Planeta Ziemia składa się z litosfery (ciało stałe), atmosfery (powłoka powietrzna), hydrosfery (powłoka wodna) i biosfery (sfera rozmieszczenia organizmów żywych). Istnieje ścisły związek między tymi sferami Ziemi, ze względu na cyrkulację substancji i energii.

Litosfera. Ziemia jest kulą lub sferoidą, nieco spłaszczoną na biegunach, o obwodzie wokół równika około 40 000 km.

W strukturze kuli ziemskiej wyróżnia się następujące muszle, czyli geosfery: litosfera właściwa (zewnętrzna muszla kamienna) o grubości około 50...120 km, płaszcz sięgający do głębokości 2900 km oraz rdzeń - od 2900 do 3680 km.

Według najczęstszych pierwiastków chemicznych tworzących powłokę Ziemi dzieli się ją na górną - siallityczną, która rozciąga się na głębokość 60 km i ma gęstość 2,8... ma gęstość 3,0...3,5 g /cm 3 . Nazwy muszli „siallitic” (sial) i „simatic” (sima) pochodzą od oznaczeń pierwiastków Si (krzem), Al (aluminium) i Mg (magnez).

Na głębokości od 1200 do 2900 km znajduje się sfera pośrednia o gęstości 4,0...6,0 g/cm3. Ta skorupa nazywana jest „rudą”, ponieważ zawiera dużą ilość żelaza i innych metali ciężkich.

Głębsze niż 2900 km to jądro globu o promieniu około 3500 km. Rdzeń składa się głównie z niklu i żelaza i ma dużą gęstość (10...12 g/cm3).

Zgodnie z fizycznymi właściwościami skorupy ziemskiej jest niejednorodna, dzieli się na typy kontynentalne i oceaniczne. Średnia miąższość skorupy kontynentalnej wynosi 35...45 km, maksymalna do 75 km (pod pasmami górskimi). W jego górnej części zalegają skały osadowe o grubości do 15 km. Skały te powstały przez długie okresy geologiczne w wyniku zmiany mórz przez ląd, zmiany klimatu. Pod skałami osadowymi znajduje się warstwa granitu o średniej miąższości 20...40 km. Miąższość tej warstwy jest największa na terenach młodych gór, zmniejsza się ona w kierunku obrzeży stałego lądu, a pod oceanami nie ma warstwy granitu. Pod warstwą granitu znajduje się warstwa bazaltowa o miąższości 15...35 km, złożona z bazaltów i podobnych skał.

Skorupa oceaniczna jest mniej gruba niż kontynentalna (od 5 do 15 km). Warstwy górne (2...5 km) składają się ze skał osadowych, a dolne (5...10 km) - z bazaltu.

Podstawą materialną formowania gleb są skały osadowe znajdujące się na powierzchni skorupy ziemskiej, w tworzeniu gleb niewielki udział mają skały magmowe i metamorficzne.

Główną masę skał stanowią tlen, krzem i aluminium (84,05%). Jeśli do tych trzech pierwiastków doda się jeszcze pięć pierwiastków – żelazo, wapń, sód, potas i magnez, to w sumie będą to 98,87% górotworu. Pozostałe 88 pierwiastków stanowi nieco ponad 1% masy litosfery. Jednak pomimo niskiej zawartości mikro- i ultramikroelementów w skałach i glebach, wiele z nich ma ogromne znaczenie dla prawidłowego wzrostu i rozwoju wszystkich organizmów. Obecnie wiele uwagi poświęca się zawartości mikroelementów w glebie, zarówno w związku z ich znaczeniem w odżywianiu roślin, jak i w związku z problemami ochrony gleby przed zanieczyszczeniami chemicznymi. Skład pierwiastków w glebach zależy głównie od ich składu w skałach. Jednak zawartość niektórych pierwiastków w utworzonych na nich skałach i glebach jest nieco zróżnicowana. Wynika to zarówno z koncentracji składników pokarmowych, jak i przebiegu procesu glebotwórczego, podczas którego następuje względny spadek liczby zasad i krzemionki. Gleby zawierają zatem więcej tlenu niż litosfera (odpowiednio 55 i 47%), wodór (5 i 0,15%), węgiel (5 i 0,1%), azot (0,1 i 0,023%).

Atmosfera. Granica atmosfery przechodzi tam, gdzie siła ziemskiej grawitacji jest kompensowana przez odśrodkową siłę bezwładności wywołaną obrotem Ziemi. Nad biegunami znajduje się na wysokości około 28 tys. km, a nad równikiem – 42 tys. km.

Atmosfera składa się z mieszaniny różnych gazów: azotu (78,08%), tlenu (20,95%), argonu (0,93%) i dwutlenku węgla (0,03% objętości). W skład powietrza wchodzi również niewielka ilość helu, neonu, ksenonu, kryptonu, wodoru, ozonu itp., które łącznie stanowią około 0,01%. Ponadto powietrze zawiera parę wodną i trochę kurzu.

Atmosfera składa się z pięciu głównych powłok: troposfera, stratosfera, mezosfera, jonosfera, egzosfera.

Troposfera- dolna warstwa atmosfery ma grubość nad biegunami 8 ... 10 km, w umiarkowanych szerokościach geograficznych - 10 ... 12 km, a na równikowych - 16 ... 18 km. Około 80% masy atmosfery koncentruje się w troposferze. Znajduje się tu prawie cała para wodna w atmosferze, tworzą się opady, a powietrze porusza się poziomo i pionowo.

Stratosfera rozciąga się od 8...16 do 40...45 km. Zawiera około 20% atmosfery, prawie nie ma w nim pary wodnej. W stratosferze znajduje się warstwa ozonu, która pochłania promieniowanie ultrafioletowe ze słońca i chroni żywe organizmy na Ziemi przed śmiercią.

Mezosfera rozciąga się na wysokości od 40 do 80 km. Gęstość powietrza w tej warstwie jest 200 razy mniejsza niż gęstość powierzchni ziemi.

Jonosfera znajduje się na wysokości 80 km i składa się głównie z naładowanych (zjonizowanych) atomów tlenu, naładowanych cząsteczek tlenku azotu i wolnych elektronów.

Egzosfera reprezentuje zewnętrzne warstwy atmosfery i zaczyna się na wysokości 800 ... 1000 km od powierzchni Ziemi. Warstwy te nazywane są również sferą rozpraszającą, ponieważ cząsteczki gazu poruszają się z dużą prędkością i mogą uciec w przestrzeń kosmiczną.

Atmosfera Jest jednym z niezbędnych czynników życia na Ziemi. Promienie słoneczne przechodzące przez atmosferę są rozpraszane, a także częściowo pochłaniane i odbijane. Para wodna i dwutlenek węgla szczególnie silnie pochłaniają promienie cieplne. Pod wpływem energii słonecznej następuje ruch mas powietrza, powstaje klimat. Opady atmosferyczne są czynnikiem kształtującym glebę i źródłem życia dla organizmów roślinnych i zwierzęcych. Dwutlenek węgla zawarty w atmosferze w procesie fotosyntezy roślin zielonych zamienia się w materię organiczną, a tlen służy do oddychania organizmów i zachodzących w nich procesów oksydacyjnych. Znaczenie azotu atmosferycznego, który jest wychwytywany przez mikroorganizmy wiążące azot, służy jako element odżywiania roślin i uczestniczy w tworzeniu substancji białkowych.

Pod wpływem powietrza atmosferycznego następuje wietrzenie skał i minerałów oraz procesy glebotwórcze.

Hydrosfera. Większość powierzchni globu zajmuje Ocean Światowy, który wraz z jeziorami, rzekami i innymi zbiornikami wodnymi znajdującymi się na powierzchni Ziemi zajmuje 5/8 jej powierzchni. Hydrosferę tworzą wszystkie wody Ziemi, znajdujące się w oceanach, morzach, rzekach, jeziorach, bagnach, a także w wodach gruntowych. Z 510 mln km2 powierzchni Ziemi 361 mln km2 (71%) przypada na Ocean Światowy, a tylko 149 mln km2 (29%) znajduje się na lądzie.

Wody powierzchniowe lądu wraz z wodami lodowcowymi stanowią około 25 mln km 3 , czyli 55 razy mniej niż objętość Oceanu Światowego. W jeziorach koncentruje się około 280 tys. km 3 wody, około połowa z nich to jeziora świeże, a druga połowa to jeziora o wodach o różnym stopniu zasolenia. Rzeki zawierają tylko 1,2 tys. km 3, czyli mniej niż 0,0001% całkowitego zaopatrzenia w wodę.

Wody otwartych zbiorników są w ciągłej cyrkulacji, która łączy wszystkie części hydrosfery z litosferą, atmosferą i biosferą.

Wilgoć atmosferyczna bierze czynny udział w wymianie wody, przy objętości 14 tys. km 3 tworzy 525 tys. rok.

Odparowanie wody i kondensacja wilgoci atmosferycznej zapewniają świeżą wodę na Ziemi. Z powierzchni oceanów wyparowuje rocznie około 453 tys. km 3 wody.

Bez wody nasza planeta byłaby nagą kamienną kulą, pozbawioną gleby i roślinności. Przez miliony lat woda niszczyła skały, zamieniając je w śmieci, a wraz z pojawieniem się roślinności i zwierząt przyczyniła się do procesu formowania gleby.

Biosfera. Skład biosfery obejmuje powierzchnię lądu, dolne warstwy atmosfery i całą hydrosferę, w której pospolite są organizmy żywe. Zgodnie z naukami V. I. Vernadsky'ego biosferę rozumie się jako powłokę Ziemi, której skład, struktura i energia są determinowane przez aktywność żywych organizmów. V. I. Vernadsky zwrócił uwagę, że „na powierzchni ziemi nie ma siły chemicznej, która działa bardziej stale, a zatem potężniejsza niż organizmy żywe wzięte jako całość”. Życie w biosferze rozwija się w postaci wyjątkowej różnorodności organizmów zasiedlających glebę, dolne warstwy atmosfery i hydrosferę. Dzięki fotosyntezie roślin zielonych energia słoneczna gromadzona jest w biosferze w postaci związków organicznych. Cały zestaw organizmów żywych zapewnia migrację pierwiastków chemicznych w glebach, atmosferze i hydrosferze. Pod wpływem organizmów żywych w glebach zachodzą reakcje wymiany gazowej, utleniania i redukcji. Powstanie atmosfery jako całości jest związane z funkcją wymiany gazowej organizmów. W procesie fotosyntezy w atmosferze doszło do powstania i akumulacji wolnego tlenu.

Pod wpływem aktywności organizmów dochodzi do wietrzenia skał i rozwoju procesów glebotwórczych. Bakterie glebowe biorą udział w procesach odsiarczania i denitryfikacji, w wyniku których powstają siarkowodór, związki siarki, tlenek N(II), metan i wodór. Budowa tkanek roślinnych następuje dzięki selektywnemu przyswajaniu przez rośliny pierwiastków biogennych. Po śmierci roślin pierwiastki te gromadzą się w górnych warstwach gleby.

W biosferze zachodzą dwa przeciwne w ich kierunku cykle substancji i energii.

Pod wpływem energii słonecznej zachodzi duży lub geologiczny cykl. Obieg wody obejmuje pierwiastki chemiczne lądu, które przedostają się do rzek, mórz i oceanów, gdzie osadzają się wraz ze skałami osadowymi. Jest to bezpowrotna utrata z gleby najważniejszych składników pokarmowych roślin (azot, fosfor, potas, wapń, magnez, siarka), a także pierwiastków śladowych.

W układzie gleba – rośliny – gleba zachodzi niewielki, czyli biologiczny cykl, natomiast składniki pokarmowe roślin są usuwane z obiegu geologicznego i magazynowane w próchnicy. W cyklu biologicznym zachodzą cykle związane z tlenem, węglem, azotem, fosforem i wodorem, które stale krążą w roślinach i środowisku. Niektóre z nich są wycofywane z cyklu biologicznego i pod wpływem procesów geochemicznych przechodzą do skał osadowych lub są przenoszone do oceanu. Zadaniem rolnictwa jest tworzenie takich systemów agrotechnicznych, w których pierwiastki biogenne nie weszłyby w cykl geologiczny, ale byłyby utrwalone w cyklu biologicznym, utrzymując żyzność gleby.

Biosfera składa się z biocenoz, które stanowią jednorodne terytorium o tym samym typie zbiorowisk roślinnych wraz z zamieszkującym je światem zwierzęcym, w tym mikroorganizmami. Biogeocenozę charakteryzują charakterystyczne gleby, reżim wodny, mikroklimat i topografia. Naturalna biogeocenoza jest stosunkowo stabilna, charakteryzuje się zdolnością do samoregulacji. Gatunki objęte biogeocenozą przystosowują się do siebie i środowiska. Jest to złożony stosunkowo stabilny mechanizm, który jest w stanie oprzeć się zmianom w środowisku poprzez samoregulację. Jeżeli zmiany w biogeocenozach przekraczają ich zdolność do samoregulacji, może dojść do nieodwracalnej degradacji tego systemu ekologicznego.

Grunty rolne to sztucznie zorganizowane biogeocenozy (agrobiocenozy). Skuteczne i racjonalne wykorzystanie agrobiocenoz, ich trwałość i wydajność zależą od właściwej organizacji terytorium, systemu rolniczego i innych działań społeczno-gospodarczych. Aby zapewnić optymalny wpływ na gleby i rośliny, konieczne jest poznanie wszystkich zależności w biogeocenozie i nie zaburzanie wykształconej w niej równowagi ekologicznej.

Dodaj swoją cenę do bazy danych

Komentarz

Litosfera to kamienna skorupa Ziemi. Z greckiego „lithos” – kamień i „kula” – kula

Litosfera - zewnętrzna, stała skorupa Ziemi, która obejmuje całą skorupę ziemską z częścią górnego płaszcza Ziemi i składa się ze skał osadowych, magmowych i metamorficznych. Dolna granica litosfery jest rozmyta i determinowana przez gwałtowny spadek lepkości skały, zmianę prędkości propagacji fal sejsmicznych oraz wzrost przewodnictwa elektrycznego skał. Miąższość litosfery na kontynentach i pod oceanami jest zróżnicowana i wynosi odpowiednio 25–200 i 5–100 km.

Rozważ ogólnie budowę geologiczną Ziemi. Trzecia planeta najdalej od Słońca - Ziemia ma promień 6370 km, średnią gęstość 5,5 g/cm3 i składa się z trzech muszli - szczekać, szaty i ja. Płaszcz i rdzeń są podzielone na część wewnętrzną i zewnętrzną.

Skorupa ziemska to cienka górna powłoka Ziemi, która ma grubość 40-80 km na kontynentach, 5-10 km pod oceanami i stanowi tylko około 1% masy Ziemi. Osiem pierwiastków - tlen, krzem, wodór, glin, żelazo, magnez, wapń, sód - tworzy 99,5% skorupy ziemskiej.

Według badań naukowych naukowcom udało się ustalić, że litosfera składa się z:

• Tlen - 49%;
• Krzem - 26%;
• Aluminium - 7%;
• Żelazo - 5%;
• Wapń - 4%
• W skład litosfery wchodzi wiele minerałów, z których najczęstsze to skaleń i kwarc.

Na kontynentach skorupa jest trójwarstwowa: skały osadowe pokrywają skały granitowe, a skały granitowe leżą na bazaltowych. Pod oceanami skorupa jest „oceaniczna”, dwuwarstwowa; skały osadowe leżą po prostu na bazaltach, nie ma warstwy granitu. Istnieje również przejściowy typ skorupy ziemskiej (strefy wyspiarsko-łukowe na obrzeżach oceanów i niektóre obszary na kontynentach, takie jak Morze Czarne).

Skorupa ziemska jest najgrubsza w regionach górskich.(pod Himalajami - ponad 75 km), środkowy - w rejonie platform (pod Niziną Zachodniosyberyjską - 35-40, w granicach platformy rosyjskiej - 30-35), a najmniejszy - na centralne regiony oceanów (5-7 km). Dominującą częścią powierzchni ziemi są równiny kontynentów i dno oceaniczne.

Kontynenty otoczone są szelfem - pasem płytkiej wody o głębokości do 200 g i średniej szerokości około 80 km, który po ostrym stromym zagięciu dna przechodzi w zbocze kontynentalne (nachylenie waha się od 15- 17 do 20-30 °). Zbocza stopniowo wyrównują się i zamieniają w równiny głębinowe (głębokość 3,7-6,0 km). Największe głębokości (9-11 km) mają rowy oceaniczne, z których zdecydowana większość znajduje się na północnych i zachodnich obrzeżach Oceanu Spokojnego.

Główną część litosfery stanowią skały magmowe (95%), wśród których dominują granity i granitoidy na kontynentach, a bazalty w oceanach.

Bloki litosfery - płyty litosferyczne - poruszają się po stosunkowo plastycznej astenosferze. Dział geologii poświęcony tektonice płyt poświęcony jest badaniu i opisowi tych ruchów.

Na określenie zewnętrznej powłoki litosfery użyto przestarzałego już terminu sial, który pochodzi od nazwy głównych elementów skał Si (łac. Silicium - krzem) i Al (łac. Aluminium - aluminium).

Płyty litosferyczne

Warto zaznaczyć, że największe płyty tektoniczne są bardzo wyraźnie widoczne na mapie i są to:

• Pacyfik- największa płyta planety, wzdłuż której zachodzą ciągłe zderzenia płyt tektonicznych i tworzą się uskoki - to jest przyczyną jej stałego zmniejszania się;
• eurazjatycki- obejmuje prawie całe terytorium Eurazji (z wyjątkiem Hindustanu i Półwyspu Arabskiego) i zawiera największą część skorupy kontynentalnej;
• Indo-australijski- Obejmuje kontynent australijski i subkontynent indyjski. Z powodu ciągłych kolizji z płytą euroazjatycką jest w trakcie pękania;
• latynoamerykanin- składa się z kontynentalnej części Ameryki Południowej i części Oceanu Atlantyckiego;
• północno Amerykański- składa się z kontynentu północnoamerykańskiego, części północno-wschodniej Syberii, północno-zachodniej części Atlantyku i połowy Oceanów Arktycznych;
• afrykanin- składa się z kontynentu afrykańskiego oraz skorupy oceanicznej Atlantyku i Oceanu Indyjskiego. Interesujące jest to, że sąsiadujące z nim płyty poruszają się w kierunku przeciwnym do niego, dlatego znajduje się tutaj największy uskok naszej planety;
• Płyta Antarktyczna- składa się z kontynentalnej Antarktydy i pobliskiej skorupy oceanicznej. Ze względu na to, że płyta jest otoczona grzbietami śródoceanicznymi, pozostałe kontynenty stale się od niej oddalają.

Ruch płyt tektonicznych w litosferze

Płyty litosferyczne, łącząc i oddzielając, cały czas zmieniają swoje kontury. Pozwala to naukowcom wysunąć teorię, że około 200 milionów lat temu w litosferze znajdowała się tylko Pangea – pojedynczy kontynent, który następnie podzielił się na części, które zaczęły stopniowo oddalać się od siebie z bardzo małą prędkością (średnio około siedmiu centymetrów rocznie).

To interesujące! Zakłada się, że w wyniku ruchu litosfery za 250 milionów lat na naszej planecie utworzy się nowy kontynent w wyniku połączenia poruszających się kontynentów.

Kiedy zderzają się płyty oceaniczna i kontynentalna, krawędź skorupy oceanicznej zapada się pod kontynentalną, podczas gdy po drugiej stronie płyty oceanicznej jej granica odchyla się od przylegającej do niej płyty. Granica, wzdłuż której następuje ruch litosfery, nazywana jest strefą subdukcji, w której rozróżnia się górną i zanurzoną krawędź płyty. Interesujące jest to, że płyta, zagłębiając się w płaszcz, zaczyna się topić, gdy ściska się górna część skorupy ziemskiej, w wyniku czego powstają góry, a jeśli również wybuchnie magma, to wulkany.

W miejscach, w których płyty tektoniczne stykają się ze sobą, występują strefy maksymalnej aktywności wulkanicznej i sejsmicznej: podczas ruchu i zderzenia litosfery skorupa ziemska zapada się, a gdy się rozchodzą, tworzą się uskoki i depresje (litosfera i Płaskorzeźba Ziemi są ze sobą połączone). Z tego powodu wzdłuż krawędzi płyt tektonicznych znajdują się największe formy terenu na Ziemi – pasma górskie z aktywnymi wulkanami i głębinowymi rowami.

Problemy litosfery

Intensywny rozwój przemysłu doprowadził do tego, że człowiek i litosfera stały się ostatnio niezwykle trudne do dogadania się ze sobą: zanieczyszczenie litosfery przybiera katastrofalne rozmiary. Stało się tak za sprawą wzrostu ilości odpadów przemysłowych w połączeniu z odpadami komunalnymi oraz nawozami i pestycydami stosowanymi w rolnictwie, co negatywnie wpływa na skład chemiczny gleby i organizmów żywych. Naukowcy obliczyli, że rocznie na osobę przypada około jednej tony śmieci, w tym 50 kg odpadów trudno rozkładalnych.

Dziś zanieczyszczenie litosfery stało się pilnym problemem, ponieważ natura nie jest w stanie sama sobie z tym poradzić: samooczyszczanie skorupy ziemskiej jest bardzo powolne, a zatem szkodliwe substancje stopniowo gromadzą się i ostatecznie negatywnie wpływają na głównego winowajcę problemu - człowiek.

Autonomiczna instytucja edukacyjna wyższego szkolnictwa zawodowego

Leningradzki Uniwersytet Państwowy A. S. Puszkin

RAPORT

w tym temacie:

Oddziaływanie litosfery, hydrosfery i atmosfery.

Wydział Filologiczny, I rok

Kierownik: doktor nauk biologicznych,

Profesor Fiodor Efimowicz Iljin.

Sankt Petersburg-Puszkin

1. Wstęp.

2. Składniki biosfery.

3. Oddziaływanie atmosfery, litosfery i hydrosfery.

4. Wniosek.

5. Źródła.

Wstęp.

Środowisko jest niezbędnym warunkiem życia i aktywności społeczeństwa. Służy jako jego siedlisko, najważniejsze źródło surowców i ma ogromny wpływ na świat duchowy ludzi.

Środowisko naturalne zawsze było źródłem ludzkiej egzystencji. Jednak interakcje między człowiekiem a przyrodą zmieniały się w różnych epokach historycznych, a procesy łączące hydrosferę, atmosferę i litosferę są stałe.

V. V. Dokuchaev, który odkrył prawo podziału na strefy geograficzne, zauważył, że sześć naturalnych składników harmonijnie współdziała ze sobą w naturze: ziemska skorupa litosfery, powietrze atmosferyczne, woda hydrosfery, flora i fauna biosfery, a także gleba stale wymieniać materię i energię.

Trzy składniki biosfery - hydrosfera, atmosfera i litosfera - są ze sobą ściśle powiązane, tworząc jeden funkcjonalny system.

Składniki biosfery.

Biosfera(z greckiego bios - życie; sphaire - kula) - skorupa Ziemi, której skład, struktura i energia są determinowane przez połączoną aktywność żywych organizmów.

Biosfera obejmuje górną część skorupy ziemskiej (gleba, skała macierzysta), całość zbiorników wodnych (hydrosfera) oraz dolną część atmosfery (troposferę i częściowo stratosferę) (ryc. 1). Granice sfery życia wyznaczają warunki niezbędne do istnienia organizmów. Górną granicę życia ogranicza intensywna koncentracja promieni ultrafioletowych, niskie ciśnienie atmosferyczne i niska temperatura. W strefie krytycznych warunków ekologicznych na wysokości 20 km żyją tylko organizmy niższe - zarodniki bakterii i grzybów. Wysoka temperatura wnętrza skorupy ziemskiej (powyżej 100°C) ogranicza dolną granicę życia. Mikroorganizmy beztlenowe znajdują się na głębokości 3 km.

Biosfera obejmuje części hydrosfery, atmosfery i litosfery.

Hydrosfera- jedna z muszli Ziemi. Jednoczy wszystkie wolne wody (m.in. Ocean Świata, wody lądowe (rzeki, jeziora, bagna, lodowce), wody gruntowe), które mogą przemieszczać się pod wpływem energii słonecznej i sił grawitacyjnych z jednego stanu do drugiego. Hydrosfera jest ściśle powiązana z innymi powłokami Ziemi - atmosferą i litosferą.

W hydrosferze skoncentrowana jest prawie cała masa wodoru i tlenu, a także sód, potas, magnez, bor, siarka, chlor i brom, których związki są dobrze rozpuszczalne w wodach naturalnych; 88% całkowitej masy węgla w biosferze rozpuszcza się w wodach hydrosfery. Obecność substancji rozpuszczonych w wodzie jest jednym z warunków istnienia żywych istot.

Powierzchnia hydrosfery to 70,8% powierzchni kuli ziemskiej. Udział wód powierzchniowych w hydrosferze jest bardzo mały, ale są one niezwykle aktywne (zmieniają się średnio co 11 dni) i jest to początek powstawania prawie wszystkich źródeł słodkiej wody na lądzie. Ilość słodkiej wody wynosi 2,5% całkowitej objętości, podczas gdy prawie dwie trzecie tej wody znajduje się w lodowcach Antarktydy, Grenlandii, wyspach polarnych, kry i góry lodowe, szczyty górskie. Wody gruntowe znajdują się na różnych głębokościach (do 200 m lub więcej); głęboko podziemne warstwy wodonośne są zmineralizowane, a czasem zasolone. Oprócz wody w samej hydrosferze, pary wodnej w atmosferze, wód gruntowych w glebach i skorupie ziemskiej, w organizmach żywych znajduje się woda biologiczna. Przy całkowitej masie materii żywej w biosferze 1400 miliardów ton masa wody biologicznej wynosi 80% lub 1120 miliardów ton.

Przeważająca część wód hydrosferycznych jest skoncentrowana w Oceanie Światowym, który jest głównym ogniwem zamykającym obieg wody w przyrodzie. Oddaje większość parującej wilgoci do atmosfery.

Litosfera Ziemi składa się z dwóch warstw: skorupy ziemskiej i części górnego płaszcza. Skorupa ziemska jest najbardziej zewnętrzną solidną skorupą ziemi. Skorupa nie jest unikalną formacją, nieodłączną tylko Ziemi, ponieważ. znajduje się na większości planet ziemskich, satelicie Ziemi - Księżycu oraz satelitach planet olbrzymów: Jowisza, Saturna, Urana i Neptuna. Jednak tylko na Ziemi istnieją dwa rodzaje skorupy: oceaniczna i kontynentalna.

skorupa oceaniczna składa się z trzech warstw: górnej osadowej, pośredniej bazaltu i dolnej gabro-serpentynitu, który do niedawna wchodził w skład bazaltu. Jej miąższość waha się od 2 km w strefach grzbietów śródoceanicznych do 130 km w strefach subdukcji, gdzie skorupa oceaniczna zapada się w płaszcz.

Warstwa osadowa składa się z piasku, osadów szczątków zwierzęcych i wytrąconych minerałów. U jego podstawy często występują cienkie osady metalonośne, które nie są spójne po uderzeniu, z przewagą tlenków żelaza.

Warstwa bazaltowa w górnej części składa się z toleitycznych law bazaltowych, które ze względu na swój charakterystyczny kształt nazywane są również lawami poduszkowymi. Odsłonięty jest w wielu miejscach przylegających do grzbietów śródoceanicznych.

Warstwa gabro-serpentynitu leży bezpośrednio nad górnym płaszczem.

skorupa kontynentalna, jak sama nazwa wskazuje, leży pod kontynentami Ziemi i dużymi wyspami. Podobnie jak oceaniczna skorupa kontynentalna, składa się z trzech warstw: górnej osadowej, środkowej granitowej i dolnej bazaltu. Miąższość tego typu skorupy pod młodymi górami sięga 75 km, pod równinami od 35 do 45 km, pod łukami wysp zmniejsza się do 20-25 km.

Warstwę osadową skorupy kontynentalnej tworzą: osady gliny i węglany płytkich basenów morskich.

Warstwa granitu skorupy ziemskiej powstaje w wyniku inwazji magmy w pęknięcia skorupy ziemskiej. Składa się z krzemionki, glinu i innych minerałów. Na głębokości 15-20 km często przebiega granica Konrad, która rozdziela warstwy granitu i bazaltu.

Warstwa bazaltowa powstaje podczas wylewania podstawowych (bazaltowych) law na powierzchnię terenu w strefach magmatyzmu śródpłytowego. Bazalt jest cięższy od granitu i zawiera więcej żelaza, magnezu i wapnia.

Całkowitą masę skorupy ziemskiej szacuje się na 2,8 × 1019 ton, co stanowi zaledwie 0,473% masy całej planety Ziemia.

Warstwa pod skorupą ziemską nazywana jest płaszczem. Od dołu skorupa ziemska jest oddzielona od górnego płaszcza granicą Mohorovic lub Moho, ustanowioną w 1909 roku przez chorwackiego geofizyka i sejsmologa Andrieja Mohorovicia.

Płaszcz Dzieli go warstwa Golicyna na górną i dolną warstwę, między którymi przebiega na głębokości około 670 km. W górnym płaszczu wyróżnia się astenosfera - warstwa lamelarna, w której zmniejszają się prędkości fal sejsmicznych.

Litosfera Ziemi podzielona jest na platformy. Platformy- To stosunkowo stabilne obszary skorupy ziemskiej. Powstają one w miejscu wcześniej istniejących wysoce mobilnych struktur fałdowych, powstałych podczas zamykania układów geosynklinalnych, poprzez ich sukcesywne przekształcanie w obszary stabilne tektonicznie.

Platformy litosferyczne doświadczają pionowych ruchów oscylacyjnych: unoszą się lub opadają. Takie ruchy są związane z transgresjami i regresjami morza, które powtarzały się w całej historii geologicznej Ziemi.

W Azji Środkowej powstawanie pasm górskich Azji Środkowej: Tien Shan, Ałtaj, Sayan itp. wiąże się z najnowszymi ruchami tektonicznymi platform. Takie góry nazywane są wskrzeszonymi (epiplatformy lub epiplatformowe pasy orogeniczne lub wtórne orogeny). Powstają w epokach orrogenezy na obszarach przylegających do pasów geosynklinalnych.

Atmosfera- gazowa powłoka otaczająca planetę Ziemię, jedną z geosfer. Jego wewnętrzna powierzchnia pokrywa hydrosferę i częściowo skorupę ziemską, podczas gdy jej zewnętrzna powierzchnia graniczy z przyziemną częścią przestrzeni kosmicznej. Atmosferę uważa się za obszar wokół Ziemi, w którym ośrodek gazowy obraca się razem z Ziemią jako całością; Przy takiej definicji atmosfera stopniowo przechodzi w przestrzeń międzyplanetarną, w egzosferze, która zaczyna się na wysokości około 1000 km od powierzchni Ziemi, granicę atmosfery można również warunkowo wytyczyć na wysokości 1300 km.

Atmosfera ziemska powstała w wyniku dwóch procesów: odparowania substancji ciał kosmicznych podczas ich upadku na Ziemię oraz uwolnienia gazów podczas erupcji wulkanicznych (odgazowanie płaszcza ziemskiego). Wraz z oddzieleniem się oceanów i pojawieniem się biosfery zmieniła się atmosfera w wyniku wymiany gazowej z wodą, roślinami, zwierzętami i produktami ich rozkładu w glebach i bagnach.

Obecnie atmosfera ziemska składa się głównie z gazów i różnych zanieczyszczeń (kurz, krople wody, kryształki lodu, sole morskie, produkty spalania). Stężenie gazów tworzących atmosferę jest prawie stałe, z wyjątkiem wody (H2O) i dwutlenku węgla (CO2).

Warstwy atmosferyczne: 1 Troposfera, 2 Tropopauza, 3 Stratosfera, 4 Stratopauza, 5 Mezosfera, 6 Mezopauza, 7 Termosfera, 8 Termopauza

Warstwa ozonowa jest częścią stratosfery na wysokości od 12 do 50 km (w tropikalnych szerokościach geograficznych 25-30 km, w umiarkowanych szerokościach geograficznych 20-25, w polarnych 15-20), w wyniku czego powstaje największa zawartość ozonu ekspozycji na promieniowanie ultrafioletowe ze Słońca na tlen cząsteczkowy ( O2). Jednocześnie, z największą intensywnością, właśnie dzięki procesom dysocjacji tlenu, którego atomy tworzą następnie ozon (O3), absorpcję bliskiej (dla światła widzialnego) części ultrafioletu widma słonecznego występuje. Ponadto dysocjacja ozonu pod wpływem promieniowania ultrafioletowego prowadzi do absorpcji jego najtwardszej części.

Wysyłanie dobrej pracy do bazy wiedzy jest proste. Skorzystaj z poniższego formularza

Studenci, doktoranci, młodzi naukowcy korzystający z bazy wiedzy w swoich studiach i pracy będą Ci bardzo wdzięczni.

Wysłany dnia http://www.allbest.ru/

Wstęp

Szybki wzrost populacji ludzkiej i jej wyposażenia naukowo-technicznego radykalnie zmieniły sytuację na Ziemi. Jeśli w niedawnej przeszłości wszelka działalność ludzka przejawiała się negatywnie jedynie na ograniczonych, choć licznych terytoriach, a siła oddziaływania była nieporównywalnie mniejsza niż potężny obieg substancji w przyrodzie, to teraz skala procesów naturalnych i antropogenicznych stała się porównywalna, a stosunek między nimi zmienia się wraz z przyspieszeniem w kierunku wzrostu siły antropogenicznego wpływu na biosferę.

Niebezpieczeństwo nieprzewidywalnych zmian w stabilnym stanie biosfery, do której historycznie przystosowane są zbiorowiska i gatunki naturalne, w tym sam człowiek, jest tak wielkie przy zachowaniu utartych sposobów gospodarowania, że ​​obecne pokolenia ludzi zamieszkujących Ziemię stanęły w obliczu zadanie pilnej poprawy wszystkich aspektów ich życia zgodnie z potrzebą zachowania istniejącego obiegu substancji i energii w biosferze. Ponadto szeroko zakrojone zanieczyszczenie naszego środowiska różnymi substancjami, czasami zupełnie obcymi normalnemu bytowaniu organizmu ludzkiego, stanowi poważne zagrożenie dla naszego zdrowia i dobrego samopoczucia przyszłych pokoleń.

atmosfera hydrosfera zanieczyszczenie litosfery

1. Zanieczyszczenie powietrza

Powietrze atmosferyczne jest najważniejszym środowiskiem naturalnym podtrzymującym życie i jest mieszaniną gazów i aerozoli warstwy powierzchniowej atmosfery, powstającą podczas ewolucji Ziemi, działalności człowieka i znajdującą się poza terenami mieszkalnymi, przemysłowymi i innymi. Wyniki badań środowiskowych, zarówno w Rosji, jak i za granicą, jednoznacznie wskazują, że zanieczyszczenie powierzchniowej atmosfery jest najsilniejszym, stale działającym czynnikiem wpływającym na człowieka, łańcuch pokarmowy i środowisko. Powietrze atmosferyczne ma nieograniczoną pojemność i pełni rolę najbardziej mobilnego, agresywnego chemicznie i wszechprzenikającego czynnika oddziaływania przy powierzchni składników biosfery, hydrosfery i litosfery.

W ostatnich latach uzyskano dane o istotnej roli warstwy ozonowej atmosfery dla zachowania biosfery, która pochłania szkodliwe dla organizmów żywych promieniowanie ultrafioletowe Słońca i tworzy barierę termiczną na wysokościach około 40 km, co zapobiega wychłodzeniu powierzchni ziemi.

Atmosfera ma silny wpływ nie tylko na ludzi i biotę, ale także na hydrosferę, pokrywę glebową i roślinną, środowisko geologiczne, budynki, konstrukcje i inne obiekty stworzone przez człowieka. Dlatego też ochrona powietrza atmosferycznego i warstwy ozonowej jest najwyższym priorytetowym problemem środowiskowym, któremu poświęca się szczególną uwagę we wszystkich krajach rozwiniętych.

Zanieczyszczona atmosfera gruntowa powoduje raka płuc, gardła i skóry, zaburzenia ośrodkowego układu nerwowego, choroby alergiczne i oddechowe, wady noworodków i wiele innych chorób, których listę określają zanieczyszczenia obecne w powietrzu i ich łączny wpływ na organizm człowieka . Wyniki specjalnych badań przeprowadzonych w Rosji i za granicą wykazały, że istnieje ścisły pozytywny związek między zdrowiem ludności a jakością powietrza atmosferycznego.

Głównymi czynnikami oddziaływania atmosfery na hydrosferę są opady deszczu i śniegu, w mniejszym stopniu smog i mgła. Wody powierzchniowe i podziemne lądu są odżywiane głównie przez atmosferę, w związku z czym ich skład chemiczny zależy głównie od stanu atmosfery.

Negatywny wpływ zanieczyszczonej atmosfery na glebę i pokrywę roślinną związany jest zarówno z wytrącaniem się kwaśnych opadów atmosferycznych, wypłukującymi z gleby wapń, próchnicę i pierwiastki śladowe, jak i z zakłóceniem procesów fotosyntezy, prowadzącym do spowolnienia wzrostu i śmierć roślin. Wysoka wrażliwość drzew (zwłaszcza brzozy, dębu) na zanieczyszczenia powietrza jest obserwowana od dawna. Połączone działanie obu czynników prowadzi do zauważalnego spadku żyzności gleby i zaniku lasów. Kwaśne opady atmosferyczne są obecnie uważane za potężny czynnik nie tylko wietrzenia skał i pogorszenia jakości gleb nośnych, ale także chemicznego niszczenia obiektów stworzonych przez człowieka, w tym zabytków kultury i linii lądowych. Wiele krajów rozwiniętych gospodarczo wdraża obecnie programy mające na celu rozwiązanie problemu wytrącania się kwasów. W ramach Krajowego Programu Oceny Kwaśnych Opadów, ustanowionego w 1980 r., wiele amerykańskich agencji federalnych rozpoczęło finansowanie badań nad procesami atmosferycznymi powodującymi kwaśne deszcze w celu oceny wpływu kwaśnych deszczy na ekosystemy i opracowania odpowiednich środków ochronnych. Okazało się, że kwaśne deszcze mają wieloaspektowy wpływ na środowisko i są wynikiem samooczyszczania (mycia) atmosfery. Głównymi czynnikami kwasowymi są rozcieńczone kwasy siarkowy i azotowy powstające w reakcjach utleniania tlenków siarki i azotu z udziałem nadtlenku wodoru.

Źródła zanieczyszczenia powietrza

Do naturalnych źródeł zanieczyszczeń należą: erupcje wulkanów, burze piaskowe, pożary lasów, pył kosmiczny, cząstki soli morskiej, produkty pochodzenia roślinnego, zwierzęcego i mikrobiologicznego. Poziom takiego zanieczyszczenia jest traktowany jako tło, które z czasem niewiele się zmienia.

Głównym naturalnym procesem zanieczyszczenia powierzchniowej atmosfery jest aktywność wulkaniczna i fluidalna Ziemi.Duże erupcje wulkaniczne prowadzą do globalnego i długotrwałego zanieczyszczenia atmosfery, o czym świadczą kroniki i współczesne dane obserwacyjne (erupcja góry Pinatubo na Filipinach w 1991 roku). Wynika to z faktu, że ogromne ilości gazów są natychmiast emitowane do wysokich warstw atmosfery, które są wychwytywane przez szybkie prądy powietrza na dużych wysokościach i szybko rozprzestrzeniają się po całym globie. Czas trwania stanu zanieczyszczenia atmosfery po wielkich erupcjach wulkanicznych sięga kilku lat.

Antropogeniczne źródła zanieczyszczeń są spowodowane działalnością człowieka. Powinny one obejmować:

1. Spalanie paliw kopalnych, któremu towarzyszy uwalnianie 5 miliardów ton dwutlenku węgla rocznie. W rezultacie w ciągu 100 lat (1860 - 1960) zawartość CO2 wzrosła o 18% (z 0,027 do 0,032%).W ciągu ostatnich trzech dekad wskaźniki tych emisji znacznie wzrosły. W takim tempie do 2000 r. ilość dwutlenku węgla w atmosferze wyniesie co najmniej 0,05%.

2. Eksploatacja elektrociepłowni, gdy kwaśne deszcze powstają podczas spalania węgli wysokosiarkowych w wyniku wydzielania się dwutlenku siarki i oleju opałowego.

3. Wydechy nowoczesnych samolotów turboodrzutowych z tlenkami azotu i gazowymi fluorowęglowodorami z aerozoli, które mogą uszkadzać warstwę ozonową atmosfery (ozonosferę).

4. Działalność produkcyjna.

5. Zanieczyszczenia cząstkami zawieszonymi (przy kruszeniu, pakowaniu i załadunku, z kotłowni, elektrowni, szybów kopalnianych, kamieniołomów przy spalaniu śmieci).

6. Emisje przez przedsiębiorstwa różnych gazów.

7. Spalanie paliwa w piecach pochodniowych, w wyniku którego powstaje najbardziej masywne zanieczyszczenie - tlenek węgla.

8. Spalanie paliw w kotłach i silnikach pojazdów, któremu towarzyszy powstawanie tlenków azotu, które powodują smog.

9. Emisje wentylacyjne (szyby górnicze).

10. Emisje wentylacyjne z nadmiernym stężeniem ozonu z pomieszczeń z instalacjami wysokoenergetycznymi (akceleratory, źródła ultrafioletu i reaktory jądrowe) przy MPC w pomieszczeniach roboczych 0,1 mg/m3. W dużych ilościach ozon jest gazem wysoce toksycznym.

Najintensywniejsze zanieczyszczenie powierzchniowej warstwy atmosfery podczas procesów spalania występuje w megamiastach i dużych miastach, ośrodkach przemysłowych ze względu na szerokie rozmieszczenie pojazdów, elektrociepłowni, kotłów i innych elektrowni pracujących na węglu, oleju opałowym, oleju napędowym paliwo, gaz ziemny i benzyna. Udział pojazdów w całkowitym zanieczyszczeniu powietrza sięga tutaj 40-50%. Potężnym i niezwykle niebezpiecznym czynnikiem zanieczyszczenia atmosfery są katastrofy w elektrowniach jądrowych (awaria w Czarnobylu) oraz próby broni jądrowej w atmosferze. Wynika to zarówno z szybkiego rozprzestrzeniania się radionuklidów na duże odległości, jak i z długoterminowego charakteru skażenia terenu.

Wysokie zagrożenie przemysłu chemicznego i biochemicznego polega na możliwości przypadkowego uwolnienia do atmosfery niezwykle toksycznych substancji, a także drobnoustrojów i wirusów, które mogą powodować epidemie wśród ludności i zwierząt.

Obecnie w atmosferze powierzchniowej znajduje się wiele dziesiątek tysięcy zanieczyszczeń pochodzenia antropogenicznego. W związku z ciągłym rozwojem produkcji przemysłowej i rolniczej pojawiają się nowe związki chemiczne, w tym wysoce toksyczne. Głównymi antropogenicznymi zanieczyszczeniami powietrza, obok wielkotonażowych tlenków siarki, azotu, węgla, pyłu i sadzy, są złożone związki organiczne, chloroorganiczne i nitrowe, radionuklidy, wirusy i drobnoustroje. Najbardziej niebezpieczne są dioksyny, benz(a)piren, fenole, formaldehyd i dwusiarczek węgla, które są szeroko rozpowszechnione w basenie powietrznym Rosji. Cząstki stałe zawieszone są głównie reprezentowane przez sadzę, kalcyt, kwarc, hydromikę, kaolinit, skaleń, rzadziej siarczany, chlorki. Specjalnie opracowanymi metodami w pyle śnieżnym znaleziono tlenki, siarczany i siarczyny, siarczki metali ciężkich, a także stopy i metale w postaci natywnej.

W Europie Zachodniej pierwszeństwo ma 28 szczególnie niebezpiecznych pierwiastków i związków chemicznych oraz ich grup. Grupa substancji organicznych obejmuje akryl, nitryl, benzen, formaldehyd, styren, toluen, chlorek winylu, nieorganiczne – metale ciężkie (As, Cd, Cr, Pb, Mn, Hg, Ni, V), gazy (tlenek węgla, siarkowodór , tlenki azotu i siarka, radon, ozon), azbest. Ołów i kadm są głównie toksyczne. Dwusiarczek węgla, siarkowodór, styren, tetrachloroetan, toluen mają intensywny nieprzyjemny zapach. Halo uderzeniowe tlenków siarki i azotu rozciąga się na duże odległości. Powyższe 28 zanieczyszczeń powietrza znajduje się w międzynarodowym rejestrze potencjalnie toksycznych chemikaliów.

Główne zanieczyszczenia powietrza w pomieszczeniach to kurz i dym tytoniowy, tlenek i dwutlenek węgla, dwutlenek azotu, radon i metale ciężkie, insektycydy, dezodoranty, detergenty syntetyczne, aerozole leków, drobnoustroje i bakterie. Japońscy naukowcy wykazali, że astma oskrzelowa może być związana z obecnością kleszczy domowych w powietrzu mieszkań.

Atmosfera charakteryzuje się niezwykle dużą dynamiką, ze względu zarówno na szybki ruch mas powietrza w kierunku bocznym i pionowym, jak i duże prędkości, zachodzące w niej różnorodne reakcje fizyczne i chemiczne. Atmosfera jest teraz postrzegana jako ogromny „kocioł chemiczny”, na który wpływają liczne i zmienne czynniki antropogeniczne i naturalne. Gazy i aerozole uwalniane do atmosfery są silnie reaktywne. Pył i sadza powstające podczas spalania paliw, pożary lasów pochłaniają metale ciężkie i radionuklidy, a osadzając się na powierzchni, mogą zanieczyścić rozległe obszary i przedostać się do organizmu człowieka przez drogi oddechowe.

Ujawniono tendencję do wspólnego gromadzenia się ołowiu i cyny w stałych zawieszonych cząstkach atmosfery powierzchniowej europejskiej Rosji; chrom, kobalt i nikiel; stront, fosfor, skand, pierwiastki ziem rzadkich i wapń; beryl, cyna, niob, wolfram i molibden; lit, beryl i gal; bar, cynk, mangan i miedź. Wysokie stężenia metali ciężkich w pyle śnieżnym są spowodowane zarówno obecnością ich faz mineralnych powstających podczas spalania węgla, oleju opałowego i innych paliw, jak i sorpcją sadzy, cząstek gliny związków gazowych, takich jak halogenki cyny.

„Czas życia” gazów i aerozoli w atmosferze waha się w bardzo szerokim zakresie (od 1 – 3 minut do kilku miesięcy) i zależy głównie od ich chemicznej stabilności wielkości (w przypadku aerozoli) oraz obecności składników reaktywnych (ozon, wodór nadtlenek itp.).

Szacowanie, a tym bardziej prognozowanie stanu atmosfery powierzchniowej jest bardzo złożonym problemem. Obecnie jej stan ocenia się głównie według podejścia normatywnego. Wartości MPC dla toksycznych chemikaliów i innych standardowych wskaźników jakości powietrza są podane w wielu podręcznikach i wytycznych. W takich wytycznych dla Europy, oprócz toksyczności zanieczyszczeń (działania rakotwórcze, mutagenne, alergizujące i inne), brane są pod uwagę ich rozpowszechnienie i zdolność do akumulacji w organizmie człowieka i łańcuchu pokarmowym. Mankamentami podejścia normatywnego są zawodność przyjętych wartości MPC i innych wskaźników ze względu na słaby rozwój ich empirycznej bazy obserwacyjnej, brak uwzględnienia łącznych skutków zanieczyszczeń oraz gwałtowne zmiany stanu warstwy powierzchniowej atmosfery w czasie i przestrzeni. Stanowiska stacjonarne do monitoringu basenu powietrza są nieliczne i nie pozwalają na odpowiednią ocenę jego stanu w dużych ośrodkach przemysłowych i miejskich. Igły, porosty i mchy mogą służyć jako wskaźniki składu chemicznego atmosfery powierzchniowej. Na początkowym etapie ujawniania ośrodków skażenia radioaktywnego związanego z awarią w Czarnobylu badano igły sosnowe, które mają zdolność akumulacji radionuklidów w powietrzu. Powszechnie znane jest zaczerwienienie igieł drzew iglastych w okresach smogu w miastach.

Najbardziej czułym i wiarygodnym wskaźnikiem stanu atmosfery powierzchniowej jest pokrywa śnieżna, która stosunkowo długo odkłada zanieczyszczenia i umożliwia określenie lokalizacji źródeł emisji pyłów i gazów za pomocą zestawu wskaźników. Opady śniegu zawierają zanieczyszczenia, które nie są wychwytywane przez bezpośrednie pomiary lub obliczone dane dotyczące emisji pyłów i gazów.

Jednym z obiecujących kierunków oceny stanu atmosfery powierzchniowej dużych obszarów przemysłowych i miejskich jest wielokanałowa teledetekcja. Zaletą tej metody jest możliwość szybkiego, wielokrotnego iw ten sam sposób charakteryzowania dużych obszarów. Dotychczas opracowano metody szacowania zawartości aerozoli w atmosferze. Rozwój postępu naukowo-technicznego pozwala mieć nadzieję na rozwój takich metod w odniesieniu do innych zanieczyszczeń.

Prognozę stanu atmosfery powierzchniowej przeprowadza się na podstawie złożonych danych. Należą do nich przede wszystkim wyniki obserwacji monitoringowych, schematy migracji i przemian zanieczyszczeń w atmosferze, cechy antropogenicznych i naturalnych procesów zanieczyszczenia basenu powietrza badanego obszaru, wpływ parametrów meteorologicznych, rzeźby terenu i innych czynników na rozkład zanieczyszczeń w środowisku. W tym celu dla konkretnego regionu opracowywane są heurystyczne modele zmian atmosfery powierzchniowej w czasie i przestrzeni. Największy sukces w rozwiązaniu tego złożonego problemu osiągnięto na terenach, na których zlokalizowane są elektrownie jądrowe. Efektem końcowym zastosowania takich modeli jest ilościowa ocena ryzyka zanieczyszczenia powietrza oraz ocena jego akceptowalności ze społeczno-ekonomicznego punktu widzenia.

Zanieczyszczenie chemiczne atmosfery

Zanieczyszczenia atmosferyczne należy rozumieć jako zmianę ich składu w wyniku dostania się zanieczyszczeń pochodzenia naturalnego lub antropogenicznego. Istnieją trzy rodzaje zanieczyszczeń: gazy, pyły i aerozole. Te ostatnie to rozproszone cząstki stałe emitowane do atmosfery i zawieszone w niej przez długi czas.

Główne zanieczyszczenia atmosfery to dwutlenek węgla, tlenek węgla, dwutlenek siarki i azotu, a także drobne składniki gazowe, które mogą wpływać na reżim temperaturowy troposfery: dwutlenek azotu, halowęglowodory (freony), metan i ozon troposferyczny.

Główny wkład w wysoki poziom zanieczyszczenia powietrza mają przedsiębiorstwa hutnictwa żelaza i metali nieżelaznych, chemii i petrochemii, budownictwo, energetyka, przemysł celulozowo-papierniczy, aw niektórych miastach kotłownie.

Źródła zanieczyszczeń – elektrociepłownie, które wraz z dymem emitują do powietrza dwutlenek siarki i dwutlenek węgla, przedsiębiorstwa metalurgiczne, zwłaszcza metalurgia metali nieżelaznych, które emitują tlenki azotu, siarkowodór, chlor, fluor, amoniak, związki fosforu, cząsteczki i związki rtęci i arsenu w powietrzu; zakłady chemiczne i cementowe. Szkodliwe gazy przedostają się do powietrza w wyniku spalania paliw na potrzeby przemysłu, ogrzewania domów, transportu, spalania i przetwarzania odpadów domowych i przemysłowych.

Zanieczyszczenia atmosferyczne dzielą się na pierwotne, przedostające się bezpośrednio do atmosfery oraz wtórne, powstałe w wyniku przekształceń tych ostatnich. Tak więc dwutlenek siarki wchodzący do atmosfery utlenia się do bezwodnika siarkowego, który oddziałuje z parą wodną i tworzy kropelki kwasu siarkowego. Gdy bezwodnik siarkowy reaguje z amoniakiem, tworzą się kryształy siarczanu amonu. Podobnie w wyniku reakcji chemicznych, fotochemicznych, fizykochemicznych między zanieczyszczeniami a składnikami atmosfery powstają inne objawy wtórne. Głównym źródłem zanieczyszczeń pirogennych na planecie są elektrownie cieplne, przedsiębiorstwa metalurgiczne i chemiczne, kotłownie, które zużywają ponad 170% produkowanych rocznie paliw stałych i ciekłych.

Emisje z samochodów mają duży udział w zanieczyszczeniach powietrza. Obecnie na Ziemi jeździ około 500 milionów samochodów, a do 2000 r. ich liczba ma wzrosnąć do 900 mln. W 1997 r. w Moskwie jeździło 2400 tys.

Obecnie transport drogowy odpowiada za ponad połowę wszystkich szkodliwych emisji do środowiska, które są głównym źródłem zanieczyszczenia powietrza, zwłaszcza w dużych miastach. Średnio przy przebiegu 15 tys. km rocznie każdy samochód spala 2 tony paliwa i około 26 - 30 ton powietrza, w tym 4,5 tony tlenu, czyli 50 razy więcej niż potrzebuje człowiek. Jednocześnie samochód emituje do atmosfery (kg/rok): tlenek węgla – 700, dwutlenek azotu – 40, niespalone węglowodory – 230 oraz ciała stałe – 2 – 5. Ponadto w wyniku użytkowania emitowanych jest wiele związków ołowiu głównie benzyny ołowiowej.

Obserwacje wykazały, że w domach położonych przy głównej drodze (do 10 m) mieszkańcy zapadają na raka 3-4 razy częściej niż w domach oddalonych od drogi o 50 m. Transport zatruwa też zbiorniki wodne, glebę i rośliny.

Emisje toksyczne z silników spalinowych (ICE) to gazy spalinowe i ze skrzyni korbowej, opary paliwa z gaźnika i zbiornika paliwa. Główny udział zanieczyszczeń toksycznych przedostaje się do atmosfery wraz ze spalinami silników spalinowych. W przypadku gazów ze skrzyni korbowej i oparów paliwa około 45% węglowodorów z ich całkowitej emisji przedostaje się do atmosfery.

Ilość szkodliwych substancji przedostających się do atmosfery jako część spalin zależy od ogólnego stanu technicznego pojazdów, a zwłaszcza od silnika – źródła największego zanieczyszczenia. Tak więc, jeśli regulacja gaźnika zostanie naruszona, emisje tlenku węgla wzrosną o 4 ... 5 razy. Stosowanie benzyny ołowiowej, która zawiera w swoim składzie związki ołowiu, powoduje zanieczyszczenie powietrza bardzo toksycznymi związkami ołowiu. Około 70% ołowiu dodanego do benzyny z płynem etylowym trafia do atmosfery wraz ze spalinami w postaci związków, z czego 30% osadza się na ziemi natychmiast po przecięciu rury wydechowej samochodu, 40% pozostaje w atmosferze. Jedna ciężarówka o średniej ładowności uwalnia 2,5...3 kg ołowiu rocznie. Stężenie ołowiu w powietrzu zależy od zawartości ołowiu w benzynie.

Możliwe jest wykluczenie przedostawania się do atmosfery wysoce toksycznych związków ołowiu poprzez zastąpienie benzyny ołowiowej bezołowiową.

Spaliny silników turbogazowych zawierają takie toksyczne składniki jak tlenek węgla, tlenki azotu, węglowodory, sadza, aldehydy itp. Zawartość toksycznych składników w produktach spalania w znacznym stopniu zależy od trybu pracy silnika. Wysokie stężenia tlenku węgla i węglowodorów są typowe dla układów napędowych turbin gazowych (GTPU) w trybach zredukowanych (na biegu jałowym, kołowania, zbliżania się do lotniska, lądowania), natomiast zawartość tlenków azotu znacznie wzrasta przy pracy w trybach zbliżonych do nominalnych ( start, wznoszenie, tryb lotu).

Całkowita emisja substancji toksycznych do atmosfery przez samoloty z silnikami turbogazowymi stale rośnie, co wynika ze wzrostu zużycia paliwa do 20...30 t/h oraz stałego wzrostu liczby eksploatowanych statków powietrznych. Odnotowano wpływ GTDU na warstwę ozonową i akumulację dwutlenku węgla w atmosferze.

Emisje GGDU mają największy wpływ na warunki życia na lotniskach i terenach sąsiadujących ze stacjami badawczymi. Z danych porównawczych dotyczących emisji substancji szkodliwych na lotniskach wynika, że ​​wpływy z silników turbogazowych do przypowierzchniowej warstwy atmosfery wynoszą w %: tlenek węgla – 55, tlenki azotu – 77, węglowodory – 93 i aerozol – 97. emisje emitują pojazdy naziemne z silnikami spalinowymi.

Zanieczyszczenie powietrza przez pojazdy z napędem rakietowym występuje głównie podczas ich eksploatacji przed startem, podczas startu, podczas prób naziemnych podczas ich produkcji lub po naprawie, podczas przechowywania i transportu paliwa. Skład produktów spalania podczas pracy takich silników zależy od składu składników paliwa, temperatury spalania oraz procesów dysocjacji i rekombinacji cząsteczek. Ilość produktów spalania zależy od mocy (ciągu) układów napędowych. Podczas spalania paliw stałych z komory spalania wydziela się para wodna, dwutlenek węgla, chlor, para kwasu solnego, tlenek węgla, tlenek azotu oraz cząstki stałe Al2O3 o średniej wielkości 0,1 mikrona (czasem do 10 mikronów).

Po uruchomieniu silniki rakietowe niekorzystnie wpływają nie tylko na warstwę powierzchniową atmosfery, ale także na przestrzeń kosmiczną, niszcząc warstwę ozonową Ziemi. Skala niszczenia warstwy ozonowej determinowana jest liczbą startów systemów rakietowych oraz intensywnością lotów samolotów naddźwiękowych.

W związku z rozwojem techniki lotniczej i rakietowej, a także intensywnym wykorzystaniem silników lotniczych i rakietowych w innych sektorach gospodarki narodowej, całkowita emisja szkodliwych zanieczyszczeń do atmosfery znacznie wzrosła. Jednak silniki te nadal stanowią nie więcej niż 5% substancji toksycznych przedostających się do atmosfery z pojazdów wszystkich typów.

Powietrze atmosferyczne jest jednym z najważniejszych elementów środowiska.

Ustawa „O6 o ochronie powietrza atmosferycznego” kompleksowo obejmuje ten problem. Podsumował wymagania wypracowane w poprzednich latach i uzasadnił je w praktyce. Na przykład wprowadzenie przepisów zakazujących uruchamiania wszelkich obiektów produkcyjnych (nowo powstałych lub przebudowywanych), jeśli staną się one źródłem zanieczyszczenia lub innego negatywnego wpływu na powietrze atmosferyczne w trakcie eksploatacji. Rozwinięto zasady regulacji maksymalnych dopuszczalnych stężeń zanieczyszczeń w powietrzu atmosferycznym.

Stanowe prawodawstwo sanitarne dotyczące tylko powietrza atmosferycznego ustanowiło MPC dla większości chemikaliów o działaniu izolowanym i ich kombinacji.

Standardy higieniczne są państwowym wymogiem dla liderów biznesu. Ich realizacja powinna być monitorowana przez państwowe organy nadzoru sanitarnego Ministerstwa Zdrowia i Państwowego Komitetu ds. Ekologii.

Duże znaczenie dla ochrony sanitarnej powietrza atmosferycznego ma identyfikacja nowych źródeł zanieczyszczeń powietrza, rozliczanie projektowanych, budowanych i przebudowywanych obiektów zanieczyszczających atmosferę, kontrola opracowywania i realizacji planów zagospodarowania przestrzennego miast, miasteczek i obiektów przemysłowych. ośrodków pod względem lokalizacji przedsiębiorstw przemysłowych i stref ochrony sanitarnej.

Ustawa „O ochronie powietrza atmosferycznego” przewiduje wymagania dotyczące ustalenia norm maksymalnych dopuszczalnych emisji zanieczyszczeń do atmosfery. Takie normy są ustalane dla każdego stacjonarnego źródła zanieczyszczenia, dla każdego modelu pojazdu oraz innych pojazdów i instalacji mobilnych. Są one wyznaczane w taki sposób, aby łączne emisje szkodliwe ze wszystkich źródeł zanieczyszczeń na danym terenie nie przekraczały norm MPC dla zanieczyszczeń w powietrzu. Maksymalne dopuszczalne emisje są ustalane wyłącznie z uwzględnieniem maksymalnych dopuszczalnych stężeń.

Bardzo ważne są wymagania Ustawy dotyczące stosowania środków ochrony roślin, nawozów mineralnych i innych preparatów. Wszelkie działania legislacyjne stanowią system prewencyjny mający na celu zapobieganie zanieczyszczeniu powietrza.

Prawo zapewnia nie tylko kontrolę nad spełnianiem jego wymagań, ale także odpowiedzialność za ich naruszenie. Specjalny artykuł określa rolę organizacji społecznych i obywateli w realizacji działań na rzecz ochrony środowiska lotniczego, zobowiązuje ich do aktywnego wspomagania organów państwa w tych sprawach, gdyż tylko szeroki udział społeczeństwa umożliwi realizację postanowień tej ustawy. Tym samym mówi, że państwo przywiązuje dużą wagę do zachowania korzystnego stanu powietrza atmosferycznego, jego przywrócenia i poprawy w celu zapewnienia ludziom jak najlepszych warunków życia – pracy, życia, wypoczynku i ochrony zdrowia.

Przedsiębiorstwa lub ich wydzielone budynki i budowle, których procesy technologiczne są źródłem uwalniania do powietrza substancji szkodliwych i nieprzyjemnie pachnących, oddzielone są od budynków mieszkalnych strefami ochrony sanitarnej. Strefę ochrony sanitarnej przedsiębiorstw i obiektów można w razie potrzeby i odpowiednio uzasadnić zwiększyć nie więcej niż 3 razy, w zależności od następujących przyczyn: a) skuteczności metod oczyszczania emisji do atmosfery przewidzianych lub możliwych do wdrożenia; b) brak możliwości oczyszczenia emisji; c) usytuowanie budynków mieszkalnych, jeśli to konieczne, po zawietrznej stronie w stosunku do przedsiębiorstwa w strefie możliwego zanieczyszczenia powietrza; d) róże wiatrów i inne niekorzystne warunki lokalne (na przykład częste cisze i mgły); e) budowa nowych, wciąż niedostatecznie zbadanych, szkodliwych sanitarnie gałęzi przemysłu.

Rozmiary stref ochrony sanitarnej dla poszczególnych grup lub zespołów dużych przedsiębiorstw z przemysłu chemicznego, rafineryjnego, metalurgicznego, maszynowego i innych, a także elektrociepłowni z emisjami, które wytwarzają duże stężenia różnych szkodliwych substancji w powietrzu i mają szczególnie niekorzystny wpływ na zdrowie i sanitarno-higieniczne warunki życia ludności ustala się w każdym konkretnym przypadku wspólną decyzją Ministerstwa Zdrowia i Gosstroy Rosji.

W celu zwiększenia skuteczności stref ochrony sanitarnej na ich terenie sadzi się drzewa, krzewy i rośliny zielne, co zmniejsza koncentrację pyłów i gazów przemysłowych. W strefach ochrony sanitarnej przedsiębiorstw intensywnie zanieczyszczających powietrze atmosferyczne gazami szkodliwymi dla roślinności należy uprawiać jak najbardziej gazoszczelne drzewa, krzewy i trawy, biorąc pod uwagę stopień agresywności i koncentracji emisji przemysłowych. Szczególnie szkodliwe dla roślinności są emisje z przemysłu chemicznego (bezwodnika siarkowego i siarkowego, siarkowodoru, kwasu siarkowego, azotowego, fluorowego i bromowego, chloru, fluoru, amoniaku itp.), hutnictwa żelaza i metali nieżelaznych, węgla i energetyki cieplnej.

2. Hydrosfera

Woda zawsze zajmowała i będzie zajmować szczególną pozycję wśród naturalnych zasobów Ziemi. Jest to najważniejszy zasób naturalny, ponieważ jest niezbędny przede wszystkim do życia człowieka i każdej żywej istoty. Woda wykorzystywana jest przez człowieka nie tylko w życiu codziennym, ale także w przemyśle i rolnictwie.

Środowisko wodne, które obejmuje wody powierzchniowe i gruntowe, nazywane jest hydrosferą. Wody powierzchniowe koncentrują się głównie w Oceanie Światowym, który zawiera około 91% całej wody na Ziemi. Woda w oceanie (94%) i pod ziemią jest słona. Ilość słodkiej wody to 6% całkowitej wody na Ziemi, a bardzo mała jej część jest dostępna w miejscach łatwo dostępnych do wydobycia. Większość słodkiej wody zawiera śnieg, słodkowodne góry lodowe i lodowce (1,7%), zlokalizowane głównie w rejonie koła podbiegunowego, a także głęboko pod ziemią (4%).

Obecnie ludzkość zużywa 3,8 tys. metrów sześciennych. km. wody rocznie, a zużycie można zwiększyć do maksymalnie 12 tysięcy metrów sześciennych. km. Przy obecnym tempie wzrostu zużycia wody wystarczy to na kolejne 25-30 lat. Pompowanie wód gruntowych prowadzi do osiadania gruntu i budynków oraz obniżenia poziomu wód gruntowych o kilkadziesiąt metrów.

Woda ma ogromne znaczenie w produkcji przemysłowej i rolniczej. Powszechnie wiadomo, że jest niezbędny do codziennych potrzeb człowieka, wszystkich roślin i zwierząt. Dla wielu żywych istot służy jako siedlisko.

Rozwój miast, szybki rozwój przemysłu, intensyfikacja rolnictwa, znaczna ekspansja nawadnianych gruntów, poprawa warunków kulturowych i życiowych oraz szereg innych czynników coraz bardziej komplikuje problem zaopatrzenia w wodę.

Każdy mieszkaniec Ziemi zużywa średnio 650 metrów sześciennych. m wody rocznie (1780 litrów dziennie). Jednak do zaspokojenia potrzeb fizjologicznych wystarczy 2,5 litra dziennie, tj. około 1 cu. m rocznie. Rolnictwo wymaga dużej ilości wody (69%), głównie do nawadniania; 23% wody zużywa przemysł; 6% wydaje się w życiu codziennym.

Biorąc pod uwagę zapotrzebowanie na wodę dla przemysłu i rolnictwa, zużycie wody w naszym kraju wynosi od 125 do 350 litrów dziennie na osobę (w Petersburgu 450 litrów, w Moskwie 400 litrów).

W krajach rozwiniętych każdy mieszkaniec ma dziennie 200-300 litrów wody. Jednocześnie 60% gruntów nie ma wystarczającej ilości świeżej wody. Jedna czwarta ludzkości (około 1,5 miliona ludzi) jej nie ma, a kolejne 500 milionów cierpi z powodu braku i złej jakości wody pitnej, co prowadzi do chorób jelit.

Większość wody po wykorzystaniu na potrzeby gospodarstw domowych wraca do rzek w postaci ścieków.

Cel pracy: rozważenie głównych źródeł i rodzajów zanieczyszczeń Hydrosfery oraz metod oczyszczania ścieków.

Niedobór świeżej wody staje się już problemem globalnym. Stale rosnące potrzeby przemysłu i rolnictwa na wodę zmuszają wszystkie kraje, naukowców świata do szukania różnych sposobów rozwiązania tego problemu.

Na obecnym etapie określane są następujące kierunki racjonalnego wykorzystania zasobów wodnych: pełniejsze wykorzystanie i rozszerzona reprodukcja zasobów wody słodkiej; opracowanie nowych procesów technologicznych w celu zapobiegania zanieczyszczeniu wód i minimalizacji zużycia wody słodkiej.

Struktura hydrosfery Ziemi

Hydrosfera to wodna powłoka Ziemi. Są to: wody powierzchniowe i podziemne, bezpośrednio lub pośrednio zapewniające życiową aktywność organizmów żywych, a także woda opadowa. Dominującą część biosfery zajmuje woda. Z 510 mln km2 całkowitej powierzchni Ziemi Ocean Światowy stanowi 361 mln km2 (71%). Ocean jest głównym odbiornikiem i akumulatorem energii słonecznej, ponieważ woda ma wysoką przewodność cieplną. Głównymi właściwościami fizycznymi ośrodka wodnego są jego gęstość (800 razy większa niż gęstość powietrza) oraz lepkość (55 razy większa niż powietrze). Ponadto woda charakteryzuje się ruchliwością w przestrzeni, co pomaga zachować względną jednorodność właściwości fizycznych i chemicznych. Zbiorniki wodne charakteryzują się rozwarstwieniem temperaturowym, tj. zmiana temperatury wody wraz z głębokością. Reżim temperatury ma znaczne wahania dzienne, sezonowe i roczne, ale ogólnie dynamika wahań temperatury wody jest mniejsza niż w przypadku powietrza. Reżim świetlny wody pod powierzchnią determinowany jest przez jej przezroczystość (zmętnienie). Od tych właściwości zależy fotosynteza bakterii, fitoplanktonu i roślin wyższych, a co za tym idzie akumulacja materii organicznej, co jest możliwe tylko w obrębie strefy eufonicznej, tj. w warstwie, w której procesy syntezy przeważają nad procesami oddychania. Zmętnienie i przezroczystość zależą od zawartości w wodzie zawieszonych substancji pochodzenia organicznego i mineralnego. Spośród najważniejszych czynników abiotycznych dla organizmów żywych w zbiornikach wodnych należy zwrócić uwagę na zasolenie wody - zawartość w niej rozpuszczonych węglanów, siarczanów i chlorków. W wodach słodkich jest ich niewiele, przeważają węglany (do 80%). W wodzie oceanicznej dominują chlorki i do pewnego stopnia siarczany. Prawie wszystkie elementy układu okresowego, w tym metale, są rozpuszczone w wodzie morskiej. Kolejna cecha właściwości chemicznych wody związana jest z obecnością w niej rozpuszczonego tlenu i dwutlenku węgla. Szczególnie ważny jest tlen, który trafia do oddychania organizmów wodnych. Aktywność życiowa i rozmieszczenie organizmów w wodzie zależą od stężenia jonów wodorowych (pH). Wszyscy mieszkańcy wody - hydrobionty przystosowali się do określonego poziomu pH: niektórzy preferują środowisko kwaśne, inni - zasadowe, a jeszcze inni - neutralne. Zmiana tych cech, głównie w wyniku oddziaływania przemysłowego, prowadzi do śmierci organizmów wodnych lub do zastąpienia niektórych gatunków innymi.

Główne rodzaje zanieczyszczeń hydrosfery.

Przez zanieczyszczenie zasobów wodnych rozumie się wszelkie zmiany właściwości fizycznych, chemicznych i biologicznych wód w zbiornikach spowodowane wprowadzaniem do nich substancji płynnych, stałych i gazowych, które powodują lub mogą powodować niedogodności, czyniąc wodę tych zbiorników niebezpieczną dla użytkowania, powodując szkody w gospodarce narodowej, zdrowiu i bezpieczeństwie publicznym. Źródłami zanieczyszczeń są obiekty, z których zrzuty lub w inny sposób przedostają się do akwenów szkodliwych substancji, które pogarszają jakość wód powierzchniowych, ograniczają ich wykorzystanie, a także negatywnie wpływają na stan dna i wód przybrzeżnych.

Głównymi źródłami zanieczyszczenia i zatykania zbiorników wodnych są niedostatecznie oczyszczone ścieki z przedsiębiorstw przemysłowych i komunalnych, duże kompleksy hodowlane, odpady produkcyjne z rozwoju minerałów rudy; kopalnie wodne, kopalnie, obróbka i stapianie drewna; zrzuty transportu wodnego i kolejowego; odpady z pierwotnego przetwarzania lnu, pestycydy itp. Zanieczyszczenia dostające się do naturalnych zbiorników wodnych prowadzą do zmian jakościowych wody, które objawiają się głównie zmianą fizycznych właściwości wody, w szczególności pojawianiem się nieprzyjemnych zapachów, smaków itp.); w zmianie składu chemicznego wody, w szczególności pojawianiu się w niej szkodliwych substancji, obecności substancji pływających na powierzchni wody i ich odkładaniu na dnie zbiorników.

Fenol jest dość szkodliwym zanieczyszczeniem wód przemysłowych. Występuje w ściekach wielu zakładów petrochemicznych. Jednocześnie procesy biologiczne zbiorników, proces ich samooczyszczania ulegają znacznemu ograniczeniu, woda nabiera specyficznego zapachu kwasu karbolowego.

Na życie populacji zbiorników niekorzystnie wpływają ścieki z przemysłu celulozowo-papierniczego. Utlenianiu miazgi drzewnej towarzyszy wchłanianie znacznej ilości tlenu, co prowadzi do śmierci jaj, narybku i dorosłych ryb. Włókna i inne nierozpuszczalne substancje zatykają wodę i pogarszają jej właściwości fizyczne i chemiczne. Z gnijącego drewna i kory do wody uwalniane są różne garbniki. Żywica i inne produkty wydobywcze rozkładają się i pochłaniają dużo tlenu, powodując śmierć ryb, zwłaszcza osobników młodocianych i jaj. Ponadto stopy kretów mocno zapychają rzeki, a drewno dryfujące często całkowicie zatyka ich dno, pozbawiając ryby tarlisk i miejsc pożywienia.

Ropa i produkty naftowe na obecnym etapie są głównymi zanieczyszczeniami wód śródlądowych, wód i mórz, Oceanu Światowego. Dostając się do zbiorników wodnych, tworzą różne formy zanieczyszczeń: film olejowy unoszący się na wodzie, produkty ropopochodne rozpuszczone lub zemulgowane w wodzie, frakcje ciężkie, które osiadły na dnie itp. Utrudnia to procesy fotosyntezy w wodzie na skutek zaprzestania dostępu do światła słonecznego, a także powoduje śmierć roślin i zwierząt. Jednocześnie zmienia się zapach, smak, kolor, napięcie powierzchniowe, lepkość wody, zmniejsza się ilość tlenu, pojawiają się szkodliwe substancje organiczne, woda nabiera właściwości toksycznych i stanowi zagrożenie nie tylko dla człowieka. 12 g oleju to tona wody niezdatnej do spożycia. Każda tona oleju tworzy film olejowy na powierzchni do 12 metrów kwadratowych. km. Odbudowa dotkniętych ekosystemów trwa 10-15 lat.

Elektrownie jądrowe zanieczyszczają rzeki odpadami promieniotwórczymi. Substancje radioaktywne są skoncentrowane przez najmniejsze mikroorganizmy planktonowe i ryby, a następnie są przenoszone w łańcuchu pokarmowym do innych zwierząt. Ustalono, że radioaktywność mieszkańców planktonu jest tysiące razy wyższa niż wody, w której żyją.

Ścieki o podwyższonej radioaktywności (100 CUR na 1 litr lub więcej) podlegają utylizacji w podziemnych basenach bezodpływowych i specjalnych zbiornikach.

Wzrost liczby ludności, ekspansja starych i powstawanie nowych miast znacznie zwiększyły dopływ ścieków bytowych do wód śródlądowych. Ścieki te stały się źródłem zanieczyszczenia rzek i jezior patogennymi bakteriami i robakami pasożytniczymi. Powszechnie stosowane w życiu codziennym detergenty syntetyczne w jeszcze większym stopniu zanieczyszczają zbiorniki wodne. Mają również szerokie zastosowanie w przemyśle i rolnictwie. Zawarte w nich chemikalia, dostające się ze ściekami do rzek i jezior, mają istotny wpływ na biologiczny i fizyczny reżim zbiorników wodnych. W efekcie zmniejsza się zdolność wody do nasycania tlenem, a aktywność bakterii mineralizujących substancje organiczne zostaje sparaliżowana.

Poważne obawy budzi zanieczyszczenie zbiorników wodnych pestycydami i nawozami mineralnymi, które pochodzą z pól, a także strumieniami wody deszczowej i roztopowej. W wyniku badań udowodniono m.in., że insektycydy zawarte w wodzie w postaci zawiesin rozpuszczają się w produktach naftowych zanieczyszczających rzeki i jeziora. To oddziaływanie prowadzi do znacznego osłabienia funkcji oksydacyjnych roślin wodnych. Dostając się do zbiorników wodnych, pestycydy gromadzą się w planktonie, bentosie, rybach i poprzez łańcuch pokarmowy przedostają się do organizmu człowieka, wpływając zarówno na poszczególne narządy, jak i na organizm jako całość.

W związku z intensyfikacją hodowli zwierząt coraz bardziej odczuwalne są ścieki przedsiębiorstw z tej gałęzi rolnictwa.

Ścieki zawierające włókna roślinne, tłuszcze zwierzęce i roślinne, fekalia, pozostałości owocowe i warzywne, odpady z przemysłu skórzanego i celulozowo-papierniczego, cukrowniczego i browarniczego, mięsnego i mleczarskiego, konserwowego i cukierniczego są przyczyną organicznego zanieczyszczenia zbiorników wodnych .

W ściekach zwykle znajduje się około 60% substancji pochodzenia organicznego, zanieczyszczeń biologicznych (bakterie, wirusy, grzyby, glony) w wodach komunalnych, medycznych i sanitarnych oraz odpady z zakładów prania skóry i wełny należą do tej samej kategorii organicznej.

Poważnym problemem środowiskowym jest to, że zwykłym sposobem wykorzystania wody do pochłaniania ciepła w elektrowniach cieplnych jest bezpośrednie pompowanie świeżej wody z jeziora lub rzeki przez chłodnicę, a następnie zawracanie jej do naturalnych zbiorników bez wstępnego chłodzenia. Elektrownia o mocy 1000 MW wymaga jeziora o powierzchni 810 ha i głębokości ok. 8,7 m.

Elektrownie potrafią podnieść temperaturę wody o 5-15 C. W warunkach naturalnych, przy powolnym wzroście lub spadku temperatury, ryby i inne organizmy wodne stopniowo przystosowują się do zmian temperatury otoczenia. Ale jeśli w wyniku odprowadzania gorących ścieków z przedsiębiorstw przemysłowych do rzek i jezior szybko ustala się nowy reżim temperaturowy, nie ma wystarczająco dużo czasu na aklimatyzację, żywe organizmy doznają szoku cieplnego i umierają.

Szok cieplny jest skrajnym skutkiem zanieczyszczenia termicznego. Odprowadzanie podgrzanych ścieków do zbiorników wodnych może mieć inne, bardziej podstępne konsekwencje. Jednym z nich jest wpływ na procesy metaboliczne.

W wyniku wzrostu temperatury wody spada w niej zawartość tlenu, natomiast wzrasta zapotrzebowanie na niego przez organizmy żywe. Zwiększone zapotrzebowanie na tlen, jego brak powodują silny stres fizjologiczny, a nawet śmierć. Sztuczne podgrzewanie wody może znacząco zmienić zachowanie ryb - spowodować przedwczesne tarło, zakłócić migrację

Wzrost temperatury wody może zaburzyć strukturę flory zbiorników. Glony charakterystyczne dla zimnej wody zastępowane są przez bardziej ciepłolubne i ostatecznie w wysokich temperaturach są przez nie całkowicie zastępowane, podczas gdy powstają sprzyjające warunki do masowego rozwoju sinic w zbiornikach – tzw. „zakwit wody” . Wszystkie powyższe konsekwencje termicznego zanieczyszczenia zbiorników wodnych powodują wielką szkodę dla naturalnych ekosystemów i prowadzą do szkodliwych zmian w środowisku człowieka. Szkody powstałe w wyniku zanieczyszczenia termicznego można podzielić na: - ekonomiczne (straty spowodowane spadkiem wydajności zbiorników wodnych, koszt likwidacji skutków zanieczyszczenia); społeczne (uszkodzenia estetyczne spowodowane degradacją krajobrazu); środowiskowe (nieodwracalne niszczenie unikalnych ekosystemów, wymieranie gatunków, uszkodzenia genetyczne).

Droga, która pozwoli ludziom uniknąć ekologicznego impasu, jest teraz jasna. Są to technologie bezodpadowe i niskoodpadowe, przekształcanie odpadów w użyteczne zasoby. Ale wprowadzenie tego pomysłu w życie zajmie dekady.

Metody oczyszczania ścieków

Oczyszczanie ścieków to oczyszczanie ścieków w celu zniszczenia lub usunięcia z nich szkodliwych substancji. Metody czyszczenia można podzielić na mechaniczne, chemiczne, fizykochemiczne i biologiczne.

Istota metody mechanicznej

oczyszczanie polega na tym, że istniejące zanieczyszczenia są usuwane ze ścieków poprzez osadzanie i filtrowanie. Oczyszczanie mechaniczne pozwala na izolację do 60-75% nierozpuszczalnych zanieczyszczeń ze ścieków bytowych oraz do 95% ze ścieków przemysłowych, z których wiele (jako cenne materiały) jest wykorzystywanych w produkcji.

Metoda chemiczna polega na tym, że do ścieków dodawane są różne odczynniki chemiczne, które reagują z zanieczyszczeniami i wytrącają je w postaci nierozpuszczalnych osadów. Czyszczenie chemiczne pozwala na redukcję zanieczyszczeń nierozpuszczalnych do 95% i rozpuszczalnych do 25%.

Metodą fizykochemiczną

Oczyszczanie ścieków usuwa drobno zdyspergowane i rozpuszczone zanieczyszczenia nieorganiczne oraz niszczy substancje organiczne i słabo utlenione. Spośród metod fizykochemicznych najczęściej stosuje się koagulację, utlenianie, sorpcję, ekstrakcję itp., a także elektrolizę. Elektroliza to niszczenie materii organicznej w ściekach oraz ekstrakcja metali, kwasów i innych substancji nieorganicznych przez przepływ prądu elektrycznego. Oczyszczanie ścieków metodą elektrolizy jest skuteczne w zakładach ołowiu i miedzi, w przemyśle farb i lakierów.

Ścieki są również oczyszczane za pomocą ultradźwięków, ozonu, żywic jonowymiennych i wysokiego ciśnienia. Dobrze sprawdziło się czyszczenie przez chlorowanie.

Wśród metod oczyszczania ścieków ważną rolę powinna odgrywać metoda biologiczna oparta na wykorzystaniu praw biochemicznego samooczyszczania rzek i innych zbiorników wodnych. Stosowane są różne rodzaje urządzeń biologicznych: biofiltry, stawy biologiczne itp. W biofiltrach ścieki przepuszczane są przez warstwę gruboziarnistego materiału pokrytego cienką warstwą bakteryjną. Dzięki temu filmowi intensywnie zachodzą procesy biologicznego utleniania.

W stawach biologicznych wszystkie organizmy zamieszkujące zbiornik biorą udział w oczyszczaniu ścieków. Przed oczyszczaniem biologicznym ścieki poddawane są oczyszczaniu mechanicznemu, a po oczyszczaniu biologicznym (w celu usunięcia bakterii chorobotwórczych) i chemicznym chlorowaniu ciekłym chlorem lub wybielaczem. Do dezynfekcji stosuje się również inne metody fizyczne i chemiczne (ultradźwięki, elektroliza, ozonowanie itp.). Metoda biologiczna daje najlepsze efekty w przetwarzaniu odpadów komunalnych, a także odpadów z rafinerii ropy naftowej, przemysłu celulozowo-papierniczego oraz produkcji włókien sztucznych.

W celu zmniejszenia zanieczyszczenia hydrosfery pożądane jest ponowne wykorzystanie w zamkniętych, oszczędzających zasoby, bezodpadowych procesach w przemyśle, nawadnianie kroplowe w rolnictwie oraz oszczędne wykorzystanie wody w produkcji i w gospodarstwie domowym.

3. Litosfera

Okres od 1950 roku do chwili obecnej nazywany jest okresem rewolucji naukowo-technicznej. Pod koniec XX wieku nastąpiły ogromne zmiany technologiczne, pojawiły się nowe środki komunikacji i technologie informacyjne, które radykalnie zmieniły możliwości wymiany informacji i połączyły najbardziej odległe punkty planety. Świat dosłownie zmienia się gwałtownie na naszych oczach, a ludzkość w swoich działaniach nie zawsze nadąża za tymi zmianami.

Problemy środowiskowe nie pojawiły się same. Jest to wynik naturalnego rozwoju cywilizacji, w którym wcześniej sformułowane zasady postępowania człowieka w jego relacjach ze środowiskiem i wewnątrz społeczeństwa, wspierające zrównoważony byt, weszły w konflikt z nowymi warunkami stworzonymi przez postęp naukowy i technologiczny . W nowych warunkach konieczne jest ukształtowanie zarówno nowych zasad postępowania, jak i nowej moralności, uwzględniającej całą wiedzę przyrodniczą. Największą trudnością, która wiele determinuje w rozwiązywaniu problemów środowiskowych, jest wciąż niewystarczająca troska społeczności ludzkiej jako całości i wielu jej liderów problemami ochrony środowiska.

Litosfera, jej struktura

Człowiek istnieje w określonej przestrzeni, a głównym składnikiem tej przestrzeni jest powierzchnia ziemi – powierzchnia litosfery.

Litosfera nazywana jest stałą skorupą Ziemi, składającą się ze skorupy ziemskiej i warstwy górnego płaszcza leżącej pod skorupą ziemską. Odległość dolnej granicy skorupy ziemskiej od powierzchni Ziemi waha się w granicach 5-70 km, a płaszcz Ziemi osiąga głębokość 2900 km. Za nim, w odległości 6371 km od powierzchni, znajduje się rdzeń.

Ziemia zajmuje 29,2% powierzchni globu. Górne warstwy litosfery nazywane są glebą. Pokrywa glebowa jest najważniejszą formacją naturalną i składnikiem biosfery Ziemi. To właśnie otoczka glebowa warunkuje wiele procesów zachodzących w biosferze.

Gleba jest głównym źródłem pożywienia, dostarczając 95-97% zasobów żywności dla ludności świata. Powierzchnia zasobów ziemi na świecie wynosi 129 mln metrów kwadratowych. km, czyli 86,5% powierzchni gruntów. Grunty orne i wieloletnie plantacje w składzie użytków rolnych zajmują około 10% gruntów, łąki i pastwiska – 25% powierzchni. Żyzność gleb i warunki klimatyczne decydują o możliwości istnienia i rozwoju systemów ekologicznych na Ziemi. Niestety, z powodu niewłaściwej eksploatacji, co roku część żyznej ziemi jest tracona. Tym samym w ciągu ostatniego stulecia w wyniku przyspieszonej erozji utracono 2 miliardy hektarów żyznych gruntów, co stanowi 27% całkowitej powierzchni gruntów wykorzystywanych pod rolnictwo.

Źródła zanieczyszczenia gleby.

Litosfera jest zanieczyszczona ciekłymi i stałymi zanieczyszczeniami oraz odpadami. Ustalono, że rocznie na mieszkańca Ziemi wytwarzana jest jedna tona odpadów, w tym ponad 50 kg polimerów trudnych do rozkładu.

Źródła zanieczyszczenia gleby można sklasyfikować w następujący sposób.

Budynki mieszkalne i użyteczności publicznej. W składzie zanieczyszczeń w tej kategorii źródeł dominują odpady z gospodarstw domowych, odpady spożywcze, odpady budowlane, odpady z instalacji grzewczych, zużyte artykuły gospodarstwa domowego itp. Wszystko to jest gromadzone i wywożone na wysypiska. Dla dużych miast zbieranie i niszczenie odpadów z gospodarstw domowych na składowiskach stało się problemem nierozwiązywalnym. Zwykłemu spalaniu śmieci na miejskich wysypiskach towarzyszy wydzielanie się substancji toksycznych. Podczas spalania takich przedmiotów, na przykład polimerów zawierających chlor, powstają wysoce toksyczne substancje - dwutlenki. Mimo to w ostatnich latach opracowano metody niszczenia odpadów z gospodarstw domowych poprzez spalanie. Obiecującą metodą jest spalanie takich gruzu na gorących stopach metali.

Przedsiębiorstwa przemysłowe. Stałe i płynne odpady przemysłowe stale zawierają substancje, które mogą mieć toksyczny wpływ na organizmy żywe i rośliny. Na przykład sole metali nieżelaznych są zwykle obecne w odpadach z przemysłu metalurgicznego. Przemysł inżynieryjny uwalnia do środowiska cyjanki, arsen i związki berylu; przy produkcji tworzyw sztucznych i włókien sztucznych powstają odpady zawierające fenol, benzen, styren; przy produkcji kauczuków syntetycznych do gleby dostają się odpady z katalizatorów, niespełniające norm grudki polimerowe; przy produkcji wyrobów gumowych do środowiska przedostają się składniki pyłopodobne, sadza, które osadzają się na glebie i roślinach, odpady gumowo-tekstylne i gumowe, a podczas eksploatacji opon, opony zużyte i niesprawne, dętki i taśmy na obręcze. Przechowywanie i utylizacja zużytych opon jest obecnie nierozwiązanym problemem, ponieważ często powoduje duże pożary, które są bardzo trudne do ugaszenia. Stopień wykorzystania zużytych opon nie przekracza 30% ich całkowitej objętości.

Transport. Podczas pracy silników spalinowych intensywnie wydzielają się tlenki azotu, ołów, węglowodory, tlenek węgla, sadza i inne substancje, które osadzają się na powierzchni ziemi lub są wchłaniane przez rośliny. W tym drugim przypadku substancje te również dostają się do gleby i biorą udział w cyklu związanym z łańcuchami pokarmowymi.

Rolnictwo. Zanieczyszczenie gleby w rolnictwie następuje w wyniku wprowadzenia ogromnych ilości nawozów mineralnych i pestycydów. Wiadomo, że niektóre pestycydy zawierają rtęć.

Zanieczyszczenie gleby metalami ciężkimi. Metale ciężkie to metale nieżelazne, których gęstość jest większa niż żelaza. Należą do nich ołów, miedź, cynk, nikiel, kadm, kobalt, chrom, rtęć.

Cechą metali ciężkich jest to, że w niewielkich ilościach prawie wszystkie z nich są niezbędne roślinom i organizmom żywym. W ludzkim ciele metale ciężkie biorą udział w ważnych procesach biochemicznych. Jednak przekroczenie dopuszczalnej kwoty prowadzi do poważnych chorób.

...

Podobne dokumenty

Stan hydrosfery, litosfery, atmosfery ziemskiej i przyczyny ich zanieczyszczenia. Metody unieszkodliwiania odpadów przedsiębiorstw. Sposoby pozyskiwania alternatywnych źródeł energii, które nie szkodzą przyrodzie. Wpływ zanieczyszczenia środowiska na zdrowie człowieka.

streszczenie, dodano 02.11.2010


Pojęcie i budowa biosfery jako żywej powłoki planety Ziemia. Główne cechy atmosfery, hydrosfery, litosfery, płaszcza i jądra Ziemi. Skład chemiczny, masa i energia materii ożywionej. Procesy i zjawiska zachodzące w przyrodzie ożywionej i nieożywionej.

streszczenie, dodane 11.07.2013


Źródła zanieczyszczeń atmosfery, hydrosfery i litosfery. Metody ich ochrony przed zanieczyszczeniami chemicznymi. Systemy i urządzenia do odpylania, mechaniczne metody oczyszczania zapylonego powietrza. procesy erozyjne. Racjonowanie zanieczyszczeń w pokrywie glebowej.

przebieg wykładów, dodany 04.03.2015


Naturalne źródła zanieczyszczenia powietrza. Pojęcie suchej sedymentacji, metody jej obliczania. Związki azotu i chloru jako główne substancje niszczące warstwę ozonową. Problem recyklingu i unieszkodliwiania odpadów. Chemiczny wskaźnik zanieczyszczenia wody.

test, dodany 23.02.2009


Zanieczyszczenie powietrza. Rodzaje zanieczyszczeń hydrosfery. Zanieczyszczenie oceanów i mórz. Zanieczyszczenie rzek i jezior. Woda pitna. Znaczenie problemu zanieczyszczenia zbiorników wodnych. Zejście ścieków do zbiorników. Metody oczyszczania ścieków.

streszczenie, dodano 06.10.2006


Człowiek i środowisko: historia interakcji. Zanieczyszczenia fizyczne, chemiczne, informacyjne i biologiczne naruszające procesy krążenia i przemiany materii, ich konsekwencje. Źródła zanieczyszczenia hydrosfery i litosfery w Niżnym Nowogrodzie.

streszczenie, dodane 06.03.2014


Główne rodzaje zanieczyszczeń biosfery. Antropogeniczne zanieczyszczenia atmosfery, litosfery i gleby. Skutek zanieczyszczenia hydrosfery. Wpływ zanieczyszczeń atmosferycznych na organizm człowieka. Środki zapobiegające wpływom antropogenicznym na środowisko.

prezentacja, dodana 12.08.2014


Produkcje wpływające na środowisko. Sposoby zanieczyszczenia powietrza podczas budowy. Środki ochrony atmosfery. Źródła zanieczyszczeń hydrosfery. Sanitacja i sprzątanie terytoriów. Źródła nadmiernego hałasu związanego z urządzeniami budowlanymi.

prezentacja, dodano 22.10.2013


Ogólne informacje o wpływie czynników antropogenicznych na zdrowie publiczne. Wpływ zanieczyszczenia atmosfery, hydrosfery i litosfery na zdrowie człowieka. Lista chorób związanych z zanieczyszczeniem powietrza. Główne źródła zagrożeń.

streszczenie, dodane 11.07.2013


Przemysłowe źródła zanieczyszczeń biosfery. Klasyfikacja substancji szkodliwych według stopnia oddziaływania na człowieka. Sytuacja sanitarno-epidemiologiczna w miastach. Niedociągnięcia w organizacji unieszkodliwiania i unieszkodliwiania stałych, płynnych odpadów domowych i przemysłowych.

5. Agroekosystemy. Porównanie z ekosystemami naturalnymi.

6. Główne rodzaje oddziaływań antropogenicznych na biosferę. Ich umocnienie w drugiej połowie XX wieku.

7. Zagrożenia naturalne. Ich wpływ na ekosystemy.

8. Współczesne problemy środowiskowe i ich znaczenie.

9. Zanieczyszczenie środowiska. Klasyfikacja.

11. Efekt cieplarniany. Ekologiczne funkcje ozonu. Reakcje niszczenia ozonu.

12. Pomoc. Fotochemiczne reakcje smogowe.

13. Wytrącanie kwasowe. Ich wpływ na ekosystemy.

14. Klimat. Nowoczesne modele klimatyczne.

16. Antropogeniczne oddziaływanie na wody podziemne.

17. Ekologiczne konsekwencje zanieczyszczenia wód.

19. Ekologiczna i higieniczna regulacja jakości środowiska.

20. Sanitarno – higieniczne standardy jakości środowiska. efekt sumowania.

21. Kontrola oddziaływań fizycznych: promieniowanie, hałas, wibracje, emi.

22. Reglamentacja chemikaliów w żywności.

23. Przemysłowe i ekonomiczne oraz złożone normy jakości środowiska. Pdv, pds, pdn, szz. Ekologiczna zdolność terytorium.

24. Niektóre wady systemu wskaźników znormalizowanych. Niektóre wady systemu regulacji środowiskowych.

25. Monitoring środowiska. Rodzaje (skala, obiekty, metody obserwacji), zadania monitoringu.

26. Gsmos, egsem i ich zadania.

27. Monitoring ekotoksykologiczny. Substancje toksyczne. Mechanizm ich działania na organizm.

28. Toksyczne działanie niektórych nieorganicznych ponadtlenków.

29. Toksyczne działanie niektórych organicznych ponadtlenków.

30. Biotestowanie, bioindykacja i bioakumulacja w systemie monitoringu środowiska.

Perspektywy wykorzystania bioindykatorów.

31. Ryzyko. Klasyfikacja i ogólna charakterystyka zagrożeń.

Ryzyko. Ogólna charakterystyka zagrożeń.

Rodzaje zagrożeń.

32. Środowiskowe czynniki ryzyka. Sytuacja w regionie Perm, w Rosji.

33. Pojęcie zerowego ryzyka. Dopuszczalne ryzyko. Postrzeganie ryzyka przez różne kategorie obywateli.

34. Ocena ryzyka środowiskowego dla systemów stworzonych przez człowieka, klęsk żywiołowych, ekosystemów naturalnych. Etapy oceny ryzyka.

35. Analiza, zarządzanie ryzykiem środowiskowym.

36. Zagrożenie środowiskowe dla zdrowia ludzi.

37. Główne kierunki inżynieryjnej ochrony operacji przed uderzeniami spowodowanymi przez człowieka. Rola biotechnologii w ochronie operacji.

38. Podstawowe zasady tworzenia branż oszczędzających zasoby.

39. Ochrona atmosfery przed uderzeniami spowodowanymi przez człowieka. Oczyszczanie emisji gazów z aerozoli.

40. Oczyszczanie emisji gazów z zanieczyszczeń gazowych i parowych.

41. Oczyszczanie ścieków z zanieczyszczeń nierozpuszczalnych i rozpuszczalnych.

42. Neutralizacja i unieszkodliwianie odpadów stałych.

2. Środowisko naturalne jako system. Atmosfera, hydrosfera, litosfera. Skład, rola w biosferze.

System jest rozumiany jako pewien wyobrażalny lub rzeczywisty zestaw części wraz z połączeniami między nimi.

środowisko naturalne- ta całość systemu, składająca się z różnych funkcjonalnie powiązanych i hierarchicznie podporządkowanych ekosystemów, zjednoczonych w biosferze. W ramach tego systemu zachodzi globalna wymiana materii i energii pomiędzy wszystkimi jego składnikami. Ta wymiana jest realizowana poprzez zmianę fizycznych i chemicznych właściwości atmosfery, hydrosfery, litosfery. Każdy ekosystem opiera się na jedności materii ożywionej i nieożywionej, co przejawia się w wykorzystaniu elementów przyrody nieożywionej, z której dzięki energii słonecznej syntetyzowane są substancje organiczne. Równolegle z procesem ich powstawania zachodzi proces zużycia i rozkładu na początkowe związki nieorganiczne, co zapewnia obieg zewnętrzny i wewnętrzny substancji i energii. Mechanizm ten działa we wszystkich głównych komponentach biosfery, co jest głównym warunkiem zrównoważonego rozwoju każdego ekosystemu. Środowisko przyrodnicze jako system rozwija się w wyniku tej interakcji, dlatego izolowany rozwój składników środowiska przyrodniczego jest niemożliwy. Ale poszczególne komponenty środowiska przyrodniczego mają tylko dla siebie odmienne, immanentne cechy, co pozwala na ich odrębną identyfikację i badanie.

Atmosfera.

To gazowa powłoka Ziemi, składająca się z mieszaniny różnych gazów, oparów i pyłu. Posiada wyraźnie określoną strukturę warstwową. Warstwa najbliżej powierzchni Ziemi nazywana jest troposferą (wysokość od 8 do 18 km). Ponadto na wysokości do 40 km znajduje się warstwa stratosfery, a na wysokości ponad 50 km mezosfera, powyżej której znajduje się termosfera, która nie ma określonej górnej granicy.

Skład atmosfery ziemskiej: azot 78%, tlen 21%, argon 0,9%, para wodna 0,2 - 2,6%, dwutlenek węgla 0,034%, neon, hel, tlenki azotu, ozon, krypton, metan, wodór.

Ekologiczne funkcje atmosfery:

Funkcja ochronna (przed meteorytami, promieniowaniem kosmicznym).

Termoregulacyjny (w atmosferze znajduje się dwutlenek węgla, woda, które podnoszą temperaturę atmosfery). Średnia temperatura na ziemi wynosi 15 stopni, gdyby nie było dwutlenku węgla i wody, temperatura na ziemi byłaby o 30 stopni niższa.

W atmosferze kształtuje się pogoda i klimat.

Atmosfera jest siedliskiem, ponieważ ma funkcje podtrzymujące życie.

atmosfera słabo pochłania słabe promieniowanie krótkofalowe, ale opóźnia długofalowe (IR) promieniowanie cieplne powierzchni ziemi, co zmniejsza przenoszenie ciepła przez Ziemię i zwiększa jej temperaturę;

Atmosfera ma szereg cech właściwych tylko jej: wysoką ruchliwość, zmienność jej składników składowych, oryginalność reakcji molekularnych.

Hydrosfera.

To jest skorupa wodna Ziemi. Jest to zbiór oceanów, mórz, jezior, rzek, stawów, bagien, wód gruntowych, lodowców i atmosferycznej pary wodnej.

Rola wody:

jest składnikiem żywych organizmów; żywe organizmy długo nie mogą obejść się bez wody;

wpływa na skład w powierzchniowej warstwie atmosfery - dostarcza do niej tlen, reguluje zawartość dwutlenku węgla;

wpływa na klimat: woda ma dużą pojemność cieplną, dlatego nagrzewając się w ciągu dnia, w nocy schładza się wolniej, przez co klimat jest łagodniejszy i bardziej wilgotny;

w wodzie zachodzą reakcje chemiczne, które zapewniają chemiczne oczyszczenie biosfery i produkcję biomasy;

Obieg wody łączy ze sobą wszystkie części biosfery, tworząc zamknięty system. W wyniku tego następuje akumulacja, oczyszczanie i redystrybucja planetarnego zaopatrzenia w wodę;

Odparowując wodę z powierzchni ziemi tworzy wodę atmosferyczną w postaci pary wodnej (gaz cieplarniany).

Litosfera.

Jest to górna, solidna skorupa Ziemi, obejmująca skorupę ziemską i górny płaszcz Ziemi. Miąższość litosfery wynosi od 5 do 200 km. Litosfera charakteryzuje się powierzchnią, rzeźbą terenu, pokrywą glebową, roślinnością, podglebem i przestrzenią dla działalności gospodarczej człowieka.

Litosfera składa się z dwóch części: skały macierzystej i pokrywy glebowej. Pokrywa glebowa ma wyjątkową właściwość - żyzność, tj. zdolność do odżywiania roślin i ich biologiczną produktywność. To decyduje o niezbędności gleby w produkcji rolniczej. Pokrywa glebowa Ziemi to złożone środowisko zawierające składniki stałe (mineralne), płynne (wilgotność gleby) i gazowe.

Procesy biochemiczne zachodzące w glebie determinują jej zdolność do samooczyszczania, tj. umiejętność przekształcania złożonych substancji organicznych w proste - nieorganiczne. Samooczyszczanie gleby przebiega wydajniej w warunkach tlenowych. W tym przypadku rozróżnia się dwa etapy: 1. Rozpad substancji organicznych (mineralizacja). 2. Synteza próchnicy (humifikacja).

Rola gleby:

podstawa wszystkich ekosystemów lądowych i słodkowodnych (zarówno naturalnych, jak i sztucznych).

Gleba – podstawa żywienia roślin zapewnia produktywność biologiczną, czyli jest podstawą produkcji pokarmu dla ludzi i innych biontów.

Gleba gromadzi materię organiczną oraz różne pierwiastki chemiczne i energię.

Cykle nie są możliwe bez gleby - reguluje ona wszystkie przepływy materii w biosferze.

Gleba reguluje skład atmosfery i hydrosfery.

Gleba jest biologicznym pochłaniaczem, niszczycielem i neutralizatorem różnych zanieczyszczeń. Gleba zawiera połowę wszystkich znanych mikroorganizmów. Kiedy gleba zostaje zniszczona, funkcjonowanie, które rozwinęło się w biosferze, zostaje nieodwracalnie zakłócone, tj. rola gleby jest kolosalna. Ponieważ gleba stała się przedmiotem działalności przemysłowej, spowodowało to istotną zmianę stanu zasobów ziemi. Te zmiany nie zawsze są pozytywne.