūrā. Aisbergi sasniedz 2 km vai vairāk garumu virs 100 m. Dienvidu puslodes aisbergi ir īpaši lieli.

Okeānu vērtība. Okeāns regulē visas planētas klimatu. Okeāns kalpo kā siltuma akumulators. Vispārējā atmosfēras cirkulācija un vispārējā okeāna cirkulācija ir savstarpēji saistītas un savstarpēji atkarīgas.

Okeāna ekonomiskā nozīme ir milzīga. Okeāna organiskās pasaules bagātība ir sadalīta bentoss- okeāna dibena organiskā pasaule, planktons- visi organismi, kas pasīvi peld okeāna ūdeņu biezumā, nekton Aktīvi peldoši organismi okeāna dzelmē. Zivis veido līdz pat 90% no visiem organiskajiem resursiem okeānā.

Liela okeānu transporta vērtība.

Okeāns ir bagāts ar enerģijas resursiem. Francijas piekrastē atrodas plūdmaiņu spēkstacija. Okeāna šelfa zonās tiek iegūta nafta un gāze. Okeāna dibenā ir koncentrētas milzīgas feromangāna mezgliņu rezerves. Gandrīz visi ķīmiskie elementi ir izšķīdināti jūras ūdenī. Sāls, broms, jods un urāns tiek iegūti rūpnieciskā mērogā.

Zeme okeānā: salas- salīdzinoši nelielas zemes platības, kuras no visām pusēm ieskauj ūdens.

Salas pēc izcelsmes iedala:

1) cietzeme (jūras atdalītas cietzemes daļas) - Madagaskara, Britu salas;

2) vulkānisks (rodas vulkānu izvirduma laikā jūras dibenā; izvirduma produkti veido konusus ar stāvām nogāzēm, kas paceļas virs okeāna līmeņa);

3) koraļļi (saistīti ar jūras organismiem - koraļļu polipiem; mirušo polipu skeleti veido milzīgus blīva kaļķakmens iežus, no augšas tos pastāvīgi veido polipi). Piekrastē veidojas koraļļu rifi - zemūdens vai nedaudz izvirzīti kaļķakmens ieži virs jūras līmeņa. Koraļļu salas, kas nav savienotas ar cietzemes piekrasti, bieži ir gredzenveida ar lagūnu vidū un tiek sauktas par atoliem. Koraļļu salas veidojas tikai tropiskajos platuma grādos, kur ūdens ir pietiekami silts, lai polipi varētu dzīvot.

Lielākā sala ir Grenlande, kam seko Jaungvineja, Kalimantāna, Madagaskara. Vietām salu ir maz, citviet tās veido kopas – arhipelāgus.

pussalas- zemes daļas, kas izvirzītas jūrā vai ezerā. Pēc izcelsmes pussalas izšķir:

1) atdalīts, kas ģeoloģiskā ziņā kalpo kā kontinenta turpinājums (piemēram, Balkānu pussala);

2) pievienots, kam nav nekāda sakara ar kontinentu ģeoloģiskā nozīmē (Hindostāna).

Lielākās pussalas: Kola, Skandināvijas, Ibērijas, Somālijas, Arābijas, Mazāzijas, Hindustānas, Korejas, Indoķīnas, Kamčatkas, Čukču, Labradoras u.c.

Atmosfēra

Atmosfēra- gaisa apvalks, kas ieskauj zemeslodi, kas ar to savienots ar gravitācijas spēku un piedalās tā ikdienas un gada rotācijā.

atmosfēras gaiss sastāv no mehāniska gāzu, ūdens tvaiku un piemaisījumu maisījuma. Gaisa sastāvs līdz 100 km augstumam ir 78,09% slāpekļa, 20,95% skābekļa, 0,93% argona, 0,03% oglekļa dioksīda, un tikai 0,01% veido visas pārējās gāzes: ūdeņradis, hēlijs, ūdens tvaiki, ozons. . Gāzes, kas veido gaisu, pastāvīgi sajaucas. Gāzu procentuālais daudzums ir diezgan nemainīgs. Tomēr oglekļa dioksīda saturs ir atšķirīgs. Naftas, gāzes, ogļu dedzināšana, mežu skaita samazināšana izraisa oglekļa dioksīda palielināšanos atmosfērā. Tas veicina gaisa temperatūras paaugstināšanos uz Zemes, jo oglekļa dioksīds nodod Saules enerģiju Zemei, un Zemes termiskais starojums aizkavējas. Tādējādi oglekļa dioksīds ir sava veida Zemes "izolācija".

Atmosfērā ir maz ozona. 25-35 km augstumā tiek novērota šīs gāzes koncentrācija, tā sauktais ozona ekrāns (ozona slānis). Ozona ekrāns pilda vissvarīgāko aizsardzības funkciju – aizkavē Saules ultravioleto starojumu, kas ir kaitīgs visai dzīvībai uz Zemes.

atmosfēras ūdens atrodas gaisā ūdens tvaiku vai suspendētu kondensācijas produktu (pilieni, ledus kristāli) veidā.

Atmosfēras piemaisījumi(aerosoli) - šķidras un cietas daļiņas, kas atrodas galvenokārt zemākajos atmosfēras slāņos: putekļi, vulkāniskie pelni, sodrēji, ledus un jūras sāls kristāli u.c. Spēcīgu meža ugunsgrēku, putekļu vētru laikā palielinās atmosfēras piemaisījumu daudzums gaisā, vulkāna izvirdumi. Pamatnes virsma ietekmē arī atmosfēras piemaisījumu daudzumu un kvalitāti gaisā. Tātad pār tuksnešiem ir daudz putekļu, virs pilsētām ir daudz sīku cietu daļiņu, sodrēju.

Piemaisījumu klātbūtne gaisā ir saistīta ar ūdens tvaiku saturu tajā, jo putekļi, ledus kristāli un citas daļiņas kalpo kā kodoli, ap kuriem kondensējas ūdens tvaiki. Tāpat kā oglekļa dioksīds, atmosfēras ūdens tvaiki kalpo kā Zemes "izolators": tie aizkavē starojumu no zemes virsmas.

Atmosfēras masa ir viena miljonā daļa no Zemes masas.

Atmosfēras struktūra. Atmosfērai ir slāņveida struktūra. Atmosfēras slāņus izšķir pēc gaisa temperatūras izmaiņām ar augstumu un citām fizikālajām īpašībām (1. tabula)

1. tabula. Atmosfēras struktūra un augšējās robežas Temperatūras izmaiņas Atmosfēras sfēra Apakšējā augstums atkarībā no augstuma

Troposfēra – atmosfēras apakšējais slānis, kas satur 80% gaisa un gandrīz visus ūdens tvaikus. Troposfēras biezums ir atšķirīgs. Tropu platuma grādos - 16-18 km, mērenā platuma grādos - 10-12 km un polārajos - 8-10 km. Visur troposfērā gaisa temperatūra pazeminās par 0,6 °C uz katriem 100 kāpuma m (jeb 6 °C uz 1 km). Troposfērai raksturīga vertikāla (konvekcija) un horizontāla (vēja) kustība. Troposfērā veidojas visa veida gaisa masas, rodas cikloni un anticikloni, veidojas mākoņi, nokrišņi, miglas. Laikapstākļi veidojas galvenokārt troposfērā. Tāpēc troposfēras izpētei ir īpaša nozīme. Troposfēras apakšējo slāni sauc virsmas slānis, ko raksturo augsts putekļu saturs un gaistošo mikroorganismu saturs.

Tiek saukts pārejas slānis no troposfēras uz stratosfēru tropopauze. Tas strauji palielina gaisa retināšanu, tā temperatūra pazeminās līdz -60 ° C virs poliem līdz -80 ° C virs tropiem. Zemāka gaisa temperatūra virs tropiem ir saistīta ar spēcīgām augšupejošām gaisa straumēm un augstāku troposfēras stāvokli.

Stratosfēra Atmosfēras slānis starp troposfēru un mezosfēru. Gaisa gāzu sastāvs ir līdzīgs troposfērai, taču tajā ir daudz mazāk ūdens tvaiku un vairāk ozona. Augstumā no 25 līdz 35 km tiek novērota lielākā šīs gāzes koncentrācija (ozona ekrāns). Līdz 25 km augstumam temperatūra nedaudz mainās līdz ar augstumu, un virs tās sāk celties. Temperatūra mainās atkarībā no platuma grādiem un gada laika. Stratosfērā novērojami perlamutra mākoņi, to raksturo liels vēja ātrums un strūklas gaisa plūsmas.

Augšējos atmosfēras slāņus raksturo polārblāzmas un magnētiskās vētras. Eksosfēra- ārējā sfēra, no kuras vieglās atmosfēras gāzes (piemēram, ūdeņradis, hēlijs) var ieplūst kosmosā. Atmosfērai nav asas augšējās robežas, un tā pakāpeniski pāriet kosmosā.

Atmosfēras klātbūtnei Zemei ir liela nozīme. Tas novērš zemes virsmas pārmērīgu uzkaršanu dienas laikā un atdzišanu naktī; aizsargā zemi no saules ultravioletā starojuma. Atmosfēras blīvajos slāņos deg ievērojama daļa meteorītu.

Mijiedarbojoties ar visiem Zemes čaumalām, atmosfēra ir iesaistīta mitruma un siltuma pārdalē uz planētas. Tas ir nosacījums organiskas dzīvības pastāvēšanai.

Saules starojums un gaisa temperatūra. Gaisu silda un dzesē zemes virsma, ko savukārt silda saule. Saules starojuma kopējo daudzumu sauc saules radiācija. Lielākā saules radiācijas daļa ir izkliedēta Pasaules telpā, Zemi sasniedz tikai viena divas miljardā daļa saules starojuma. Starojums var būt tiešs vai difūzs. Saules starojumu, kas skaidrā dienā sasniedz Zemes virsmu tiešas saules gaismas veidā, kas izplūst no Saules diska, sauc tiešais starojums. Saules starojumu, kas ir izkliedēts atmosfērā un nāk uz Zemes virsmu no visas debess virsmas, sauc izkliedētais starojums. Izkliedētais saules starojums spēlē nozīmīgu lomu Zemes enerģijas bilancē, jo mākoņainā laikā, īpaši augstos platuma grādos, ir vienīgais enerģijas avots atmosfēras virsmas slāņos. Tiek saukts tiešā un difūzā starojuma kopums, kas nonāk horizontālā virsmā kopējais starojums.

Starojuma daudzums ir atkarīgs no saules staru virsmas iedarbības ilguma un krišanas leņķa. Jo mazāks ir saules staru krišanas leņķis, jo mazāk saules starojuma saņem virsma un līdz ar to gaiss virs tās mazāk uzsilst.

Tādējādi, virzoties no ekvatora uz poliem, saules starojuma daudzums samazinās, jo tas samazina saules staru krišanas leņķi un teritorijas apgaismojuma ilgumu ziemā.

Saules starojuma daudzumu ietekmē arī atmosfēras mākoņainība un caurspīdīgums.

Vislielākais kopējais starojums pastāv tropu tuksnešos. Polos saulgriežu dienā (ziemeļos - 22. jūnijā, dienvidos - 22. decembrī), saulei rietot, kopējais saules starojums ir lielāks nekā pie ekvatora. Bet sakarā ar to, ka sniega un ledus baltā virsma atstaro līdz pat 90% saules staru, siltuma daudzums ir niecīgs, un zemes virsma nesasilst.

Kopējais saules starojums, kas nonāk uz Zemes virsmas, daļēji tiek atspoguļots tajā. Tiek saukts starojums, kas atspīd no zemes virsmas, ūdens vai mākoņiem, uz kuriem tas nokrīt atspoguļots. Bet tomēr lielāko daļu starojuma absorbē zemes virsma un pārvēršas siltumā.

Tā kā gaiss tiek uzkarsēts no zemes virsmas, tā temperatūra ir atkarīga ne tikai no iepriekš uzskaitītajiem faktoriem, bet arī no augstuma virs okeāna līmeņa: jo augstāka platība, jo zemāka temperatūra (tā pazeminās par 6 ° C ar katru kilometru troposfērā).

Ietekmē temperatūru un zemes un ūdens sadalījumu, kas tiek uzkarsēti atšķirīgi. Zeme ātri uzsilst un ātri atdziest, ūdens uzsilst lēni, bet ilgāk saglabā siltumu. Tādējādi gaiss virs zemes ir siltāks dienā nekā virs ūdens un vēsāks naktī. Šī ietekme izpaužas ne tikai ikdienas, bet arī sezonālās gaisa temperatūras izmaiņu īpatnībās. Tādējādi piekrastes rajonos, citādi identiskos apstākļos, vasaras ir vēsākas un ziemas ir siltākas.

Sakarā ar Zemes virsmas sasilšanu un atdzišanu dienu un nakti, siltajā un aukstajā sezonā, gaisa temperatūra mainās visu dienu un gadu. Virszemes slāņa augstākās temperatūras novērojamas Zemes tuksnešainajos reģionos - Lībijā pie Tripoles pilsētas +58 °С, Nāves ielejā (ASV), Termesā (Turkmenistāna) - līdz +55 °С. Viszemākais - Antarktīdas iekšienē - līdz -89 ° C. 1983. gadā Vostokas stacijā Antarktīdā tika fiksēti -83,6 °C - minimālā gaisa temperatūra uz planētas.

Gaisa temperatūra- plaši izmantots un labi izpētīts laikapstākļu raksturlielums .. Gaisa temperatūru mēra 3-8 reizes dienā, nosakot vidējo diennakts; pēc vidējā diennakts tiek noteikta mēneša vidējā, pēc mēneša vidējā - gada vidējā. Temperatūras sadalījums ir parādīts kartēs. izotermas. Parasti tiek izmantota jūlija, janvāra un gada temperatūra.

Atmosfēras spiediens. Gaisam, tāpat kā jebkuram ķermenim, ir masa: 1 litrs gaisa jūras līmenī ir aptuveni 1,3 g. Uz katru zemes virsmas kvadrātcentimetru atmosfēra nospiež ar 1 kg spēku. Šis vidējais gaisa spiediens virs okeāna līmeņa 45 ° platuma grādos 0 ° C temperatūrā atbilst dzīvsudraba kolonnas svaram, kura augstums ir 760 mm un šķērsgriezums ir 1 cm2 (vai 1013 mb.). Šis spiediens tiek uzskatīts par normālu spiedienu.

Atmosfēras spiediens - spēks, ar kādu atmosfēra nospiež visus tajā esošos objektus un uz zemes virsmas. Spiedienu katrā atmosfēras punktā nosaka virs esošās gaisa kolonnas masa, kuras pamatne ir vienāda ar vienu. Palielinoties augstumam, atmosfēras spiediens samazinās, jo jo augstāks ir punkts, jo zemāks ir gaisa kolonnas augstums virs tā. Paceļoties uz augšu, gaiss kļūst retināts un tā spiediens samazinās. Augstos kalnos spiediens ir daudz mazāks nekā jūras līmenī. Šo likumsakarību izmanto, lai noteiktu laukuma absolūto augstumu pēc spiediena lieluma.

bariskā stadija ir vertikālais attālums, kurā atmosfēras spiediens samazinās par 1 mm Hg. Art. Troposfēras apakšējos slāņos līdz 1 km augstumam spiediens pazeminās par 1 mm Hg. Art. uz katriem 10 metriem augstumā. Jo augstāks, jo lēnāk spiediens samazinās.

Horizontālā virzienā uz zemes virsmas spiediens mainās nevienmērīgi, atkarībā no laika.

bariskais gradients- indikators, kas raksturo atmosfēras spiediena izmaiņas virs zemes virsmas uz attāluma vienību un horizontāli.

Spiediena lielums papildus reljefa augstumam virs jūras līmeņa ir atkarīgs no gaisa temperatūras. Siltā gaisa spiediens ir mazāks nekā aukstā, jo tas izplešas sildot un saraujas atdziestot. Mainoties gaisa temperatūrai, mainās tā spiediens.

Tā kā gaisa temperatūras izmaiņas uz zemeslodes ir zonālas, zonējums ir raksturīgs arī atmosfēras spiediena sadalījumam uz zemes virsmas. Gar ekvatoru stiepjas zema spiediena josta, 30–40 ° platuma grādos uz ziemeļiem un dienvidiem - augsta spiediena jostas, 60–70 ° platuma grādos spiediens atkal ir zems, bet polārajos platuma grādos - augsta spiediena apgabali. Augsta un zema spiediena zonu sadalījums ir saistīts ar apkures un gaisa kustības īpatnībām Zemes virsmas tuvumā. Ekvatoriālajos platuma grādos gaiss labi uzsilst visu gadu, paceļas un izplatās uz tropu platuma grādiem. Tuvojoties 30-40° platuma grādiem, gaiss atdziest un grimst, veidojot augsta spiediena joslu. Polārajos platuma grādos auksts gaiss rada augsta spiediena zonas. Aukstais gaiss pastāvīgi nolaižas, un tā vietā nāk gaiss no mēreniem platuma grādiem. Gaisa aizplūšana uz polārajiem platuma grādiem ir iemesls, kāpēc mērenajos platuma grādos tiek izveidota zema spiediena josta.

Spiediena jostas pastāv visu laiku. Atkarībā no gada laika tie tikai nedaudz novirzās uz ziemeļiem vai dienvidiem (“seko Saulei”). Izņēmums ir ziemeļu puslodes zema spiediena josta. Tas pastāv tikai vasarā. Turklāt virs Āzijas veidojas milzīga zema spiediena zona ar centru tropiskajos platuma grādos - Āzijas zemo. Tā veidošanās skaidrojama ar to, ka virs milzīgas sauszemes gaiss ir ļoti silts. Ziemā zeme, kas šajos platuma grādos aizņem ievērojamas platības, kļūst ļoti auksta, spiediens virs tās palielinās, un virs kontinentiem veidojas augsta spiediena apgabali - Āzijas (Sibīrijas) un Ziemeļamerikas (Kanādas) ziemas atmosfēras spiediena maksimumi. . Līdz ar to ziemā zema spiediena josta ziemeļu puslodes mērenajos platuma grādos "pārlūst". Tas saglabājas tikai virs okeāniem slēgtu zema spiediena apgabalu veidā - Aleutijas un Islandes zemākajās vietās.

Zemes un ūdens sadalījuma ietekme uz atmosfēras spiediena izmaiņu modeļiem izpaužas arī faktā, ka visu gadu barikas maksimumi pastāv tikai virs okeāniem: Azoru salās (Atlantijas okeāna ziemeļu daļa), Klusā okeāna ziemeļu daļā, Atlantijas okeāna dienvidos, Klusā okeāna dienvidu daļā, Dienvidindijas.

Atmosfēras spiediens pastāvīgi mainās. Galvenais spiediena izmaiņu iemesls ir gaisa temperatūras izmaiņas.

Atmosfēras spiedienu mēra, izmantojot barometri. Aneroidālais barometrs sastāv no hermētiski noslēgtas plānsienu kastes, kuras iekšpusē ir retināts gaiss. Mainoties spiedienam, kastes sienas tiek iespiestas vai izvirzītas uz āru. Šīs izmaiņas tiek pārraidītas uz roku, kas pārvietojas skalā, kas graduēta milibāros vai milimetros.

Kartēs ir parādīts spiediena sadalījums uz Zemi izobāri. Visbiežāk kartes norāda izobāru izplatību janvārī un jūlijā.

Atmosfēras spiediena apgabalu un joslu sadalījums būtiski ietekmē gaisa straumes, laikapstākļus un klimatu.

Vējš ir gaisa horizontāla kustība attiecībā pret zemes virsmu. Tas rodas nevienmērīga atmosfēras spiediena sadalījuma rezultātā un tā kustība tiek virzīta no vietām ar augstāku spiedienu uz vietām, kur spiediens ir zemāks. Sakarā ar nepārtrauktām spiediena izmaiņām laikā un telpā, vēja ātrums un virziens nepārtraukti mainās. Vēja virzienu nosaka tā horizonta daļa, no kuras tas pūš (ziemeļu vējš pūš no ziemeļiem uz dienvidiem). Vēja ātrumu mēra metros sekundē. Ar augstumu vēja virziens un stiprums mainās berzes spēka samazināšanās, kā arī barisko gradientu maiņas dēļ. Tātad vēja rašanās iemesls ir spiediena atšķirība starp dažādām zonām, un spiediena atšķirības iemesls ir apkures atšķirība. Vējus ietekmē Zemes rotācijas novirzes spēks. Vējiem ir dažādas izcelsmes, rakstura un nozīmes. Galvenie vēji ir vēsmas, musons, pasātu vēji.

Vēsma– vietējais vējš (jūras piekrasti, lieli ezeri, ūdenskrātuves un upes), kas maina virzienu divas reizes dienā: dienā tas pūš no ūdenskrātuves malas uz sauszemi, bet naktī - no sauszemes uz ūdenskrātuvi. Vējš rodas no tā, ka pa dienu zeme uzsilst vairāk nekā ūdens, tāpēc virs zemes paceļas siltāks un gaišāks gaiss un tā vietā no ūdenskrātuves puses ieplūst aukstāks gaiss. Naktīs gaiss virs rezervuāra ir siltāks (jo atdziest lēnāk), tāpēc tas paceļas, un tā vietā pārvietojas gaisa masas no sauszemes - smagāks, vēsāks (12. att.). Citi vietējo vēju veidi ir foehn, bora utt.

pasātu vēji- pastāvīgi vēji ziemeļu un dienvidu puslodes tropiskajos reģionos, kas pūš no augsta spiediena zonām (25-35 ° Z un S) līdz ekvatoram (zema spiediena zonā). Zemes griešanās ap savu asi ietekmē pasātu vēji novirzās no sākotnējā virziena. Ziemeļu puslodē tie pūš no ziemeļaustrumiem uz dienvidrietumiem, bet dienvidu puslodē tie pūš no dienvidaustrumiem uz ziemeļrietumiem. Pasāta vējiem raksturīga liela virziena un ātruma stabilitāte. Pasāta vējiem ir liela ietekme uz to ietekmēto teritoriju klimatu. Īpaši tas izpaužas nokrišņu sadalījumā.

Musons – vēji, kas atkarībā no gadalaikiem maina virzienu uz pretēju vai tuvu tam. Aukstajā sezonā tie pūš no cietzemes uz okeānu, bet siltajā sezonā no okeāna uz cietzemi.

Musons veidojas gaisa spiediena starpības dēļ, kas rodas zemes un jūras nevienmērīgas sasilšanas dēļ. Ziemā gaiss virs zemes ir vēsāks, virs okeāna - siltāks. Līdz ar to spiediens augstāks virs cietzemes, zemāks – virs okeāna. Tāpēc ziemā gaiss pārvietojas no cietzemes (augstāka spiediena zonas) uz okeānu (virs kura spiediens ir zemāks). Siltajā sezonā - gluži pretēji: no okeāna uz kontinentu pūš musons. Tāpēc musonu izplatības apgabalos nokrišņi parasti nokrīt vasarā.

Sakarā ar Zemes rotāciju ap savu asi, musoni novirzās pa labi ziemeļu puslodē un pa kreisi dienvidu puslodē no sākotnējā virziena.

Musons ir svarīga vispārējās atmosfēras cirkulācijas sastāvdaļa. Atšķirt ekstratropisks Un tropisks(ekvatoriālie) musons. Krievijā Tālo Austrumu piekrastes teritorijā darbojas ekstratropiskie musons. Tropiskie musons ir izteiktāki, tie visvairāk raksturīgi Dienvidu un Dienvidaustrumu Āzijai, kur atsevišķos gados mitrajā sezonā nokrīt vairāki tūkstoši mm nokrišņu. To veidošanās skaidrojama ar to, ka ekvatoriālā zemspiediena josla atkarībā no gadalaika nedaudz novirzās uz ziemeļiem vai dienvidiem (“sekojot Saulei”). Jūlijā tas atrodas 15-20°N. sh. Tāpēc dienvidu puslodes dienvidaustrumu pasāta vējš, kas steidzas uz šo zema spiediena joslu, šķērso ekvatoru. Zemes rotācijas (ap savu asi) novirzošā spēka ietekmē ziemeļu puslodē tas maina virzienu un kļūst par dienvidrietumiem. Šis ir vasaras ekvatoriālais musons, kas ekvatoriālā gaisa jūras gaisa masas pārnēsā līdz 20-28° platuma grādiem. Sastopoties ar Himalajiem, mitrais gaiss atstāj ievērojamu nokrišņu daudzumu to dienvidu nogāzēs. Čerapundžas stacijā Ziemeļindijā vidējais gada nokrišņu daudzums pārsniedz 10 000 mm gadā, bet dažos gados pat vairāk.

No augstspiediena joslām vēji pūš arī uz poliem, bet, novirzoties uz austrumiem, maina virzienu uz rietumiem. Tāpēc mērenajos platuma grādos rietumu vēji, lai gan tie nav tik nemainīgi kā tirdzniecības vēji.

Polārajos reģionos dominē ziemeļaustrumu vēji ziemeļu puslodē un dienvidaustrumu vēji dienvidu puslodē.

Cikloni un anticikloni. Zemes virsmas nevienmērīgās uzkaršanas un Zemes rotācijas novirzes spēka dēļ veidojas milzīgi (līdz pat vairākiem tūkstošiem kilometru diametrā) atmosfēras virpuļi - cikloni un anticikloni (13. att.).

Ciklons - augšupejošs virpulis atmosfērā ar slēgtu zema spiediena apgabalu, kurā vēji pūš no perifērijas uz centru (Ziemeļu puslodē pretēji pulksteņrādītāja virzienam, dienvidu puslodē pulksteņrādītāja kustības virzienam). Ciklona vidējais ātrums ir 35-50 km/h, dažkārt pat līdz 100 km/h. Ciklonā gaiss paceļas, kas ietekmē laikapstākļus. Sākoties ciklonam, laikapstākļi mainās diezgan dramatiski: pastiprinās vējš, ātri kondensējas ūdens tvaiki, radot spēcīgus mākoņus, un nokrišņi.

Anticiklons- lejupejošs atmosfēras virpulis ar slēgtu augsta spiediena zonu, kurā vēji pūš no centra uz perifēriju (ziemeļu puslodē - pulksteņrādītāja virzienā, dienvidu - pretēji pulksteņrādītāja virzienam). Anticiklonu kustības ātrums ir 30-40 km/h, taču tie var ilgstoši uzkavēties vienuviet, īpaši kontinentos. Anticiklonā gaiss nolaižas, sasilstot kļūstot sausāks, jo tajā esošie tvaiki tiek noņemti no piesātinājuma. Tas, kā likums, izslēdz mākoņu veidošanos anticiklona centrālajā daļā. Līdz ar to anticiklona laikā laiks skaidrs, saulains, bez nokrišņiem. Ziemā - sals, vasarā - karsts.

Ūdens tvaiki atmosfērā. Atmosfērā vienmēr ir noteikts mitruma daudzums ūdens tvaiku veidā, kas iztvaikojis no okeānu, ezeru, upju, augsnes uc virsmas. Iztvaikošana ir atkarīga no gaisa temperatūras, vēja (pat vājš vējš iztvaikošanu palielina par koeficients 3, jo visu laiku aiznes ar ūdens tvaikiem piesātināto gaisu un ienes jaunas porcijas sausa), reljefa raksturs, veģetācijas segums, augsnes krāsa.

Atšķirt nepastāvība -ūdens daudzums, kas varētu iztvaikot noteiktos apstākļos laika vienībā, un iztvaikošana - faktiski iztvaikojis ūdens.

Tuksnesī iztvaikošana ir augsta, un iztvaikošana ir niecīga.

Gaisa piesātinājums. Katrā noteiktā temperatūrā gaiss var uzņemt ūdens tvaikus līdz zināmai robežai (līdz piesātinājumam). Jo augstāka temperatūra, jo vairāk ūdens var saturēt gaiss. Ja nepiesātināto gaisu atdzesē, tas pakāpeniski tuvosies piesātinājuma punktam. Temperatūru, kurā dotais nepiesātinātais gaiss kļūst piesātināts, sauc kušanas temperatūra. Ja piesātināto gaisu atdzesē tālāk, tad tajā sāks sabiezēt lieko ūdens tvaiku. Sāks kondensēties mitrums, veidosies mākoņi, tad līs nokrišņi. Tāpēc, lai raksturotu laikapstākļus, ir jāzina relatīvais mitrums - Gaisā esošā ūdens tvaiku daudzuma procentuālā attiecība pret daudzumu, ko tas var saturēt, kad tas ir piesātināts.

Absolūtais mitrums- ūdens tvaiku daudzums gramos, kas šobrīd atrodas 1 m3 gaisa.

Atmosfēras nokrišņi un to veidošanās. Nokrišņi- ūdens šķidrā vai cietā stāvoklī, kas nokrīt no mākoņiem. mākoņi ir atmosfērā suspendētu ūdens tvaiku kondensācijas produktu uzkrājumi - ūdens pilieni vai ledus kristāli. Atkarībā no temperatūras un mitruma pakāpes kombinācijas veidojas dažādu formu un izmēru pilieni vai kristāli. Gaisā uzpeld mazas lāsītes, lielākas sāk birt smidzinoša lietus vai smalka lietus veidā. Zemā temperatūrā veidojas sniegpārslas.

Nokrišņu veidošanās shēma ir šāda: gaiss atdziest (biežāk paceļoties augšup), tuvojas piesātinājumam, kondensējas ūdens tvaiki, veidojas nokrišņi.

Nokrišņu daudzumu mēra, izmantojot lietus mērītāju - cilindrisku metāla spaini 40 cm augstumā un 500 cm2 šķērsgriezumā. Visi nokrišņu mērījumi tiek summēti katram mēnesim, un tiek parādīts mēneša un pēc tam gada nokrišņu daudzums.

Nokrišņu daudzums apgabalā ir atkarīgs no:

1) gaisa temperatūra (ietekmē gaisa iztvaikošanu un mitruma saturu);

2) jūras straumes (virs silto straumju virsmas gaiss uzsilst un tiek piesātināts ar mitrumu; kad tas tiek pārnests uz blakus esošajiem, aukstākiem apgabaliem, no tā viegli izdalās nokrišņi. Pār aukstajām straumēm notiek pretējs process: iztvaikošana pār tām ir mazs; kad gaiss, kas nav piesātināts ar mitrumu, nokļūst siltākā pamatvirsmā, tas izplešas, samazinās tā piesātinājums ar mitrumu un tajā neveidojas nokrišņi);

3) atmosfēras cirkulācija (kur gaiss virzās no jūras uz sauszemi, ir vairāk nokrišņu);

4) vietas augstums un kalnu grēdu virziens (kalni liek pacelties ar mitrumu piesātinātām gaisa masām, kur atdzišanas rezultātā kondensējas ūdens tvaiki un veidojas nokrišņi; vairāk nokrišņu ir pretvēja nogāzēs. kalni).

Nokrišņi nevienmērīgi. Tas pakļaujas zonējuma likumam, tas ir, mainās no ekvatora uz poliem.

Tropiskajos un mērenajos platuma grādos nokrišņu daudzums, virzoties no krastiem uz kontinentu dziļumiem, būtiski mainās, kas ir atkarīgs no daudziem faktoriem (atmosfēras cirkulācija, okeāna straumju klātbūtne, topogrāfija u.c.).

Lielākajā daļā zemeslodes nokrišņi visu gadu ir nevienmērīgi. Ekvatora tuvumā gada laikā nokrišņu daudzums nedaudz mainīsies, subekvatoriālajos platuma grādos ir sausā sezona (līdz 8 mēnešiem), kas saistīta ar tropu gaisa masu darbību, un lietus sezona (līdz 4 mēnešiem) līdz ar ekvatoriālo gaisa masu ierašanos. Pārejot no ekvatora uz tropiem, sausās sezonas ilgums palielinās, un lietus sezona samazinās. Subtropu platuma grādos dominē ziemas nokrišņi (tos atnes mērenas gaisa masas). Mērenajos platuma grādos nokrišņi līst visu gadu, bet kontinentu iekšienē vairāk nokrišņu nokrīt siltajā sezonā. Polārajos platuma grādos dominē arī vasaras nokrišņi.

Laikapstākļi- atmosfēras apakšējā slāņa fiziskais stāvoklis noteiktā apgabalā noteiktā brīdī vai noteiktā laika periodā.

Laikapstākļu raksturojums - gaisa temperatūra un mitrums, atmosfēras spiediens, mākoņainība un nokrišņi, vējš.

Laikapstākļi ir ārkārtīgi mainīgs dabas apstākļu elements, kas ir pakļauts ikdienas un gada ritmiem. Dienas ritms ir saistīts ar zemes virsmas sasilšanu saules staru ietekmē dienas laikā un atdzišanu naktī. Gada ritmu nosaka saules staru krišanas leņķa izmaiņas gada laikā.

Laikapstākļiem ir liela nozīme cilvēka saimnieciskajā darbībā. Laikapstākļus pēta meteoroloģiskajās stacijās, izmantojot dažādus instrumentus. Pēc meteoroloģiskās stacijās saņemtās informācijas tiek sastādītas sinoptiskās kartes. sinoptiskā karte- laika karte, kurā ar nosacītām zīmēm (gaisa spiediens, temperatūra, vēja virziens un ātrums, mākoņainība, silto un auksto frontu izvietojums, cikloni un anticikloni, daba) tiek pielietotas atmosfēras frontes un laikapstākļu dati noteiktā brīdī. nokrišņu daudzums). Sinoptiskās kartes tiek sastādītas vairākas reizes dienā, to salīdzināšana ļauj noteikt ciklonu, anticiklonu un atmosfēras frontu kustības ceļus.

atmosfēras fronte- dažādu īpašību gaisa masu atdalīšanas zona troposfērā. Rodas, kad aukstā un siltā gaisa masas tuvojas un satiekas. Tā platums sasniedz vairākus desmitus kilometru ar augstumu simtiem metru un dažreiz tūkstošiem kilometru ar nelielu slīpumu pret Zemes virsmu. Atmosfēras fronte, kas šķērso noteiktu teritoriju, krasi maina laika apstākļus. Starp atmosfēras frontēm izšķir siltās un aukstās frontes (14. att.)

siltā fronte To veido siltā gaisa aktīva kustība aukstā gaisa virzienā. Tad siltais gaiss plūst uz atkāpšanās aukstā gaisa ķīli un paceļas gar saskarnes plakni. Paceļoties, tas atdziest. Tas noved pie ūdens tvaiku kondensācijas, cirrus un nimbostratus mākoņu rašanās un nokrišņiem. Līdz ar siltās frontes iestāšanos atmosfēras spiediens pazeminās, kā likums, ar to saistīta sasilšana un nokrišņi.

aukstā fronte veidojas aukstam gaisam virzoties uz siltu gaisu. Aukstais gaiss, būdams smagāks, plūst zem siltā gaisa un stumj to uz augšu. Šajā gadījumā rodas slāņu lietus mākoņi, no kuriem nokrišņi nokrīt lietusgāžu veidā ar puteņiem un pērkona negaisiem. Aukstās frontes pāreja ir saistīta ar atdzišanu, pastiprinātu vēju un gaisa caurspīdīguma palielināšanos.

Liela nozīme ir laika prognozēm. Laika prognozes tiek veidotas dažādiem laikiem. Parasti laikapstākļi tiek prognozēti 24-48 stundas Ilgtermiņa laika prognožu veidošana ir saistīta ar lielām grūtībām.

Klimats- apgabalam raksturīgo ilgtermiņa laikapstākļu režīmu. Klimats ietekmē augsnes veidošanos, veģetāciju, savvaļas dzīvniekus; nosaka upju, ezeru, purvu režīmu, ietekmē jūru un okeānu dzīvi, reljefa veidošanos.

Klimata sadalījums uz Zemes ir zonāls. Uz zemeslodes ir vairākas klimatiskās zonas.

Klimatiskās zonas- zemes virsmas platuma joslas, kurām ir vienmērīgs gaisa temperatūras režīms, pateicoties saules starojuma ienākšanas "normām" un tāda paša veida gaisa masu veidošanai ar to sezonālās cirkulācijas iezīmēm (2. .

gaisa masas- liels gaisa daudzums troposfērā, kam ir vairāk vai mazāk vienādas īpašības (temperatūra, mitrums, putekļu saturs utt.). Gaisa masu īpašības nosaka teritorija vai akvatorija, virs kuras tās veidojas.

Zonālo gaisa masu raksturojums:

ekvatoriālais - silts un mitrs;

tropisks - silts, sauss;

mērens - mazāk silts, mitrāks nekā tropisks, raksturīgas sezonālās atšķirības

arktiskais un antarktiskais - auksts un sauss.

2. tabula.Klimatiskās zonas un tajās strādājošās gaisa masas

Galvenajos (zonālajos) VM veidos ir apakštipi - kontinentālais (veidojas virs kontinenta) un okeāniskais (veidojas virs okeāna). Gaisa masai raksturīgs vispārējs kustības virziens, taču šī gaisa apjoma ietvaros var būt dažādi vēji. Gaisa masu īpašības mainās. Tādējādi jūras mērenās gaisa masas, ko rietumu vēji nes uz Eirāzijas teritoriju, virzoties uz austrumiem, pamazām sasilst (vai atdziest), zaudē mitrumu un pārvēršas mērenā kontinentālā gaisā.

Klimatu veidojošie faktori:

1) vietas ģeogrāfiskais platums, jo no tā atkarīgs saules staru slīpuma leņķis, kas nozīmē siltuma daudzumu;

2) atmosfēras cirkulācija - valdošie vēji atnes noteiktas gaisa masas;

3) okeāna straumes (sk. par atmosfēras nokrišņiem);

4) vietas absolūtais augstums (temperatūra samazinās līdz ar augstumu);

5) attālums no okeāna - piekrastē, kā likums, mazāk asas temperatūras izmaiņas (diena un nakts, gadalaiki); vairāk nokrišņu;

6) reljefs (kalnu grēdas var notvert gaisa masas: ja mitra gaisa masa savā ceļā sastopas ar kalniem, tā paceļas, atdziest, kondensējas mitrums un nokrīt nokrišņi).

Klimatiskās zonas mainās no ekvatora uz poliem, mainoties saules staru krišanas leņķim. Tas savukārt nosaka zonējuma likumu, t.i., dabas sastāvdaļu maiņu no ekvatora uz poliem. Klimatisko joslu ietvaros izšķir klimatiskos reģionus - klimatiskās zonas daļu, kurai ir noteikts klimata veids. Klimatiskie reģioni rodas dažādu klimatu veidojošo faktoru (atmosfēras cirkulācijas īpatnības, okeāna straumju ietekme u.c.) ietekmes rezultātā. Piemēram, ziemeļu puslodes mērenajā klimata zonā izšķir kontinentālā, mērenā kontinentālā, jūras un musonu klimata zonas.

Vispārējā atmosfēras cirkulācija- gaisa plūsmu sistēma uz zemeslodes, kas veicina siltuma un mitruma pārnesi no vienas zonas uz otru. Gaiss pārvietojas no augsta spiediena zonām uz zema spiediena zonām. Nevienmērīgas zemes virsmas sasilšanas rezultātā veidojas augsta un zema spiediena zonas.

Zemes rotācijas ietekmē gaisa plūsmas novirzās pa labi ziemeļu puslodē un pa kreisi dienvidu puslodē.

Ekvatoriālajos platuma grādos augstās temperatūras dēļ pastāvīgi ir zema spiediena josta ar vāju vēju. Karsētais gaiss paceļas un izplatās augstumā uz ziemeļiem un dienvidiem. Augstā temperatūrā un gaisa kustībā uz augšu, ar augstu mitruma līmeni, veidojas lieli mākoņi. Šeit ir daudz nokrišņu.

Aptuveni no 25 līdz 30 ° N. un ju. sh. gaiss nolaižas uz Zemes virsmu, kur rezultātā veidojas augstspiediena jostas. Netālu no Zemes šis gaiss tiek virzīts uz ekvatoru (kur spiediens ir zems), ziemeļu puslodē novirzoties pa labi un dienvidu puslodē pa kreisi. Tā veidojas pasāta vēji. Augstspiediena joslu centrālajā daļā ir mierīga zona: vējš ir vājš. Sakarā ar lejupejošām gaisa straumēm gaiss izžūst un sasilst. Šajās joslās atrodas karstie un sausie Zemes reģioni.

Mērenā platuma grādos ar centriem ap 60 ° Z. un ju. sh. spiediens ir zems. Gaiss paceļas un tad steidzas uz polārajiem apgabaliem. Mērenajos platuma grādos dominē rietumu gaisa transports (darbojas Zemes rotācijas novirzošais spēks).

Polārajiem platuma grādiem raksturīga zema gaisa temperatūra un augsts spiediens. Gaiss, kas nāk no mērenajiem platuma grādiem, nolaižas uz Zemi un atkal virzās uz mērenajiem platuma grādiem ar ziemeļaustrumu (ziemeļu puslodē) un dienvidaustrumu (dienvidu puslodē) vējiem. Nokrišņu ir maz (15. att.).

<<< Назад

Uz priekšu >>>

Nosūtiet savu labo darbu zināšanu bāzē ir vienkārši. Izmantojiet zemāk esošo veidlapu

Studenti, maģistranti, jaunie zinātnieki, kuri izmanto zināšanu bāzi savās studijās un darbā, būs jums ļoti pateicīgi.

Publicēts http://www.allbest.ru/

Ievads

Straujais cilvēku skaita pieaugums un tās zinātniskais un tehniskais aprīkojums ir radikāli mainījis situāciju uz Zemes. Ja nesenā pagātnē visa cilvēka darbība negatīvi izpaudās tikai ierobežotās, lai arī daudzās teritorijās, un trieciena spēks bija nesalīdzināmi mazāks par spēcīgo vielu apriti dabā, tad tagad dabisko un antropogēno procesu mērogi ir kļuvuši salīdzināmi. attiecība starp tām turpina mainīties, palielinoties antropogēnās ietekmes spēkam uz biosfēru.

Neprognozējamu izmaiņu draudi stabilā biosfēras stāvoklī, kam vēsturiski ir pielāgojušās dabiskās kopienas un sugas, tostarp cilvēks, ir tik lielas, saglabājot ierastos saimniekošanas veidus, ka pašreizējās cilvēku paaudzes, kas apdzīvo Zemi, ir saskārušās ar uzdevums ir steidzami uzlabot visus viņu dzīves aspektus atbilstoši nepieciešamībai saglabāt esošo vielu un enerģijas aprites biosfērā. Turklāt plaši izplatītais mūsu vides piesārņojums ar dažādām vielām, kas dažkārt ir pilnīgi svešas cilvēka organisma normālai eksistencei, nopietni apdraud mūsu veselību un nākamo paaudžu labklājību.

atmosfēras hidrosfēra litosfēras piesārņojums

1. Gaisa piesārņojums

Atmosfēras gaiss ir vissvarīgākā dzīvību uzturošā dabiskā vide un ir atmosfēras virsmas slāņa gāzu un aerosolu maisījums, kas veidojas Zemes evolūcijas, cilvēka darbības laikā un atrodas ārpus dzīvojamām, rūpnieciskām un citām telpām. Vides pētījumu rezultāti gan Krievijā, gan ārvalstīs nepārprotami liecina, ka virszemes atmosfēras piesārņojums ir visspēcīgākais, pastāvīgi iedarbojošs faktors, kas ietekmē cilvēkus, barības ķēdi un vidi. Atmosfēras gaisam ir neierobežota jauda, ​​un tam ir viskustīgākā, ķīmiski agresīvākā un viscaur iekļūstošā mijiedarbības līdzekļa loma biosfēras, hidrosfēras un litosfēras komponentu virsmas tuvumā.

Pēdējos gados ir iegūti dati par atmosfēras ozona slāņa būtisko lomu biosfēras saglabāšanā, kas absorbē Saules ultravioleto starojumu, kas ir kaitīgs dzīvajiem organismiem un veido termisko barjeru augstumā apm. 40 km, kas neļauj atdzist zemes virsmai.

Atmosfēra intensīvi ietekmē ne tikai cilvēkus un biotu, bet arī hidrosfēru, augsni un augu segu, ģeoloģisko vidi, ēkas, būves un citus cilvēka radītus objektus. Tāpēc atmosfēras gaisa un ozona slāņa aizsardzība ir prioritārā vides problēma, un tai visās attīstītajās valstīs tiek pievērsta liela uzmanība.

Piesārņotā zemes atmosfēra izraisa plaušu, rīkles un ādas vēzi, centrālās nervu sistēmas traucējumus, alerģiskas un elpceļu slimības, jaundzimušo defektus un daudzas citas slimības, kuru sarakstu nosaka gaisā esošās piesārņojošās vielas un to kopējā ietekme uz cilvēka organismu. . Īpašu pētījumu rezultāti, kas veikti Krievijā un ārvalstīs, liecina, ka pastāv cieša pozitīva saikne starp iedzīvotāju veselību un atmosfēras gaisa kvalitāti.

Galvenie atmosfēras ietekmes uz hidrosfēru faktori ir nokrišņi lietus un sniega veidā, mazākā mērā smogs un migla. Zemes virszemes un pazemes ūdeņi galvenokārt ir atmosfēras barība, un līdz ar to to ķīmiskais sastāvs galvenokārt ir atkarīgs no atmosfēras stāvokļa.

Piesārņotās atmosfēras negatīvā ietekme uz augsni un veģetācijas segumu ir saistīta gan ar skābu nokrišņu nokrišņiem, kas no augsnes izskalo kalciju, humusu un mikroelementus, gan ar fotosintēzes procesu traucējumiem, kas izraisa augšanas palēnināšanos. un augu nāve. Koku (īpaši bērzu, ​​ozolu) augstā jutība pret gaisa piesārņojumu ir konstatēta jau sen. Abu faktoru kopējā darbība izraisa ievērojamu augsnes auglības samazināšanos un mežu izzušanu. Skābie atmosfēras nokrišņi tagad tiek uzskatīti par spēcīgu faktoru ne tikai iežu laikapstākļos un nesošo augsņu kvalitātes pasliktināšanā, bet arī cilvēka radīto objektu, tostarp kultūras pieminekļu un zemes līniju ķīmiskajā iznīcināšanā. Daudzas ekonomiski attīstītās valstis pašlaik īsteno programmas, lai risinātu skābo nokrišņu problēmu. 1980. gadā izveidotās Nacionālās skābo nokrišņu novērtēšanas programmas ietvaros daudzas ASV federālās aģentūras sāka finansēt pētījumus par atmosfēras procesiem, kas izraisa skābos lietus, lai novērtētu to ietekmi uz ekosistēmām un izstrādātu atbilstošus saglabāšanas pasākumus. Izrādījās, ka skābajiem lietiem ir daudzpusīga ietekme uz vidi un tie ir atmosfēras pašattīrīšanās (mazgāšanās) rezultāts. Galvenās skābās vielas ir atšķaidītas sērskābes un slāpekļskābes, kas veidojas sēra un slāpekļa oksīdu oksidācijas reakcijās, piedaloties ūdeņraža peroksīdam.

Gaisa piesārņojuma avoti

Dabiskie piesārņojuma avoti ir: vulkānu izvirdumi, putekļu vētras, mežu ugunsgrēki, kosmosa putekļi, jūras sāls daļiņas, augu, dzīvnieku un mikrobioloģiskas izcelsmes produkti. Šāda piesārņojuma līmenis tiek uzskatīts par fonu, kas laika gaitā mainās maz.

Virszemes atmosfēras piesārņojuma galvenais dabiskais process ir Zemes vulkāniskā un šķidruma darbība.Lieli vulkānu izvirdumi izraisa globālu un ilgstošu atmosfēras piesārņojumu, par ko liecina hronikas un mūsdienu novērojumu dati (Pinatubo kalna izvirdums). Filipīnās 1991. gadā). Tas ir saistīts ar faktu, ka atmosfēras augstajos slāņos acumirklī tiek izmesti milzīgi daudz gāzu, kuras lielā augstumā uztver gaisa straumes, kas pārvietojas lielā ātrumā un ātri izplatās visā pasaulē. Atmosfēras piesārņotā stāvokļa ilgums pēc lieliem vulkāna izvirdumiem sasniedz vairākus gadus.

Antropogēnos piesārņojuma avotus izraisa cilvēka darbība. Tajos jāiekļauj:

1. Fosilā kurināmā dedzināšana, ko pavada 5 miljardu tonnu oglekļa dioksīda izplūde gadā. Rezultātā 100 gadu laikā (1860. - 1960.) CO2 saturs palielinājās par 18% (no 0,027 līdz 0,032%).Pēdējo trīs gadu desmitu laikā šo emisiju rādītāji ir ievērojami palielinājušies. Pie šādām likmēm līdz 2000. gadam oglekļa dioksīda daudzums atmosfērā būs vismaz 0,05%.

2. Termoelektrostaciju darbība, kad sēra dioksīda un mazuta izplūdes rezultātā, sadedzinot ogles ar augstu sēra saturu, veidojas skābie lietus.

3. Mūsdienu turboreaktīvo lidmašīnu izplūdes ar slāpekļa oksīdiem un gāzveida fluorogļūdeņražiem no aerosoliem, kas var bojāt atmosfēras ozona slāni (ozonosfēru).

4. Ražošanas darbība.

5. Piesārņojums ar suspendētajām daļiņām (sasmalcinot, fasējot un iekraujot, no katlumājām, spēkstacijām, raktuvju šahtām, karjeriem, sadedzinot atkritumus).

6. Uzņēmumu dažādu gāzu emisijas.

7. Degvielas sadedzināšana liesmas krāsnīs, kā rezultātā veidojas masīvākais piesārņotājs – oglekļa monoksīds.

8. Degvielas sadegšana katlos un transportlīdzekļu dzinējos, ko pavada slāpekļa oksīdu veidošanās, kas izraisa smogu.

9. Ventilācijas emisijas (raktuvju šahtas).

10. Ventilācijas emisijas ar pārmērīgu ozona koncentrāciju no telpām ar augstas enerģijas iekārtām (paātrinātāji, ultravioletie avoti un kodolreaktori) pie MPC darba telpās ar 0,1 mg/m3. Lielos daudzumos ozons ir ļoti toksiska gāze.

Degvielas sadegšanas procesos visintensīvākais atmosfēras virsmas slāņa piesārņojums notiek megapilsētās un lielajās pilsētās, industriālajos centros, jo ir plaši izplatīti transportlīdzekļi, termoelektrostacijas, katli un citas spēkstacijas, kas darbojas ar akmeņoglēm, mazutu, dīzeļdegvielu. degviela, dabasgāze un benzīns. Transportlīdzekļu devums kopējā gaisa piesārņojumā šeit sasniedz 40-50%. Spēcīgs un ārkārtīgi bīstams atmosfēras piesārņojuma faktors ir katastrofas atomelektrostacijās (Černobiļas avārija) un kodolieroču izmēģinājumi atmosfērā. Tas ir saistīts gan ar radionuklīdu straujo izplatību lielos attālumos, gan ar teritorijas ilgtermiņa piesārņojumu.

Ķīmiskās un bioķīmiskās rūpniecības lielās briesmas slēpjas iespējamībā, ka atmosfērā nejauši nonāk ārkārtīgi toksiskas vielas, kā arī mikrobi un vīrusi, kas var izraisīt epidēmijas iedzīvotāju un dzīvnieku vidū.

Pašlaik virszemes atmosfērā ir atrodami daudzi desmiti tūkstošu antropogēnas izcelsmes piesārņotāju. Sakarā ar nepārtrauktu rūpnieciskās un lauksaimniecības ražošanas pieaugumu, rodas jauni ķīmiskie savienojumi, tostarp ļoti toksiski. Galvenie antropogēnie gaisa piesārņotāji, papildus sēra, slāpekļa, oglekļa, putekļu un kvēpu oksīdiem, ir sarežģīti organiskie, hlororganiskie un nitro savienojumi, cilvēka radītie radionuklīdi, vīrusi un mikrobi. Visbīstamākie ir dioksīns, benz (a) pirēns, fenoli, formaldehīds un oglekļa disulfīds, kas ir plaši izplatīti Krievijas gaisa baseinā. Cietās suspendētās daļiņas galvenokārt pārstāv sodrēji, kalcīts, kvarcs, hidromika, kaolinīts, laukšpats, retāk sulfāti, hlorīdi. Sniega putekļos ar īpaši izstrādātām metodēm tika atrasti oksīdi, sulfāti un sulfīti, smago metālu sulfīdi, kā arī sakausējumi un metāli dabiskā veidā.

Rietumeiropā prioritāte ir 28 īpaši bīstamiem ķīmiskajiem elementiem, savienojumiem un to grupām. Organisko vielu grupā ietilpst akrils, nitrils, benzols, formaldehīds, stirols, toluols, vinilhlorīds, neorganiskie - smagie metāli (As, Cd, Cr, Pb, Mn, Hg, Ni, V), gāzes (oglekļa monoksīds, sērūdeņradis) , slāpekļa oksīdi un sērs, radons, ozons), azbests. Svins un kadmijs galvenokārt ir toksiski. Oglekļa disulfīdam, sērūdeņradim, stirolam, tetrahloretānam, toluolam ir intensīva nepatīkama smaka. Sēra un slāpekļa oksīdu trieciena oreols sniedzas lielos attālumos. Iepriekš minētie 28 gaisa piesārņotāji ir iekļauti starptautiskajā potenciāli toksisko ķīmisko vielu reģistrā.

Galvenie iekštelpu gaisa piesārņotāji ir putekļi un tabakas dūmi, oglekļa monoksīds un oglekļa dioksīds, slāpekļa dioksīds, radons un smagie metāli, insekticīdi, dezodoranti, sintētiskie mazgāšanas līdzekļi, zāļu aerosoli, mikrobi un baktērijas. Japānas pētnieki ir pierādījuši, ka bronhiālā astma var būt saistīta ar mājas ērču klātbūtni mājokļu gaisā.

Atmosfērai raksturīgs ārkārtīgi augsts dinamisms, ko nosaka gan strauja gaisa masu kustība sānu un vertikālā virzienā, gan lieli ātrumi, tajā notiek dažādas fizikālās un ķīmiskās reakcijas. Atmosfēra tagad tiek uzskatīta par milzīgu "ķīmisko katlu", ko ietekmē daudzi un mainīgi antropogēni un dabiski faktori. Gāzes un aerosoli, kas nonāk atmosfērā, ir ļoti reaģējoši. Degvielas sadegšanas laikā radušies putekļi un sodrēji, meža ugunsgrēki absorbē smagos metālus un radionuklīdus un, nogulsnējot uz virsmas, var piesārņot plašas teritorijas un caur elpošanas sistēmu iekļūt cilvēka organismā.

Atklāta svina un alvas kopīga uzkrāšanās tendence Eiropas Krievijas virsmas atmosfēras cietajās suspendētajās daļiņās; hroms, kobalts un niķelis; stroncijs, fosfors, skandijs, retzemju metāli un kalcijs; berilijs, alva, niobijs, volframs un molibdēns; litijs, berilijs un gallijs; bārijs, cinks, mangāns un varš. Augstas smago metālu koncentrācijas sniega putekļos ir saistītas gan ar to minerālfāzu klātbūtni, kas veidojas ogļu, mazuta un citu kurināmo sadegšanas laikā, gan ar kvēpu, gāzveida savienojumu, piemēram, alvas halogenīdu, mālu daļiņu sorbciju.

Gāzu un aerosolu "dzīves ilgums" atmosfērā svārstās ļoti plašā diapazonā (no 1-3 minūtēm līdz vairākiem mēnešiem) un galvenokārt ir atkarīgs no to izmēra ķīmiskās stabilitātes (aerosoliem) un reaktīvo komponentu klātbūtnes (ozons, ūdeņradis). peroksīds utt.).

Virszemes atmosfēras stāvokļa novērtēšana un vēl jo vairāk prognozēšana ir ļoti sarežģīta problēma. Šobrīd viņas stāvoklis tiek vērtēts galvenokārt pēc normatīvās pieejas. MPC vērtības toksiskām ķīmiskām vielām un citiem standarta gaisa kvalitātes rādītājiem ir norādītas daudzās atsauces grāmatās un vadlīnijās. Šādās vadlīnijās Eiropai papildus piesārņojošo vielu toksicitātei (kancerogēni, mutagēni, alergēni un citi efekti) ir ņemta vērā to izplatība un spēja uzkrāties cilvēka organismā un barības ķēdē. Normatīvās pieejas trūkumi ir pieņemto MPK vērtību un citu rādītāju neuzticamība to empīriskās novērojumu bāzes vājās attīstības dēļ, piesārņojošo vielu kopējās ietekmes trūkums un pēkšņas virsmas slāņa stāvokļa izmaiņas. atmosfēru laikā un telpā. Gaisa baseina monitoringam ir maz stacionāro posteņu, un tie neļauj adekvāti novērtēt tā stāvokli lielos rūpniecības un pilsētu centros. Skujas, ķērpjus un sūnas var izmantot kā virszemes atmosfēras ķīmiskā sastāva indikatorus. Sākotnējā ar Černobiļas avāriju saistīto radioaktīvā piesārņojuma centru atklāšanas posmā tika pētītas priežu skujas, kurām piemīt spēja uzkrāt gaisā radionuklīdus. Plaši zināma ir skujkoku skuju apsārtums smoga periodos pilsētās.

Jutīgākais un uzticamākais virszemes atmosfēras stāvokļa rādītājs ir sniega sega, kas salīdzinoši ilgā laika periodā nogulsnē piesārņotājus un ļauj noteikt putekļu un gāzu emisiju avotu atrašanās vietu, izmantojot indikatoru kopumu. Sniegputenī ir piesārņotāji, kurus neuztver tiešie mērījumi vai aprēķinātie dati par putekļu un gāzu emisijām.

Viens no daudzsološajiem virzieniem lielu industriālo un pilsētu teritoriju virsmas atmosfēras stāvokļa novērtēšanai ir daudzkanālu attālā izpēte. Šīs metodes priekšrocība ir spēja ātri, atkārtoti un vienādi raksturot lielas platības. Līdz šim ir izstrādātas metodes aerosolu satura noteikšanai atmosfērā. Zinātniskā un tehnoloģiskā progresa attīstība ļauj cerēt uz šādu metožu attīstību attiecībā pret citiem piesārņotājiem.

Virszemes atmosfēras stāvokļa prognoze tiek veikta, pamatojoties uz sarežģītiem datiem. Tie galvenokārt ietver monitoringa novērojumu rezultātus, piesārņojošo vielu migrācijas un transformācijas modeļus atmosfērā, pētāmās teritorijas gaisa baseina antropogēno un dabisko piesārņojuma procesu īpatnības, meteoroloģisko parametru, reljefa un citu faktoru ietekmi uz piesārņojošo vielu izplatība vidē. Šim nolūkam konkrētam reģionam tiek izstrādāti virsmas atmosfēras izmaiņu heiristiskie modeļi laikā un telpā. Vislielākie panākumi šīs sarežģītās problēmas risināšanā gūti teritorijās, kur atrodas atomelektrostacijas. Šādu modeļu piemērošanas galarezultāts ir gaisa piesārņojuma riska kvantitatīvais novērtējums un tā pieņemamības novērtējums no sociāli ekonomiskā viedokļa.

Atmosfēras ķīmiskais piesārņojums

Ar atmosfēras piesārņojumu jāsaprot tā sastāva izmaiņas, nokļūstot dabiskas vai antropogēnas izcelsmes piemaisījumiem. Ir trīs veidu piesārņotāji: gāzes, putekļi un aerosoli. Pēdējie ietver izkliedētas cietās daļiņas, kas emitētas atmosfērā un ilgstoši suspendētas tajā.

Galvenie atmosfēras piesārņotāji ir oglekļa dioksīds, oglekļa monoksīds, sērs un slāpekļa dioksīds, kā arī nelielas gāzes sastāvdaļas, kas var ietekmēt troposfēras temperatūras režīmu: slāpekļa dioksīds, halogenētie ogļūdeņraži (freoni), metāns un troposfēras ozons.

Galvenais ieguldījums augstajā gaisa piesārņojuma līmenī ir melnās un krāsainās metalurģijas, ķīmijas un naftas ķīmijas, būvniecības, enerģētikas, celulozes un papīra rūpniecības uzņēmumiem, dažās pilsētās arī katlu mājas.

Piesārņojuma avoti - termoelektrostacijas, kas kopā ar dūmiem izdala sēra dioksīdu un oglekļa dioksīdu gaisā, metalurģijas uzņēmumi, īpaši krāsainā metalurģija, kas izdala slāpekļa oksīdus, sērūdeņradi, hloru, fluoru, amonjaku, fosfora savienojumus, dzīvsudraba un arsēna daļiņas un savienojumi, kas nonāk gaisā; ķīmiskās un cementa rūpnīcas. Kaitīgās gāzes gaisā nonāk kurināmā sadegšanas rezultātā rūpnieciskām vajadzībām, māju apkurei, transportam, sadzīves un rūpniecisko atkritumu sadedzināšanai un pārstrādei.

Atmosfēras piesārņotāji ir sadalīti primārajos, kas nonāk tieši atmosfērā, un sekundārajos, kas rodas, pārveidojot pēdējos. Tātad sēra dioksīds, kas nonāk atmosfērā, tiek oksidēts līdz sērskābes anhidrīdam, kas mijiedarbojas ar ūdens tvaikiem un veido sērskābes pilienus. Sērskābes anhidrīdam reaģējot ar amonjaku, veidojas amonija sulfāta kristāli. Tāpat ķīmisko, fotoķīmisko, fizikāli ķīmisko reakciju rezultātā starp piesārņotājiem un atmosfēras komponentiem veidojas citas sekundāras pazīmes. Galvenais pirogēnā piesārņojuma avots uz planētas ir termoelektrostacijas, metalurģijas un ķīmijas uzņēmumi, katlu iekārtas, kas patērē vairāk nekā 170% no gadā saražotā cietā un šķidrā kurināmā.

Automašīnu emisijas veido lielu daļu gaisa piesārņojuma. Šobrīd uz Zemes tiek ekspluatēti aptuveni 500 miljoni automašīnu, un līdz 2000. gadam to skaits ir paredzēts pieaugt līdz 900 miljoniem. 1997. gadā Maskavā tika ekspluatēti 2400 tūkstoši automašīnu ar standartu 800 tūkstoši automašīnu esošajiem ceļiem.

Šobrīd autotransports rada vairāk nekā pusi no visām kaitīgajām emisijām vidē, kas ir galvenais gaisa piesārņojuma avots, īpaši lielajās pilsētās. Vidēji, nobraucot 15 tūkstošus km gadā, katra automašīna sadedzina 2 tonnas degvielas un aptuveni 26 - 30 tonnas gaisa, tai skaitā 4,5 tonnas skābekļa, kas ir 50 reizes vairāk nekā cilvēka vajadzībām. Tajā pašā laikā automašīna izdala atmosfērā (kg / gadā): oglekļa monoksīds - 700, slāpekļa dioksīds - 40, nesadeguši ogļūdeņraži - 230 un cietās vielas - 2 - 5. Turklāt izmantošanas dēļ izdalās daudzi svina savienojumi. galvenokārt svinu saturoša benzīna.

Novērojumi liecina, ka mājās, kas atrodas pie galvenā ceļa (līdz 10 m), iedzīvotāji ar vēzi slimo 3-4 reizes biežāk nekā mājās, kas atrodas 50 m attālumā no ceļa.Tāpat transports saindē ūdenstilpes, augsni un augus.

Toksiskās emisijas no iekšdedzes dzinējiem (ICE) ir izplūdes un kartera gāzes, degvielas tvaiki no karburatora un degvielas tvertnes. Lielākā daļa toksisko piemaisījumu nonāk atmosfērā ar iekšdedzes dzinēju izplūdes gāzēm. Ar kartera gāzēm un degvielas tvaikiem aptuveni 45% ogļūdeņražu no kopējās emisijas nonāk atmosfērā.

Kaitīgo vielu daudzums, kas atmosfērā nonāk izplūdes gāzu sastāvā, ir atkarīgs no transportlīdzekļu vispārējā tehniskā stāvokļa un jo īpaši no dzinēja - lielākā piesārņojuma avota. Tātad, ja tiek pārkāpts karburatora regulējums, oglekļa monoksīda emisijas palielinās par 4 ... 5 reizes. Svina benzīna, kura sastāvā ir svina savienojumi, izmantošana izraisa gaisa piesārņojumu ar ļoti toksiskiem svina savienojumiem. Aptuveni 70% svina, kas pievienots benzīnam ar etilšķidrumu, nonāk atmosfērā ar izplūdes gāzēm savienojumu veidā, no kuriem 30% nosēžas uz zemes uzreiz pēc automašīnas izplūdes caurules pārgriešanas, 40% paliek atmosfērā. Viena vidēja slodzes kravas automašīna gadā izdala 2,5...3 kg svina. Svina koncentrācija gaisā ir atkarīga no svina satura benzīnā.

Ir iespējams izslēgt ļoti toksisku svina savienojumu iekļūšanu atmosfērā, aizstājot svinu saturošu benzīnu ar bezsvinu.

Gāzturbīnu dzinēju izplūdes gāzes satur tādas toksiskas sastāvdaļas kā oglekļa monoksīds, slāpekļa oksīdi, ogļūdeņraži, sodrēji, aldehīdi uc Toksisko komponentu saturs sadegšanas produktos būtiski ir atkarīgs no dzinēja darbības režīma. Augstas oglekļa monoksīda un ogļūdeņražu koncentrācijas ir raksturīgas gāzturbīnu piedziņas sistēmām (GTPU) samazinātos režīmos (tukšgaitā, manevrējot, tuvojoties lidostai, nolaižoties), savukārt slāpekļa oksīdu saturs ievērojami palielinās, darbojoties režīmos, kas ir tuvu nominālajam ( pacelšanās, kāpšanas, lidojuma režīms).

Kopējā toksisko vielu emisija atmosfērā ar lidmašīnām ar gāzturbīnu dzinējiem nepārtraukti pieaug, kas saistīts ar degvielas patēriņa pieaugumu līdz 20...30 t/h un stabilu ekspluatācijā esošo lidmašīnu skaita pieaugumu. Tiek atzīmēta GTDU ietekme uz ozona slāni un oglekļa dioksīda uzkrāšanos atmosfērā.

GGDU emisijas visvairāk ietekmē dzīves apstākļus lidostās un teritorijās, kas atrodas blakus testēšanas stacijām. Salīdzinoši dati par kaitīgo vielu emisijām lidostās liecina, ka ieņēmumi no gāzturbīnu dzinējiem atmosfēras virskārtā ir: oglekļa monoksīds - 55, slāpekļa oksīdi - 77, ogļūdeņraži - 93 un aerosols - 97. Pārējie emisijas rada sauszemes transportlīdzekļus ar iekšdedzes dzinējiem.

Gaisa piesārņojums ar transportlīdzekļiem ar raķešu piedziņas sistēmām rodas galvenokārt to darbības laikā pirms palaišanas, pacelšanās laikā, izmēģinājumu laikā uz zemes to ražošanas laikā vai pēc remonta, degvielas uzglabāšanas un transportēšanas laikā. Sadegšanas produktu sastāvu šādu dzinēju darbības laikā nosaka degvielas komponentu sastāvs, sadegšanas temperatūra un molekulu disociācijas un rekombinācijas procesi. Sadegšanas produktu daudzums ir atkarīgs no piedziņas sistēmu jaudas (vilces). Cietā kurināmā sadegšanas laikā no sadegšanas kameras izdalās ūdens tvaiki, oglekļa dioksīds, hlors, sālsskābes tvaiki, oglekļa monoksīds, slāpekļa oksīds un Al2O3 cietās daļiņas ar vidējo izmēru 0,1 mikroni (dažreiz līdz 10 mikroniem).

Palaižot raķešu dzinējus, tie nelabvēlīgi ietekmē ne tikai atmosfēras virsmas slāni, bet arī kosmosu, iznīcinot Zemes ozona slāni. Ozona slāņa iznīcināšanas mērogu nosaka raķešu sistēmu palaišanas skaits un virsskaņas lidmašīnu lidojumu intensitāte.

Saistībā ar aviācijas un raķešu tehnoloģiju attīstību, kā arī intensīvu lidmašīnu un raķešu dzinēju izmantošanu citās tautsaimniecības nozarēs, būtiski pieaugusi kopējā kaitīgo piemaisījumu emisija atmosfērā. Tomēr šie dzinēji joprojām veido ne vairāk kā 5% toksisko vielu, kas atmosfērā nonāk no visu veidu transportlīdzekļiem.

Atmosfēras gaiss ir viens no galvenajiem vides elementiem.

Problēmu vispusīgi aptver likums “O6 par atmosfēras gaisa aizsardzību”. Viņš apkopoja iepriekšējos gados izstrādātās prasības un attaisnojās praksē. Piemēram, tiek ieviesti noteikumi, kas aizliedz nodot ekspluatācijā jebkuras ražotnes (jaunizveidotas vai rekonstruētas), ja tās ekspluatācijas laikā kļūst par piesārņojuma avotiem vai citādi negatīvi ietekmē atmosfēras gaisu. Tālāk tika izstrādāti noteikumi par maksimāli pieļaujamo piesārņojošo vielu koncentrāciju atmosfēras gaisā regulēšanu.

Valsts sanitārā likumdošana tikai atmosfēras gaisam noteica MPC lielākajai daļai ķīmisko vielu ar izolētu darbību un to kombinācijām.

Higiēnas standarti ir valsts prasība uzņēmumu vadītājiem. To īstenošana būtu jāuzrauga Veselības ministrijas un Valsts ekoloģijas komitejas valsts sanitārās uzraudzības iestādēm.

Liela nozīme atmosfēras gaisa sanitārajā aizsardzībā ir jaunu gaisa piesārņojuma avotu identificēšanai, projektēto, būvējamo un rekonstruējamo objektu uzskaitei, kas piesārņo atmosfēru, kā arī pilsētu, apdzīvotu vietu un rūpniecības ģenerālplānu izstrādes un īstenošanas kontrolei. centri rūpniecības uzņēmumu un sanitāro aizsargjoslu izvietošanas ziņā.

Likums "Par atmosfēras gaisa aizsardzību" paredz prasības noteikt maksimāli pieļaujamās piesārņojošo vielu emisijas atmosfērā normas. Šādi standarti ir noteikti katram stacionāram piesārņojuma avotam, katram transportlīdzekļu modelim un citiem pārvietojamiem transportlīdzekļiem un iekārtām. Tos nosaka tā, lai kopējās kaitīgās emisijas no visiem piesārņojuma avotiem konkrētajā teritorijā nepārsniegtu MPC normas attiecībā uz piesārņotājiem gaisā. Maksimāli pieļaujamās emisijas tiek noteiktas, tikai ņemot vērā maksimāli pieļaujamās koncentrācijas.

Ļoti svarīgas ir likuma prasības attiecībā uz augu aizsardzības līdzekļu, minerālmēslu un citu preparātu lietošanu. Visi likumdošanas pasākumi veido preventīvu sistēmu, kuras mērķis ir novērst gaisa piesārņojumu.

Likums paredz ne tikai kontroli pār tā prasību izpildi, bet arī atbildību par to pārkāpšanu. Īpašs pants nosaka sabiedrisko organizāciju un iedzīvotāju lomu gaisa vides aizsardzības pasākumu īstenošanā, uzliek par pienākumu aktīvi palīdzēt valsts iestādēm šajos jautājumos, jo tikai plaša sabiedrības līdzdalība ļaus īstenot šī likuma noteikumus. Tādējādi tajā teikts, ka valsts lielu nozīmi piešķir labvēlīga atmosfēras gaisa stāvokļa saglabāšanai, tā atjaunošanai un uzlabošanai, lai nodrošinātu cilvēkiem vislabākos dzīves apstākļus - viņu darbu, dzīvi, atpūtu un veselības aizsardzību.

Uzņēmumus vai to atsevišķās ēkas un būves, kuru tehnoloģiskie procesi ir kaitīgu un nepatīkami smakojošu vielu izplūdes atmosfēras gaisā avots, no dzīvojamām ēkām atdala sanitārās aizsargjoslas. Uzņēmumu un objektu sanitāro aizsargjoslu var palielināt, ja nepieciešams un pienācīgi pamatot, ne vairāk kā 3 reizes, atkarībā no šādiem iemesliem: a) paredzēto vai iespējamo īstenošanai paredzēto vai iespējamo emisiju atmosfērā attīrīšanas metožu efektivitāte; b) metožu trūkums emisiju attīrīšanai; c) dzīvojamo ēku izvietošana, ja nepieciešams, aizvēja pusē attiecībā pret uzņēmumu iespējamā gaisa piesārņojuma zonā; d) vēja rozes un citi nelabvēlīgi vietējie apstākļi (piemēram, bieži klusums un migla); e) jaunu, vēl nepietiekami izpētītu, sanitāri kaitīgu nozaru celtniecība.

Sanitāro aizsargjoslu izmēri atsevišķām lielo uzņēmumu grupām vai kompleksiem ķīmiskajā, naftas pārstrādes, metalurģijas, mašīnbūves un citās nozarēs, kā arī termoelektrostacijām ar emisijām, kas rada lielu dažādu kaitīgu vielu koncentrāciju gaisā un ir īpaši nelabvēlīga ietekme uz veselību un sanitāri higiēniski iedzīvotāju dzīves apstākļi tiek noteikti katrā konkrētā gadījumā ar Veselības ministrijas un Krievijas Gosstroja kopīgu lēmumu.

Sanitāro aizsargjoslu efektivitātes paaugstināšanai to teritorijā tiek stādīti koki, krūmi un zālaugu veģetācija, kas samazina rūpniecisko putekļu un gāzu koncentrāciju. To uzņēmumu sanitārajās aizsargjoslās, kas intensīvi piesārņo atmosfēras gaisu ar veģetācijai kaitīgām gāzēm, jāaudzē gāzizturīgākie koki, krūmi un stiebrzāles, ņemot vērā agresivitātes pakāpi un rūpniecisko izmešu koncentrāciju. Sevišķi kaitīgas veģetācijai ir emisijas no ķīmiskās rūpniecības (sēra un sērskābes anhidrīda, sērūdeņraža, sērskābes, slāpekļskābes, fluorskābes un bromskābes, hlora, fluora, amonjaka u.c.), melnās un krāsainās metalurģijas, ogļu un siltumenerģijas rūpniecības.

2. Hidrosfēra

Ūdens vienmēr ir ieņēmis un arī turpmāk ieņems īpašu vietu starp Zemes dabas resursiem. Tas ir vissvarīgākais dabas resurss, jo tas, pirmkārt, ir nepieciešams cilvēka un katras dzīvas būtnes dzīvībai. Ūdeni cilvēks izmanto ne tikai ikdienā, bet arī rūpniecībā un lauksaimniecībā.

Ūdens vidi, kurā ietilpst virszemes un gruntsūdeņi, sauc par hidrosfēru. Virszemes ūdens galvenokārt ir koncentrēts Pasaules okeānā, kas satur aptuveni 91% no visa ūdens uz Zemes. Ūdens okeānā (94%) un pazemē ir sāļš. Saldūdens daudzums ir 6% no kopējā ūdens daudzuma uz Zemes, un ļoti neliela daļa no tā ir pieejama vietās, kas ir viegli pieejamas ieguvei. Lielāko daļu saldūdens satur sniegs, saldūdens aisbergi un ledāji (1,7%), kas atrodas galvenokārt dienvidu polārā loka reģionos, kā arī dziļi pazemē (4%).

Šobrīd cilvēce izmanto 3,8 tūkstošus kubikmetru. km. ūdens gadā, un patēriņu var palielināt līdz maksimāli 12 tūkstošiem kubikmetru. km. Pie pašreizējiem ūdens patēriņa pieauguma tempiem ar to pietiks nākamajiem 25-30 gadiem. Gruntsūdeņu atsūknēšana noved pie augsnes un ēku iegrimšanas un gruntsūdens līmeņa pazemināšanās par desmitiem metru.

Ūdenim ir liela nozīme rūpnieciskajā un lauksaimnieciskajā ražošanā. Ir labi zināms, ka tas ir nepieciešams cilvēka, visu augu un dzīvnieku ikdienas vajadzībām. Daudzām dzīvām būtnēm tas kalpo kā dzīvotne.

Pilsētu izaugsme, straujā rūpniecības attīstība, lauksaimniecības intensifikācija, apūdeņoto zemju ievērojamā paplašināšanās, kultūras un dzīves apstākļu uzlabošanās un virkne citu faktoru arvien vairāk sarežģī ūdensapgādes problēmu.

Katrs Zemes iedzīvotājs vidēji patērē 650 kubikmetrus. m ūdens gadā (1780 litri dienā). Taču, lai apmierinātu fizioloģiskās vajadzības, pietiek ar 2,5 litriem dienā, t.i. apmēram 1 kub. m gadā. Lauksaimniecībai liels ūdens daudzums (69%) nepieciešams galvenokārt apūdeņošanai; 23% ūdens patērē rūpniecība; 6% tiek tērēti ikdienas dzīvē.

Ņemot vērā ūdens vajadzības rūpniecībai un lauksaimniecībai, ūdens patēriņš mūsu valstī ir no 125 līdz 350 litriem dienā uz vienu cilvēku (Sanktpēterburgā 450 litri, Maskavā - 400 litri).

Attīstītajās valstīs katram iedzīvotājam ir 200-300 litri ūdens dienā. Tajā pašā laikā 60% zemes nav pietiekami daudz saldūdens. Ceturtdaļai cilvēces (aptuveni 1,5 miljoniem cilvēku) tā trūkst, bet vēl 500 miljoni cieš no dzeramā ūdens trūkuma un sliktas kvalitātes, kas noved pie zarnu slimībām.

Lielākā daļa ūdens pēc izmantošanas sadzīves vajadzībām tiek atgriezta upēs notekūdeņu veidā.

Darba mērķis: izskatīt galvenos Hidrosfēras piesārņojuma avotus un veidus, kā arī notekūdeņu attīrīšanas metodes.

Saldūdens trūkums jau kļūst par globālu problēmu. Rūpniecības un lauksaimniecības arvien pieaugošās vajadzības pēc ūdens liek visām pasaules valstīm, zinātniekiem meklēt dažādus līdzekļus šīs problēmas risināšanai.

Pašreizējā posmā ir noteikti šādi ūdens resursu racionālas izmantošanas virzieni: pilnīgāka saldūdens resursu izmantošana un paplašināta atražošana; jaunu tehnoloģisko procesu izstrāde ūdenstilpju piesārņojuma novēršanai un saldūdens patēriņa samazināšanai.

Zemes hidrosfēras uzbūve

Hidrosfēra ir Zemes ūdens apvalks. Tajā ietilpst: virszemes un gruntsūdeņi, kas tieši vai netieši nodrošina dzīvo organismu dzīvībai svarīgo darbību, kā arī ūdens, kas nokrīt nokrišņu veidā. Ūdens aizņem lielāko biosfēras daļu. No 510 miljoniem km2 no kopējās zemes virsmas platības Pasaules okeāns veido 361 miljonu km2 (71%). Okeāns ir galvenais saules enerģijas uztvērējs un akumulators, jo ūdenim ir augsta siltumvadītspēja. Ūdens vides galvenās fizikālās īpašības ir tās blīvums (800 reizes lielāks par gaisa blīvumu) un viskozitāte (55 reizes lielāks par gaisu). Turklāt ūdenim ir raksturīga mobilitāte telpā, kas palīdz saglabāt fizikālo un ķīmisko īpašību relatīvo viendabīgumu. Ūdenstilpnēm raksturīga temperatūras stratifikācija, t.i. ūdens temperatūras izmaiņas līdz ar dziļumu. Temperatūras režīmam ir būtiskas ikdienas, sezonālas, gada svārstības, taču kopumā ūdens temperatūras svārstību dinamika ir mazāka nekā gaisa. Ūdens gaismas režīmu zem virsmas nosaka tā caurspīdīgums (duļķainība). No šīm īpašībām ir atkarīga baktēriju, fitoplanktona un augstāko augu fotosintēze un līdz ar to organisko vielu uzkrāšanās, kas iespējama tikai eifoniskās zonas ietvaros, t.i. slānī, kur sintēzes procesi dominē pār elpošanas procesiem. Duļķainība un caurspīdīgums ir atkarīgs no organiskās un minerālās izcelsmes suspendēto vielu satura ūdenī. No nozīmīgākajiem abiotiskajiem faktoriem ūdenstilpēs dzīvojošajiem organismiem jāatzīmē ūdens sāļums - tajā izšķīdušo karbonātu, sulfātu un hlorīdu saturs. Saldūdeņos to ir maz, un dominē karbonāti (līdz 80%). Okeāna ūdenī dominē hlorīdi un zināmā mērā sulfāti. Gandrīz visi periodiskās sistēmas elementi, ieskaitot metālus, ir izšķīdināti jūras ūdenī. Vēl viena ūdens ķīmisko īpašību iezīme ir saistīta ar izšķīdušā skābekļa un oglekļa dioksīda klātbūtni tajā. Īpaši svarīgs ir skābeklis, kas nonāk ūdens organismu elpošanā. Organismu dzīvībai svarīgā darbība un izplatība ūdenī ir atkarīga no ūdeņraža jonu koncentrācijas (pH). Visi ūdens iemītnieki - hidrobionti ir pielāgojušies noteiktam pH līmenim: vieni dod priekšroku skābai, citi - sārmainai, bet citi - neitrālai videi. Šo īpašību izmaiņas, galvenokārt rūpnieciskas ietekmes rezultātā, izraisa ūdens organismu nāvi vai dažu sugu aizstāšanu ar citām.

Galvenie hidrosfēras piesārņojuma veidi.

Ar ūdens resursu piesārņojumu saprot jebkādas ūdens fizikālo, ķīmisko un bioloģisko īpašību izmaiņas ūdenskrātuvēs sakarā ar šķidru, cietu un gāzveida vielu noplūdi tajos, kas rada vai var radīt neērtības, padarot šo rezervuāru ūdeni bīstamu izmantošanu, radot kaitējumu tautsaimniecībai, veselībai un sabiedrības drošībai. Piesārņojuma avoti ir objekti, no kuriem izplūst vai citādi ūdenstilpēs nonāk kaitīgas vielas, kas pasliktina virszemes ūdeņu kvalitāti, ierobežo to izmantošanu, kā arī negatīvi ietekmē grunts un piekrastes ūdenstilpņu stāvokli.

Galvenie ūdenstilpju piesārņojuma un aizsērēšanas avoti ir nepietiekami attīrīti notekūdeņi no rūpniecības un komunālajiem uzņēmumiem, lieliem lopkopības kompleksiem, ražošanas atkritumi no rūdas derīgo izrakteņu izstrādes; ūdens raktuves, raktuves, kokmateriālu apstrāde un leģēšana; ūdens un dzelzceļa transporta izplūdes; linu pirmapstrādes atkritumi, pesticīdi u.c. Piesārņojošo vielu nokļūšana dabiskajās ūdenstilpēs izraisa kvalitatīvas ūdens izmaiņas, kas galvenokārt izpaužas ūdens fizikālo īpašību izmaiņās, jo īpaši nepatīkamas smakas, garšas u.c. parādīšanā); mainot ūdens ķīmisko sastāvu, jo īpaši, kaitīgo vielu parādīšanos tajā, peldošu vielu klātbūtni uz ūdens virsmas un to nogulsnēšanos rezervuāru dibenā.

Fenols ir diezgan kaitīgs rūpniecisko ūdeņu piesārņotājs. Tas ir atrodams daudzu naftas ķīmijas rūpnīcu notekūdeņos. Tajā pašā laikā krasi samazinās rezervuāru bioloģiskie procesi, to pašattīrīšanās process, ūdens iegūst specifisku karbolskābes smaržu.

Rezervuāru iedzīvotāju dzīvi nelabvēlīgi ietekmē celulozes un papīra rūpniecības notekūdeņi. Koksnes masas oksidēšanu pavada ievērojama skābekļa daudzuma uzsūkšanās, kas izraisa olu, mazuļu un pieaugušo zivju nāvi. Šķiedras un citas nešķīstošās vielas aizsprosto ūdeni un pasliktina tā fizikālās un ķīmiskās īpašības. No trūdošas koksnes un mizas ūdenī nonāk dažādi tanīni. Sveķi un citi ekstrakcijas produkti sadalās un absorbē daudz skābekļa, izraisot zivju, īpaši mazuļu un ikru, nāvi. Turklāt kurmju sakausējumi stipri aizsprosto upes, un dreifējošais koks bieži pilnībā aizsprosto to dibenu, atņemot zivīm nārsta un barības vietas.

Nafta un naftas produkti pašreizējā stadijā ir galvenie iekšējo ūdeņu, ūdeņu un jūras, Pasaules okeāna piesārņotāji. Nokļūstot ūdenstilpēs, tie rada dažāda veida piesārņojumu: uz ūdens peldošu naftas plēvi, ūdenī izšķīdinātus vai emulģētus naftas produktus, smagās frakcijas, kas nosēdušās dibenā u.c. Tas kavē fotosintēzes procesus ūdenī, jo tiek pārtraukta piekļuve saules gaismai, kā arī izraisa augu un dzīvnieku nāvi. Tajā pašā laikā mainās ūdens smarža, garša, krāsa, virsmas spraigums, viskozitāte, samazinās skābekļa daudzums, parādās kaitīgas organiskas vielas, ūdens iegūst toksiskas īpašības un rada draudus ne tikai cilvēkiem. 12 g eļļas padara tonnu ūdens nederīgu patēriņam. Katra tonna eļļas veido eļļas plēvi platībā līdz 12 kvadrātmetriem. km. Ietekmēto ekosistēmu atjaunošana ilgst 10-15 gadus.

Atomelektrostacijas piesārņo upes ar radioaktīviem atkritumiem. Radioaktīvās vielas koncentrē mazākie planktona mikroorganismi un zivis, pēc tam tās pa barības ķēdi tiek pārnestas uz citiem dzīvniekiem. Ir noskaidrots, ka planktona iemītnieku radioaktivitāte ir tūkstošiem reižu augstāka nekā ūdens, kurā tie dzīvo.

Notekūdeņi ar paaugstinātu radioaktivitāti (100 karija uz 1 litru vai vairāk) ir pakļauti apglabāšanai pazemes beznoteces baseinos un īpašās tvertnēs.

Iedzīvotāju skaita pieaugums, veco pilsētu paplašināšanās un jaunu pilsētu rašanās ir būtiski palielinājusi sadzīves notekūdeņu plūsmu iekšējos ūdeņos. Šie notekūdeņi ir kļuvuši par upju un ezeru piesārņojuma avotu ar patogēnām baktērijām un helmintiem. Ikdienā plaši izmantotie sintētiskie mazgāšanas līdzekļi piesārņo ūdenstilpes vēl lielākā mērā. Tos plaši izmanto arī rūpniecībā un lauksaimniecībā. Tajos esošās ķīmiskās vielas, nokļūstot upēs un ezeros ar notekūdeņiem, būtiski ietekmē ūdenstilpju bioloģisko un fizisko režīmu. Tā rezultātā samazinās ūdens spēja piesātināties ar skābekli, un tiek paralizēta baktēriju darbība, kas mineralizē organiskās vielas.

Nopietnas bažas rada ūdenstilpju piesārņojums ar pesticīdiem un minerālmēsliem, kas nāk no laukiem kopā ar lietus un kušanas ūdens strūklām. Pētījumu rezultātā, piemēram, ir pierādīts, ka ūdenī esošie insekticīdi suspensiju veidā izšķīst naftas produktos, kas piesārņo upes un ezerus. Šī mijiedarbība izraisa ievērojamu ūdensaugu oksidatīvo funkciju pavājināšanos. Nokļūstot ūdenstilpēs, pesticīdi uzkrājas planktonā, bentosā, zivīs un caur barības ķēdi nonāk cilvēka organismā, ietekmējot gan atsevišķus orgānus, gan organismu kopumā.

Saistībā ar lopkopības intensificēšanu arvien vairāk par sevi liek manīt arī šīs lauksaimniecības nozares uzņēmumu notekūdeņi.

Notekūdeņi, kas satur augu šķiedras, dzīvnieku un augu taukus, fekālijas, augļu un dārzeņu atliekas, ādas un celulozes un papīra rūpniecības, cukura un alus darītavu, gaļas un piena, konservu un konditorejas rūpniecības atkritumus ir ūdenstilpju organiskā piesārņojuma cēlonis. .

Notekūdeņos parasti ir aptuveni 60% organiskas izcelsmes vielu, bioloģiskais (baktērijas, vīrusi, sēnītes, aļģes) piesārņojums komunālajos, ārstniecības un sanitārajos ūdeņos un atkritumi no ādas un vilnas mazgāšanas uzņēmumiem pieder pie vienas organiskās kategorijas.

Nopietna vides problēma ir tāda, ka parastais ūdens izmantošanas veids siltuma absorbēšanai termoelektrostacijās ir tieši sūknēt svaigu ezera vai upju ūdeni caur dzesētāju un pēc tam to atdot atpakaļ dabiskajos rezervuāros bez iepriekšējas dzesēšanas. 1000 MW spēkstacijai nepieciešams ezers 810 hektāru platībā un aptuveni 8,7 m dziļumā.

Elektrostacijas var paaugstināt ūdens temperatūru par 5-15 C, salīdzinot ar apkārtējo vidi.Dabiskos apstākļos ar lēnu temperatūras paaugstināšanos vai pazemināšanos zivis un citi ūdens organismi pamazām pielāgojas apkārtējās vides temperatūras izmaiņām. Bet, ja karsto notekūdeņu noplūdes no rūpniecības uzņēmumiem rezultātā upēs un ezeros ātri izveidojas jauns temperatūras režīms, nepietiek laika aklimatizācijai, dzīvie organismi saņem karstuma šoku un iet bojā.

Karstuma šoks ir ārkārtējs termiskā piesārņojuma rezultāts. Sildīto notekūdeņu novadīšanai ūdenstilpēs var būt citas, mānīgākas sekas. Viens no tiem ir ietekme uz vielmaiņas procesiem.

Ūdens temperatūras paaugstināšanās rezultātā tajā samazinās skābekļa saturs, savukārt dzīvu organismu nepieciešamība pēc tā palielinās. Paaugstināta nepieciešamība pēc skābekļa, tā trūkums izraisa smagu fizioloģisku stresu un pat nāvi. Mākslīgā ūdens sildīšana var būtiski mainīt zivju uzvedību – izraisīt savlaicīgu nārstu, traucēt migrāciju

Ūdens temperatūras paaugstināšanās var izjaukt rezervuāru floras struktūru. Aukstam ūdenim raksturīgās aļģes tiek aizstātas ar termofīlākām un, visbeidzot, augstās temperatūrās tās pilnībā nomainās, savukārt rezervuāros rodas labvēlīgi apstākļi zilaļģu masveida attīstībai - tā sauktajai "ūdens ziedēšanai". . Visas iepriekš minētās ūdenstilpņu termiskā piesārņojuma sekas nodara lielu kaitējumu dabiskajām ekosistēmām un izraisa kaitīgas izmaiņas cilvēka vidē. Termiskā piesārņojuma radītos bojājumus var iedalīt: - ekonomiskajos (zaudējumi ūdenstilpju produktivitātes samazināšanās dēļ, piesārņojuma seku likvidēšanas izmaksas); sociālais (estētiskais kaitējums ainavas degradācijas dēļ); vide (unikālu ekosistēmu neatgriezeniska iznīcināšana, sugu izzušana, ģenētiski bojājumi).

Tagad ir skaidrs ceļš, kas ļaus cilvēkiem izvairīties no ekoloģiskā strupceļa. Tās ir bezatkritumu un zemu atkritumu tehnoloģijas, atkritumu pārvēršana noderīgos resursos. Taču, lai ideju īstenotu dzīvē, būs vajadzīgi gadu desmiti.

Notekūdeņu attīrīšanas metodes

Notekūdeņu attīrīšana ir notekūdeņu attīrīšana, lai iznīcinātu vai noņemtu no tiem kaitīgās vielas. Tīrīšanas metodes var iedalīt mehāniskās, ķīmiskās, fizikāli ķīmiskās un bioloģiskās.

Mehāniskās metodes būtība

attīrīšana sastāv no tā, ka esošie piemaisījumi tiek noņemti no notekūdeņiem, nostādinot un filtrējot. Mehāniskā attīrīšana ļauj izolēt līdz 60-75% nešķīstošo piemaisījumu no sadzīves notekūdeņiem un līdz 95% no rūpnieciskajiem notekūdeņiem, no kuriem daudzi (kā vērtīgi materiāli) tiek izmantoti ražošanā.

Ķīmiskā metode sastāv no tā, ka notekūdeņiem tiek pievienoti dažādi ķīmiskie reaģenti, kas reaģē ar piesārņotājiem un izgulsnē tos nešķīstošu nogulšņu veidā. Ķīmiskā tīrīšana nodrošina nešķīstošo piemaisījumu samazinājumu līdz 95% un šķīstošo piemaisījumu samazinājumu līdz 25%.

Ar fizikāli ķīmisko metodi

Attīrot notekūdeņus, tiek noņemti smalki izkliedēti un izšķīdušie neorganiskie piemaisījumi un tiek iznīcinātas organiskās un vāji oksidētās vielas. No fizikāli ķīmiskajām metodēm visbiežāk izmanto koagulāciju, oksidēšanu, sorbciju, ekstrakciju utt., Kā arī elektrolīzi. Elektrolīze ir organisko vielu iznīcināšana notekūdeņos un metālu, skābju un citu neorganisku vielu ekstrakcija ar elektriskās strāvas plūsmu. Notekūdeņu attīrīšana, izmantojot elektrolīzi, ir efektīva svina un vara rūpnīcās, krāsu un laku rūpniecībā.

Notekūdeņus attīra arī, izmantojot ultraskaņu, ozonu, jonu apmaiņas sveķus un augstu spiedienu. Tīrīšana ar hlorēšanu ir sevi pierādījusi labi.

No notekūdeņu attīrīšanas metodēm liela nozīme būtu bioloģiskajai metodei, kuras pamatā ir upju un citu ūdenstilpju bioķīmiskās pašattīrīšanās likumu izmantošana. Tiek izmantotas dažāda veida bioloģiskās ierīces: biofiltri, bioloģiskie dīķi uc Biofiltros notekūdeņi tiek izvadīti caur rupji graudaina materiāla slāni, kas pārklāts ar plānu baktēriju plēvi. Pateicoties šai plēvei, intensīvi norit bioloģiskās oksidēšanās procesi.

Bioloģiskajos dīķos notekūdeņu attīrīšanā piedalās visi rezervuārā mītošie organismi. Pirms bioloģiskās attīrīšanas notekūdeņi tiek pakļauti mehāniskai attīrīšanai, bet pēc bioloģiskās (lai likvidētu patogēnās baktērijas) un ķīmiskās attīrīšanas – hlorēšanu ar šķidru hloru vai balinātāju. Dezinfekcijai tiek izmantotas arī citas fizikālās un ķīmiskās metodes (ultraskaņa, elektrolīze, ozonēšana utt.). Bioloģiskā metode dod vislabākos rezultātus sadzīves atkritumu, kā arī naftas pārstrādes rūpnīcu, celulozes un papīra rūpniecības un mākslīgās šķiedras ražošanas atkritumu apstrādē.

Lai samazinātu hidrosfēras piesārņojumu, vēlams atkārtoti izmantot slēgtos, resursus taupošos, bezatkritumu procesos rūpniecībā, pilienu apūdeņošanā lauksaimniecībā un ekonomisku ūdens izmantošanu ražošanā un mājās.

3. Litosfēra

Laika posmu no 1950. gada līdz mūsdienām sauc par zinātnes un tehnoloģiju revolūcijas periodu. Līdz 20. gadsimta beigām notika milzīgas izmaiņas tehnoloģijās, parādījās jauni saziņas līdzekļi un informācijas tehnoloģijas, kas krasi mainīja informācijas apmaiņas iespējas un saveda kopā planētas attālākos punktus. Pasaule burtiski strauji mainās mūsu acu priekšā, un cilvēce savās darbībās ne vienmēr iet kopsolī ar šīm izmaiņām.

Vides problēmas neradās pašas no sevis. Tas ir civilizācijas dabiskās attīstības rezultāts, kurā iepriekš formulētie cilvēku uzvedības noteikumi attiecībās ar vidi un cilvēku sabiedrībā, kas atbalstīja ilgtspējīgu eksistenci, nonāca pretrunā ar jaunajiem apstākļiem, ko radīja zinātnes un tehnoloģiju progress. . Jaunajos apstākļos ir jāveido gan jauni uzvedības noteikumi, gan jauna morāle, ņemot vērā visas dabaszinātņu zināšanas. Lielākās grūtības, kas daudz ko nosaka vides problēmu risināšanā, joprojām ir cilvēku sabiedrības kopumā un daudzu tās vadītāju nepietiekamās rūpes par vides saglabāšanas problēmām.

Litosfēra, tās uzbūve

Cilvēks eksistē noteiktā telpā, un šīs telpas galvenā sastāvdaļa ir zemes virsma – litosfēras virsma.

Litosfēra tiek saukta par cieto Zemes apvalku, kas sastāv no zemes garozas un augšējās mantijas slāņa, kas atrodas zem zemes garozas. Zemes garozas apakšējās robežas attālums no Zemes virsmas svārstās 5-70 km robežās, un Zemes mantija sasniedz 2900 km dziļumu. Aiz tā 6371 km attālumā no virsmas atrodas kodols.

Zeme aizņem 29,2% no zemeslodes virsmas. Litosfēras augšējos slāņus sauc par augsni. Augsnes segums ir vissvarīgākais dabiskais veidojums un Zemes biosfēras sastāvdaļa. Tas ir augsnes apvalks, kas nosaka daudzus biosfērā notiekošos procesus.

Augsne ir galvenais pārtikas avots, nodrošinot 95–97% pasaules iedzīvotāju pārtikas resursu. Zemes resursu platība pasaulē ir 129 miljoni kvadrātmetru. km jeb 86,5% no zemes platības. Aramzeme un daudzgadīgie stādījumi lauksaimniecībā izmantojamās zemes sastāvā aizņem aptuveni 10% no zemes, pļavas un ganības - 25% no zemes. Augsnes auglība un klimatiskie apstākļi nosaka ekoloģisko sistēmu pastāvēšanas un attīstības iespējamību uz Zemes. Diemžēl nepareizas izmantošanas dēļ katru gadu tiek zaudēta daļa auglīgās zemes. Tādējādi pēdējā gadsimta laikā paātrinātas erozijas rezultātā ir zaudēti 2 miljardi hektāru auglīgās zemes, kas ir 27% no kopējās lauksaimniecībā izmantojamās zemes platības.

Augsnes piesārņojuma avoti.

Litosfēra ir piesārņota ar šķidriem un cietiem piesārņotājiem un atkritumiem. Konstatēts, ka gadā uz vienu Zemes iedzīvotāju rodas viena tonna atkritumu, tajā skaitā vairāk nekā 50 kg grūti sadalāmu polimēru.

Augsnes piesārņojuma avotus var klasificēt šādi.

Dzīvojamās ēkas un komunālie pakalpojumi. Piesārņojošo vielu sastāvā šajā avotu kategorijā dominē sadzīves atkritumi, pārtikas atkritumi, būvniecības atkritumi, apkures sistēmu atkritumi, nolietoti sadzīves priekšmeti u.c. Tas viss tiek savākts un nogādāts poligonos. Lielajām pilsētām sadzīves atkritumu savākšana un iznīcināšana poligonos ir kļuvusi par neatrisināmu problēmu. Vienkāršu atkritumu dedzināšanu pilsētas izgāztuvēs pavada toksisku vielu izdalīšanās. Dedzinot šādus priekšmetus, piemēram, hloru saturošus polimērus, veidojas ļoti toksiskas vielas - dioksīdi. Neskatoties uz to, pēdējos gados ir izstrādātas metodes sadzīves atkritumu iznīcināšanai, tos sadedzinot. Daudzsološa metode ir šādu gružu sadedzināšana virs karstiem metālu kausējumiem.

Rūpniecības uzņēmumi. Cietie un šķidrie rūpnieciskie atkritumi pastāvīgi satur vielas, kurām var būt toksiska ietekme uz dzīviem organismiem un augiem. Piemēram, krāsaino smago metālu sāļi parasti atrodas metalurģijas rūpniecības atkritumos. Mašīnbūves nozare vidē izdala cianīdus, arsēna un berilija savienojumus; plastmasas un mākslīgo šķiedru ražošanā veidojas atkritumi, kas satur fenolu, benzolu, stirolu; sintētisko kaučuku ražošanā augsnē nokļūst katalizatoru atkritumi, nekvalitatīvi polimēru recekļi; gumijas izstrādājumu ražošanā vidē nonāk putekļiem līdzīgas sastāvdaļas, sodrēji, kas nosēžas uz augsnes un augiem, gumijas-tekstila un gumijas detaļu atkritumi, un riepu ekspluatācijas laikā nolietotas un bojātas riepas, iekšējās caurules un loku lentes. Nolietoto riepu uzglabāšana un utilizācija šobrīd ir neatrisināta problēma, jo tā bieži izraisa lielus ugunsgrēkus, kurus ir ļoti grūti nodzēst. Lietotu riepu izmantošanas pakāpe nepārsniedz 30% no to kopējā tilpuma.

Transports. Iekšdedzes dzinēju darbības laikā intensīvi izdalās slāpekļa oksīdi, svins, ogļūdeņraži, oglekļa monoksīds, sodrēji un citas vielas, kas nogulsnējas uz zemes virsmas vai uzsūcas augos. Pēdējā gadījumā šīs vielas nonāk arī augsnē un ir iesaistītas ciklā, kas saistīts ar barības ķēdēm.

Lauksaimniecība. Augsnes piesārņojums lauksaimniecībā rodas, ieviešot milzīgu daudzumu minerālmēslu un pesticīdu. Ir zināms, ka daži pesticīdi satur dzīvsudrabu.

Augsnes piesārņojums ar smagajiem metāliem. Smagie metāli ir krāsainie metāli, kuru blīvums ir lielāks nekā dzelzs. Tajos ietilpst svins, varš, cinks, niķelis, kadmijs, kobalts, hroms, dzīvsudrabs.

Smago metālu iezīme ir tāda, ka nelielos daudzumos gandrīz visi tie ir nepieciešami augiem un dzīviem organismiem. Cilvēka organismā smagie metāli ir iesaistīti dzīvībai svarīgos bioķīmiskos procesos. Tomēr pieļaujamā daudzuma pārsniegšana izraisa nopietnas slimības.

...

Līdzīgi dokumenti

Hidrosfēras, litosfēras, Zemes atmosfēras stāvoklis un to piesārņojuma cēloņi. Uzņēmumu atkritumu apglabāšanas metodes. Veidi, kā iegūt alternatīvus enerģijas avotus, kas nekaitē dabai. Vides piesārņojuma ietekme uz cilvēku veselību.

abstrakts, pievienots 02.11.2010


Biosfēras kā planētas Zeme dzīvā apvalka jēdziens un struktūra. Galvenās atmosfēras, hidrosfēras, litosfēras, mantijas un Zemes kodola īpašības. Dzīvās vielas ķīmiskais sastāvs, masa un enerģija. Procesi un parādības, kas notiek dzīvajā un nedzīvajā dabā.

abstrakts, pievienots 07.11.2013


Atmosfēras, hidrosfēras un litosfēras piesārņojuma avoti. Metodes to aizsardzībai pret ķīmiskiem piemaisījumiem. Putekļu savākšanas sistēmas un ierīces, putekļainā gaisa tīrīšanas mehāniskās metodes. erozijas procesi. Augsnes seguma piesārņojuma normēšana.

lekciju kurss, pievienots 03.04.2015


Dabiski gaisa piesārņojuma avoti. Sausās sedimentācijas jēdziens, tās aprēķināšanas metodes. Slāpekļa un hlora savienojumi kā galvenās vielas, kas iznīcina ozona slāni. Atkritumu pārstrādes un apglabāšanas problēma. Ūdens piesārņojuma ķīmiskais indikators.

tests, pievienots 23.02.2009


Gaisa piesārņojums. Hidrosfēras piesārņojuma veidi. Okeānu un jūru piesārņojums. Upju un ezeru piesārņojums. Dzeramais ūdens. Ūdenstilpju piesārņojuma problēmas aktualitāte. Notekūdeņu nolaišana rezervuāros. Notekūdeņu attīrīšanas metodes.

anotācija, pievienota 06.10.2006


Cilvēks un vide: mijiedarbības vēsture. Fizikālais, ķīmiskais, informatīvais un bioloģiskais piesārņojums, kas pārkāpj cirkulācijas un vielmaiņas procesus, to sekas. Hidrosfēras un litosfēras piesārņojuma avoti Ņižņijnovgorodā.

abstrakts, pievienots 03.06.2014


Galvenie biosfēras piesārņojuma veidi. Antropogēnais atmosfēras, litosfēras un augsnes piesārņojums. Hidrosfēras piesārņojuma rezultāts. Atmosfēras piesārņojuma ietekme uz cilvēka ķermeni. Pasākumi, lai novērstu antropogēno ietekmi uz vidi.

prezentācija, pievienota 08.12.2014


Ražošana, kas ietekmē vidi. Gaisa piesārņojuma veidi būvniecības laikā. Atmosfēras aizsardzības pasākumi. Hidrosfēras piesārņojuma avoti. Teritoriju sanitārija un uzkopšana. Pārmērīga trokšņa avoti, kas saistīti ar celtniecības aprīkojumu.

prezentācija, pievienota 22.10.2013


Vispārīga informācija par antropogēno faktoru ietekmi uz sabiedrības veselību. Atmosfēras, hidrosfēras un litosfēras piesārņojuma ietekme uz cilvēka veselību. Ar gaisa piesārņojumu saistīto slimību saraksts. Galvenie briesmu avoti.

abstrakts, pievienots 07/11/2013


Rūpnieciskie biosfēras piesārņojuma avoti. Kaitīgo vielu klasifikācija pēc ietekmes uz cilvēku pakāpes. Sanitāri epidēmijas situācija pilsētās. Nepilnības cieto, šķidro sadzīves un rūpniecības atkritumu neitralizācijas un apglabāšanas organizācijā.

Lai noteiktu biosfēras pamatīpašības, vispirms ir jāsaprot, ar ko mums ir darīšana. Kāda ir tās organizācijas un pastāvēšanas forma? Kā tas darbojas un mijiedarbojas ar ārpasauli? Galu galā, kas tas ir?

No termina parādīšanās 19. gadsimta beigās līdz holistiskas doktrīnas radīšanai, ko veica bioģeoķīmiķis un filozofs V.I. Vernadskis, jēdziena "biosfēra" definīcija ir piedzīvojusi būtiskas izmaiņas. No vietas vai teritorijas kategorijas, kurā dzīvo dzīvi organismi, tā ir pārgājusi uz sistēmas kategoriju, kas sastāv no elementiem vai daļām, kas funkcionē saskaņā ar noteiktiem noteikumiem, lai sasniegtu noteiktu mērķi. Tieši no tā, kā uzskatīt biosfēru, tas ir atkarīgs no tā, kādas īpašības tai piemīt.

Termina pamatā ir sengrieķu vārdi: βιος — dzīvība un σφαρα — sfēra vai bumba. Tas ir, tas ir kaut kāds Zemes apvalks, kurā ir dzīvība. Zeme kā neatkarīga planēta, pēc zinātnieku domām, radās pirms aptuveni 4,5 miljardiem gadu, un pēc miljarda gadu uz tās parādījās dzīvība.

Arhejas, proterozoja un fanerozoja laikmets. Eoni sastāv no laikmetiem. Pēdējais sastāv no paleozoja, mezozoja un kainozoja. Eras no periodiem. Kainozojs no paleogēna un neogēna. Periodi no laikmetiem. Pašreizējais – holocēns – sākās pirms 11,7 tūkstošiem gadu.

Pavairošanas robežas un slāņi

Biosfērai ir vertikāls un horizontāls sadalījums. Vertikāli tā ir nosacīti sadalīta trīs slāņos, kur pastāv dzīvība. Tās ir litosfēra, hidrosfēra un atmosfēra. Litosfēras apakšējā robeža sasniedz 7,5 km no Zemes virsmas. Hidrosfēra atrodas starp litosfēru un atmosfēru. Tās maksimālais dziļums ir 11 km. Atmosfēra pārklāj planētu no augšas, un dzīvība tajā pastāv, domājams, līdz 20 km augstumā.

Papildus vertikālajiem slāņiem biosfērai ir horizontāls dalījums vai zonējums. Tās ir izmaiņas dabiskajā vidē no Zemes ekvatora līdz tās poliem. Planētai ir bumbiņas forma, tāpēc gaismas un siltuma daudzums, kas nonāk tās virsmā, ir atšķirīgs. Lielākās zonas ir ģeogrāfiskās zonas. Sākot no ekvatora, tas vispirms iet ekvatoriālā, virs tropiskā, tad mērenā klimata un visbeidzot pie poliem - arktiskā vai antarktiskā. Jostu iekšpusē ir dabiskas zonas: meži, stepes, tuksneši, tundras utt. Šīs zonas ir raksturīgas ne tikai zemei, bet arī okeāniem. Biosfēras horizontālajai atrašanās vietai ir savs augstums. To nosaka litosfēras virsmas struktūra un atšķiras no kalna pakājes līdz tās virsotnei.

Līdz šim mūsu planētas florā un faunā ir aptuveni 3 000 000 sugu, un tas ir tikai 5% no kopējā sugu skaita, kurām izdevies "dzīvot" uz Zemes. Zinātnē savu aprakstu ir atraduši aptuveni 1,5 miljoni dzīvnieku sugu un 0,5 miljoni augu sugu. Ir ne tikai neaprakstītas sugas, bet arī neizpētīti Zemes reģioni, kuru sugu saturs nav zināms.

Tādējādi biosfērai ir laika un telpiskais raksturlielums, un to aizpildošais dzīvo organismu sugu sastāvs mainās gan laikā, gan telpā - vertikāli un horizontāli. Tas lika zinātniekiem secināt, ka biosfēra nav plakana struktūra un tai ir laika un telpiskās mainīguma pazīmes. Atliek noteikt, kāda ārējā faktora ietekmē tas mainās laikā, telpā un struktūrā. Šis faktors ir saules enerģija.

Ja pieņemam, ka visu dzīvo organismu sugas neatkarīgi no telpiskā un laika ietvara ir daļas un to kopums ir veselums, tad to mijiedarbība savā starpā un ar ārējo vidi ir sistēma. L fon Bertalanfijs un F.I. Peregudovs, definējot sistēmu, apgalvoja, ka tas ir mijiedarbojošu komponentu komplekss vai elementu kopums, kas ir attiecībās savā starpā un ar vidi, vai savstarpēji saistītu elementu kopums, kas ir izolēti no vides un mijiedarbojas ar to kā veselums.

Sistēma

Biosfēru kā vienotu neatņemamu sistēmu var nosacīti sadalīt tās sastāvdaļās. Visizplatītākais šāds iedalījums ir sugas. Katrs dzīvnieku vai augu veids tiek uzskatīts par sistēmas neatņemamu sastāvdaļu. To var atpazīt arī kā sistēmu, ar savu struktūru un sastāvu. Bet suga neeksistē atsevišķi. Tās pārstāvji dzīvo noteiktā teritorijā, kur mijiedarbojas ne tikai viens ar otru un apkārtējo vidi, bet arī ar citām sugām. Šādu sugu dzīvesvietu vienā apgabalā sauc par ekosistēmu. Savukārt mazākā ekosistēma ir iekļauta lielākajā. Ka vēl vairāk un tā uz globālo – uz biosfēru. Tādējādi biosfēru kā sistēmu var uzskatīt par tādu, kas sastāv no daļām, kas ir vai nu sugas, vai biosfēras. Vienīgā atšķirība ir tā, ka sugu var identificēt, jo tai ir pazīmes, kas to atšķir no citām. Tas ir neatkarīgs un citos veidos - daļas nav iekļautas. Ar biosfērām šāda atšķirība nav iespējama - viena daļa no otras.

zīmes

Sistēmai ir vēl divas nozīmīgas funkcijas. Tas tika izveidots, lai sasniegtu konkrētu mērķi un visas sistēmas darbība ir efektīvāka nekā katra tās daļa atsevišķi.

Tādējādi īpašības kā sistēma tās integritātē, sinerģijā un hierarhijā. Integritāte slēpjas apstāklī, ka savienojumi starp tā daļām jeb iekšējie savienojumi ir daudz spēcīgāki nekā ar vidi vai ārējiem savienojumiem. Sinerģija jeb sistēmiskais efekts ir tāds, ka visas sistēmas iespējas ir daudz lielākas nekā tās daļu spēju summa. Un, lai gan katrs sistēmas elements ir pati sistēma, tā tomēr ir tikai daļa no vispārējās un lielākās. Šī ir tā hierarhija.

Biosfēra ir dinamiska sistēma, kas maina savu stāvokli ārējā ietekmē. Tas ir atvērts, jo apmainās ar vielu un enerģiju ar vidi. Tam ir sarežģīta struktūra, jo tas sastāv no apakšsistēmām. Un visbeidzot, tā ir dabiska sistēma – veidojusies dabisku izmaiņu rezultātā daudzu gadu garumā.

Pateicoties šīm īpašībām, viņa var sevi regulēt un organizēt. Šīs ir biosfēras pamatīpašības.

20. gadsimta vidū pašregulācijas jēdzienu pirmais izmantoja amerikāņu fiziologs Valters Kanons, bet angļu psihiatrs un kibernētiķis Viljams Ross Ešbijs ieviesa pašorganizācijas terminu un formulēja nepieciešamās dažādības likumu. Šis kibernētiskais likums formāli pierādīja vajadzību pēc lielas sugu daudzveidības, lai nodrošinātu sistēmas stabilitāti. Jo lielāka ir daudzveidība, jo lielāka ir iespējamība sistēmai saglabāt savu dinamisko stabilitāti, saskaroties ar lielu ārējo ietekmi.

Īpašības

Reaģēt uz ārējo ietekmi, pretoties un pārvarēt to, atražot sevi un atjaunot, tas ir, saglabāt tās iekšējo nemainīgumu, tāds ir sistēmas, ko sauc par biosfēru, mērķis. Šīs visas sistēmas īpašības ir balstītas uz tās daļas, kas ir sugas, spēju uzturēt noteiktu skaitu jeb homeostāzi, kā arī katram indivīdam vai dzīvam organismam saglabāt savus fizioloģiskos apstākļus – homeostāzi.

Kā redzat, šīs īpašības viņā attīstījās ārēju faktoru ietekmē un neitralizējoties.

Galvenais ārējais faktors ir saules enerģija. Ja ķīmisko elementu un savienojumu skaits ir ierobežots, tad nepārtraukti tiek piegādāta Saules enerģija. Pateicoties tam, notiek elementu migrācija pa barības ķēdi no viena dzīva organisma uz otru un pārtapšana no neorganiskā stāvokļa uz organisko un otrādi. Enerģija paātrina šo procesu norisi dzīvo organismu iekšienē, un reakcijas ātruma ziņā tie notiek daudz ātrāk nekā ārējā vidē. Enerģijas daudzums stimulē augšanu, vairošanos un sugu skaita pieaugumu. Daudzveidība savukārt sniedz iespēju papildus noturēties pret ārējām ietekmēm, jo ​​barības ķēdē ir iespējama sugu dublēšanās, riska ierobežošana vai nomaiņa. Tādējādi tiks papildus nodrošināta elementu migrācija.

Cilvēka ietekme

Vienīgā biosfēras daļa, kas nav ieinteresēta sistēmas sugu daudzveidības palielināšanā, ir cilvēks. Viņš visos iespējamos veidos cenšas vienkāršot ekosistēmas, jo tādā veidā var efektīvāk to uzraudzīt un regulēt atkarībā no savām vajadzībām. Tāpēc visas cilvēka mākslīgi radītās biosistēmas vai viņa ietekmes pakāpe, uz kuru ir būtiska nozīme, sugu ziņā ir ļoti trūcīgas. Un to stabilitāte un spēja pašdziedināties un pašregulēties tiecas uz nulli.

Līdz ar pirmo dzīvo organismu parādīšanos viņi sāka mainīt eksistences apstākļus uz Zemes, lai tie atbilstu savām vajadzībām. Līdz ar cilvēka parādīšanos viņš jau sāka mainīt planētas biosfēru, lai viņa dzīve būtu pēc iespējas ērtāka. Tas ir ērti, jo mēs nerunājam par izdzīvošanu vai dzīvības glābšanu. Sekojot loģikai, vajadzētu parādīties kaut kam, kas mainīs pašu cilvēku saviem mērķiem. Interesanti, kas tas būs?

Video - Biosfēra un noosfēra

5. Agroekosistēmas. Salīdzinājums ar dabiskajām ekosistēmām.

6. Galvenie antropogēnās ietekmes veidi uz biosfēru. To nostiprināšanās 20. gadsimta otrajā pusē.

7. Dabas apdraudējumi. To ietekme uz ekosistēmām.

8. Mūsdienu vides problēmas un to nozīme.

9. Vides piesārņojums. Klasifikācija.

11. Siltumnīcas efekts. Ozona ekoloģiskās funkcijas. Ozona iznīcināšanas reakcijas.

12. Palīdzība. Fotoķīmiskās smoga reakcijas.

13. Skābie nokrišņi. To ietekme uz ekosistēmām.

14. Klimats. Mūsdienu klimata modeļi.

16. Antropogēnā ietekme uz gruntsūdeņiem.

17. Ūdens piesārņojuma ekoloģiskās sekas.

19. Vides kvalitātes ekoloģiskā un higiēniskā regulēšana.

20. Sanitārie - higiēnas standarti vides kvalitātei. summēšanas efekts.

21. Fizisko ietekmju kontrole: starojums, troksnis, vibrcija, emi.

22. Ķīmisko vielu normēšana pārtikā.

23. Rūpnieciskie un ekonomiskie un kompleksie vides kvalitātes standarti. Pdv, pds, pdn, szz. Teritorijas ekoloģiskā kapacitāte.

24. Daži normalizēto rādītāju sistēmas trūkumi. Daži vides regulēšanas sistēmas trūkumi.

25. Vides monitorings. Veidi (pēc mēroga, objektiem, novērošanas metodēm), monitoringa uzdevumi.

26. Gsmos, egsem un to uzdevumi.

27. Ekotoksikoloģiskais monitorings. Toksikanti. To iedarbības mehānisms uz ķermeni.

28. Dažu neorganisko superoksidantu toksiskā iedarbība.

29. Dažu organisko superoksidantu toksiskā iedarbība.

30. Biotestēšana, bioindikācija un bioakumulācija vides monitoringa sistēmā.

Bioindikatoru izmantošanas perspektīvas.

31. Risks. Risku klasifikācija un vispārīgie raksturojumi.

Risks. Risku vispārīgie raksturojumi.

Risku veidi.

32. Vides riska faktori. Situācija Permas reģionā, Krievijā.

33. Nulles riska jēdziens. Pieņemams risks. Dažādu kategoriju iedzīvotāju riska uztvere.

34. Vides riska novērtējums cilvēka radītām sistēmām, dabas katastrofām, dabas ekosistēmām. Riska novērtēšanas posmi.

35. Analīze, vides risku vadība.

36. Vides risks cilvēka veselībai.

37. Operāciju inženiertehniskās aizsardzības galvenie virzieni no cilvēka izraisītām ietekmēm. Biotehnoloģijas loma ops aizsardzībā.

38. Resursus taupošu nozaru veidošanas pamatprincipi.

39. Atmosfēras aizsardzība no cilvēka radītas ietekmes. Gāzu emisiju attīrīšana no aerosoliem.

40. Gāzu emisiju attīrīšana no gāzveida un tvaiku piemaisījumiem.

41. Notekūdeņu attīrīšana no nešķīstošiem un šķīstošiem piemaisījumiem.

42. Cieto atkritumu neitralizācija un apglabāšana.

2. Dabiskā vide kā sistēma. Atmosfēra, hidrosfēra, litosfēra. Sastāvs, loma biosfērā.

Ar sistēmu saprot noteiktu iedomājamu vai reālu daļu kopumu ar savienojumiem starp tām.

dabiska vide- sistēmas veselums, kas sastāv no dažādām funkcionāli saistītām un hierarhiski pakārtotām ekosistēmām, kas apvienotas biosfērā. Šajā sistēmā notiek globāla matērijas un enerģijas apmaiņa starp visām tās sastāvdaļām. Šī apmaiņa tiek realizēta, mainot atmosfēras, hidrosfēras, litosfēras fizikālās un ķīmiskās īpašības. Jebkuras ekosistēmas pamatā ir dzīvās un nedzīvās vielas vienotība, kas izpaužas nedzīvās dabas elementu izmantošanā, no kuriem, pateicoties saules enerģijai, tiek sintezētas organiskās vielas. Vienlaicīgi ar to radīšanas procesu notiek patēriņa un sadalīšanās process sākotnējos neorganiskajos savienojumos, kas nodrošina vielu un enerģijas ārējo un iekšējo apriti. Šis mehānisms darbojas visos galvenajos biosfēras komponentos, kas ir galvenais nosacījums jebkuras ekosistēmas ilgtspējīgai attīstībai. Dabiskā vide kā sistēma attīstās šīs mijiedarbības dēļ, tāpēc dabiskās vides sastāvdaļu izolēta attīstība nav iespējama. Taču dažādām dabiskās vides sastāvdaļām ir atšķirīgas, tikai tām raksturīgas iezīmes, kas ļauj tās identificēt un pētīt atsevišķi.

Atmosfēra.

Šis ir Zemes gāzveida apvalks, kas sastāv no dažādu gāzu, tvaiku un putekļu maisījuma. Tam ir skaidri noteikta slāņu struktūra. Zemes virsmai vistuvāk esošo slāni sauc par troposfēru (augstums no 8 līdz 18 km). Tālāk augstumā līdz 40 km atrodas stratosfēras slānis, bet vairāk nekā 50 km augstumā — mezosfēra, virs kuras atrodas termosfēra, kurai nav noteiktas augšējās robežas.

Zemes atmosfēras sastāvs: slāpeklis 78%, skābeklis 21%, argons 0,9%, ūdens tvaiki 0,2 - 2,6%, oglekļa dioksīds 0,034%, neons, hēlijs, slāpekļa oksīdi, ozons, kriptons, metāns, ūdeņradis.

Atmosfēras ekoloģiskās funkcijas:

Aizsardzības funkcija (pret meteorītiem, kosmisko starojumu).

Termoregulācijas (atmosfērā ir oglekļa dioksīds, ūdens, kas paaugstina atmosfēras temperatūru). Vidējā temperatūra uz zemes ir 15 grādi, ja nebūtu ogļskābās gāzes un ūdens, tad uz zemes temperatūra būtu par 30 grādiem zemāka.

Laikapstākļi un klimats veidojas atmosfērā.

Atmosfēra ir dzīvotne, jo tai ir dzīvību uzturošas funkcijas.

atmosfēra vāji absorbē vāju īsviļņu starojumu, bet aizkavē zemes virsmas garo viļņu (IR) termisko starojumu, kas samazina Zemes siltuma pārnesi un paaugstina tās temperatūru;

Atmosfērai ir vairākas tikai tai raksturīgas iezīmes: augsta mobilitāte, tās sastāvdaļu mainīgums, molekulāro reakciju oriģinalitāte.

Hidrosfēra.

Tas ir Zemes ūdens apvalks. Tā ir okeānu, jūru, ezeru, upju, dīķu, purvu, gruntsūdeņu, ledāju un atmosfēras ūdens tvaiku kolekcija.

Ūdens loma:

ir dzīvo organismu sastāvdaļa; dzīvie organismi ilgstoši nevar iztikt bez ūdens;

ietekmē sastāvu atmosfēras virsmas slānī - apgādā to ar skābekli, regulē oglekļa dioksīda saturu;

ietekmē klimatu: ūdenim ir augsta siltumietilpība, tāpēc, dienā uzsilstot, naktī tas atdziest lēnāk, kas padara klimatu maigāku un mitrāku;

ūdenī notiek ķīmiskas reakcijas, kas nodrošina biosfēras ķīmisko attīrīšanu un biomasas ražošanu;

Ūdens cikls saista visas biosfēras daļas, veidojot slēgtu sistēmu. Tā rezultātā notiek planētas ūdens krājuma uzkrāšanās, attīrīšana un pārdale;

Iztvaikojot ūdenim no zemes virsmas, veidojas atmosfēras ūdens ūdens tvaiku (siltumnīcefekta gāzes) veidā.

Litosfēra.

Šis ir Zemes augšējais cietais apvalks, kas ietver zemes garozu un Zemes augšējo apvalku. Litosfēras biezums ir no 5 līdz 200 km. Litosfēru raksturo platība, reljefs, augsnes sega, veģetācija, zemes dzīles un telpa cilvēka saimnieciskajai darbībai.

Litosfēra sastāv no divām daļām: pamatieža un augsnes seguma. Augsnes segai piemīt unikāla īpašība – auglība, t.i. spēja nodrošināt augu uzturu un to bioloģisko produktivitāti. Tas nosaka augsnes neaizvietojamību lauksaimnieciskajā ražošanā. Zemes augsnes segums ir sarežģīta vide, kas satur cietas (minerālas), šķidras (augsnes mitrums) un gāzveida sastāvdaļas.

Bioķīmiskie procesi augsnē nosaka tās pašattīrīšanās spēju, t.i. spēja sarežģītas organiskās vielas pārvērst vienkāršās - neorganiskās. Augsnes pašattīrīšanās notiek efektīvāk aerobos apstākļos. Šajā gadījumā izšķir divus posmus: 1. Organisko vielu sabrukšana (mineralizācija). 2. Humusa sintēze (humifikācija).

Augsnes loma:

visu sauszemes un saldūdens ekosistēmu (gan dabisko, gan cilvēka radīto) pamatā.

Augsne - augu uztura pamats nodrošina bioloģisko produktivitāti, t.i., tā ir pamats pārtikas ražošanai cilvēkiem un citiem biontiem.

Augsnē uzkrājas organiskās vielas un dažādi ķīmiskie elementi un enerģija.

Cikli nav iespējami bez augsnes – tā regulē visas vielu plūsmas biosfērā.

Augsne regulē atmosfēras un hidrosfēras sastāvu.

Augsne ir dažādu piesārņotāju bioloģisks absorbētājs, iznīcinātājs un neitralizētājs. Augsnē ir puse no visiem zināmajiem mikroorganismiem. Augsnei iznīcinot, neatgriezeniski tiek traucēta biosfērā izveidojusies funkcionēšana, t.i., augsnes loma ir kolosāla. Tā kā augsne ir kļuvusi par rūpnieciskās darbības objektu, tas ir radījis būtiskas izmaiņas zemes resursu stāvoklī. Šīs izmaiņas ne vienmēr ir pozitīvas.

Ļaujiet mums sīkāk izpētīt biosfēras sastāvdaļas.

Zemes garoza - tas ir ģeoloģiskā laika gaitā transformēts ciets apvalks, kas veido Zemes litosfēras augšējo daļu. Vairāki minerāli zemes garozā (kaļķakmens, krīts, fosforīti, nafta, ogles u.c.) radās no mirušo organismu audiem. Paradoksāls ir fakts, ka salīdzinoši nelieli dzīvi organismi var izraisīt ģeoloģiska mēroga parādības, kas izskaidrojams ar to augstāko spēju vairoties. Piemēram, labvēlīgos apstākļos holēras virions var radīt vielas masu, kas vienāda ar zemes garozas masu tikai 1,75 dienās! Var pieņemt, ka iepriekšējo laikmetu biosfērās ap planētu pārvietojās kolosālas dzīvās vielas masas, nāves rezultātā veidojot naftas, ogļu u.c. rezerves.

Biosfēra pastāv, atkārtoti izmantojot vienus un tos pašus atomus. Tajā pašā laikā 10 elementu īpatsvars, kas atrodas periodiskās sistēmas pirmajā pusē (skābeklis - 29,5%, nātrijs, magnijs - 12,7%, alumīnijs, silīcijs - 15,2%, sērs, kālijs, kalcijs, dzelzs - 34,6%). veido 99% no visas mūsu planētas masas (Zemes masa ir 5976 * 10 21 kg), un 1% veido pārējie elementi. Tomēr šo elementu nozīme ir ļoti liela – tiem ir būtiska loma dzīvajā matērijā.

UN. Vernadskis visus biosfēras elementus sadalīja 6 grupās, no kurām katra veic noteiktas funkcijas biosfēras dzīvē. Pirmā grupa – inertas gāzes (hēlijs, kriptons, neons, argons, ksenons). Otrā grupa – dārgmetāli (rutēnijs, pallādijs, platīns, osmijs, irīdijs, zelts). Zemes garozā šo grupu elementi ir ķīmiski neaktīvi, to masa ir nenozīmīga (4,4 * 10 -4% no zemes garozas masas), un līdzdalība dzīvās vielas veidošanā ir maz pētīta. Trešā grupa - lantanīdi (14 ķīmiskie elementi - metāli) veido 0,02% no zemes garozas masas un to loma biosfērā nav pētīta. Ceturtā grupa – radioaktīvie elementi ir galvenais Zemes iekšējā siltuma veidošanās avots un ietekmē dzīvo organismu augšanu (0,0015% no zemes garozas masas). Daži elementi piektā grupa - izkliedētie elementi (0,027% no zemes garozas) - spēlē būtisku lomu organismu dzīvē (piemēram, jods un broms). lielākais sestā grupa veido cikliskie elementi , kas, piedzīvojot virkni transformāciju ģeoķīmiskos procesos, atgriežas sākotnējā ķīmiskajā stāvoklī. Šajā grupā ietilpst 13 vieglie elementi (ūdeņradis, ogleklis, slāpeklis, skābeklis, nātrijs, magnijs, alumīnijs, silīcijs, fosfors, sērs, hlors, kālijs, kalcijs) un viens smagais elements (dzelzs).

biota Tas ir visu veidu augu, dzīvnieku un mikroorganismu kopums. Biota ir aktīvā biosfēras daļa, kas nosaka visas svarīgākās ķīmiskās reakcijas, kuru rezultātā rodas galvenās biosfēras gāzes (skābeklis, slāpeklis, oglekļa monoksīds, metāns) un starp tām tiek izveidotas kvantitatīvās attiecības. Biota nepārtraukti veido biogēnos minerālus un uztur nemainīgu okeāna ūdeņu ķīmisko sastāvu. Tās masa nav lielāka par 0,01% no visas biosfēras masas, un to ierobežo oglekļa daudzums biosfērā. Galveno biomasu veido zaļo zemju augi - aptuveni 97%, bet dzīvnieku un mikroorganismu biomasa - 3%.

Biota galvenokārt sastāv no cikliskiem elementiem. Īpaši svarīga loma ir tādiem elementiem kā ogleklis, slāpeklis un ūdeņradis, kuru procentuālais daudzums biotā ir lielāks nekā zemes garozā (60 reizes ogleklis, 10 reizes slāpeklis un ūdeņradis). Attēlā parādīta slēgta oglekļa cikla diagramma. Tikai pateicoties galveno elementu (galvenokārt oglekļa) cirkulācijai šādos ciklos, dzīvības pastāvēšana uz Zemes ir iespējama.

Litosfēras piesārņojums. Dzīvība, biosfēra un tās mehānisma vissvarīgākā saite - augsnes sega, ko parasti sauc par zemi, veido mūsu planētas unikalitāti Visumā. Un biosfēras evolūcijā, dzīvības parādībās uz Zemes nemainīgi ir pieaugusi augsnes seguma (zeme, seklie ūdeņi un šelfs) kā īpašas planētas apvalka nozīme.

Augsnes segums ir vissvarīgākais dabiskais veidojums. Tās lomu sabiedrības dzīvē nosaka tas, ka augsne ir galvenais pārtikas avots, nodrošinot 95-97% pasaules iedzīvotāju pārtikas resursiem. Īpaša augsnes seguma īpašība ir tā auglību , kas tiek saprasts kā augsnes īpašību kopums, kas nodrošina lauksaimniecības kultūru ražu. Augsnes dabiskā auglība ir saistīta ar barības vielu piegādi tajā un tās ūdens, gaisa un termiskajiem režīmiem. Augsne nodrošina augu nepieciešamību ūdens un slāpekļa uzturā, kas ir vissvarīgākais to fotosintētiskās aktivitātes līdzeklis. Augsnes auglība ir atkarīga arī no tajā uzkrātās saules enerģijas daudzuma. Augsnes segums pieder pašregulējošai bioloģiskai sistēmai, kas ir vissvarīgākā biosfēras daļa kopumā. Dzīvie organismi, augi un dzīvnieki, kas apdzīvo Zemi, fiksē saules enerģiju fito- vai zoomasas veidā. Sauszemes ekosistēmu produktivitāte ir atkarīga no zemes virsmas siltuma un ūdens bilances, kas nosaka enerģijas un vielu apmaiņas formu daudzveidību planētas ģeogrāfiskajā apvalkā.

Īpaša uzmanība jāpievērš zemes resursiem. Zemes resursu platība pasaulē ir 149 miljoni km2 jeb 86,5% no zemes platības. Aramzeme un daudzgadīgie stādījumi kā daļa no lauksaimniecības zemes šobrīd aizņem apmēram 15 miljonus km 2 (10% no zemes), siena lauki un ganības - 37,4 miljonus km 2 (25%). Aramzemes kopējo platību lēš dažādi pētnieki. dažādos veidos: no 25 līdz 32 miljoniem km 2. Planētas sauszemes resursi ļauj nodrošināt ar pārtiku vairāk cilvēku, nekā ir pieejams šobrīd un būs tuvākajā nākotnē. Taču iedzīvotāju skaita pieauguma dēļ, īpaši jaunattīstības valstīs, aramzemes apjoms uz vienu iedzīvotāju samazinās. Vēl pirms 10-15 gadiem Zemes iedzīvotāju garīgā drošība ar aramzemi bija 0,45-0,5 hektāri, šobrīd jau 0,35-37 hektāri.

Tiek sauktas visas izmantojamās litosfēras materiālās sastāvdaļas, ko izmanto tautsaimniecībā kā izejvielas vai enerģijas avotus derīgo izrakteņu resursi . Minerāli var būt rūda ja no tā tiek iegūti metāli, un nemetālisks , ja no tā iegūst nemetāliskas sastāvdaļas (fosforu u.c.) vai izmanto kā būvmateriālus.

Ja derīgos izrakteņus izmanto kā kurināmo (ogles, naftu, gāzi, degslānekli, kūdru, koksni, kodolenerģiju) un vienlaikus kā enerģijas avotu dzinējos tvaika un elektrības ražošanai, tad tos sauc. degvielas un enerģijas resursi .

Hidrosfēra . Ūdens aizņem lielāko Zemes biosfēras daļu (71% no zemes virsmas) un veido aptuveni 4% no zemes garozas masas. Tās vidējais biezums ir 3,8 km, vidējais dziļums - 3554 m, platība: 1350 miljoni km 2 - okeāni, 35 miljoni km 2 - saldūdens.

Okeāna ūdens masa veido 97% no visas hidrosfēras masas (2 * 10 21 kg). Okeāna loma biosfēras dzīvē ir milzīga: tajā notiek galvenās ķīmiskās reakcijas, kas nosaka biomasas ražošanu un biosfēras ķīmisko attīrīšanu. Tātad 40 dienās caur planktona filtrācijas aparātu iziet virszemes piecsimt metru ūdens slānis okeānā, tāpēc (ņemot vērā sajaukšanos) gada laikā tiek attīrīts viss okeāna okeāna ūdens. Visas hidrosfēras sastāvdaļas (atmosfēras ūdens tvaiki, jūru ūdeņi, upes, ezeri, ledāji, purvi, gruntsūdeņi) atrodas pastāvīgā kustībā un atjaunojas.

Ūdens ir biotas pamats (dzīvās vielas 70% ir ūdens), un tā nozīme biosfēras dzīvē ir izšķiroša. Svarīgākās ūdens funkcijas var nosaukt:

1. biomasas ražošana;

2. biosfēras ķīmiskā attīrīšana;

3. oglekļa bilances nodrošināšana;

4. klimata stabilizācija (ūdens spēlē bufera lomu termiskajos procesos uz planētas).

Pasaules okeāna lielā nozīme slēpjas tajā, ka tas ar savu fitoplanktonu saražo gandrīz pusi no kopējā atmosfērā esošā skābekļa, t.i. ir sava veida planētas "plaušas". Tajā pašā laikā okeāna augi un mikroorganismi fotosintēzes procesā katru gadu absorbē daudz lielāku oglekļa dioksīda daļu nekā augi uz sauszemes.

dzīvie organismi okeānā – hidrobionāti - iedala trīs galvenajās ekoloģiskajās grupās: planktons, nektons un bentoss. Planktons - augu (fitoplanktona), dzīvo organismu (zooplanktona) un baktēriju (bakterioplanktona) pasīvi peldošu un jūras straumju nestu kopums. Nektons - šī ir aktīvi peldošu dzīvo organismu grupa, kas pārvietojas ievērojamos attālumos (zivis, vaļveidīgie, roņi, jūras čūskas un bruņurupuči, astoņkāju kalmāri utt.). Bentoss - tie ir organismi, kas dzīvo jūras gultnē: sēdoši (koraļļi, aļģes, sūkļi); urbšana (tārpi, mīkstmieši); rāpošana (vēžveidīgie, adatādaiņi); brīvi peldot apakšā. Okeānu un jūru piekrastes apgabali ir bagātākie ar bentosu.

Okeāni ir milzīgu minerālu resursu avots. Jau tagad no tā tiek iegūta nafta, gāze, 90% broms, 60% magnijs, 30% sāls utt. Okeānā ir milzīgas zelta, platīna, fosforītu, dzelzs un mangāna oksīdu un citu minerālu rezerves. Okeāna ieguves līmenis nepārtraukti pieaug.

Hidrosfēras piesārņojums. Daudzos pasaules reģionos ūdenstilpņu stāvoklis rada lielas bažas. Ūdens resursu piesārņojums ne velti šobrīd tiek uzskatīts par visnopietnāko apdraudējumu videi. Upju tīkls faktiski darbojas kā mūsdienu civilizācijas dabiskā kanalizācijas sistēma.

Visvairāk piesārņotas ir iekšējās jūras. Viņiem ir garāka krasta līnija, un tāpēc tie ir vairāk pakļauti piesārņojumam. Uzkrātā pieredze cīņā par jūru tīrību liecina, ka tas ir nesalīdzināmi grūtāks uzdevums nekā upju un ezeru aizsardzība.

Ūdens piesārņojuma procesus izraisa dažādi faktori. Galvenās no tām ir: 1) neattīrītu notekūdeņu novadīšana ūdenstilpēs; 2) pesticīdu skalošana ar stiprām lietusgāzēm; 3) gāzes un dūmu emisijas; 4) naftas un naftas produktu noplūde.

Vislielāko kaitējumu ūdenstilpēm rada neattīrītu notekūdeņu noplūde tajās - rūpniecisko, sadzīves, kolektoru un drenāžas u.c. Rūpnieciskie notekūdeņi piesārņo ekosistēmas ar dažādām sastāvdaļām, atkarībā no nozaru specifikas.

Krievijas jūru (izņemot Balto jūru) piesārņojuma līmenis saskaņā ar Valsts ziņojumu "Par vides stāvokli Krievijas Federācijā" 1998.g. pārsniedza MPC ogļūdeņražu, smago metālu, dzīvsudraba saturam; virsmaktīvās vielas (virsmaktīvās vielas) vidēji 3-5 reizes.

Piesārņojuma iekļūšana okeāna dibenā nopietni ietekmē bioķīmisko procesu raksturu. Šajā sakarā īpaši svarīgs ir vides drošības novērtējums plānotajā minerālu, galvenokārt mangānu, varu, kobaltu un citus vērtīgus metālus saturošu dzelzs-mangāna mezgliņu ieguvē no okeāna dibena. Grunts grābšanas procesā uz ilgu laiku tiks iznīcināta pati dzīvības iespēja okeāna dibenā, un no grunts iegūto vielu iekļūšana virszemē var negatīvi ietekmēt reģiona gaisa atmosfēru.

Pasaules okeāna milzīgais apjoms liecina par planētas dabas resursu neizsmeļamību. Turklāt Pasaules okeāns ir sauszemes upju ūdeņu savācējs, katru gadu saņemot aptuveni 39 tūkstošus km 3 ūdens. Jaunais Pasaules okeāna piesārņojums draud izjaukt dabisko mitruma cirkulācijas procesu tā viskritiskākajā posmā – iztvaikošanu no okeāna virsmas.

Krievijas Federācijas Ūdens kodeksā jēdziens " ūdens resursi ” ir definēts kā “virszemes un pazemes ūdeņu rezerves, kas atrodas ūdenstilpēs, kuras tiek izmantotas vai var tikt izmantotas”. Ūdens ir vissvarīgākā vides sastāvdaļa, atjaunojams, ierobežots un neaizsargāts dabas resurss, ko izmanto un aizsargā Krievijas Federācijā kā tās teritorijā dzīvojošo tautu dzīves un darbības pamatu, nodrošina ekonomisko, sociālo, vides labklājību. populācijas esamība, floras un faunas esamība.

Jebkurš ūdens objekts vai ūdens avots ir saistīts ar tā ārējo vidi. To ietekmē virszemes vai pazemes ūdeņu noteces veidošanās apstākļi, dažādas dabas parādības, rūpniecība, rūpnieciskā un komunālā būvniecība, transports, saimnieciskā un sadzīves cilvēka darbība. Šo ietekmju sekas ir jaunu, neparastu vielu ievadīšana ūdens vidē – piesārņotāju, kas pasliktina ūdens kvalitāti. Piesārņojums, kas nonāk ūdens vidē, tiek klasificēts dažādos veidos atkarībā no pieejas, kritērijiem un uzdevumiem. Tātad, parasti piešķir ķīmisko, fizisko un bioloģisko piesārņojumu. Ķīmiskais piesārņojums ir ūdens dabisko ķīmisko īpašību izmaiņas, ko izraisa kaitīgo piemaisījumu satura palielināšanās tajā, gan neorganisko (minerālsāļi, skābes, sārmi, mālu daļiņas), gan organiskās dabas (nafta un naftas produkti, organiskās atliekas), virsmaktīvās vielas, pesticīdi).

Neskatoties uz milzīgajiem līdzekļiem, kas iztērēti attīrīšanas iekārtu celtniecībai, daudzas upes joprojām ir netīras, īpaši pilsētu teritorijās. Piesārņojuma procesi ir skāruši pat okeānus. Un tas nešķiet pārsteidzoši, jo visi nozvejoti upēs piesārņotājiem galu galā steidzas uz okeānu un sasniedz to, ja tos ir grūti sadalīt.

Jūras ekosistēmu piesārņojuma sekas uz vidi izpaužas šādos procesos un parādībās:

ekosistēmu stabilitātes pārkāpums;

progresējoša eitrofikācija;

"sarkano plūdmaiņu" parādīšanās;

ķīmisko toksisko vielu uzkrāšanās biotā;

bioloģiskās produktivitātes samazināšanās;

mutaģenēzes un kanceroģenēzes rašanās jūras vidē;

pasaules piekrastes reģionu mikrobioloģiskais piesārņojums.

Ūdens ekosistēmas aizsardzība ir sarežģīts un ļoti svarīgs jautājums. Šim nolūkam tālāk vides aizsardzības pasākumi:

– bezatkritumu un bezūdens tehnoloģiju attīstība; ūdens pārstrādes sistēmu ieviešana;

– notekūdeņu attīrīšana (rūpnieciskā, komunālā uc);

– notekūdeņu ievadīšana dziļos ūdens nesējslāņos;

– ūdensapgādei un citiem mērķiem izmantojamo virszemes ūdeņu attīrīšana un dezinfekcija.

Virszemes ūdeņu galvenais piesārņotājs ir notekūdeņi, tāpēc efektīvu notekūdeņu attīrīšanas metožu izstrāde un ieviešana ir ļoti neatliekams un videi nozīmīgs uzdevums. Visefektīvākais veids, kā aizsargāt virszemes ūdeņus no notekūdeņu piesārņojuma, ir bezūdens un bezatkritumu ražošanas tehnoloģijas izstrāde un ieviešana, kuras sākumposms ir cirkulācijas ūdens apgādes izveide.

Organizējot otrreizējās pārstrādes ūdens apgādes sistēmu, tajā ir iekļautas vairākas attīrīšanas iekārtas un iekārtas, kas ļauj izveidot slēgtu ciklu rūpniecisko un sadzīves notekūdeņu izmantošanai. Ar šo ūdens attīrīšanas metodi notekūdeņi vienmēr ir apritē un to iekļūšana virszemes ūdenstilpēs ir pilnībā izslēgta.

Tā kā notekūdeņu sastāvs ir ļoti dažāds, to attīrīšanai ir dažādas metodes: mehāniskā, fizikāli ķīmiskā, ķīmiskā, bioloģiskā uc Atkarībā no kaitīguma pakāpes un piesārņojuma rakstura, notekūdeņu attīrīšanu var veikt jebkurš viena metode vai metožu kopums (kombinētā metode). Attīrīšanas process ietver dūņu (vai liekās biomasas) attīrīšanu un notekūdeņu dezinfekciju pirms to novadīšanas rezervuārā.

Pēdējos gados ir aktīvi izstrādātas jaunas efektīvas metodes, kas veicina notekūdeņu attīrīšanas procesu videi draudzīgumu:

– elektroķīmiskās metodes, kuru pamatā ir anodiskās oksidācijas un katoda reducēšanas, elektrokoagulācijas un elektroflotācijas procesi;

- membrānas attīrīšanas procesi (ultrafiltri, elektrodialīze un citi);

– magnētiskā apstrāde, kas uzlabo suspendēto daļiņu flotāciju;

– ūdens attīrīšana ar starojumu, kas ļauj piesārņojošās vielas pēc iespējas īsākā laikā pakļaut oksidēšanai, koagulācijai un sadalīšanai;

- ozonēšana, kurā notekūdeņos neveidojas vielas, kas nelabvēlīgi ietekmē dabiskos bioķīmiskos procesus;

- jaunu selektīvu veidu ieviešana derīgo komponentu selektīvai atdalīšanai no notekūdeņiem otrreizējai pārstrādei un citi.

Ir zināms, ka pesticīdiem un mēslošanas līdzekļiem, kas izskaloti ar virszemes noteci no lauksaimniecības zemēm, ir nozīme ūdenstilpju piesārņošanā. Lai novērstu piesārņojošu notekūdeņu iekļūšanu ūdenstilpēs, ir nepieciešams pasākumu kopums, tostarp:

mēslošanas līdzekļu un pesticīdu lietošanas normu un termiņu ievērošana;

fokusa un lentes apstrāde ar pesticīdiem, nevis nepārtraukta;

mēslošanas līdzekļu izmantošana granulu veidā un, ja iespējams, kopā ar apūdeņošanas ūdeni;

pesticīdu aizstāšana ar bioloģiskām augu aizsardzības metodēm.

Ūdeņu, jūru un Pasaules okeāna aizsardzības pasākumiem ir jānovērš ūdeņu kvalitātes pasliktināšanās un piesārņojuma cēloņi. Īpaši pasākumi jūras ūdens piesārņojuma novēršanai jāparedz naftas un gāzes atradņu izpētē un attīstībā kontinentālajā šelfā. Ir jāievieš aizliegums toksisko vielu izmešanai okeānā un jāsaglabā moratorijs kodolieroču izmēģinājumiem.

Atmosfēra - gaisa vide ap Zemi, tās masa ir aptuveni 5,15 * 10 18 kg. Tam ir slāņveida struktūra un tas sastāv no vairākām sfērām, starp kurām atrodas pārejas slāņi – pauzes. Sfērās mainās gaisa daudzums un temperatūra.

Atkarībā no temperatūras sadalījuma atmosfēru iedala:

– troposfēra (tā garums augstumā vidējos platuma grādos ir 10-12 km virs jūras līmeņa, polos - 7-10, virs ekvatora - 16-18 km, šeit koncentrējas vairāk nekā 4/5 no zemes atmosfēras masas ; zemes virsmas nevienmērīgas sasilšanas dēļ troposfērā veidojas spēcīgas vertikālas gaisa straumes, tiek novērota temperatūras nestabilitāte, relatīvais mitrums, spiediens, gaisa temperatūra troposfērā pazeminās augstumā par 0,6 ° C uz katriem 100 m un svārstās no +40 līdz -50 ° C);

– stratosfēra (garums ir aptuveni 40 km, gaiss tajā ir retināts, mitrums ir zems, gaisa temperatūra ir no -50 līdz 0 ° C aptuveni 50 km augstumā; stratosfērā kosmiskā starojuma ietekmē un Saules ultravioletā starojuma īsviļņu daļa, gaisa molekulas tiek jonizētas, kā rezultātā veidojas ozona slānis, kas atrodas 25-40 km augstumā);

– mezosfēra (no 0 līdz -90 o C 50-55 km augstumā);

– termosfēra (to raksturo nepārtraukta temperatūras paaugstināšanās, palielinoties augstumam - 200 km augstumā 500 ° C, un 500-600 km augstumā tas pārsniedz 1500 ° C; termosfērā gāzes ir ļoti reti sastopamas, to molekulas pārvietojas lielā ātrumā, bet reti saduras viens ar otru un tāpēc nevar izraisīt pat nelielu šeit esošā ķermeņa uzkaršanu);

– eksosfēra (no vairākiem simtiem km).

Nevienmērīga apkure veicina vispārējo atmosfēras cirkulāciju, kas ietekmē laika apstākļus un Zemes klimatu.

Atmosfēras gāzu sastāvs ir šāds: slāpeklis (79,09%), skābeklis (20,95%), argons (0,93%), oglekļa dioksīds (0,03%) un neliels daudzums inertu gāzu (hēlijs, neons, kriptons, ksenons). , amonjaks, metāns, ūdeņradis utt. Atmosfēras apakšējie slāņi (20 km) satur ūdens tvaikus, kuru daudzums strauji samazinās līdz ar augstumu. 110-120 km augstumā gandrīz viss skābeklis kļūst par atomu. Tiek pieņemts, ka virs 400-500 km un slāpeklis atrodas atomu stāvoklī. Skābekļa-slāpekļa sastāvs saglabājas aptuveni līdz 400-600 km augstumam. Ozona slānis, kas aizsargā dzīvos organismus no kaitīga īsviļņu starojuma, atrodas 20-25 km augstumā. Virs 100 km palielinās vieglo gāzu īpatsvars, un ļoti lielā augstumā dominē hēlijs un ūdeņradis; daļa gāzes molekulu sadalās atomos un jonos, veidojot jonosfēra . Gaisa spiediens un blīvums samazinās līdz ar augstumu.

Gaisa piesārņojums. Atmosfērai ir milzīga ietekme uz bioloģiskajiem procesiem uz zemes un ūdenstilpēs. Tajā esošais skābeklis tiek izmantots organismu elpošanas procesā un organisko vielu mineralizācijas laikā, ogļskābās gāzes fotosintēzes laikā patērē autotrofiskie augi, un ozons samazina organismiem kaitīgo saules ultravioleto starojumu. Turklāt atmosfēra veicina Zemes siltuma saglabāšanu, regulē klimatu, uztver gāzveida vielmaiņas produktus, transportē ūdens tvaikus pa planētu utt. Bez atmosfēras sarežģītu organismu pastāvēšana nav iespējama. Tāpēc jautājumi par gaisa piesārņojuma novēršanu vienmēr ir bijuši un paliek aktuāli.

Lai novērtētu atmosfēras sastāvu un piesārņojumu, tiek izmantots koncentrācijas jēdziens (C, mg/m 3).

Tīram dabiskajam gaisam ir šāds sastāvs (tilp.%): slāpeklis 78,8%; skābeklis 20,95%; argons 0,93%; CO 2 0,03%; pārējās gāzes 0,01%. Tiek uzskatīts, ka šādam sastāvam jāatbilst gaisam 1 m augstumā virs okeāna virsmas prom no krasta.

Tāpat kā visām pārējām biosfēras sastāvdaļām, ir divi galvenie atmosfēras piesārņojuma avoti: dabiskais un antropogēnais (mākslīgais). Visu piesārņojuma avotu klasifikāciju var attēlot pēc iepriekš minētās strukturālās diagrammas: rūpniecība, transports, enerģētika ir galvenie gaisa piesārņojuma avoti. Pēc ietekmes uz biosfēru rakstura atmosfēras piesārņotājus var iedalīt 3 grupās: 1) kas ietekmē globālo klimata sasilšanu; 2) iznīcinot biotu; 3) iznīcinot ozona slāni.

Ņemsim vērā dažu atmosfēras piesārņotāju īsus raksturlielumus.

Uz piesārņotājiem pirmā grupa jāiekļauj CO 2, slāpekļa oksīds, metāns, freoni. Radīšanā siltumnīcas efekts » Galvenais veicinātājs ir oglekļa dioksīds, kas katru gadu palielinās par 0,4% (vairāk par siltumnīcas efektu skatīt 3.3. nodaļā). Salīdzinot ar XIX gadsimta vidu, CO 2 saturs palielinājās par 25%, slāpekļa oksīda - par 19%.

Freoni - ķīmiskie savienojumi, kas nav raksturīgi atmosfērai, izmantoti kā aukstumaģenti - ir atbildīgi par 25% no siltumnīcas efekta radīšanas 90. gados. Aprēķini liecina, ka, neskatoties uz 1987. gada Monreālas vienošanos. par freonu izmantošanas ierobežošanu līdz 2040. gadam. būtiski palielināsies galveno freonu koncentrācija (hlorfluorogļūdeņradis no 11 līdz 77%, hlorfluorogļūdeņradis - no 12 līdz 66%), kas novedīs pie siltumnīcas efekta palielināšanās par 20%. Metāna satura pieaugums atmosfērā bija niecīgs, taču šīs gāzes īpatnējais devums ir aptuveni 25 reizes lielāks nekā oglekļa dioksīdam. Ja neapturēsit "siltumnīcefekta" gāzu plūsmu atmosfērā, vidējā gada temperatūra uz Zemes līdz 21. gadsimta beigām paaugstināsies vidēji par 2,5–5 °C. Tas ir nepieciešams: lai samazinātu ogļūdeņražu kurināmā sadedzināšanu un mežu izciršanu. Pēdējais ir bīstams, turklāt tas noved pie oglekļa palielināšanās atmosfērā, bet arī izraisīs biosfēras asimilācijas spēju samazināšanos.

Uz piesārņotājiem otrā grupa jāiekļauj sēra dioksīds, suspendētās cietās vielas, ozons, oglekļa monoksīds, slāpekļa oksīds, ogļūdeņraži. No šīm vielām gāzveida stāvoklī vislielāko kaitējumu biosfērai nodara sēra dioksīds un slāpekļa oksīdi, kas ķīmisko reakciju gaitā pārvēršas nelielos sēra un slāpekļskābes sāļu kristāliņos. Akūtākā problēma ir gaisa piesārņojums ar sēru saturošām vielām. Sēra dioksīds ir kaitīgs augiem. Iekļūstot lapā elpošanas laikā, SO 2 kavē šūnu dzīvībai svarīgo aktivitāti. Šajā gadījumā augu lapas vispirms pārklāj ar brūniem plankumiem un pēc tam izžūst.

Sēra dioksīds un citi tā savienojumi kairina acu un elpošanas ceļu gļotādas. Ilgstoša zemas SO 2 koncentrācijas iedarbība izraisa hronisku gastrītu, hepatopātiju, bronhītu, laringītu un citas slimības. Ir pierādījumi par saistību starp SO 2 saturu gaisā un mirstības līmeni no plaušu vēža.

Atmosfērā SO 2 tiek oksidēts līdz SO 3. Oksidēšanās notiek katalītiski metālu, galvenokārt mangāna, ietekmē. Turklāt gāzveida un ūdenī izšķīdinātu SO 2 var oksidēt ar ozonu vai ūdeņraža peroksīdu. Savienojoties ar ūdeni, SO 3 veido sērskābi, kas veido sulfātus ar atmosfērā esošajiem metāliem. Skābju sulfātu bioloģiskā iedarbība vienādās koncentrācijās ir izteiktāka salīdzinājumā ar SO 2 . Sēra dioksīds atmosfērā pastāv no vairākām stundām līdz vairākām dienām atkarībā no mitruma un citiem apstākļiem.

Kopumā sāļu un skābju aerosoli iekļūst jutīgos plaušu audos, izposta mežus un ezerus, samazina ražu, iznīcina ēkas, arhitektūras un arheoloģijas pieminekļus. Suspendētas daļiņas rada sabiedrības veselības apdraudējumu, kas pārsniedz skābju aerosolu apdraudējumu. Būtībā tās ir lielo pilsētu briesmas. Īpaši kaitīgas cietās vielas ir dīzeļdzinēju un divtaktu benzīna dzinēju izplūdes gāzēs. Lielākā daļa rūpnieciskas izcelsmes daļiņu gaisā attīstītajās valstīs tiek veiksmīgi uztvertas ar visa veida tehniskajiem līdzekļiem.

Ozons virsmas slānī parādās ogļūdeņražu mijiedarbības rezultātā, kas veidojas degvielas nepilnīgas sadegšanas laikā automobiļu dzinējos un izdalās daudzu ražošanas procesu laikā, ar slāpekļa oksīdiem. Tas ir viens no visbīstamākajiem piesārņotājiem, kas ietekmē elpošanas sistēmu. Visintensīvāk tas ir karstā laikā.

Oglekļa monoksīds, slāpekļa oksīdi un ogļūdeņraži galvenokārt nonāk atmosfērā ar transportlīdzekļu izplūdes gāzēm. Visi šie ķīmiskie savienojumi postoši iedarbojas uz ekosistēmām koncentrācijās, kas ir pat zemākas par cilvēkiem pieļaujamo, proti: paskābina ūdens baseinus, iznīcinot tajos dzīvos organismus, iznīcina mežus, samazina ražu (īpaši bīstams ir ozons). Amerikas Savienotajās Valstīs veiktie pētījumi liecina, ka pašreizējā ozona koncentrācija samazina sorgo un kukurūzas ražu par 1%, kokvilnas un sojas pupiņu ražu par 7%, bet lucernas - par vairāk nekā 30%.

No piesārņotājiem, kas iznīcina stratosfēras ozona slāni, jāatzīmē freoni, slāpekļa savienojumi, virsskaņas lidmašīnu un raķešu izplūdes gāzes.

Fluorhlorogļūdeņraži, ko plaši izmanto kā aukstumaģentus, tiek uzskatīti par galveno hlora avotu atmosfērā. Tos izmanto ne tikai saldēšanas iekārtās, bet arī daudzās sadzīves aerosola baloniņās ar krāsām, lakām, insekticīdiem. Freona molekulas ir izturīgas, un tās var transportēt gandrīz nemainīgas ar atmosfēras masām lielos attālumos. 15–25 km augstumā (maksimālā ozona satura zona) tie tiek pakļauti ultravioletajiem stariem un sadalās, veidojot atomu hloru.

Konstatēts, ka pēdējā desmitgadē ozona slāņa zudumi polārajos un vidējos platuma grādos bija 12–15% apmērā. 1992. gadā tika konstatēti satriecoši rezultāti: Maskavas platuma grādos tika atrasti apgabali ar ozona slāņa zudumu līdz 45%. Jau šobrīd palielinātas ultravioletās insolācijas dēļ Austrālijā un Jaunzēlandē vērojama ražas samazināšanās, ādas vēža pieaugums.

Biosfēras tehnogēnās vielas, kurām ir kaitīga ietekme uz biotu, tiek klasificētas šādi (tiek dota vispārīga klasifikācija, kas attiecas ne tikai uz gāzveida vielām). Pēc bīstamības pakāpes visas kaitīgās vielas iedala četrās klasēs (2. tabula):

I - ārkārtīgi bīstamas vielas;

II - īpaši bīstamas vielas;

III - vidēji bīstamas vielas;

IV - zemas bīstamības vielas.

Kaitīgas vielas iedalīšana bīstamības klasē tiek veikta pēc rādītāja, kura vērtība atbilst augstākajai bīstamības klasei.

Šeit: A) ir koncentrācija, kas ikdienas (izņemot nedēļas nogales) darba laikā 8 stundas vai citā laikā, bet ne vairāk kā 41 stundu nedēļā, visā darba stāža laikā nevar izraisīt slimības vai veselības stāvokļa novirzes, kuras konstatē mūsdienīgas pētniecības metodes darba procesā vai tagadējo un nākamo paaudžu attālajos dzīves periodos;

B) - vielas deva, kas izraisa 50% dzīvnieku nāvi ar vienu injekciju kuņģī;

C) - vielas deva, kas izraisa 50% dzīvnieku nāvi ar vienreizēju uzklāšanu uz ādas;

D) - vielas koncentrācija gaisā, kas izraisa 50% dzīvnieku nāvi ar 2-4 stundu ieelpošanas iedarbību;

E) - kaitīgas vielas maksimālās pieļaujamās koncentrācijas attiecība gaisā 20 ° C temperatūrā pret vidējo nāvējošo koncentrāciju pelēm;

E) - kaitīgas vielas vidējās letālās koncentrācijas attiecība pret minimālo (sliekšņa) koncentrāciju, kas izraisa bioloģisko rādītāju izmaiņas visa organisma līmenī, pārsniedzot adaptīvo fizioloģisko reakciju robežas;

G) - minimālās (sliekšņa) koncentrācijas, kas izraisa bioloģisko parametru izmaiņas visa organisma līmenī, pārsniedzot adaptīvo fizioloģisko reakciju robežas, attiecība pret minimālo (sliekšņa) koncentrāciju, kas izraisa kaitīgu ietekmi hroniskā slimībā. eksperimentējiet 4 stundas, 5 reizes nedēļā vismaz 4 -x mēnešus.

2. tabula Kaitīgo vielu klasifikācija

Indikators	Norma bīstamības klasei
(A) Maksimāli pieļaujamā kaitīgo vielu koncentrācija (MPC) darba zonas gaisā, mg / m 3
(B) Vidējā letālā deva, injicējot kuņģī (MAD), mg/kg				vairāk nekā 5000
(B) Vidējā letālā deva, uzklājot uz ādas (MTD), mg/kg				vairāk nekā 2500
(D) Vidējā letālā koncentrācija gaisā (TLC), mg/m 3				vairāk nekā 50 000
(E) Ieelpošanas saindēšanās iespējamības koeficients (POI)
(E) Akūtas darbības zona (ZAZ)
(G) Hroniska zona (ZZhA)	virs 10.0

Atmosfēras piesārņotāju bīstamība cilvēku veselībai ir atkarīga ne tikai no to satura gaisā, bet arī no bīstamības klases. Pilsētu, reģionu atmosfēras salīdzinošajam novērtējumam, ņemot vērā piesārņojošo vielu bīstamības klasi, tiek izmantots gaisa piesārņojuma indekss.

Vienotos un kompleksos gaisa piesārņojuma indeksus var aprēķināt dažādiem laika intervāliem – mēnesim, gadam. Vienlaikus aprēķinos tiek izmantotas mēneša un gada vidējās piesārņojošo vielu koncentrācijas.

Tiem piesārņotājiem, kuriem nav noteikti MPC ( maksimālā pieļaujamā koncentrācija ), ir iestatīts aptuvenais drošas iedarbības līmenis (LOKSNES). Parasti tas tiek skaidrots ar to, ka nav iegūta to lietošanā pieredze, kas būtu pietiekama, lai spriestu par to ietekmes uz iedzīvotājiem ilgtermiņa sekām. Ja tehnoloģiskajos procesos izdalās un gaisa vidē nonāk vielas, kurām nav apstiprinātu MPC vai SHEL, uzņēmumiem ir jāvēršas Dabas resursu ministrijas teritoriālajās iestādēs, lai noteiktu pagaidu standartus. Turklāt dažām vielām, kas laiku pa laikam piesārņo gaisu, ir noteikti tikai vienreizēji MPC (piemēram, formalīnam).

Dažiem smagajiem metāliem tiek normalizēts ne tikai vidējais diennakts saturs atmosfēras gaisā (MPC ss), bet arī maksimāli pieļaujamā koncentrācija atsevišķu mērījumu laikā (MPC rz) darba zonas gaisā (piemēram, svinam - MPC). ss = 0,0003 mg / m 3 un MPC pz \u003d 0,01 mg / m 3).

Standartizēta ir arī pieļaujamā putekļu un pesticīdu koncentrācija atmosfēras gaisā. Tātad silīcija dioksīdu saturošiem putekļiem MPC ir atkarīgs no brīvā SiO 2 satura tajos; kad SiO 2 saturs mainās no 70% uz 10%, MPC mainās no 1 mg/m 3 līdz 4,0 mg/m 3 .

Dažām vielām ir vienvirziena kaitīga iedarbība, ko sauc par summēšanas efektu (piemēram, acetons, akroleīns, ftālskābes anhidrīds – 1. grupa).

Antropogēno atmosfēras piesārņojumu var raksturot pēc to klātbūtnes atmosfērā ilguma, pēc satura pieauguma ātruma, pēc ietekmes mēroga, pēc ietekmes rakstura.

Vienu un to pašu vielu klātbūtnes ilgums troposfērā un stratosfērā ir atšķirīgs. Tātad CO 2 atrodas troposfērā 4 gadus, bet stratosfērā - 2 gadus, ozons - 30-40 dienas troposfērā un 2 gadus stratosfērā un slāpekļa oksīds - 150 gadus (gan tur, gan tur) .

Piesārņojuma uzkrāšanās ātrums atmosfērā ir atšķirīgs (iespējams, saistīts ar biosfēras izmantošanas spēju). Tātad CO 2 saturs palielinās par 0,4% gadā, bet slāpekļa oksīdu - par 0,2% gadā.

Atmosfēras piesārņojošo vielu higiēniskās regulēšanas pamatprincipi.

Atmosfēras piesārņojuma higiēniskā standartizācija balstās uz sekojošo atmosfēras piesārņojuma kaitīguma kritēriji :

1. Par pieļaujamu var atzīt tikai tādu vielas koncentrāciju atmosfēras gaisā, kas neatstāj tiešu vai netiešu kaitīgu un nepatīkamu ietekmi uz cilvēku, nesamazina viņa darba spējas, neietekmē viņa pašsajūtu un garastāvoklis.

2. Atkarība no kaitīgām vielām jāuzskata par nelabvēlīgu brīdi un pētāmās koncentrācijas nepieļaujamības pierādījumu.

3. Nav pieļaujama tāda kaitīgo vielu koncentrācija, kas nelabvēlīgi ietekmē veģetāciju, teritorijas klimatu, atmosfēras caurspīdīgumu un iedzīvotāju dzīves apstākļus.

Jautājuma par pieļaujamo atmosfēras piesārņojuma saturu risinājums ir balstīts uz ideju par sliekšņu klātbūtni piesārņojuma darbībā.

Zinātniski pamatojot kaitīgo vielu MPC atmosfēras gaisā, tiek izmantots ierobežojošā indikatora princips (normēšana pēc jutīgākā indikatora). Tātad, ja smarža ir jūtama koncentrācijās, kas nerada kaitīgu ietekmi uz cilvēka organismu un vidi, normēšana tiek veikta, ņemot vērā smakas slieksni. Ja vielai ir kaitīga ietekme uz vidi mazākās koncentrācijās, tad higiēnas regulēšanas gaitā tiek ņemts vērā šīs vielas iedarbības uz vidi slieksnis.

Vielām, kas piesārņo atmosfēras gaisu, Krievijā ir noteikti divi standarti: vienreizējais un vidējais dienas MPC.

Maksimālais vienreizējais MPC ir iestatīts, lai novērstu refleksu reakcijas cilvēkiem (ožas sajūta, izmaiņas smadzeņu bioelektriskajā aktivitātē, acu gaismas jutība utt.) ar īslaicīgu (līdz 20 minūtēm) atmosfēras iedarbību. piesārņojumu, un vidējais diennakts daudzums ir noteikts tā, lai novērstu to rezorbtīvo (vispārējo toksisko, mutagēno, kancerogēno u.c.) ietekmi.

Tādējādi visas biosfēras sastāvdaļas izjūt milzīgu cilvēka tehnogēno ietekmi. Pašlaik ir pilnīgs iemesls runāt par tehnosfēru kā par "nesaprātīguma sfēru".

Jautājumi paškontrolei

1. Biosfēras elementu grupu klasifikācija V.I. Vernadskis.

2. Kādi faktori nosaka augsnes auglību?

3. Kas ir "hidrosfēra"? Ūdens izplatība un loma dabā.

4. Kādos veidos notekūdeņos atrodas kaitīgie piemaisījumi, un kā tas ietekmē notekūdeņu attīrīšanas metožu izvēli?

5. Dažādu atmosfēras slāņu atšķirīgās iezīmes.

6. Kaitīgas vielas jēdziens. Kaitīgo vielu bīstamības klases.

7. Kas ir MPC? MPC mērvienības gaisā un ūdenī. Kur tiek kontrolēti kaitīgo vielu MPC?

8. Kā tiek sadalīti kaitīgo vielu emisijas avoti un emisijas atmosfērā?

3.3 Vielu cirkulācija biosfērā . Biosfēras oglekļa cikls. Siltumnīcas efekts: rašanās mehānisms un iespējamās sekas.

Organisko vielu fotosintēzes procesi turpinās simtiem miljonu gadu. Bet, tā kā Zeme ir ierobežots fiziskais ķermenis, visi ķīmiskie elementi ir arī fiziski ierobežoti. Šķiet, ka miljoniem gadu tiem vajadzētu būt izsmeltiem. Tomēr tas nenotiek. Turklāt cilvēks pastāvīgi pastiprina šo procesu, palielinot paša radīto ekosistēmu produktivitāti.

Visas vielas uz mūsu planētas atrodas vielu bioķīmiskās aprites procesā. Ir 2 galvenās ķēdes liels vai ģeoloģiskās un mazs vai ķīmiski.

liela ķēde ilgst miljoniem gadu. Tas slēpjas faktā, ka ieži tiek iznīcināti, iznīcināšanas produkti tiek aiznesti ar ūdens plūsmu okeānos vai daļēji atgriežas zemē kopā ar nokrišņiem. Kontinentu iegrimšanas procesi un jūras gultnes pacelšanās ilgstoši noved pie šo vielu atgriešanās zemē. Un process sākas no jauna.

Maza ķēde , kas ir daļa no lielāka, notiek ekosistēmas līmenī un slēpjas tajā, ka augsnes barības vielas, ūdens, ogleklis uzkrājas augu vielā un tiek tērēti ķermeņa un dzīvības procesu veidošanai. Augsnes mikrofloras sadalīšanās produkti atkal sadalās līdz augiem pieejamām minerālvielām un atkal tiek iesaistīti vielu plūsmā.

Ķīmisko vielu cirkulāciju no neorganiskās vides caur augiem un dzīvniekiem atpakaļ uz neorganisko vidi, izmantojot ķīmisko reakciju saules enerģiju sauc bioķīmiskais cikls .

Sarežģīto evolūcijas mehānismu uz Zemes nosaka ķīmiskais elements "ogleklis". Ogleklis - iežu neatņemama sastāvdaļa un oglekļa dioksīda veidā atrodas daļā atmosfēras gaisa. CO2 avoti ir vulkāni, elpošana, mežu ugunsgrēki, degvielas sadegšana, rūpniecība utt.

Atmosfēra intensīvi apmainās ar ogļskābo gāzi ar pasaules okeāniem, kur to ir 60 reizes vairāk nekā atmosfērā, jo. CO 2 labi šķīst ūdenī (jo zemāka temperatūra, jo augstāka šķīdība, t.i., tas ir vairāk zemos platuma grādos). Okeāns darbojas kā milzu sūknis: tas absorbē CO 2 aukstajos apgabalos un daļēji "izpūš" tropos.

Pārmērīgs oglekļa monoksīda daudzums okeānā savienojas ar ūdeni, veidojot ogļskābi. Savienojumā ar kalciju, kāliju, nātriju veido stabilus savienojumus karbonātu veidā, kas nosēžas apakšā.

Fitoplanktons okeānā fotosintēzes laikā absorbē oglekļa dioksīdu. Mirušie organismi nokrīt apakšā un kļūst par daļu no nogulumiežiem. Tas parāda lielas un mazas vielu aprites mijiedarbību.

Ogleklis no CO 2 molekulas fotosintēzes laikā tiek iekļauts glikozes sastāvā un pēc tam sarežģītāko savienojumu sastāvā, no kuriem tiek veidoti augi. Pēc tam tie tiek pārnesti pa barības ķēdēm un veido visu pārējo dzīvo organismu audus ekosistēmā un tiek atgriezti vidē kā daļa no CO 2 .

Ogleklis ir arī eļļā un oglēs. Dedzinot degvielu, cilvēks pabeidz arī degvielā esošā oglekļa ciklu – tā biotehniskais oglekļa cikls.

Atlikusī oglekļa masa ir atrodama okeāna dibena karbonātu atradnēs (1,3-10t), kristāliskajos iežos (1-10t), oglēs un eļļā (3,4-10t). Šis ogleklis piedalās ekoloģiskajā ciklā. Dzīvību uz Zemes un atmosfēras gāzu līdzsvaru uztur salīdzinoši neliels oglekļa daudzums (5-10 tonnas).

Ir plaši izplatīts viedoklis, ka globālā sasilšana un tā sekas mūs apdraud rūpnieciskās siltuma ražošanas dēļ. Tas ir, visa sadzīvē, rūpniecībā un transportā patērētā enerģija silda Zemi un atmosfēru. Taču vienkāršākie aprēķini liecina, ka Saules radītā Zemes uzkarsēšana ir par daudzām kārtām augstāka nekā cilvēka darbības rezultāti.

Par iespējamo globālās sasilšanas cēloni zinātnieki uzskata arī oglekļa dioksīda koncentrācijas pieaugumu Zemes atmosfērā. Tieši viņš izraisa t.s « siltumnīcas efekts ».

Kas ir siltumnīcas efekts ? Mēs ļoti bieži sastopamies ar šo parādību. Ir labi zināms, ka pie vienas dienas temperatūras nakts temperatūra ir atšķirīga, atkarībā no mākoņainības. Mākoņainība klāj zemi kā sega, un mākoņaina nakts ir par 5-10 grādiem siltāka nekā bez mākoņiem tajā pašā dienas temperatūrā. Taču, ja mākoņi, kas ir mazākās ūdens pilītes, neļauj siltumam iziet gan ārpusē, gan no Saules uz Zemi, tad oglekļa dioksīds darbojas kā diode – siltums no Saules nāk uz Zemi, bet ne atpakaļ.

Cilvēce patērē milzīgu daudzumu dabas resursu, sadedzinot arvien vairāk fosilā kurināmā, kā rezultātā atmosfērā palielinās oglekļa dioksīda procentuālais daudzums, un tas neizdala infrasarkano starojumu no uzkarsētās Zemes virsmas kosmosā, radot "siltumnīcas efekts". Turpmāka oglekļa dioksīda koncentrācijas atmosfērā pieauguma sekas var būt globālā sasilšana un Zemes temperatūras paaugstināšanās, kas savukārt radīs tādas sekas kā ledāju kušana un līmeņa celšanās. no pasaules okeāna desmitiem vai pat simtiem metru, daudzas pasaules piekrastes pilsētas.

Tas ir iespējamais scenārijs notikumu attīstībai un globālās sasilšanas sekām, kuru cēlonis ir siltumnīcas efekts. Taču, pat ja izkusīs visi Antarktīdas un Grenlandes ledāji, pasaules okeāna līmenis paaugstināsies maksimāli par 60 metriem. Bet tas ir ārkārtējs, hipotētisks gadījums, kas var notikt tikai ar pēkšņu Antarktīdas ledāju kušanu. Un šim nolūkam Antarktīdā ir jānosaka pozitīva temperatūra, kas var būt tikai planētas mēroga katastrofas sekas (piemēram, zemes ass slīpuma izmaiņas).

"Siltumnīcas katastrofas" atbalstītāju vidū nav vienprātības par tās iespējamo apmēru, un autoritatīvākie no viņiem neko briesmīgu nesola. Robeža sasilšana, ja oglekļa dioksīda koncentrācija dubultojas, var būt ne vairāk kā 4°C. Turklāt, visticamāk, līdz ar globālo sasilšanu un temperatūras paaugstināšanos okeāna līmenis nemainīsies vai pat, gluži pretēji, pazemināsies. Galu galā, paaugstinoties temperatūrai, pastiprināsies arī nokrišņi, un ledāju malu kušanu var kompensēt ar pastiprinātu sniegputeni to centrālajās daļās.

Tādējādi siltumnīcas efekta problēma un tā izraisītā globālā sasilšana, kā arī to iespējamās sekas, lai gan objektīvi tā pastāv, šo parādību mērogs mūsdienās ir nepārprotami pārspīlēts. Jebkurā gadījumā tie prasa ļoti rūpīgu izpēti un ilgstošu novērošanu.

Starptautiskais klimatologu kongress, kas notika 1985. gada oktobrī, bija veltīts siltumnīcas efekta iespējamo klimatisko seku analīzei. Viljahā (Austrija). Kongresa dalībnieki nonāca pie secinājuma, ka pat neliela klimata sasilšana izraisīs jūtamu iztvaikošanas pieaugumu no Pasaules okeāna virsmas, kā rezultātā palielināsies vasaras un ziemas nokrišņu daudzums virs kontinentiem. Šis pieaugums nebūs vienmērīgs. Aprēķināts, ka pāri Eiropas dienvidiem no Spānijas līdz Ukrainai stiepsies josla, kuras ietvaros nokrišņu daudzums saglabāsies tāds pats kā šobrīd vai pat nedaudz samazināsies. Uz ziemeļiem no 50 ° (šis ir Harkovas platuma grāds) gan Eiropā, gan Amerikā tas pakāpeniski palielināsies ar svārstībām, kuras esam novērojuši pēdējo desmit gadu laikā. Līdz ar to palielināsies Volgas plūsma, un Kaspijas jūru līmeņa pazemināšanās nedraud. Tas bija galvenais zinātniskais arguments, kas beidzot ļāva atteikties no projekta daļas ziemeļu upju plūsmas pārnešanai uz Volgu.

Visprecīzākos, pārliecinošākos datus par siltumnīcas efekta iespējamām sekām sniedz paleoģeogrāfiskās rekonstrukcijas, ko apkopojuši speciālisti, kuri pēta Zemes ģeoloģisko vēsturi pēdējo miljonu gadu laikā. Galu galā šajā “nesenajā” ģeoloģiskās vēstures laikā Zemes klimats tika pakļauts ļoti krasām globālām izmaiņām. Laikos, kas bija aukstāki nekā šodien, kontinentālais ledus, tāpat kā tie, kas tagad notur Antarktīdu un Grenlandi, klāja visu Kanādu un visu Ziemeļeiropu, tostarp vietas, kur tagad atrodas Maskava un Kijeva. Ziemeļbriežu un pinkaino mamutu bari klaiņoja pa Krimas un Ziemeļkaukāza tundru, kur tagad ir atrastas viņu skeletu paliekas. Un starpledus laikmetos Zemes klimats bija daudz siltāks par pašreizējo: kontinentālais ledus izkusa Ziemeļamerikā un Eiropā, Sibīrijā mūžīgais sasalums atkusa daudzus metrus, jūras ledus pie mūsu ziemeļu krastiem pazuda, meža veģetācija. , spriežot pēc fosilo sporu-ziedputekšņu spektriem, izplatījās līdz mūsdienu tundras teritorijai. Spēcīgas upju straumes plūda pāri Vidusāzijas līdzenumiem, piepildot Arāla jūras baseinu ar ūdeni līdz plus 72 metru atzīmei, daudzas no tām nesa ūdeni uz Kaspijas jūru. Karakuma tuksnesis Turkmenistānā ir šo seno kanālu izkaisītas smilšu atradnes.

Kopumā fizikāli ģeogrāfiskā situācija silto starpledus laikmetu laikā visā bijušās PSRS teritorijā bija labvēlīgāka nekā tagad. Tā tas bija Skandināvijas valstīs un Centrāleiropas valstīs.

Diemžēl līdz šim ģeologi, kas pēta mūsu planētas evolūcijas pēdējo miljonu gadu ģeoloģisko vēsturi, nav iesaistījušies siltumnīcas efekta problēmas apspriešanā. Un ģeologi varētu veikt vērtīgus papildinājumus esošajām idejām. Jo īpaši ir acīmredzams, ka, lai pareizi novērtētu iespējamās siltumnīcas efekta sekas, plašāk jāizmanto paleogrāfiskie dati par pagātnes nozīmīgas globālās klimata sasilšanas laikmetiem. Šādu šodien zināmo datu analīze ļauj domāt, ka siltumnīcas efekts, pretēji plaši izplatītam uzskatam, nerada nekādas katastrofas mūsu planētas tautām. Gluži pretēji, daudzās valstīs, tostarp Krievijā, tas radīs labvēlīgākus klimatiskos apstākļus nekā pašlaik.

Jautājumi paškontrolei

1. Vielu galveno bioķīmisko aprites būtība.

2. Kas ir bioķīmiskais oglekļa cikls?

3. Ko nozīmē jēdziens "siltumnīcas efekts" un ar ko tas asociējas? Jūsu īss problēmas novērtējums.

4. Vai, jūsuprāt, pastāv globālās sasilšanas draudi? Pamato savu atbildi