– înveliș de apă discontinuu al Pământului, situat între atmosferă și scoarța terestră solidă și reprezentând totalitatea apelor oceanelor și a apelor de suprafață ale uscatului. Hidrosfera mai este numită și învelișul de apă al planetei. Hidrosfera acoperă 70% din suprafața pământului. Aproximativ 96% din masa hidrosferei este reprezentată de apele Oceanului Mondial, 4% sunt ape subterane, aproximativ 2% sunt gheață și zăpadă (în principal Antarctica, Groenlanda și Arctica), 0,4% este apă de suprafață terestră (râuri, lacuri, mlaștini). O cantitate mică de apă se găsește în atmosferă și în organismele vii. Toate formele de mase de apă trec una în alta ca urmare a ciclului apei din natură. Cantitatea anuală de precipitații care cad pe suprafața pământului este egală cu cantitatea de apă evaporată în total de pe suprafața pământului și a oceanelor.

ape interioare – parte a învelișului de apă discontinuu al hidrosferei Pământului. Acestea includ: ape subterane, râuri, lacuri, mlaștini.

Apele subterane- ape care sunt cuprinse în partea superioară a scoarței terestre (până la o adâncime de 12-15 km).

Surse - ieșiri naturale la suprafața pământului a apelor subterane. Posibilitatea de a găsi apă în scoarța terestră este determinată de porozitatea rocilor. Rocile permeabile (pietricele, pietriș, nisipuri) sunt cele care trec bine apa. Rocile rezistente la apă sunt cu granulație fină, slab sau complet impermeabile la apă (argile, granite, bazalt etc.).

Apele subterane se formează ca urmare a infiltrațiilor și acumulării de precipitații la diferite adâncimi de la suprafața pământului. Mai aproape de suprafață sunt apele din sol, adică cele care participă la formarea solurilor.

panza freatica- apa deasupra primului orizont rezistent la apa de la suprafata. Apa subterană este fără presiune. Nivelul lor de suprafață poate fluctua în mod constant. În zonele uscate, apele subterane se află la adâncimi mari. În zonele cu umiditate excesivă - aproape de suprafață.

Apele interstratale- ape situate intre straturi impermeabile.

ape arteziene- presiune interstratală - ocupă de obicei depresiuni în care precipitațiile atmosferice se infiltrează din zone în care nu există un strat superior rezistent la apă.

După compoziția chimică, apele subterane pot fi:

1) proaspăt;

2) mineralizate, dintre care multe au valoare medicinală.

Apa subterană aflată în apropierea focarelor vulcanice este adesea fierbinte. Izvoare termale care bat periodic sub forma unei fântâni - gheizere.

Râuri.Râu- un curent de apă constant care curge în canalul dezvoltat de el și se hrănește în principal cu precipitații atmosferice.

Părți ale râului: sursă - locul de unde provine râul. Sursa poate fi un izvor, un lac, o mlaștină, un ghețar în munți; gură Un loc în care un râu se varsă într-o mare, lac sau alt râu. O depresiune în relief care se întinde de la izvor până la gura unui râu Valea raului. O depresiune în care curge constant un râu, canal.câmpie inundabilă- plat, inundat pe fundul văii râului. Deasupra luncii inundabile, versanții văii se ridică de obicei, adesea sub formă în trepte. Acești pași se numesc terase(Fig. 10). Acestea apar ca urmare a activității de eroziune a râului (eroziune), cauzată de scăderea bazei de eroziune.

sistem fluvial un râu cu toți afluenții săi. Numele sistemului este dat de numele râului principal.

eroziunea fluvială – adâncirea cursului de apă al canalului său și extinderea acestuia în lateral. Baza de eroziune- nivelul până la care râul își adâncește valea. Înălțimea sa este determinată de nivelul lacului de acumulare în care curge râul. Baza finală pentru eroziunea tuturor râurilor este nivelul Oceanului Mondial. Odată cu scăderea nivelului lacului de acumulare în care se varsă râul, baza eroziunii scade și începe activitatea erozivă crescută a râului, determinând adâncirea canalului.

bazinul râului- zona din care râul cu toți afluenții săi colectează apă.

Bazin de apă – linie de separare între bazinele a două râuri sau oceane. De obicei, unele spații înalte servesc drept bazine hidrografice.

Nutriția râului. Curgerea apei în râuri se numește hrana lor. În funcție de sursa de apă care intră, râurile se disting cu ploaie, zăpadă, glaciare, subterană, iar atunci când sunt combinate, cu alimentație mixtă.

Rolul acestei sau acelei surse de hrană depinde în principal de condițiile climatice. Hrănirea prin ploaie este caracteristică râurilor ecuatoriale și cele mai multe regiuni musonice. În țările cu climă rece, apele de topire a zăpezii (nutriția zăpezii) sunt de importanță primordială. În latitudinile temperate, alimentarea râurilor este, de regulă, mixtă. Râurile alimentate cu ghețari își au originea în ghețarii din munții. Raportul dintre sursele râului se poate modifica pe parcursul anului. Deci, de exemplu, râurile din bazinul Ob pot fi alimentate cu apă subterană iarna, prin zăpadă topită primăvara și cu apă subterană și pluvială vara.

Ce fel de mâncare predomină depinde în mare măsură regim fluvial. Regimul fluvial - modificări naturale ale stării râurilor în timp, datorită proprietăților fiziografice ale bazinului și, în primul rând, condițiilor climatice. Regimul râurilor se manifestă sub formă de fluctuații zilnice, sezoniere și pe termen lung ale nivelului și debitului apei, fenomene de gheață, temperatura apei, cantitatea de sediment transportată de debit etc. Elementele regimului fluvial sunt , de exemplu, apă scăzută - nivelul apei din râu în timpul perioadei de cea mai scăzută stare a acestuia și apă adâncă- o crestere prelungita a apei in rau, cauzata de principala sursa de hrana, repetata de la an la an. În funcție de prezența structurilor hidraulice pe râuri (de exemplu, centrale hidroelectrice) care afectează regimul râului, există regimuri reglementate și naturale ale râurilor.

Toate râurile globului sunt distribuite între bazinele celor patru oceane.

Valoarea râurilor:

1) surse de apă dulce pentru industrie, alimentare cu apă pentru agricultură;

2) surse de energie electrică;

3) rute de transport (inclusiv construirea canalelor de transport maritim);

4) locuri de prindere și de creștere a peștilor; odihnă etc.

Pe multe râuri au fost construite rezervoare - rezervoare artificiale mari. Consecințele pozitive ale construcției lor: creați rezerve de apă, vă permit să reglați nivelul apei în râu și să preveniți inundațiile, să îmbunătățiți condițiile de transport și să vă permiteți să creați zone de recreere. Consecințele negative ale construcției de lacuri de acumulare pe râuri: inundarea unor suprafețe mari cu terenuri fertile de luncă inundabilă, urcarea apelor subterane în jurul lacului de acumulare, ceea ce duce la afundarea terenurilor, condițiile habitatului peștilor sunt perturbate, procesul natural de formare a luncii inundabile este perturbat etc. Construcția de noi rezervoare ar trebui să fie precedată de o dezvoltare științifică aprofundată.

lacuri – rezervoare de schimb lent de apă, situate în depresiuni naturale de la suprafața terenului.

Amplasarea lacurilor este influențată de clima care determină alimentația și regimul acestora, precum și de factorii apariției bazinelor lacustre.

Origine bazinele lacului pot fi:

1) tectonice(formate în faliile scoarței terestre, de obicei adânci, și au maluri cu pante abrupte - Baikal, cele mai mari lacuri din Africa și America de Nord);

2) vulcanic(în craterele vulcanilor dispăruți - Lacul Kronotskoye din Kamchatka);

3) glacial(caracteristic zonelor supuse glaciației, de exemplu, lacurile din Peninsula Kola);

4) carstică(caracteristic pentru zonele de distribuție a rocilor solubile - gips, cretă, calcar, apar în locurile de defecțiuni atunci când rocile sunt dizolvate de apele subterane);

5) îndiguită(se mai numesc și baraje; apar ca urmare a blocării albiei râului de către blocuri de stânci în timpul alunecărilor de teren din munți - Lacul Sarez din Pamir);

6) lacuri oxbow(un lac de pe o câmpie inundabilă sau o terasă inferioară deasupra unei lunci este o secțiune a unui râu separată de canalul principal);

7) artificial(lacuri de acumulare, iazuri).

Lacurile sunt alimentate de precipitațiile atmosferice, apele subterane și de suprafață care curg în ele. După regimul apei se disting canalizareȘi fără scurgere lacuri. Un râu (râuri) curge din lacurile reziduale - Baikal, Onega, Ontario, Victoria etc. Nici un râu nu curge din lacurile fără scurgere - Caspic, Dead, Ciad etc. Lacurile endorheice, de regulă, sunt mai mineralizate. In functie de gradul de salinitate al apei, lacurile sunt proaspete si sarate.

Origine Există două tipuri de masă de apă a lacului:

1) lacuri, a căror masă de apă este de origine atmosferică (astfel de lacuri predomină ca număr);

2) relicvă, sau reziduală, - au făcut odată parte din Oceanul Mondial (Lacul Caspic etc.)

Distribuția lacurilor depinde de climă și, prin urmare, distribuția geografică a lacurilor este într-o anumită măsură zonală.

Lacurile sunt de mare importanță: influențează clima teritoriului adiacent (umiditate și condiții termice), reglează debitul râurilor care curg din ele. Semnificația economică a lacurilor: sunt folosite ca căi de comunicație (mai mici decât râurile), pentru pescuit și recreere și pentru alimentarea cu apă. Sărurile și noroiul vindecător sunt extrase din fundul lacurilor.

mlaștini- suprafeţe de teren excesiv de umede acoperite cu vegetaţie iubitoare de umezeală şi având un strat de turbă de cel puţin 0,3 m. Apa din mlaştini este în stare legată.

Mlaștinile se formează din cauza creșterii excesive a lacurilor și a mlaștinării pământului.

mlaștini de câmpie se hrănesc cu apele subterane sau ale râurilor, relativ bogate în săruri. În consecință, acolo se instalează vegetație, care este destul de solicitantă cu substanțele alimentare (roz, coada-calului, stuf, mușchi verde, mesteacăn, arin).

Mlaștini înălțate se hrănesc direct cu precipitaţiile atmosferice. Sunt situate în bazine hidrografice. Vegetația se caracterizează printr-o compoziție limitată de specii, deoarece nu există suficiente săruri minerale (ledum, merisoare, afine, mușchi de sphagnum, pin). Mlaștinile de tranziție ocupă o poziție intermediară. Ele se caracterizează prin tăiere semnificativă de apă și debit scăzut. Mlaștinile de câmpie și cele înalte sunt două etape ale dezvoltării naturale a mlaștinilor. Mlaștina de câmpie prin etapa intermediară a mlaștinii de tranziție se transformă treptat într-una înălțată.

Motivul principal pentru formarea mlaștinilor uriașe este umiditatea excesivă a climei, combinată cu un nivel ridicat de apă subterană din cauza apariției apropiate a rocilor rezistente la apă și a reliefului plat la suprafață.

Distribuția mlaștinilor depinde și de climă, ceea ce înseamnă că este și zonală într-o anumită măsură. Majoritatea mlaștinilor se află în zona forestieră din zona temperată și în zona tundra. O cantitate mare de precipitații, evaporarea scăzută și permeabilitatea solurilor, planeitatea și disecția slabă a interfluviilor contribuie la mlaștină.

Ghetarii– apa atmosferică transformată în gheață. Ghetarii se misca constant datorita plasticitatii lor. Sub influența gravitației, viteza de mișcare a acestora atinge câteva sute de metri pe an. Mișcarea încetinește sau accelerează în funcție de cantitatea de precipitații, încălzirea sau răcirea climei, iar la munte, mișcarea ghețarilor este influențată de ridicările tectonice.

Ghețarii se formează acolo unde cade mai multă zăpadă în timpul anului decât are timp să se topească. În Antarctica și Arctica, astfel de condiții sunt create deja la nivelul mării sau puțin mai sus. În latitudinile ecuatoriale și tropicale, zăpada se poate acumula doar la altitudini mari (peste 4,5 km în ecuatorial, 5-6 km în tropical). Prin urmare, înălțimea liniei de zăpadă este mai mare acolo. linia de zăpadă- limita deasupra căreia zăpada netopită rămâne în munți. Înălțimea liniei de zăpadă este determinată de temperatură, care este asociată cu latitudinea zonei și gradul de continentalitate al climei sale, cantitatea de precipitații solide.

Suprafața totală a ghețarilor este de 11% din suprafața terenului cu un volum de 30 milioane km3. Dacă toți ghețarii s-ar topi, nivelul Oceanului Mondial ar crește cu 66 m.

Ghețari de foi acoperă suprafața pământului, indiferent de formele de relief sub formă de calote glaciare și scuturi, sub care se ascunde toate denivelările reliefului. Mișcarea gheții în ele are loc de la centrul domului până la periferie în direcții radiale. Gheața acestor învelișuri este de o grosime mare și face o mare muncă distructivă pe patul său: poartă material detritic, transformându-l în morene. Exemple de ghețari sunt gheața din Antarctica și Groenlanda. Blocuri enorme de gheață se desprind constant de pe marginea acestor calote glaciare - aisberguri. Aisbergurile pot exista până la 4-10 ani până când se topesc. În 1912, Titanicul s-a scufundat în urma unei coliziuni cu un aisberg în Oceanul Atlantic. Sunt în curs de dezvoltare proiecte pentru a transporta aisberguri pentru a furniza apă dulce în regiunile aride ale lumii.

Atât la ghețarii moderni, cât și la cei vechi, apele glaciare topite curg de sub ghețar pe un front larg, așezând depozite nisipoase.

ghețari de munte mult mai mici decât lamelele. În ghețarii de munte mişcarea gheţii are loc de-a lungul versantului văii. Curg ca râurile și se scufundă sub linia zăpezii. Pe măsură ce se deplasează, acești ghețari adâncesc văile.

Ghețarii sunt rezervoare de apă dulce create de natură. Râurile care încep în ghețari sunt alimentate de apele lor de topire. Acest lucru este deosebit de important pentru regiunile aride.

Permafrost. Prin permafrost, sau permafrost, ar trebui să înțelegem straturile de roci înghețate care nu se dezgheț pentru o lungă perioadă de timp - de la câțiva ani la zeci și sute de mii de ani. Apa din permafrost este în stare solidă, sub formă de ciment de gheață. Apariția permafrostului are loc în condiții de temperaturi de iarnă foarte scăzute și strat scăzut de zăpadă. Asemenea condiții au fost în regiunile marginale ale straturilor de gheață antice, precum și în condițiile moderne din Siberia, unde iarna este puțină zăpadă și temperaturi extrem de scăzute. Motivele răspândirii permafrostului pot fi explicate atât prin moștenirea erei glaciare, cât și prin condițiile climatice dure moderne. Permafrostul nu este nicăieri la fel de răspândit ca în Rusia. Se remarcă în special zona de permafrost continuu cu o grosime a stratului de până la 600-800 m. Această zonă are cele mai scăzute temperaturi de iarnă (de exemplu, estuarul Vilyui).

Permafrostul influențează formarea complexelor teritoriale naturale. Contribuie la desfășurarea proceselor termocarstice, la apariția movilelor aglomerate, a givrării, afectează amploarea și distribuția sezonieră a scurgerii subterane și de suprafață, a acoperirii solului și a vegetației. În dezvoltarea mineralelor, exploatarea apelor subterane, construcția de clădiri, poduri, drumuri, baraje și lucrări agricole, este necesară studierea solurilor înghețate.

Oceanul Mondial- tot corpul de apă. Oceanul mondial ocupă peste 70% din suprafața totală a Pământului. Raportul dintre ocean și pământ în emisfera nordică și sudică este diferit. În emisfera nordică, oceanul ocupă 61% din suprafață, în sud - 81%.

Oceanul mondial este împărțit în patru oceane - Pacific, Atlantic, Indian, Arctic.

Recent, au fost efectuate cercetări ample în emisfera sudică, în special în Antarctica. Ca rezultat al acestor studii, oamenii de știință au propus ideea separării Oceanului Sudic ca parte independentă a Oceanului Mondial. Oceanul de Sud, în opinia lor, include părțile sudice ale Oceanelor Pacific, Atlantic, Indian, precum și mările din jurul Antarcticii.

Dimensiunea oceanelor: Pacific - 180 milioane km2; Atlantic - 93 milioane km2; indian - 75 milioane km2; Arctic - 13 milioane km2.

Granițele oceanelor sunt condiționate. Baza împărțirii oceanelor este un sistem independent de curenți, distribuția salinității, a temperaturii.

Adâncimea medie a Oceanului Mondial este de 3.700 m. Cea mai mare adâncime este de 11.022 m (Șanțul Marianelor din Oceanul Pacific).

Mări- părți ale oceanelor, într-o măsură mai mare sau mai mică separate de acesta pe uscat, caracterizate printr-un regim hidrologic special. Distingeți mările interioare și cele marginale. mărilor interioare pătrundeți adânc în interiorul continentului (mediteraneeană, baltică). mărilor marginale de obicei se învecinează cu continentul pe de o parte, iar pe de altă parte, comunică relativ liber cu oceanul (Barents, Okhotsk).

golfuri- zone mai mult sau mai putin semnificative ale oceanului sau marii care se taie in pamant si au o larga legatura cu oceanul. Se numesc golfuri mici golfuri. Golfuri adânci, întortocheate, lungi, cu maluri abrupte - fiorduri.

strâmtori- corpuri de apă mai mult sau mai puțin înguste care leagă două oceane sau mări învecinate.

Relieful fundului oceanelor. Relieful Oceanului Mondial are următoarea structură (Fig. 11). 3/4 din suprafața Oceanului Mondial este ocupată de adâncimi de la 3000 la 6000 m, adică această parte a oceanului aparține patului său.

Salinitatea Oceanului Mondial.În apa oceanului sunt concentrate diferite săruri: clorură de sodiu (da apei un gust sărat) - 78% din cantitatea totală de săruri, clorura de magneziu (da apei un gust amar) - 11%, alte substanțe. Salinitatea apei de mare se calculează în ppm (în raportul unei anumite cantități de substanță la 1000 de unități de greutate), notată cu ‰. Salinitatea oceanului nu este aceeași, ea variază de la 32‰ la 38‰. Gradul de salinitate depinde de cantitatea de precipitații, de evaporare, precum și de desalinizarea de către apele râurilor care se varsă în mare. Salinitatea se schimbă și odată cu adâncimea. Până la o adâncime de 1500 m, salinitatea scade oarecum în comparație cu suprafața. Mai adânc, modificările salinității apei sunt nesemnificative, este aproape peste tot 35‰. Salinitatea minimă - 5‰ - în Marea Baltică, cea maximă - până la 41‰ - în Marea Roșie.

Astfel, salinitatea apei depinde de:

1) asupra raportului dintre precipitații și evaporare, care variază în funcție de latitudinea geografică (deoarece temperatura și presiunea se modifică); o salinitate mai mică poate fi acolo unde cantitatea de precipitații depășește evaporarea, unde există un aflux mare de ape ale râului, unde gheața se topește;

2) din adâncime.

Salinitatea maximă a Mării Roșii se datorează faptului că există o zonă de rift. Lavele bazaltice tinere erupte se observă în partea de jos, a căror formare indică ridicarea materiei din manta și extinderea scoarței terestre în Marea Roșie. În plus, Marea Roșie este situată în latitudini tropicale - există o mare evaporare și o cantitate mică de precipitații, râurile nu se varsă în ea.

În apa oceanului se dizolvă și gaze: azot, oxigen, dioxid de carbon etc.

Curenți marini (oceanici).curenții marini- deplasarea orizontală a maselor de apă într-o anumită direcție. Curenții pot fi clasificați în mai multe moduri. În comparație cu temperatura apei oceanului din jur, se disting curenții caldi, reci și neutri. În funcție de timpul existenței, se disting curenții de scurtă durată sau episodici, periodici (musonul sezonier în Oceanul Indian, mareele în părțile de coastă ale oceanelor) și permanenți. În funcție de adâncime, se disting curenții de suprafață (acoperă un strat de apă la suprafață), curenții adânci și cei de fund.

Masele marine de apă se mișcă din diverse motive. Principala cauză a curenților marini este vântul, cu toate acestea, mișcarea apei poate fi cauzată de acumularea apei în orice parte a oceanului, precum și de diferența de densitate a apei în diferite părți ale oceanului și din alte motive. Prin urmare, curenții la originea lor sunt:

1) deriva - cauzata de vanturi constante (alizee de Nord si de Sud, cursul Vanturilor de Vest);

2) vântul – cauzat de acțiunea vântului sezonier (vânturile musonice de vară în Oceanul Indian);

3) canalizare - formată ca urmare a diferenței de nivel al apei în diferite părți ale oceanului, curgând din zone cu exces de apă (Gulf Stream, Brazilian, East Australian);

4) compensatorie - compensează (compensează) scurgerea apei din diferite părți ale oceanului (California, Peru, Benguela);

5) densitate (convecție) - formată ca urmare a distribuției neuniforme a densității apei oceanice din cauza diferitelor temperaturi și salinități (curent Gibraltar);

6) curenții de maree – se formează în legătură cu atracția lunii.

De regulă, curenții marini există din cauza unei combinații a mai multor motive.

Curenții au o mare influență asupra climei, în special în zonele de coastă, trecând de-a lungul coastei de vest sau de est a continentelor.

Curenții care curg de-a lungul coastele de est(deșeuri), transportă apa de la latitudinile ecuatoriale mai calde la cele mai reci. Aerul de deasupra lor este cald, saturat de umiditate. Pe măsură ce vă deplasați la nord sau la sud de ecuator, aerul se răcește, se apropie de saturație și, prin urmare, precipită pe coastă, înmuiind temperatura.

curenti trecând de-a lungul coastele vestice continente (compensatorie), trec de la latitudini mai reci la latitudini mai calde, aerul se încălzește, se îndepărtează de saturație, nu dă precipitații. Acesta este unul dintre principalele motive pentru formarea deșerților pe coastele de vest ale continentelor.

Cursul Vânturilor de Vest pronunţată numai în emisfera sudică.

Acest lucru se explică prin faptul că nu există aproape niciun teren acolo în latitudinile temperate, masele de apă se mișcă liber sub influența vântului de vest de la latitudini temperate. În emisfera nordică, dezvoltarea unui curent similar este împiedicată de continente.

Direcția curenților este determinată de circulația generală a atmosferei, de forța de deviere a rotației Pământului în jurul axei sale, de topografia fundului oceanului și de contururile continentelor.

Temperatura apei de suprafață. Apa oceanică este încălzită prin afluxul de căldură solară la suprafața sa. Temperatura apelor de suprafață depinde de latitudinea locului. În unele zone ale oceanului, această distribuție este perturbată de distribuția neuniformă a pământului, curenții oceanici, vânturile constante și scurgerile de pe continente. Temperatura se schimbă în mod natural odată cu adâncimea. Și la început temperatura scade foarte repede, apoi destul de încet. Temperatura medie anuală a apelor de suprafață ale Oceanului Mondial este de +17,5 °С. La o adâncime de 3-4 mii m, rămâne de obicei în intervalul de la +2 la 0 °C.

Gheață în oceane . Punctul de îngheț al apei sărate de ocean este cu 1-2 °C mai mic decât cel al apei dulci. Apele Oceanului Mondial sunt acoperite cu gheață doar la latitudinile arctice și antarctice, unde iarna este lungă și rece. Unele mări de mică adâncime situate în zona temperată sunt, de asemenea, acoperite cu gheață.

Distingeți gheața anuală și cea multianuală. Gheața oceanului poate fi nemişcat(legate de teren) sau plutind(gheață în derivă). În Oceanul Arctic, gheața plutește și rămâne tot timpul anului.

Pe lângă gheața care se formează în oceanul însuși, există gheață care s-a desprins din ghețarii care coboară în ocean din insulele arctice și continentul înghețat al Antarcticii. Se formează aisberguri - munți de gheață care plutesc în mare. Aisbergurile ating o lungime de 2 km sau mai mult la o înălțime de peste 100 m. Aisbergurile din emisfera sudică sunt deosebit de mari.

Valoarea oceanelor. Oceanul moderează clima întregii planete. Oceanul servește ca un acumulator de căldură. Circulația generală a atmosferei și circulația generală a oceanului sunt interconectate și interdependente.

Importanța economică a oceanului este enormă. Bogăția lumii organice a oceanului este împărțită în bentos- lumea organică a fundului oceanului, plancton- toate organismele care plutesc pasiv în grosimea apelor oceanice, necton Organisme care înoată activ pe fundul oceanului. Peștii reprezintă până la 90% din toate resursele organice din ocean.

Valoare mare de transport a oceanelor.

Oceanul este bogat în resurse energetice. Există o centrală maremotrică pe coasta Franței. În zonele de raft ale oceanului, se produc petrol și gaze. Rezerve uriașe de noduli de feromangan sunt concentrate pe fundul oceanului. Aproape toate elementele chimice sunt dizolvate în apa de mare. Sarea, bromul, iodul și uraniul sunt extrase la scară industrială.

Teren în ocean: insule- suprafețe de teren relativ mici, înconjurate din toate părțile de apă.

Insulele după origine sunt împărțite în:

1) continent (părți ale continentului separate de mare) - Madagascar, Insulele Britanice);

2) vulcanice (apar în timpul erupției vulcanilor pe fundul mării; produsele ejectate ale erupției formează conuri cu pante abrupte care se ridică deasupra nivelului oceanului);

3) coral (asociat cu organisme marine - polipi de corali; scheletele polipilor morți formează roci uriașe de calcar dens, de sus se formează constant cu polipi). Recifele de corali se formează de-a lungul coastelor - roci de calcar subacvatice sau ușor proeminente deasupra nivelului mării. Insulele de corali care nu sunt conectate la coasta continentului sunt adesea în formă de inel, cu o lagună în mijloc și sunt numite atoli. Insulele de corali se formează doar în latitudini tropicale, unde apa este suficient de caldă pentru a trăi polipii.

Cea mai mare insulă este Groenlanda, urmată de Noua Guinee, Kalimantan, Madagascar. În unele locuri sunt puține insule, în altele formează grupuri - arhipelaguri.

peninsule- părți de pământ care ies în mare sau în lac. După origine, peninsulele se disting:

1) detașat, servind ca o continuare a continentului din punct de vedere geologic (de exemplu, Peninsula Balcanică);

2) atașat, neavând nicio legătură cu continentul în sens geologic (Hindostan).

Cele mai mari peninsule: Kola, Scandinavă, Iberică, Somalia, Arabă, Asia Mică, Hindustan, Coreea, Indochina, Kamchatka, Chukchi, Labrador etc.

Atmosfera

Atmosfera- învelișul de aer care înconjoară globul, legat de acesta prin gravitație și participând la rotația sa zilnică și anuală.

aerul atmosferic constă dintr-un amestec mecanic de gaze, vapori de apă și impurități. Compoziția aerului până la o înălțime de 100 km este de 78,09% azot, 20,95% oxigen, 0,93% argon, 0,03% dioxid de carbon și doar 0,01% este reprezentată de toate celelalte gaze: hidrogen, heliu, vapori de apă, ozon. . Gazele care alcătuiesc aerul se amestecă constant. Procentul de gaze este destul de constant. Cu toate acestea, conținutul de dioxid de carbon variază. Arderea petrolului, gazelor, cărbunelui, reducerea numărului de păduri duce la o creștere a dioxidului de carbon din atmosferă. Acest lucru contribuie la creșterea temperaturii aerului pe Pământ, deoarece dioxidul de carbon transmite energia solară către Pământ, iar radiația termică a Pământului întârzie. Astfel, dioxidul de carbon este un fel de „izolație” a Pământului.

Există puțin ozon în atmosferă. La o altitudine de 25-35 km se observă o concentrație a acestui gaz, așa-numitul ecran de ozon (stratul de ozon). Ecranul cu ozon îndeplinește cea mai importantă funcție de protecție - întârzie radiația ultravioletă a Soarelui, care dăunează întregii vieți de pe Pământ.

apa atmosferica se află în aer sub formă de vapori de apă sau produse de condensare în suspensie (picături, cristale de gheață).

Impurități atmosferice(aerosoli) - particule lichide și solide situate în principal în straturile inferioare ale atmosferei: praf, cenușă vulcanică, funingine, gheață și cristale de sare de mare etc. Cantitatea de impurități atmosferice din aer crește în timpul incendiilor forestiere puternice, furtunilor de praf, erupții vulcanice. Suprafața de bază influențează și cantitatea și calitatea impurităților atmosferice din aer. Deci, este mult praf peste deșerturi, peste orașe sunt o mulțime de particule solide mici, funingine.

Prezența impurităților în aer este asociată cu conținutul de vapori de apă din acesta, deoarece praful, cristalele de gheață și alte particule servesc drept nuclee în jurul cărora se condensează vaporii de apă. La fel ca dioxidul de carbon, vaporii de apă atmosferici servesc drept „izolator” al Pământului: întârzie radiația de la suprafața pământului.

Masa atmosferei este de o milioneme din masa pământului.

Structura atmosferei. Atmosfera are o structură stratificată. Straturile atmosferei se disting pe baza modificărilor temperaturii aerului cu înălțimea și a altor proprietăți fizice (Tabelul 1)

Tabelul 1. Structura atmosferei și limitele superioare Modificarea temperaturii Sfera atmosferei Înălțimea celei inferioare în funcție de înălțime

troposfera – stratul inferior al atmosferei conținând 80% aer și aproape toți vaporii de apă. Grosimea troposferei variază. În latitudini tropicale - 16-18 km, în latitudini temperate - 10-12 km, iar în polar - 8-10 km. Peste tot în troposferă, temperatura aerului scade cu 0,6 °C la fiecare 100 m de urcare (sau 6 °C la 1 km). Troposfera este caracterizată de mișcarea aerului pe verticală (convecție) și orizontală (vânt). În troposferă se formează toate tipurile de mase de aer, se formează cicloni și anticicloni, se formează nori, precipitații, ceață. Vremea se formează în principal în troposferă. Prin urmare, studiul troposferei este de o importanță deosebită. Stratul inferior al troposferei se numește Strat de suprafață, caracterizată prin conținut ridicat de praf și conținut de microorganisme volatile.

Se numește stratul de tranziție de la troposferă la stratosferă tropopauza. Crește drastic rarefacția aerului, temperatura acestuia scade la -60 ° C peste poli până la -80 ° C peste tropice. Temperatura mai scăzută a aerului peste tropice se datorează curenților de aer ascendenți puternici și poziției mai înalte a troposferei.

Stratosferă Stratul atmosferei dintre troposferă și mezosferă. Compoziția gazoasă a aerului este similară cu cea a troposferei, dar conține mult mai puțini vapori de apă și mai mult ozon. La o altitudine de 25 până la 35 km, se observă cea mai mare concentrație a acestui gaz (ecran de ozon). Până la o înălțime de 25 km, temperatura se schimbă puțin odată cu înălțimea, iar deasupra începe să crească. Temperatura variază în funcție de latitudine și perioada anului. Norii sidefați se observă în stratosferă, se caracterizează prin viteze mari ale vântului și jeturi de aer.

Atmosfera superioară este caracterizată de aurore și furtuni magnetice. Exosfera- sfera exterioară din care gazele atmosferice ușoare (de exemplu, hidrogen, heliu) pot curge în spațiul cosmic. Atmosfera nu are o limită superioară ascuțită și trece treptat în spațiul cosmic.

Prezența unei atmosfere este de mare importanță pentru Pământ. Previne încălzirea excesivă a suprafeței pământului în timpul zilei și răcirea noaptea; protejează pământul de radiațiile ultraviolete de la soare. O parte semnificativă a meteoriților arde în straturile dense ale atmosferei.

Interacționând cu toate învelișurile Pământului, atmosfera este implicată în redistribuirea umidității și căldurii de pe planetă. Este o condiție pentru existența vieții organice.

Radiația solară și temperatura aerului. Aerul este încălzit și răcit de suprafața pământului, care la rândul său este încălzită de soare. Se numește cantitatea totală de radiație solară radiatie solara. Cea mai mare parte a radiației solare este împrăștiată în spațiul mondial, doar o parte a două miliarde din radiația solară ajunge pe Pământ. Radiația poate fi directă sau difuză. Radiația solară care ajunge la suprafața Pământului sub formă de lumina directă a soarelui emanată de discul solar într-o zi senină se numește radiatii directe. Radiația solară care a suferit împrăștiere în atmosferă și vine la suprafața Pământului de pe întreg firmamentul se numește radiații împrăștiate. Radiația solară împrăștiată joacă un rol semnificativ în bilanțul energetic al Pământului, fiind pe vreme înnorată, mai ales la latitudini mari, singura sursă de energie din straturile de suprafață ale atmosferei. Se numește totalitatea radiațiilor directe și difuze care intră pe o suprafață orizontală radiatia totala.

Cantitatea de radiație depinde de durata expunerii la suprafața razelor solare și de unghiul de incidență. Cu cât unghiul de incidență al razelor solare este mai mic, cu atât suprafața primește mai puțină radiație solară și, în consecință, aerul de deasupra acesteia se încălzește mai puțin.

Astfel, cantitatea de radiație solară scade la trecerea de la ecuator la poli, deoarece aceasta reduce unghiul de incidență a razelor solare și durata de iluminare a teritoriului în timpul iernii.

Cantitatea de radiație solară este, de asemenea, afectată de nebulozitatea și transparența atmosferei.

Cea mai mare radiație totală există în deșerturile tropicale. La poli în ziua solstițiilor (la Nord - pe 22 iunie, la Sud - pe 22 decembrie), când Soarele apune, radiația solară totală este mai mare decât la ecuator. Dar datorită faptului că suprafața albă de zăpadă și gheață reflectă până la 90% din razele soarelui, cantitatea de căldură este neglijabilă, iar suprafața pământului nu se încălzește.

Radiația solară totală care intră pe suprafața Pământului este parțial reflectată de aceasta. Se numește radiația reflectată de la suprafața pământului, a apei sau a norilor pe care cade reflectat. Dar totuși, cea mai mare parte a radiațiilor este absorbită de suprafața pământului și se transformă în căldură.

Deoarece aerul este încălzit de la suprafața pământului, temperatura acestuia depinde nu numai de factorii enumerați mai sus, ci și de înălțimea deasupra nivelului oceanului: cu cât zona este mai mare, cu atât temperatura este mai mică (scade cu 6 ° C cu fiecare kilometru din troposferă).

Afectează temperatura și distribuția pământului și a apei, care sunt încălzite diferit. Pământul se încălzește rapid și se răcește rapid, apa se încălzește lent, dar păstrează căldura mai mult timp. Astfel, aerul de deasupra pământului este mai cald în timpul zilei decât peste apă și mai rece noaptea. Această influență se reflectă nu numai în caracteristicile zilnice, ci și în caracteristicile sezoniere ale schimbărilor de temperatură a aerului. Astfel, în zonele de coastă, în condiții de altfel identice, verile sunt mai reci, iar iernile mai calde.

Datorită încălzirii și răcirii suprafeței Pământului zi și noapte, în anotimpurile calde și reci, temperatura aerului se modifică pe parcursul zilei și anului. Cele mai ridicate temperaturi ale stratului de suprafață sunt observate în regiunile deșertice ale Pământului - în Libia lângă orașul Tripoli +58 °С, în Valea Morții (SUA), în Termez (Turkmenistan) - până la +55 °С. Cel mai scăzut - în interiorul Antarcticii - până la -89 ° C. În 1983, la stația Vostok din Antarctica s-a înregistrat -83,6 °C - temperatura minimă a aerului de pe planetă.

Temperatura aerului- o caracteristică meteorologică larg utilizată și bine studiată .. Temperatura aerului se măsoară de 3-8 ori pe zi, determinându-se media zilnică; după media zilnică se determină media lunară, după media lunară - media anuală. Distribuțiile temperaturii sunt afișate pe hărți. izoterme. Se folosesc de obicei temperaturile din iulie, ianuarie și anuale.

Presiunea atmosferică. Aerul, ca orice corp, are o masă: 1 litru de aer la nivelul mării are o masă de aproximativ 1,3 g. Pentru fiecare centimetru pătrat de suprafață terestră, atmosfera apasă cu o forță de 1 kg. Această presiune medie a aerului deasupra nivelului oceanului la o latitudine de 45 ° la o temperatură de 0 ° C corespunde greutății unei coloane de mercur de 760 mm înălțime și 1 cm2 în secțiune transversală (sau 1013 mb.). Această presiune este considerată presiune normală.

Presiunea atmosferică - forța cu care atmosfera apasă asupra tuturor obiectelor din ea și de pe suprafața pământului. Presiunea este determinată în fiecare punct al atmosferei de masa coloanei de aer de deasupra cu o bază egală cu unu. Odată cu creșterea altitudinii, presiunea atmosferică scade, deoarece cu cât punctul este mai mare, cu atât este mai mică înălțimea coloanei de aer deasupra acestuia. Pe măsură ce se ridică, aerul se rarifică și presiunea acestuia scade. În munții înalți, presiunea este mult mai mică decât la nivelul mării. Această regularitate este utilizată la determinarea înălțimii absolute a zonei după mărimea presiunii.

stadiul baric este distanța verticală la care presiunea atmosferică scade cu 1 mm Hg. Artă. În straturile inferioare ale troposferei, până la o înălțime de 1 km, presiunea scade cu 1 mm Hg. Artă. pentru fiecare 10 metri înălțime. Cu cât este mai mare, cu atât presiunea scade mai lent.

Pe direcția orizontală la suprafața pământului, presiunea variază neuniform, în funcție de timp.

gradient baric- un indicator care caracterizează modificarea presiunii atmosferice deasupra suprafeței terestre pe unitate de distanță și pe orizontală.

Mărimea presiunii, pe lângă înălțimea terenului deasupra nivelului mării, depinde de temperatura aerului. Presiunea aerului cald este mai mică decât cea a aerului rece, deoarece se extinde din cauza încălzirii și se contractă la răcire. Pe măsură ce temperatura aerului se schimbă, presiunea acestuia se schimbă.

Deoarece schimbarea temperaturii aerului pe glob este zonală, zonarea este, de asemenea, caracteristică distribuției presiunii atmosferice pe suprafața pământului. O centură de joasă presiune se întinde de-a lungul ecuatorului, la 30-40 ° latitudini spre nord și sud - centuri de înaltă presiune, la 60-70 ° latitudini presiunea este din nou scăzută, iar în latitudinile polare - zone de înaltă presiune. Distribuția zonelor de înaltă și joasă presiune este asociată cu particularitățile încălzirii și mișcării aerului lângă suprafața Pământului. În latitudinile ecuatoriale, aerul se încălzește bine pe tot parcursul anului, se ridică și se răspândește spre latitudinile tropicale. Apropiindu-se de latitudinile de 30-40°, aerul se răcește și se scufundă, creând o centură de presiune ridicată. În latitudinile polare, aerul rece creează zone de înaltă presiune. Aerul rece coboară constant, iar aerul de la latitudini temperate vine în locul lui. Ieșirea aerului către latitudinile polare este motivul pentru care se creează o centură de presiune scăzută în latitudinile temperate.

Curele de presiune există tot timpul. Ele se deplasează doar ușor spre nord sau spre sud, în funcție de perioada anului („în urma Soarelui”). Excepție este centura de joasă presiune din emisfera nordică. Există doar vara. Mai mult, peste Asia se formează o zonă imensă de presiune scăzută, cu un centru la latitudini tropicale - Asian Low. Formarea sa se explică prin faptul că pe o masă de uscat uriașă aerul este foarte cald. În timpul iernii, pământul, care ocupă suprafețe semnificative la aceste latitudini, devine foarte rece, presiunea asupra acestuia crește, iar pe continente se formează zone de înaltă presiune - presiunea atmosferică maximă de iarnă asiatică (siberiană) și nord-americană (canadiană). . Astfel, iarna, centura de joasă presiune din latitudinile temperate ale emisferei nordice „se rupe”. Ea persistă doar peste oceane sub formă de zone închise de joasă presiune - joase aleuiene și islandeze.

Influența distribuției pământului și apei asupra modelelor de modificări ale presiunii atmosferice se exprimă și prin faptul că pe tot parcursul anului există maxime barice numai peste oceane: Azore (Atlantic de Nord), Pacific de Nord, Atlantic de Sud, Pacific de Sud, Sudul Indiei.

Presiunea atmosferică este în continuă schimbare. Motivul principal pentru schimbarea presiunii este schimbarea temperaturii aerului.

Presiunea atmosferică se măsoară folosind barometre. Barometrul aneroid constă dintr-o cutie cu pereți subțiri închisă ermetic, în interiorul căreia aerul este rarefiat. Când presiunea se schimbă, pereții cutiei sunt apăsați sau ieșiți în afară. Aceste modificări sunt transmise mâinii, care se mișcă pe o scară gradată în milibari sau milimetri.

Pe hărți este afișată distribuția presiunii pe Pământ izobare. Cel mai adesea, hărțile indică distribuția izobarelor în ianuarie și iulie.

Distribuția zonelor și a benzilor de presiune atmosferică afectează semnificativ curenții de aer, vremea și clima.

Vânt este mișcarea orizontală a aerului față de suprafața pământului. Apare ca urmare a distribuției neuniforme a presiunii atmosferice și mișcarea acesteia este direcționată din zone cu presiune mai mare către zone unde presiunea este mai mică. Datorită schimbării continue a presiunii în timp și spațiu, viteza și direcția vântului se schimbă constant. Direcția vântului este determinată de porțiunea orizontului din care suflă (vântul de nord bate de la nord la sud). Viteza vântului este măsurată în metri pe secundă. Odată cu înălțimea, direcția și puterea vântului se modifică din cauza scăderii forței de frecare, precum și datorită modificării gradienților barici. Deci, motivul apariției vântului este diferența de presiune între diferite zone, iar motivul diferenței de presiune este diferența de încălzire. Vânturile sunt afectate de forța de deviere a rotației Pământului. Vânturile sunt diverse ca origine, caracter și semnificație. Principalele vânturi sunt brize, musoni, alizee.

Briză– vânt local (coasta de mare, lacuri mari, lacuri de acumulare și râuri), care își schimbă direcția de două ori pe zi: în timpul zilei suflă din partea lacului de acumulare la uscat, iar noaptea - de la uscat la lac de acumulare. Brizele apar din faptul că în timpul zilei pământul se încălzește mai mult decât apa, motiv pentru care aerul mai cald și mai ușor de deasupra pământului se ridică și aer mai rece intră în locul său din partea laterală a rezervorului. Noaptea, aerul de deasupra rezervorului este mai cald (pentru că se răcește mai lent), așa că se ridică, iar mase de aer de pe uscat se deplasează în locul său - mai grele, mai răcoroase (Fig. 12). Alte tipuri de vânturi locale sunt foehn, bora etc.

alizee- vânturi constante în regiunile tropicale ale emisferelor nordice și sudice, care suflă din zonele de înaltă presiune (25-35 ° N și S) către ecuator (în centura de joasă presiune). Sub influența rotației Pământului în jurul axei sale, alizeele se abat de la direcția lor inițială. În emisfera nordică, suflă de la nord-est la sud-vest; în emisfera sudică, suflă de la sud-est la nord-vest. Vânturile alizee se caracterizează printr-o mare stabilitate a direcției și vitezei. Aliizele au o mare influență asupra climei teritoriilor aflate sub influența lor. Acest lucru este evident mai ales în distribuția precipitațiilor.

Musonii – vânturi care, în funcție de anotimpurile anului, își schimbă direcția în sens opus sau aproape de acesta. În sezonul rece, suflă de pe continent în ocean, iar în sezonul cald, de la ocean pe continent.

Musonii se formează din cauza diferenței de presiune a aerului care rezultă din încălzirea neuniformă a pământului și a mării. Iarna, aerul de deasupra uscatului este mai rece, de deasupra oceanului - mai cald. Prin urmare, presiunea este mai mare asupra continentului, mai mică - peste ocean. Prin urmare, iarna, aerul se deplasează de pe continent (zona de presiune mai mare) către ocean (peste care presiunea este mai mică). În sezonul cald - dimpotrivă: musonii suflă din ocean către continent. Prin urmare, în zonele de distribuție musonica, precipitațiile cad de obicei vara.

Datorită rotației Pământului în jurul axei sale, musonii deviază în emisfera nordică la dreapta, iar în emisfera sudică - la stânga din direcția lor inițială.

Musonii sunt o parte importantă a circulației generale a atmosferei. Distinge extratropicalȘi tropical musonii (ecuatoriali). În Rusia, musonii extratropicali operează pe teritoriul coastei Orientului Îndepărtat. Musonii tropicali sunt mai pronunțați, sunt cei mai caracteristici Asiei de Sud și de Sud-Est, unde în unii ani cad câteva mii de mm de precipitații în timpul sezonului umed. Formarea lor se explică prin faptul că centura ecuatorială de joasă presiune se deplasează ușor spre nord sau spre sud, în funcție de anotimp („în urma Soarelui”). În iulie este situat la 15-20°N. SH. Prin urmare, vântul aliz de sud-est al emisferei sudice, care se grăbește către această centură de joasă presiune, traversează ecuatorul. Sub influența forței de deviere a rotației Pământului (în jurul axei sale) în emisfera nordică, acesta își schimbă direcția și devine sud-vest. Acesta este musonul ecuatorial de vară, care transportă masele de aer marin ale aerului ecuatorial la o latitudine de 20-28°. Întâlnind Himalaya pe drum, aerul umed lasă o cantitate semnificativă de precipitații pe versanții lor sudici. La stația Cherrapunja din nordul Indiei, precipitațiile medii anuale depășesc 10.000 mm pe an, iar în unii ani chiar mai mult.

De la curelele de înaltă presiune, vânturile bat și spre poli, dar, deviând spre est, își schimbă direcția spre vest. Prin urmare, în latitudinile temperate, vânturi de vest, deşi nu sunt la fel de constante ca alizeele.

Vânturile predominante în regiunile polare sunt vânturile de nord-est în emisfera nordică și vânturile de sud-est în emisfera sudică.

Cicloni și anticicloni. Datorită încălzirii neuniforme a suprafeței pământului și a forței de deviere a rotației Pământului, se formează vârtejuri atmosferice uriașe (până la câteva mii de kilometri) - cicloni și anticicloni (Fig. 13).

ciclon - un vârtej ascendent în atmosferă cu o regiune închisă de joasă presiune, în care vânturile bat de la periferie spre centru (în sens invers acelor de ceasornic în emisfera nordică, în sensul acelor de ceasornic în emisfera sudică). Viteza medie a ciclonului este de 35-50 km/h, iar uneori până la 100 km/h. Într-un ciclon, aerul se ridică, ceea ce afectează vremea. Odată cu apariția unui ciclon, vremea se schimbă destul de dramatic: vânturile cresc, vaporii de apă se condensează rapid, dând naștere unor nori puternici, iar precipitațiile scad.

Anticiclon- un vortex atmosferic descendent cu o zonă închisă de înaltă presiune, în care vânturile bat din centru spre periferie (în emisfera nordică - în sensul acelor de ceasornic, în sud - în sens invers acelor de ceasornic). Viteza de deplasare a anticiclonilor este de 30-40 km/h, dar pot zăbovi mult timp într-un singur loc, mai ales pe continente. În anticiclon, aerul coboară, devenind mai uscat când este încălzit, deoarece vaporii conținuti în el sunt îndepărtați din saturație. Aceasta, de regulă, exclude formarea norilor în partea centrală a anticiclonului. Prin urmare, în timpul anticiclonului, vremea este senină, însorită, fără precipitații. Iarna - geros, vara - cald.

Vaporii de apă în atmosferă. Există întotdeauna o anumită cantitate de umiditate în atmosferă sub formă de vapori de apă care s-a evaporat de la suprafața oceanelor, lacurilor, râurilor, solului etc. Evaporarea depinde de temperatura aerului, vânt (chiar și un vânt slab crește evaporarea cu un factor de 3, deoarece tot timpul duce aerul saturat cu vapori de apa si aduce noi portiuni de uscat), natura reliefului, acoperirea vegetatiei, culoarea solului.

Distinge volatilitate - cantitatea de apă care s-ar putea evapora în anumite condiții pe unitatea de timp și evaporare - apa efectiv evaporata.

În deșert, evaporarea este mare, iar evaporarea este neglijabilă.

Saturația aerului. La fiecare temperatură specifică, aerul poate primi vapori de apă până la o limită cunoscută (până la saturare). Cu cât temperatura este mai mare, cu atât aerul poate reține mai multă apă. Dacă aerul nesaturat este răcit, acesta se va apropia treptat de punctul său de saturație. Se numește temperatura la care un anumit aer nesaturat devine saturat punct de condensare. Dacă aerul saturat este răcit în continuare, atunci excesul de vapori de apă va începe să se îngroașe în el. Umiditatea va începe să se condenseze, se vor forma nori, apoi vor cădea precipitații. Prin urmare, pentru a caracteriza vremea, este necesar să se cunoască umiditate relativă - Procentul dintre cantitatea de vapori de apă conținută în aer față de cantitatea pe care o poate reține atunci când este saturat.

Umiditate absolută- cantitatea de vapori de apă în grame, care este în prezent în 1 m3 de aer.

Precipitațiile atmosferice și formarea lor. Precipitare- apa in stare lichida sau solida care cade din nori. nori sunt acumulări de produse de condensare a vaporilor de apă suspendate în atmosferă - picături de apă sau cristale de gheață. În funcție de combinația de temperatură și gradul de umiditate, se formează picături sau cristale de diferite forme și dimensiuni. Picături mici plutesc în aer, cele mai mari încep să cadă sub formă de burniță (burniță) sau ploaie fină. La temperaturi scăzute, se formează fulgi de zăpadă.

Schema formării precipitațiilor este următoarea: aerul se răcește (mai des când se ridică), se apropie de saturație, vaporii de apă se condensează și se formează precipitații.

Precipitațiile se măsoară folosind un pluviometru - o găleată metalic cilindrică de 40 cm înălțime și cu o secțiune transversală de 500 cm2. Toate măsurătorile de precipitații sunt însumate pentru fiecare lună și sunt afișate precipitațiile lunare și apoi anuale.

Cantitatea de precipitații într-o zonă depinde de:

1) temperatura aerului (afectează evaporarea și conținutul de umiditate al aerului);

2) curenții marini (pe suprafața curenților caldi, aerul se încălzește și este saturat cu umiditate; atunci când este transferat în zonele învecinate, mai reci, precipitațiile sunt ușor eliberate din acesta. Procesul opus are loc la curenții reci: evaporarea peste ei este mic; atunci când aerul care nu este saturat cu umiditate intră în suprafața subiacentă mai caldă, se extinde, saturația sa cu umiditate scade și nu se formează precipitații în el);

3) circulația atmosferică (unde aerul se deplasează de la mare la uscat, sunt mai multe precipitații);

4) înălțimea locului și direcția lanțurilor muntoase (muntii forțează să se ridice masele de aer saturate cu umiditate, unde, din cauza răcirii, se condensează vaporii de apă și se formează precipitații; pe versanții vântului sunt mai multe precipitații). Muntii).

Precipitațiile sunt inegale. Se supune legii zonării, adică se schimbă de la ecuator la poli.

În latitudinile tropicale și temperate, cantitatea de precipitații se modifică semnificativ la trecerea de pe coastă în adâncurile continentelor, ceea ce depinde de mulți factori (circulația atmosferică, prezența curenților oceanici, topografie etc.).

Precipitațiile pe cea mai mare parte a globului au loc neuniform pe tot parcursul anului. În apropierea ecuatorului pe parcursul anului, cantitatea de precipitații se va modifica ușor, în latitudinile subecuatoriale existând un sezon uscat (până la 8 luni) asociat cu acțiunea maselor de aer tropical, și un sezon ploios (până la 4 luni) asociat odată cu venirea maselor de aer ecuatoriale. La trecerea de la ecuator la tropice, durata sezonului uscat crește, iar sezonul ploios scade. În latitudinile subtropicale predomină precipitațiile de iarnă (sunt aduse de mase moderate de aer). În latitudinile temperate, precipitațiile cad pe tot parcursul anului, dar în interiorul continentelor, mai multe precipitații cad în timpul sezonului cald. În latitudinile polare predomină și precipitațiile de vară.

Vreme- starea fizică a stratului inferior al atmosferei într-o anumită zonă la un moment dat sau pentru o anumită perioadă de timp.

Caracteristicile vremii - temperatura și umiditatea aerului, presiunea atmosferică, înnorarea și precipitațiile, vânt.

Vremea este un element extrem de variabil al condițiilor naturale, supus ritmurilor zilnice și anuale. Ritmul zilnic se datorează încălzirii suprafeței pământului de către razele soarelui în timpul zilei și răcirii noaptea. Ritmul anual este determinat de modificarea unghiului de incidență a razelor solare în cursul anului.

Vremea are o mare importanță în activitatea economică umană. Vremea este studiată la stațiile meteorologice folosind o varietate de instrumente. Conform informațiilor primite la stațiile meteo, se întocmesc hărți sinoptice. hartă sinoptică- o hartă meteorologică pe care se aplică fronturile atmosferei și datele meteo la un moment dat cu semne convenționale (presiunea aerului, temperatura, direcția și viteza vântului, înnorabilitatea, poziția fronturilor calde și reci, ciclonilor și anticiclonilor, natura de precipitaţii). Hărțile sinoptice sunt compilate de mai multe ori pe zi; compararea lor vă permite să determinați căile de mișcare ale ciclonilor, anticiclonilor și fronturilor atmosferice.

frontul atmosferic- zona de separare a maselor de aer cu proprietăți diferite în troposferă. Apare atunci când masele de aer rece și cald se apropie și se întâlnesc. Lățimea sa atinge câteva zeci de kilometri cu o înălțime de sute de metri și uneori mii de kilometri cu o ușoară pantă până la suprafața Pământului. Frontul atmosferic, trecând printr-un anumit teritoriu, schimbă dramatic vremea. Dintre fronturile atmosferice se disting fronturile calde și reci (Fig. 14)

front cald Se formează prin mișcarea activă a aerului cald către aerul rece. Apoi aerul cald curge pe pană de aer rece care se retrage și se ridică de-a lungul planului de interfață. Pe măsură ce crește, se răcește. Acest lucru duce la condensarea vaporilor de apă, la apariția norilor cirus și nimbostratus și la precipitații. Odată cu sosirea unui front cald, presiunea atmosferică scade, de regulă, încălzirea și precipitațiile sunt asociate cu aceasta.

front rece format atunci când aerul rece se deplasează către aerul cald. Aerul rece, fiind mai greu, curge sub aer cald și îl împinge în sus. În acest caz, apar nori de ploaie stratocumulus, din care precipitațiile cad sub formă de averse cu furtună și furtună. Trecerea unui front rece este asociată cu răcirea, creșterea vântului și creșterea transparenței aerului.

Prognozele meteo sunt de mare importanță. Prognozele meteo sunt făcute pentru momente diferite. De obicei vremea este prognozată pentru 24-48 de ore.Efectuarea de prognoze meteo pe termen lung este asociată cu mari dificultăți.

Climat- regimul meteorologic pe termen lung caracteristic zonei. Clima afectează formarea solului, a vegetației, a faunei sălbatice; determină regimul râurilor, lacurilor, mlaștinilor, influențează viața mărilor și oceanelor, formarea reliefului.

Distribuția climei pe Pământ este zonală. Există mai multe zone climatice pe glob.

Zonele climatice- benzi latitudinale ale suprafeței terestre, care au un regim uniform al temperaturilor aerului, datorită „normelor” de sosire a radiației solare și de formare a aceluiași tip de mase de aer cu caracteristicile circulației sezoniere a acestora (Tabelul 2) .

masele de aer- volume mari de aer din troposfera, care au mai mult sau mai putin aceleasi proprietati (temperatura, umiditate, continut de praf etc.). Proprietățile maselor de aer sunt determinate de teritoriul sau zona de apă pe care se formează.

Caracteristicile maselor de aer zonale:

ecuatorial - cald și umed;

tropical - cald, uscat;

temperat - mai puțin cald, mai umed decât tropical, diferențele sezoniere sunt caracteristice

arctic și antarctic - rece și uscat.

Masa 2.Zonele climatice și masele de aer care funcționează în ele

În principalele tipuri (zonale) de VM, există subtipuri - continentale (formate peste continent) și oceanice (formate peste ocean). O masă de aer se caracterizează printr-o direcție generală de mișcare, dar în cadrul acestui volum de aer pot exista vânturi diferite. Proprietățile maselor de aer se modifică. Astfel, masele de aer marin temperat, transportate de vânturile vestice pe teritoriul Eurasiei, se încălzesc (sau se răcesc) treptat atunci când se deplasează spre est, pierd umiditate și se transformă în aer continental temperat.

Factori de formare a climei:

1) latitudinea geografică a locului, deoarece de acesta depinde unghiul de înclinare a razelor solare, ceea ce înseamnă cantitatea de căldură;

2) circulatia atmosferica - vanturile dominante aduc anumite mase de aer;

3) curenții oceanici (vezi despre precipitațiile atmosferice);

4) înălțimea absolută a locului (temperatura scade odată cu înălțimea);

5) îndepărtarea de ocean - pe coastă, de regulă, schimbări de temperatură mai puțin bruște (zi și noapte, anotimpuri ale anului); precipitații mai mari;

6) relief (lanțurile muntoase pot capta masele de aer: dacă o masă de aer umedă întâlnește munții pe drum, se ridică, se răcește, umiditatea se condensează și precipitațiile cad).

Zonele climatice se modifică de la ecuator la poli, pe măsură ce unghiul de incidență al razelor solare se modifică. Aceasta, la rândul său, determină legea zonării, adică schimbarea componentelor naturii de la ecuator la poli. În cadrul zonelor climatice se disting regiunile climatice - o parte a zonei climatice care are un anumit tip de climă. Regiunile climatice apar ca urmare a influenței diverșilor factori de formare a climei (particularități ale circulației atmosferice, influența curenților oceanici etc.). De exemplu, în zona cu climă temperată a emisferei nordice se disting zone cu climă continentală, temperată continentală, maritimă și musonică.

Circulația generală a atmosferei- un sistem de curenți de aer de pe glob, care contribuie la transferul de căldură și umiditate dintr-o zonă în alta. Aerul se deplasează din zonele de înaltă presiune în zonele de joasă presiune. Zonele de înaltă și joasă presiune se formează ca urmare a încălzirii neuniforme a suprafeței pământului.

Sub influența rotației Pământului, fluxurile de aer deviază spre dreapta în emisfera nordică și spre stânga în emisfera sudică.

În latitudinile ecuatoriale, din cauza temperaturilor ridicate, există constant o centură de joasă presiune cu vânturi slabe. Aerul încălzit se ridică și se răspândește la înălțime spre nord și sud. La temperaturi ridicate și mișcarea ascendentă a aerului, cu umiditate ridicată, se formează nori mari. Sunt multe precipitații aici.

Aproximativ între 25 și 30 ° N. si tu. SH. aerul coboară la suprafața Pământului, unde, ca urmare, se formează curele de înaltă presiune. În apropierea Pământului, acest aer este îndreptat către ecuator (unde presiunea este scăzută), deviând la dreapta în emisfera nordică și la stânga în emisfera sudică. Așa se formează vânturile alize. În partea centrală a centurilor de înaltă presiune, există o zonă de calm: vânturile sunt slabe. Datorită curenților descendenți de aer, aerul este uscat și încălzit. Regiunile calde și uscate ale Pământului sunt situate în aceste centuri.

În latitudini temperate, cu centre în jurul a 60 ° N. si tu. SH. presiunea este scăzută. Aerul se ridică și apoi se îndreaptă spre regiunile polare. În latitudinile temperate predomină transportul aerian vestic (acţionează forţa de deviere a rotaţiei Pământului).

Latitudinile polare sunt caracterizate de temperaturi scăzute ale aerului și presiune ridicată. Aerul care vine de la latitudinile temperate coboară pe Pământ și merge din nou la latitudini temperate cu vânturi de nord-est (în emisfera nordică) și de sud-est (în emisfera sudică). Precipitațiile sunt scăzute (Fig. 15).

<<< Назад

Înainte >>>

Trimiteți-vă munca bună în baza de cunoștințe este simplu. Utilizați formularul de mai jos

Studenții, studenții absolvenți, tinerii oameni de știință care folosesc baza de cunoștințe în studiile și munca lor vă vor fi foarte recunoscători.

postat pe http://www.allbest.ru/

Introducere

Creșterea rapidă a populației umane și echipamentele sale științifice și tehnice au schimbat radical situația de pe Pământ. Dacă în trecutul recent toată activitatea umană s-a manifestat negativ doar în teritorii limitate, deși numeroase, iar forța de impact a fost incomparabil mai mică decât circulația puternică a substanțelor în natură, acum amploarea proceselor naturale și antropice au devenit comparabile, iar raportul dintre ele continuă să se schimbe odată cu accelerarea spre o creștere a puterii de influență antropică asupra biosferei.

Pericolul schimbărilor imprevizibile în starea stabilă a biosferei, la care comunitățile și speciile naturale, inclusiv omul însuși, sunt adaptate istoric, este atât de mare, păstrând în același timp modalitățile obișnuite de gestionare, încât generațiile actuale de oameni care locuiesc pe Pământ s-au confruntat cu sarcina de a îmbunătăți urgent toate aspectele vieții lor în conformitate cu necesitatea păstrării circulației existente a substanțelor și energiei în biosferă. În plus, poluarea pe scară largă a mediului nostru cu o varietate de substanțe, uneori complet străine de existența normală a corpului uman, reprezintă un pericol grav pentru sănătatea noastră și bunăstarea generațiilor viitoare.

atmosferă hidrosferă litosferă poluare

1. Poluarea aerului

Aerul atmosferic este cel mai important mediu natural de susținere a vieții și este un amestec de gaze și aerosoli din stratul de suprafață al atmosferei, format în timpul evoluției Pământului, a activităților umane și situat în afara spațiilor rezidențiale, industriale și de altă natură. Rezultatele studiilor de mediu, atât în ​​Rusia, cât și în străinătate, indică fără echivoc faptul că poluarea atmosferei de suprafață este cel mai puternic factor, care acționează constant, care influențează oamenii, lanțul alimentar și mediul. Aerul atmosferic are o capacitate nelimitată și joacă rolul celui mai mobil, agresiv din punct de vedere chimic și cel mai penetrant agent de interacțiune în apropierea suprafeței componentelor biosferei, hidrosferei și litosferei.

În ultimii ani, s-au obținut date despre rolul esențial al stratului de ozon al atmosferei pentru conservarea biosferei, care absoarbe radiația ultravioletă a Soarelui, care este dăunătoare organismelor vii și formează o barieră termică la altitudini de cca. 40 km, care împiedică răcirea suprafeței pământului.

Atmosfera are un impact intens nu numai asupra oamenilor și asupra biotei, ci și asupra hidrosferei, a stratului de sol și vegetație, a mediului geologic, a clădirilor, structurilor și a altor obiecte create de om. Prin urmare, protecția aerului atmosferic și a stratului de ozon este problema de mediu cu cea mai mare prioritate și i se acordă o atenție deosebită în toate țările dezvoltate.

Atmosfera poluată a solului provoacă cancer pulmonar, gât și de piele, tulburări ale sistemului nervos central, boli alergice și respiratorii, defecte neonatale și multe alte boli, a căror listă este determinată de poluanții prezenți în aer și de efectele lor combinate asupra organismului uman. . Rezultatele unor studii speciale efectuate în Rusia și în străinătate au arătat că există o relație strânsă pozitivă între sănătatea populației și calitatea aerului atmosferic.

Principalii agenți ai impactului atmosferei asupra hidrosferei sunt precipitațiile sub formă de ploaie și zăpadă, iar într-o măsură mai mică smogul și ceața. Apele de suprafață și subterane ale pământului sunt în principal hrănire atmosferică și, ca urmare, compoziția lor chimică depinde în principal de starea atmosferei.

Impactul negativ al atmosferei poluate asupra solului și a stratului de vegetație este asociat atât cu precipitarea precipitațiilor acide, care evacuează calciul, humus și oligoelemente din sol, cât și cu perturbarea proceselor de fotosinteză, ducând la o încetinire a creșterii. și moartea plantelor. Sensibilitatea ridicată a copacilor (în special mesteacănul, stejarul) la poluarea aerului a fost identificată de mult timp. Acțiunea combinată a ambilor factori duce la o scădere vizibilă a fertilității solului și la dispariția pădurilor. Precipitațiile atmosferice acide sunt acum considerate ca un factor puternic nu numai în deteriorarea rocilor și deteriorarea calității solurilor portante, ci și în distrugerea chimică a obiectelor create de om, inclusiv a monumentelor culturale și a liniilor terestre. Multe țări dezvoltate economic implementează în prezent programe pentru a aborda problema precipitațiilor acide. Prin Programul Național de Evaluare a Ploilor Acide, înființat în 1980, multe agenții federale din SUA au început să finanțeze cercetarea proceselor atmosferice care provoacă ploile acide pentru a evalua efectele ploilor acide asupra ecosistemelor și pentru a dezvolta măsuri adecvate de conservare. S-a dovedit că ploaia acidă are un impact multiplu asupra mediului și este rezultatul autopurificării (spălării) atmosferei. Principalii agenți acizi sunt acizii sulfuric și azotic diluați formați în timpul reacțiilor de oxidare a oxizilor de sulf și azot cu participarea peroxidului de hidrogen.

Surse de poluare a aerului

Sursele naturale de poluare includ: erupții vulcanice, furtuni de praf, incendii de pădure, praf spațial, particule de sare de mare, produse de origine vegetală, animală și microbiologică. Nivelul unei astfel de poluări este considerat ca fundal, care se schimbă puțin în timp.

Principalul proces natural de poluare a atmosferei de suprafață este activitatea vulcanică și fluidă a Pământului.Erupțiile vulcanice mari duc la poluarea globală și pe termen lung a atmosferei, așa cum o demonstrează cronicile și datele observaționale moderne (erupția Muntelui Pinatubo). în Filipine în 1991). Acest lucru se datorează faptului că cantități uriașe de gaze sunt emise instantaneu în straturile înalte ale atmosferei, care sunt preluate la mare altitudine de curenții de aer care se deplasează cu viteză mare și se răspândesc rapid pe tot globul. Durata stării de poluare a atmosferei după mari erupții vulcanice ajunge la câțiva ani.

Sursele antropice de poluare sunt cauzate de activitățile umane. Acestea ar trebui să includă:

1. Arderea combustibililor fosili, care este însoțită de eliberarea a 5 miliarde de tone de dioxid de carbon pe an. Ca urmare, peste 100 de ani (1860 - 1960), conținutul de CO2 a crescut cu 18% (de la 0,027 la 0,032%).În ultimele trei decenii, ratele acestor emisii au crescut semnificativ. La astfel de rate, până în anul 2000 cantitatea de dioxid de carbon din atmosferă va fi de cel puțin 0,05%.

2. Funcționarea centralelor termice, când se formează ploi acide în timpul arderii cărbunilor cu conținut ridicat de sulf ca urmare a eliberării de dioxid de sulf și păcură.

3. Evacuări ale aeronavelor moderne cu turboreacție cu oxizi de azot și fluorocarburi gazoase din aerosoli, care pot deteriora stratul de ozon al atmosferei (ozonosfera).

4. Activitatea de productie.

5. Poluarea cu particule în suspensie (la zdrobire, ambalare și încărcare, din cazane, centrale electrice, puțuri de mine, cariere la arderea gunoiului).

6. Emisii de către întreprinderi de diverse gaze.

7. Arderea combustibilului în cuptoarele cu ardere, rezultând în formarea celui mai masiv poluant - monoxid de carbon.

8. Arderea combustibilului în cazane și motoarele vehiculelor, însoțită de formarea de oxizi de azot, care provoacă smog.

9. Emisii de ventilație (puțuri de mine).

10. Emisii de ventilație cu concentrație excesivă de ozon din încăperi cu instalații de mare energie (acceleratoare, surse ultraviolete și reactoare nucleare) la MPC în încăperi de lucru de 0,1 mg/m3. În cantități mari, ozonul este un gaz extrem de toxic.

În timpul proceselor de ardere a combustibilului, cea mai intensă poluare a stratului de suprafață al atmosferei are loc în mega-orașe și orașe mari, centre industriale datorită distribuției largi de vehicule, centrale termice, case de cazane și alte centrale electrice care funcționează pe cărbune, păcură, motorină, gaze naturale și benzină. Contribuția vehiculelor la poluarea totală a aerului ajunge aici la 40-50%. Un factor puternic și extrem de periculos în poluarea atmosferică sunt catastrofele de la centralele nucleare (accidentul de la Cernobîl) și testele de arme nucleare în atmosferă. Acest lucru se datorează atât răspândirii rapide a radionuclizilor pe distanțe lungi, cât și naturii pe termen lung a contaminării teritoriului.

Pericolul mare al industriilor chimice și biochimice constă în potențialul de eliberări accidentale de substanțe extrem de toxice în atmosferă, precum și microbi și viruși care pot provoca epidemii în rândul populației și animalelor.

În prezent, în atmosfera de suprafață se găsesc multe zeci de mii de poluanți de origine antropică. Datorită creșterii continue a producției industriale și agricole, apar noi compuși chimici, inclusiv cei foarte toxici. Principalii poluanți antropici ai aerului, pe lângă oxizii de mare tonaj de sulf, azot, carbon, praf și funingine, sunt compuși organici complecși, organoclorați și nitro, radionuclizi artificiali, viruși și microbi. Cele mai periculoase sunt dioxina, benz (a) pirenul, fenolii, formaldehida și disulfura de carbon, care sunt răspândite în bazinul aerian al Rusiei. Particulele solide în suspensie sunt reprezentate în principal de funingine, calcit, cuarț, hidromica, caolinit, feldspat, mai rar sulfați, cloruri. Oxizi, sulfați și sulfiți, sulfuri de metale grele, precum și aliaje și metale în formă nativă au fost găsite în praful de zăpadă prin metode special dezvoltate.

În Europa de Vest, se acordă prioritate 28 de elemente chimice deosebit de periculoase, compuși și grupe ale acestora. Grupul de substanțe organice include acrilic, nitril, benzen, formaldehidă, stiren, toluen, clorură de vinil, anorganic - metale grele (As, Cd, Cr, Pb, Mn, Hg, Ni, V), gaze (monoxid de carbon, hidrogen sulfurat). , oxizi de azot și sulf, radon, ozon), azbest. Plumbul și cadmiul sunt predominant toxice. Disulfura de carbon, hidrogenul sulfurat, stirenul, tetracloretanul, toluenul au un miros intens neplăcut. Haloul de impact al oxizilor de sulf și azot se extinde pe distanțe lungi. Cei 28 de poluanți atmosferici de mai sus sunt incluși în registrul internațional al substanțelor chimice potențial toxice.

Principalii poluanți ai aerului din interior sunt praful și fumul de tutun, monoxidul de carbon și dioxidul de carbon, dioxidul de azot, radonul și metalele grele, insecticidele, deodorantele, detergenții sintetici, aerosolii de droguri, microbii și bacteriile. Cercetătorii japonezi au arătat că astmul bronșic poate fi asociat cu prezența căpușelor de casă în aerul locuințelor.

Atmosfera se caracterizează printr-un dinamism extrem de ridicat, datorită atât mișcării rapide a maselor de aer în direcțiile laterale și verticale, cât și vitezei mari, o varietate de reacții fizice și chimice care au loc în ea. Atmosfera este acum privită ca un imens „cazan chimic”, care este influențat de numeroși și variabili factori antropici și naturali. Gazele și aerosolii eliberați în atmosferă sunt foarte reactivi. Praful și funinginea generate în timpul arderii combustibilului, incendiile forestiere absorb metalele grele și radionuclizii și, atunci când sunt depuse la suprafață, pot polua suprafețe vaste și pot pătrunde în corpul uman prin sistemul respirator.

A fost dezvăluită tendința de acumulare comună de plumb și staniu în particulele solide suspendate din atmosfera de suprafață a Rusiei europene; crom, cobalt și nichel; stronțiu, fosfor, scandiu, pământuri rare și calciu; beriliu, staniu, niobiu, wolfram și molibden; litiu, beriliu și galiu; bariu, zinc, mangan și cupru. Concentrațiile mari de metale grele în praful de zăpadă se datorează atât prezenței fazelor lor minerale formate în timpul arderii cărbunelui, păcurului și a altor combustibili, cât și sorbției de funingine, particule de argilă ale compușilor gazoși, cum ar fi halogenurile de staniu.

„Durata de viață” a gazelor și aerosolilor din atmosferă variază într-un interval foarte larg (de la 1 - 3 minute la câteva luni) și depinde în principal de stabilitatea lor chimică a dimensiunii (pentru aerosoli) și de prezența componentelor reactive (ozon, hidrogen). peroxid etc.). .).

Estimarea și cu atât mai mult prognozarea stării atmosferei de suprafață este o problemă foarte complexă. În prezent, starea ei este evaluată în principal după demersul normativ. Valorile MPC pentru substanțele chimice toxice și alți indicatori standard de calitate a aerului sunt furnizate în multe cărți de referință și ghiduri. În astfel de orientări pentru Europa, pe lângă toxicitatea poluanților (cancerigeni, mutageni, alergeni și alte efecte), sunt luate în considerare prevalența și capacitatea acestora de a se acumula în corpul uman și în lanțul alimentar. Neajunsurile abordării normative sunt nefiabilitatea valorilor MPC acceptate și a altor indicatori din cauza dezvoltării slabe a bazei lor empirice de observație, lipsa de luare în considerare a efectelor combinate ale poluanților și schimbări bruște în starea stratului de suprafață. a atmosferei în timp și spațiu. Există puține posturi staționare pentru monitorizarea bazinului aerian și nu permit o evaluare adecvată a stării acestuia în marile centre industriale și urbane. Ace, licheni și mușchi pot fi folosiți ca indicatori ai compoziției chimice a atmosferei de suprafață. În etapa inițială de dezvăluire a centrelor de contaminare radioactivă asociate accidentului de la Cernobîl, au fost studiate acele de pin, care au capacitatea de a acumula radionuclizi în aer. Înroșirea acelor de conifere în perioadele de smog din orașe este cunoscută pe scară largă.

Cel mai sensibil și de încredere indicator al stării atmosferei de suprafață este stratul de zăpadă, care depune poluanți pe o perioadă relativ lungă de timp și face posibilă determinarea locației surselor de emisii de praf și gaze folosind un set de indicatori. Ninsorile conțin poluanți care nu sunt captați prin măsurători directe sau date calculate privind emisiile de praf și gaze.

Una dintre direcțiile promițătoare pentru evaluarea stării atmosferei de suprafață a zonelor industriale și urbane mari este teledetecția multicanal. Avantajul acestei metode constă în capacitatea de a caracteriza suprafețe mari rapid, repetat și în același mod. Până în prezent, au fost dezvoltate metode de estimare a conținutului de aerosoli din atmosferă. Dezvoltarea progresului științific și tehnologic ne permite să sperăm la dezvoltarea unor astfel de metode în raport cu alți poluanți.

Prognoza stării atmosferei de suprafață se realizează pe baza unor date complexe. Acestea includ în primul rând rezultatele observațiilor de monitorizare, modelele de migrare și transformare a poluanților din atmosferă, caracteristicile proceselor antropice și naturale de poluare a bazinului aerian din zona de studiu, influența parametrilor meteorologici, relieful și alți factori asupra distribuția poluanților în mediu. În acest scop, sunt dezvoltate modele euristice ale modificărilor atmosferei de suprafață în timp și spațiu pentru o anumită regiune. Cel mai mare succes în rezolvarea acestei probleme complexe a fost obținut în zonele în care sunt amplasate centralele nucleare. Rezultatul final al aplicării unor astfel de modele este o evaluare cantitativă a riscului de poluare a aerului și o evaluare a acceptabilității acestuia din punct de vedere socio-economic.

Poluarea chimică a atmosferei

Poluarea atmosferică trebuie înțeleasă ca o modificare a compoziției sale atunci când pătrund impurități de origine naturală sau antropică. Există trei tipuri de poluanți: gaze, praf și aerosoli. Acestea din urmă includ particule solide dispersate emise în atmosferă și suspendate în ea pentru o lungă perioadă de timp.

Principalii poluanți atmosferici includ dioxid de carbon, monoxid de carbon, sulf și dioxid de azot, precum și mici componente gazoase care pot afecta regimul de temperatură al troposferei: dioxid de azot, halocarburi (freoni), metan și ozon troposferic.

Contribuția principală la nivelul ridicat de poluare a aerului o au întreprinderile din metalurgia feroasă și neferoasă, chimie și petrochimie, industria construcțiilor, industria energetică, industria celulozei și hârtiei, iar în unele orașe, casele de cazane.

Surse de poluare - centrale termice, care, împreună cu fumul, emit dioxid de sulf și dioxid de carbon în aer, întreprinderi metalurgice, în special metalurgie neferoasă, care emit oxizi de azot, hidrogen sulfurat, clor, fluor, amoniac, compuși ai fosforului, particule și compuși de mercur și arsen în aer; uzine chimice și de ciment. Gazele nocive pătrund în aer ca urmare a arderii combustibilului pentru nevoi industriale, încălzirea locuințelor, transportul, arderea și prelucrarea deșeurilor menajere și industriale.

Poluanții atmosferici se împart în primari, care intră direct în atmosferă, și secundari, rezultați din transformarea acestora din urmă. Deci, dioxidul de sulf care intră în atmosferă este oxidat în anhidridă sulfuric, care interacționează cu vaporii de apă și formează picături de acid sulfuric. Când anhidrida sulfuric reacţionează cu amoniacul, se formează cristale de sulfat de amoniu. În mod similar, în urma reacțiilor chimice, fotochimice, fizico-chimice dintre poluanți și componentele atmosferice se formează și alte semne secundare. Principala sursă de poluare pirogenă a planetei sunt centralele termice, întreprinderile metalurgice și chimice, centralele de cazane, care consumă peste 170% din combustibilii solizi și lichizi produși anual.

Emisiile auto reprezintă o mare parte din poluarea aerului. Acum, pe Pământ sunt operate aproximativ 500 de milioane de mașini, iar până în anul 2000 numărul acestora este de așteptat să crească la 900 de milioane. În 1997, la Moscova au fost operate 2400 de mii de mașini, cu standardul de 800 de mii de mașini pentru drumurile existente.

În prezent, transportul rutier reprezintă mai mult de jumătate din toate emisiile nocive în mediu, care sunt principala sursă de poluare a aerului, în special în orașele mari. În medie, cu o rulare de 15 mii de km pe an, fiecare mașină arde 2 tone de combustibil și aproximativ 26 - 30 de tone de aer, inclusiv 4,5 tone de oxigen, care este de 50 de ori mai mult decât nevoile umane. În același timp, mașina emite în atmosferă (kg/an): monoxid de carbon - 700, dioxid de azot - 40, hidrocarburi nearse - 230 și solide - 2 - 5. În plus, mulți compuși de plumb sunt emiși datorită utilizării. de benzină în mare parte cu plumb .

Observațiile au arătat că în casele situate în apropierea drumului principal (până la 10 m), locuitorii fac cancer de 3-4 ori mai des decât în ​​casele situate la 50 m distanță de drum.Transportul otrăvește și corpurile de apă, solul și plantele.

Emisiile toxice de la motoarele cu ardere internă (ICE) sunt gazele de evacuare și de carter, vaporii de combustibil din carburator și rezervorul de combustibil. Cota principală a impurităților toxice intră în atmosferă cu gazele de eșapament ale motoarelor cu ardere internă. Cu gazele de carter și vaporii de combustibil, aproximativ 45% din hidrocarburile din emisiile lor totale intră în atmosferă.

Cantitatea de substanțe nocive care intră în atmosferă ca parte a gazelor de eșapament depinde de starea tehnică generală a vehiculelor și, mai ales, de motor - sursa celei mai mari poluări. Deci, dacă reglarea carburatorului este încălcată, emisiile de monoxid de carbon cresc de 4 ... 5 ori. Utilizarea benzinei cu plumb, care are compuși de plumb în compoziția sa, provoacă poluarea aerului cu compuși de plumb foarte toxici. Aproximativ 70% din plumbul adăugat benzinei cu lichid etilic intră în atmosferă cu gazele de eșapament sub formă de compuși, din care 30% se depune pe sol imediat după tăierea țevii de evacuare a mașinii, 40% rămân în atmosferă. Un camion de sarcină medie eliberează 2,5...3 kg de plumb pe an. Concentrația de plumb în aer depinde de conținutul de plumb din benzină.

Este posibil să se excludă intrarea în atmosferă a compușilor de plumb foarte toxici prin înlocuirea benzinei cu plumb cu fără plumb.

Gazele de eșapament ale motoarelor cu turbină cu gaz conțin componente toxice precum monoxid de carbon, oxizi de azot, hidrocarburi, funingine, aldehide etc. Conținutul de componente toxice din produsele de ardere depinde în mod semnificativ de modul de funcționare al motorului. Concentrațiile mari de monoxid de carbon și hidrocarburi sunt tipice pentru sistemele de propulsie cu turbine cu gaz (GTPU) la regimuri reduse (în timpul mersului în gol, rulaj, apropiere de aeroport, apropiere de aterizare), în timp ce conținutul de oxizi de azot crește semnificativ atunci când funcționează în moduri apropiate de nominal ( decolare, urcare, mod de zbor).

Emisia totală de substanțe toxice în atmosferă de către aeronavele cu motoare cu turbină cu gaz este în continuă creștere, ceea ce se datorează unei creșteri a consumului de combustibil cu până la 20...30 t/h și unei creșteri constante a numărului de aeronave în exploatare. Se remarcă influența GTDU asupra stratului de ozon și acumularea de dioxid de carbon în atmosferă.

Emisiile GGDU au cel mai mare impact asupra condițiilor de viață din aeroporturi și zone adiacente stațiilor de testare. Datele comparative privind emisiile de substanțe nocive din aeroporturi sugerează că veniturile din motoarele cu turbine cu gaz în stratul de suprafață al atmosferei sunt, în%: monoxid de carbon - 55, oxizi de azot - 77, hidrocarburi - 93 și aerosoli - 97. Restul de emisiile emit vehicule terestre cu motoare cu ardere internă.

Poluarea aerului de către vehiculele cu sisteme de propulsie a rachetei apare în principal în timpul funcționării acestora înainte de lansare, în timpul decolării, în timpul testelor la sol în timpul producției sau după reparații, în timpul depozitării și transportului combustibilului. Compoziția produselor de ardere în timpul funcționării unor astfel de motoare este determinată de compoziția componentelor combustibilului, temperatura de ardere și procesele de disociere și recombinare a moleculelor. Cantitatea de produse de ardere depinde de puterea (împingerea) sistemelor de propulsie. În timpul arderii combustibililor solizi, din camera de ardere sunt emiși vapori de apă, dioxid de carbon, clor, vapori de acid clorhidric, monoxid de carbon, oxid de azot și particule solide de Al2O3 cu o dimensiune medie de 0,1 microni (uneori până la 10 microni).

Când sunt lansate, motoarele de rachete afectează negativ nu numai stratul de suprafață al atmosferei, ci și spațiul cosmic, distrugând stratul de ozon al Pământului. Amploarea distrugerii stratului de ozon este determinată de numărul de lansări de sisteme de rachete și de intensitatea zborurilor aeronavelor supersonice.

În legătură cu dezvoltarea tehnologiei aviației și a rachetelor, precum și cu utilizarea intensivă a aeronavelor și a motoarelor de rachete în alte sectoare ale economiei naționale, emisia totală de impurități dăunătoare în atmosferă a crescut semnificativ. Cu toate acestea, aceste motoare reprezintă încă nu mai mult de 5% din substanțele toxice care intră în atmosferă de la vehiculele de toate tipurile.

Aerul atmosferic este unul dintre principalele elemente vitale ale mediului.

Legea „O6 pentru protecția aerului atmosferic” acoperă în mod cuprinzător problema. El a rezumat cerințele dezvoltate în anii precedenți și s-au justificat în practică. De exemplu, introducerea unor reguli care interzic punerea în funcțiune a oricăror unități de producție (nou create sau reconstruite) dacă acestea devin surse de poluare sau alte impacturi negative asupra aerului atmosferic în timpul funcționării. Au fost dezvoltate în continuare regulile privind reglementarea concentrațiilor maxime admise de poluanți în aerul atmosferic.

Legislația sanitară de stat doar pentru aerul atmosferic a stabilit MPC-uri pentru majoritatea substanțelor chimice cu acțiune izolată și pentru combinațiile acestora.

Standardele de igienă sunt o cerință de stat pentru liderii de afaceri. Implementarea acestora ar trebui monitorizată de organele de supraveghere sanitară de stat ale Ministerului Sănătății și Comitetului de Stat pentru Ecologie.

De mare importanță pentru protecția sanitară a aerului atmosferic este identificarea noilor surse de poluare a aerului, evidențierea instalațiilor proiectate, în construcție și reconstruite care poluează atmosfera, controlul elaborării și implementării masterplanurilor pentru orașe, orașe și industrie. centre în ceea ce priveşte amplasarea întreprinderilor industriale şi a zonelor de protecţie sanitară.

Legea „Cu privire la protecția aerului atmosferic” prevede cerințele de stabilire a standardelor pentru emisiile maxime admise de poluanți în atmosferă. Astfel de standarde sunt stabilite pentru fiecare sursă staționară de poluare, pentru fiecare model de vehicule și alte vehicule și instalații mobile. Acestea sunt determinate în așa fel încât emisiile totale nocive din toate sursele de poluare dintr-o zonă dată să nu depășească standardele MPC pentru poluanții din aer. Emisiile maxime admisibile sunt stabilite doar luând în considerare concentrațiile maxime admise.

Cerințele Legii referitoare la utilizarea produselor de protecție a plantelor, a îngrășămintelor minerale și a altor preparate sunt foarte importante. Toate măsurile legislative constituie un sistem preventiv care vizează prevenirea poluării aerului.

Legea prevede nu numai controlul asupra îndeplinirii cerințelor sale, ci și responsabilitatea pentru încălcarea acestora. Un articol special definește rolul organizațiilor publice și al cetățenilor în implementarea măsurilor de protecție a mediului aerian, îi obligă să asiste în mod activ organele statului în aceste probleme, întrucât doar o largă participare publică va face posibilă implementarea prevederilor prezentei legi. Astfel, se spune că statul acordă o mare importanță păstrării stării favorabile a aerului atmosferic, refacerii și ameliorării acestuia pentru a asigura oamenilor cele mai bune condiții de viață – munca, viața, recreerea și protecția sănătății acestora.

Întreprinderile sau clădirile și structurile lor separate, ale căror procese tehnologice sunt o sursă de eliberare a substanțelor nocive și cu miros neplăcut în aerul atmosferic, sunt separate de clădirile rezidențiale prin zone de protecție sanitară. Zona de protecție sanitară a întreprinderilor și instalațiilor poate fi mărită, dacă este necesar și justificat corespunzător, de cel mult 3 ori, în funcție de următoarele motive: a) eficacitatea metodelor de curățare a emisiilor în atmosferă prevăzute sau posibil de implementare; b) lipsa modalităților de curățare a emisiilor; c) amplasarea clădirilor de locuit, dacă este necesar, pe partea sub vânt în raport cu întreprinderea în zona de posibilă poluare a aerului; d) trandafiri de vânt și alte condiții locale nefavorabile (de exemplu, calmuri și cețe frecvente); e) construirea unor industrii noi, încă insuficient studiate, dăunătoare din punct de vedere sanitar.

Dimensiunile zonelor de protecție sanitară pentru grupuri individuale sau complexe de întreprinderi mari din industria chimică, rafinarea petrolului, metalurgică, construcții de mașini și alte industrii, precum și centrale termice cu emisii care creează concentrații mari de diferite substanțe nocive în aer și au un efect deosebit de negativ asupra sănătății și condițiilor sanitare - igienice de viață ale populației sunt stabilite în fiecare caz specific printr-o decizie comună a Ministerului Sănătății și Gosstroy al Rusiei.

Pentru a crește eficacitatea zonelor de protecție sanitară, pe teritoriul acestora se plantează arbori, arbuști și vegetație erbacee, ceea ce reduce concentrația de praf și gaze industriale. În zonele de protecție sanitară ale întreprinderilor care poluează intens aerul atmosferic cu gaze dăunătoare vegetației, ar trebui să fie cultivați cei mai rezistenți copaci, arbuști și ierburi, ținând cont de gradul de agresivitate și concentrația emisiilor industriale. Deosebit de nocive pentru vegetație sunt emisiile din industriile chimice (anhidridă sulfuroasă și sulfurice, hidrogen sulfurat, acizi sulfuric, azotic, fluor și brom, clorul, fluorul, amoniacul etc.), metalurgia feroasă și neferoasă, industria cărbunelui și termoenergetică.

2. Hidrosferă

Apa a ocupat întotdeauna și va continua să ocupe o poziție specială printre resursele naturale ale Pământului. Aceasta este cea mai importantă resursă naturală, deoarece este necesară, în primul rând, pentru viața unei persoane și a oricărei ființe vii. Apa este folosită de om nu numai în viața de zi cu zi, ci și în industrie și agricultură.

Mediul acvatic, care include apele de suprafață și subterane, se numește hidrosferă. Apa de suprafață este concentrată în principal în Oceanul Mondial, care conține aproximativ 91% din toată apa de pe Pământ. Apa din ocean (94%) și din subteran este sărată. Cantitatea de apă dulce este de 6% din apa totală de pe Pământ, iar o proporție foarte mică din aceasta este disponibilă în locuri ușor accesibile pentru extracție. Cea mai mare parte a apei proaspete este conținută în zăpadă, aisberguri de apă dulce și ghețari (1,7%), situate în principal în regiunile cercului polar sudic, precum și în adâncime subteran (4%).

În prezent, omenirea folosește 3,8 mii de metri cubi. km. apa anual, iar consumul poate fi crescut la maximum 12 mii de metri cubi. km. La ritmul actual de creștere a consumului de apă, acest lucru va fi suficient pentru următorii 25-30 de ani. Pomparea apelor subterane duce la tasarea solului și a clădirilor și la scăderea nivelului apei subterane cu zeci de metri.

Apa are o mare importanță în producția industrială și agricolă. Este bine cunoscut faptul că este necesar pentru nevoile de zi cu zi ale omului, tuturor plantelor și animalelor. Pentru multe ființe vii, servește drept habitat.

Creșterea orașelor, dezvoltarea rapidă a industriei, intensificarea agriculturii, extinderea semnificativă a terenurilor irigate, îmbunătățirea condițiilor culturale și de viață și o serie de alți factori complică tot mai mult problema alimentării cu apă.

Fiecare locuitor al Pământului consumă în medie 650 de metri cubi. m de apă pe an (1780 litri pe zi). Cu toate acestea, pentru a satisface nevoile fiziologice, sunt suficiente 2,5 litri pe zi, adică. aproximativ 1 cu. m pe an. O cantitate mare de apă este necesară pentru agricultură (69%), în principal pentru irigații; 23% din apă este consumată de industrie; 6% este cheltuit în viața de zi cu zi.

Luând în considerare nevoile de apă pentru industrie și agricultură, consumul de apă în țara noastră este de la 125 la 350 de litri pe zi de persoană (la Sankt Petersburg 450 de litri, la Moscova - 400 de litri).

În țările dezvoltate, fiecare locuitor are 200-300 de litri de apă pe zi. În același timp, 60% din teren nu are suficientă apă dulce. Un sfert din umanitate (aproximativ 1,5 milioane de oameni) îi lipsește, iar alte 500 de milioane suferă de lipsa și calitatea proastă a apei potabile, ceea ce duce la boli intestinale.

Cea mai mare parte a apei după utilizarea ei pentru nevoile casnice este returnată râurilor sub formă de ape uzate.

Scopul lucrării: luarea în considerare a principalelor surse și tipuri de poluare a Hidrosferei, precum și a metodelor de tratare a apelor uzate.

Lipsa de apă dulce devine deja o problemă globală. Nevoile din ce în ce mai mari ale industriei și agriculturii pentru apă obligă toate țările, oamenii de știință din lume să caute diferite mijloace pentru a rezolva această problemă.

În etapa actuală se determină următoarele direcții de utilizare rațională a resurselor de apă: utilizarea mai completă și reproducerea extinsă a resurselor de apă dulce; dezvoltarea de noi procese tehnologice pentru prevenirea poluării corpurilor de apă și reducerea la minimum a consumului de apă dulce.

Structura hidrosferei Pământului

Hidrosfera este învelișul de apă al Pământului. Include: apele de suprafata si subterane, asigurand direct sau indirect activitatea vitala a organismelor vii, precum si apa care cade sub forma de precipitatii. Apa ocupă partea predominantă a biosferei. Din cele 510 milioane km2 din suprafața totală a suprafeței pământului, Oceanul Mondial reprezintă 361 milioane km2 (71%). Oceanul este principalul receptor și acumulator de energie solară, deoarece apa are o conductivitate termică ridicată. Principalele proprietăți fizice ale unui mediu apos sunt densitatea acestuia (de 800 de ori mai mare decât densitatea aerului) și vâscozitatea (de 55 de ori mai mare decât aerul). În plus, apa se caracterizează prin mobilitate în spațiu, ceea ce ajută la menținerea omogenității relative a caracteristicilor fizice și chimice. Corpurile de apă sunt caracterizate prin stratificarea temperaturii, adică modificarea temperaturii apei cu adâncimea. Regimul de temperatură are fluctuații zilnice, sezoniere, anuale semnificative, dar, în general, dinamica fluctuațiilor de temperatură a apei este mai mică decât cea a aerului. Regimul de lumină al apei de sub suprafață este determinat de transparența acesteia (turbiditate). De aceste proprietăți depinde fotosinteza bacteriilor, fitoplanctonului și plantelor superioare și, în consecință, acumularea de materie organică, care este posibilă numai în zona eufonică, adică. în stratul în care procesele de sinteză prevalează asupra proceselor de respiraţie. Turbiditatea și transparența depind de conținutul de substanțe în suspensie de origine organică și minerală în apă. Dintre cei mai importanți factori abiotici pentru organismele vii din corpurile de apă, trebuie remarcat salinitatea apei - conținutul de carbonați, sulfați și cloruri dizolvați în ea. În apele dulci sunt puține, iar carbonații predomină (până la 80%). În apa oceanică predomină clorurile și, într-o oarecare măsură, sulfații. Aproape toate elementele sistemului periodic, inclusiv metalele, sunt dizolvate în apa de mare. O altă caracteristică a proprietăților chimice ale apei este asociată cu prezența oxigenului dizolvat și a dioxidului de carbon în ea. Oxigenul, care merge la respirația organismelor acvatice, este deosebit de important. Activitatea vitală și distribuția organismelor în apă depind de concentrația ionilor de hidrogen (pH). Toți locuitorii apei - hidrobionții s-au adaptat la un anumit nivel de pH: unii preferă un mediu acid, alții - alcalin, iar alții - un mediu neutru. O modificare a acestor caracteristici, în primul rând ca urmare a impactului industrial, duce la moartea organismelor acvatice sau la înlocuirea unor specii cu altele.

Principalele tipuri de poluare ale hidrosferei.

Poluarea resurselor de apă este înțeleasă ca orice modificare a proprietăților fizice, chimice și biologice ale apei din rezervoare ca urmare a deversării de substanțe lichide, solide și gazoase în acestea, care cauzează sau pot crea neplăceri, făcând apa acestor rezervoare periculoasă pentru utilizare, provocând prejudicii economiei naționale, sănătății și siguranței publice. Sursele de poluare sunt obiecte din care deversează sau pătrund în alt mod în corpurile de apă substanțe nocive care degradează calitatea apelor de suprafață, limitează utilizarea acestora și, de asemenea, afectează negativ starea fundului și a corpurilor de apă de coastă.

Principalele surse de poluare și înfundare a corpurilor de apă sunt apele uzate insuficient epurate de la întreprinderile industriale și municipale, marile complexe zootehnice, deșeurile de producție din dezvoltarea minereurilor; mine de apă, mine, prelucrarea și alierea lemnului; evacuări de transport pe apă și feroviar; deșeuri de prelucrare primară a inului, pesticide etc. Poluanții, pătrunși în corpurile naturale de apă, duc la modificări calitative ale apei, care se manifestă în principal printr-o modificare a proprietăților fizice ale apei, în special, apariția mirosurilor, gusturilor neplăcute etc.); în modificarea compoziției chimice a apei, în special, apariția substanțelor nocive în ea, prezența substanțelor plutitoare la suprafața apei și depunerea lor la fundul rezervoarelor.

Fenolul este un poluant destul de nociv al apelor industriale. Se găsește în apele uzate ale multor uzine petrochimice. În același timp, procesele biologice ale rezervoarelor, procesul de autopurificare a acestora, sunt reduse brusc, apa capătă un miros specific de acid carbolic.

Viața populației lacurilor de acumulare este afectată negativ de apele uzate din industria celulozei și hârtiei. Oxidarea pulpei de lemn este însoțită de absorbția unei cantități semnificative de oxigen, ceea ce duce la moartea ouălor, ale alevinilor și peștilor adulți. Fibrele și alte substanțe insolubile blochează apa și îi afectează proprietățile fizice și chimice. Din lemnul putrezit și scoarța, diverși tanini sunt eliberați în apă. Rășina și alte produse extractive se descompun și absorb mult oxigen, provocând moartea peștilor, în special a puietului și a ouălor. În plus, aliajele de cârtiță înfundă puternic râurile, iar lemnul în derivă le înfundă adesea complet fundul, privând peștii de locurile de depunere a icrelor și locurile de hrană.

Petrolul și produsele petroliere în stadiul actual sunt principalii poluanți ai apelor interioare, apelor și mărilor, Oceanul Mondial. Intrând în corpurile de apă, ele creează diverse forme de poluare: o peliculă de ulei care plutește pe apă, produse petroliere dizolvate sau emulsionate în apă, fracții grele care s-au depus pe fund etc. Acest lucru împiedică procesele de fotosinteză în apă din cauza încetării accesului la lumina solară și, de asemenea, provoacă moartea plantelor și animalelor. În același timp, mirosul, gustul, culoarea, tensiunea superficială, vâscozitatea apei se modifică, cantitatea de oxigen scade, apar substanțe organice nocive, apa capătă proprietăți toxice și reprezintă o amenințare nu numai pentru oameni. 12 g de ulei fac o tonă de apă improprie pentru consum. Fiecare tonă de ulei creează o peliculă de ulei pe o suprafață de până la 12 metri pătrați. km. Restaurarea ecosistemelor afectate durează 10-15 ani.

Centralele nucleare poluează râurile cu deșeuri radioactive. Substanțele radioactive sunt concentrate de către cele mai mici microorganisme planctonice și pești, apoi sunt transferate de-a lungul lanțului trofic către alte animale. S-a stabilit că radioactivitatea locuitorilor planctonici este de mii de ori mai mare decât cea a apei în care trăiesc.

Apele uzate cu radioactivitate crescută (100 de curii la 1 litru sau mai mult) sunt supuse eliminării în bazine subterane fără scurgere și rezervoare speciale.

Creșterea populației, extinderea orașelor vechi și apariția de noi orașe au crescut semnificativ debitul de ape uzate menajere în apele interioare. Acești efluenți au devenit o sursă de poluare a râurilor și lacurilor cu bacterii patogene și helminți. Detergenții sintetici folosiți pe scară largă în viața de zi cu zi poluează corpurile de apă într-o măsură și mai mare. De asemenea, sunt utilizate pe scară largă în industrie și agricultură. Substanțele chimice conținute în acestea, pătrunzând în râuri și lacuri cu canalizare, au un impact semnificativ asupra regimului biologic și fizic al corpurilor de apă. Ca urmare, capacitatea apei de a se satura cu oxigen scade, iar activitatea bacteriilor care mineralizează substanțele organice este paralizată.

Poluarea corpurilor de apă cu pesticide și îngrășăminte minerale, care provin de pe câmpuri împreună cu fluxurile de ploaie și apa de topire, provoacă îngrijorare serioasă. În urma cercetărilor, de exemplu, s-a dovedit că insecticidele conținute în apă sub formă de suspensii se dizolvă în produse petroliere care poluează râurile și lacurile. Această interacțiune duce la o slăbire semnificativă a funcțiilor oxidative ale plantelor acvatice. Intrând în corpurile de apă, pesticidele se acumulează în plancton, bentos, pești, iar prin lanțul trofic pătrund în corpul uman, afectând atât organele individuale, cât și corpul în ansamblu.

În legătură cu intensificarea zootehniei, efluenții întreprinderilor din această ramură a agriculturii se fac din ce în ce mai simțiți.

Apele uzate care conțin fibre vegetale, grăsimi animale și vegetale, materiile fecale, reziduurile de fructe și legume, deșeurile din industria pielii și a celulozei și hârtiei, a zahărului și a fabricilor de bere, a cărnii și a produselor lactate, a conservelor și a produselor de cofetărie, sunt cauza poluării organice a corpurilor de apă. .

În apele uzate, există de obicei aproximativ 60% din substanțe de origine organică, poluare biologică (bacterii, viruși, ciuperci, alge) în apele municipale, medicale și sanitare și deșeuri de la întreprinderile de spălat piele și lână aparțin aceleiași categorii organice.

O problemă gravă de mediu este că modalitatea obișnuită de utilizare a apei pentru a absorbi căldura în centralele termice este de a pompa direct apa proaspătă de lac sau râu printr-un răcitor și apoi returnată-o în rezervoarele naturale fără pre-răcire. O centrală de 1000 MW necesită un lac cu o suprafață de 810 hectare și o adâncime de aproximativ 8,7 m.

Centralele electrice pot ridica temperatura apei cu 5-15 C fata de mediul inconjurator.In conditii naturale, cu cresteri sau scaderi lente ale temperaturii, pestii si alte organisme acvatice se adapteaza treptat la schimbarile de temperatura ambianta. Dar dacă, ca urmare a deversării efluenților fierbinți din întreprinderile industriale în râuri și lacuri, se stabilește rapid un nou regim de temperatură, nu este suficient timp pentru aclimatizare, organismele vii primesc un șoc termic și mor.

Șocul termic este rezultatul extrem al poluării termice. Evacuarea efluenților încălziți în corpurile de apă poate avea alte consecințe, mai insidioase. Unul dintre ele este efectul asupra proceselor metabolice.

Ca urmare a creșterii temperaturii apei, conținutul de oxigen din aceasta scade, în timp ce nevoia de el de către organismele vii crește. Nevoia crescută de oxigen, lipsa acestuia provoacă stres fiziologic sever și chiar moarte. Încălzirea artificială a apei poate schimba semnificativ comportamentul peștilor - provoacă depunerea prematură a icrelor, perturbă migrația

O creștere a temperaturii apei poate perturba structura florei rezervoarelor. Algele caracteristice apei reci sunt înlocuite cu altele mai termofile și, în cele din urmă, la temperaturi ridicate sunt complet înlocuite de ele, în timp ce apar condiții favorabile pentru dezvoltarea în masă a algelor albastre-verzi în rezervoare - așa-numita „înflorire a apei” . Toate consecințele de mai sus ale poluării termice a corpurilor de apă provoacă daune majore ecosistemelor naturale și duc la o schimbare dăunătoare a mediului uman. Pagubele rezultate din poluarea termică pot fi împărțite în: - economice (pierderi datorate scăderii productivității corpurilor de apă, costul eliminării consecințelor poluării); sociale (daune estetice din degradarea peisajului); mediului (distrugerea ireversibilă a ecosistemelor unice, dispariția speciilor, daune genetice).

Calea care va permite oamenilor să evite impasul ecologic este acum clară. Acestea sunt tehnologii fără deșeuri și cu deșeuri reduse, transformarea deșeurilor în resurse utile. Dar va dura zeci de ani pentru a aduce ideea la viață.

Metode de tratare a apelor uzate

Tratarea apelor uzate este tratarea apelor uzate pentru a distruge sau a elimina substanțele nocive din aceasta. Metodele de curățare pot fi împărțite în mecanice, chimice, fizico-chimice și biologice.

Esența metodei mecanice

epurarea constă în faptul că impuritățile existente sunt îndepărtate din apele uzate prin decantare și filtrare. Tratamentul mecanic vă permite să izolați până la 60-75% din impuritățile insolubile din apele uzate menajere și până la 95% din apele uzate industriale, dintre care multe (ca materiale valoroase) sunt utilizate în producție.

Metoda chimică constă în faptul că la apa uzată se adaugă diverși reactivi chimici, care reacţionează cu poluanţii şi îi precipită sub formă de precipitate insolubile. Curățarea chimică realizează o reducere a impurităților insolubile cu până la 95% și a impurităților solubile până la 25%.

Cu metoda fizico-chimică

Tratarea apelor uzate îndepărtează impuritățile anorganice fin dispersate și dizolvate și distruge substanțele organice și slab oxidate. Dintre metodele fizico-chimice, cel mai des sunt utilizate coagularea, oxidarea, sorbția, extracția etc., precum și electroliza. Electroliza este distrugerea materiei organice din apele uzate și extragerea metalelor, acizilor și a altor substanțe anorganice prin fluxul de curent electric. Tratarea apelor uzate prin electroliza este eficientă în instalațiile de plumb și cupru, în industria vopselelor și lacurilor.

De asemenea, apele uzate sunt tratate cu ultrasunete, ozon, rășini schimbătoare de ioni și presiune înaltă. Curățarea prin clorinare s-a dovedit bine.

Dintre metodele de tratare a apelor uzate, o metodă biologică bazată pe utilizarea legilor de autoepurare biochimică a râurilor și a altor corpuri de apă ar trebui să joace un rol important. Se folosesc diverse tipuri de dispozitive biologice: biofiltre, iazuri biologice etc. În biofiltre, apele uzate sunt trecute printr-un strat de material cu granulație grosieră acoperit cu o peliculă bacteriană subțire. Datorită acestui film, procesele de oxidare biologică decurg intens.

În iazurile biologice, toate organismele care locuiesc în rezervor participă la tratarea apelor uzate. Înainte de epurare biologică, apele uzate sunt supuse epurării mecanice, iar după epurare biologică (pentru îndepărtarea bacteriilor patogene) și chimice, clorurare cu clor lichid sau înălbitor. Pentru dezinfecție se folosesc și alte metode fizice și chimice (ultrasunete, electroliză, ozonare etc.). Metoda biologică dă cele mai bune rezultate în tratarea deșeurilor municipale, precum și a deșeurilor din rafinăriile de petrol, industria celulozei și hârtiei și producția de fibre artificiale.

Pentru a reduce poluarea hidrosferei, este de dorit să fie reutilizată în procese închise, care economisesc resurse și fără deșeuri în industrie, irigarea prin picurare în agricultură și utilizarea economică a apei în producție și acasă.

3. Litosferă

Perioada de la 1950 până în prezent se numește perioada revoluției științifice și tehnologice. Până la sfârșitul secolului al XX-lea, au avut loc schimbări uriașe în tehnologie, au apărut noi mijloace de comunicare și tehnologii informaționale, care au schimbat dramatic posibilitățile de schimb de informații și au apropiat cele mai îndepărtate puncte ale planetei. Lumea se schimbă literalmente rapid în fața ochilor noștri, iar umanitatea în acțiunile sale nu ține întotdeauna pasul cu aceste schimbări.

Problemele de mediu nu au apărut de la sine. Acesta este rezultatul dezvoltării naturale a civilizației, în care regulile de comportament uman formulate anterior în relațiile lor cu mediul și în cadrul societății umane, care susțineau o existență durabilă, au intrat în conflict cu noile condiții create de progresul științific și tehnologic. . În noile condiții, este necesar să se formeze atât noi reguli de conduită, cât și o nouă moralitate, ținând cont de toate cunoștințele științelor naturale. Cea mai mare dificultate, care determină mult în rezolvarea problemelor de mediu, este încă preocuparea insuficientă a societății umane în ansamblul ei și a multora dintre liderii săi cu problemele conservării mediului.

Litosfera, structura ei

Omul există într-un anumit spațiu, iar componenta principală a acestui spațiu este suprafața pământului - suprafața litosferei.

Litosfera se numește învelișul solid al Pământului, constând din scoarța terestră și stratul mantalei superioare care stă la baza scoarței terestre. Distanța limitei inferioare a scoarței terestre de suprafața Pământului variază în intervalul de 5-70 km, iar mantaua Pământului atinge o adâncime de 2900 km. După el, la o distanță de 6371 km de suprafață, se află un nucleu.

Terenul ocupă 29,2% din suprafața globului. Straturile superioare ale litosferei se numesc sol. Acoperirea solului este cea mai importantă formațiune naturală și componentă a biosferei Pământului. Învelișul solului este cel care determină multe procese care au loc în biosferă.

Solul este principala sursă de hrană, oferind 95-97% din resursele alimentare pentru populația lumii. Suprafața resurselor de pământ din lume este de 129 de milioane de metri pătrați. km, sau 86,5% din suprafața terenului. Terenurile arabile și plantațiile perene din componența terenului agricol ocupă aproximativ 10% din teren, pajești și pășuni - 25% din teren. Fertilitatea solului și condițiile climatice determină posibilitatea existenței și dezvoltării sistemelor ecologice pe Pământ. Din păcate, din cauza exploatării necorespunzătoare, o parte din pământul fertil se pierde în fiecare an. Astfel, în ultimul secol, ca urmare a eroziunii accelerate, s-au pierdut 2 miliarde de hectare de teren fertil, ceea ce reprezintă 27% din suprafața totală a terenului folosită pentru agricultură.

Surse de poluare a solului.

Litosfera este poluată cu poluanți și deșeuri lichizi și solizi. S-a stabilit că anual se generează o tonă de deșeuri pe locuitor al Pământului, inclusiv peste 50 kg de polimeri, greu de descompus.

Sursele de poluare a solului pot fi clasificate după cum urmează.

Clădiri de locuințe și utilități publice. Compoziția poluanților din această categorie de surse este dominată de deșeurile menajere, deșeurile alimentare, deșeurile de construcții, deșeurile de la sistemele de încălzire, obiectele menajere uzate etc. Toate acestea sunt colectate și duse la gropile de gunoi. Pentru orașele mari, colectarea și distrugerea deșeurilor menajere în gropile de gunoi a devenit o problemă insolubilă. Simpla ardere a gunoiului în gropile din oraș este însoțită de eliberarea de substanțe toxice. La arderea unor astfel de obiecte, de exemplu, polimeri care conțin clor, se formează substanțe foarte toxice - dioxizi. Cu toate acestea, în ultimii ani s-au dezvoltat metode de distrugere a deșeurilor menajere prin incinerare. O metodă promițătoare este arderea unor astfel de resturi peste topiturile fierbinți ale metalelor.

Întreprinderi industriale. Deșeurile industriale solide și lichide conțin în mod constant substanțe care pot avea un efect toxic asupra organismelor vii și plantelor. De exemplu, sărurile de metale grele neferoase sunt de obicei prezente în deșeurile din industria metalurgică. Industria ingineriei eliberează cianuri, arsenic și compuși de beriliu în mediu; în producția de materiale plastice și fibre artificiale se formează deșeuri care conțin fenol, benzen, stiren; în producția de cauciucuri sintetice, deșeurile de catalizator, cheaguri de polimeri substandard ajung în sol; în producția de produse din cauciuc, ingrediente asemănătoare prafului, funingine, care se depun pe sol și plante, deșeurile din cauciuc-textile și piese din cauciuc, sunt eliberate în mediu, iar în timpul funcționării anvelopelor, anvelopele uzate și defecte, camere de aer și benzi de jantă. Depozitarea și eliminarea anvelopelor uzate este în prezent o problemă nerezolvată, deoarece deseori provoacă incendii mari care sunt foarte greu de stins. Gradul de utilizare al anvelopelor uzate nu depășește 30% din volumul total al acestora.

Transport. În timpul funcționării motoarelor cu ardere internă, oxizii de azot, plumbul, hidrocarburile, monoxidul de carbon, funinginea și alte substanțe sunt intens eliberate, depuse pe suprafața pământului sau absorbite de plante. În acest din urmă caz, aceste substanțe pătrund și în sol și sunt implicate în ciclul asociat lanțurilor trofice.

Agricultură. Poluarea solului în agricultură are loc din cauza introducerii unor cantități uriașe de îngrășăminte minerale și pesticide. Se știe că unele pesticide conțin mercur.

Contaminarea solului cu metale grele. Metalele grele sunt metale neferoase a căror densitate este mai mare decât cea a fierului. Acestea includ plumb, cupru, zinc, nichel, cadmiu, cobalt, crom, mercur.

O caracteristică a metalelor grele este că, în cantități mici, aproape toate sunt necesare plantelor și organismelor vii. În corpul uman, metalele grele sunt implicate în procese biochimice vitale. Cu toate acestea, depășirea cantității permise duce la boli grave.

...

Documente similare

Starea hidrosferei, litosferei, atmosferei Pământului și cauzele poluării acestora. Metode de eliminare a deșeurilor ale întreprinderilor. Modalități de a obține surse alternative de energie care nu dăunează naturii. Impactul poluării mediului asupra sănătății umane.

rezumat, adăugat 02.11.2010


Conceptul și structura biosferei ca înveliș viu al planetei Pământ. Principalele caracteristici ale atmosferei, hidrosferei, litosferei, mantalei și nucleului Pământului. Compoziția chimică, masa și energia materiei vii. Procese și fenomene care apar în natura animată și neînsuflețită.

rezumat, adăugat 11.07.2013


Surse de poluare ale atmosferei, hidrosferei și litosferei. Metode de protecție a acestora împotriva impurităților chimice. Sisteme si dispozitive de colectare a prafului, metode mecanice de curatare a aerului praf. procesele de eroziune. Raționalizarea poluării în acoperirea solului.

curs de prelegeri, adăugat 04.03.2015


Surse naturale de poluare a aerului. Conceptul de sedimentare uscată, metode de calcul a acesteia. Compuși de azot și clor ca substanțe principale care distrug stratul de ozon. Problema reciclării și eliminării deșeurilor. Indicator chimic al poluării apei.

test, adaugat 23.02.2009


Poluarea aerului. Tipuri de poluare a hidrosferei. Poluarea mărilor și oceanelor. Poluarea râurilor și lacurilor. Bând apă. Relevanța problemei poluării corpurilor de apă. Coborârea apelor uzate în rezervoare. Metode de tratare a apelor uzate.

rezumat, adăugat la 06.10.2006


Omul și mediul înconjurător: o istorie a interacțiunii. Poluarea fizică, chimică, informațională și biologică care încalcă procesele de circulație și metabolism, consecințele acestora. Surse de poluare ale hidrosferei și litosferei din Nijni Novgorod.

rezumat, adăugat 06.03.2014


Principalele tipuri de poluare ale biosferei. Poluarea antropică a atmosferei, litosferei și solului. Rezultatul poluării hidrosferei. Impactul poluării atmosferice asupra corpului uman. Măsuri de prevenire a impactului antropic asupra mediului.

prezentare, adaugat 12.08.2014


Producții care afectează mediul înconjurător. Modalitati de poluare a aerului in timpul constructiei. Măsuri de protecție a atmosferei. Surse de poluare ale hidrosferei. Igienizarea și curățarea teritoriilor. Surse de zgomot excesiv asociate echipamentelor de construcții.

prezentare, adaugat 22.10.2013


Informații generale despre impactul factorilor antropici asupra sănătății publice. Influența poluării atmosferei, hidrosferei și litosferei asupra sănătății umane. Lista bolilor asociate cu poluarea aerului. Principalele surse de pericol.

rezumat, adăugat 07.11.2013


Surse industriale de poluare a biosferei. Clasificarea substanțelor nocive în funcție de gradul de impact asupra omului. Situație sanitar-epidemică în orașe. Deficiențe în organizarea neutralizării și eliminării deșeurilor menajere și industriale solide, lichide.

Pentru a determina proprietățile de bază ale biosferei, trebuie mai întâi să înțelegem cu ce avem de-a face. Care este forma de organizare și existență a acestuia? Cum funcționează și cum interacționează cu lumea exterioară? Până la urmă, ce este?

De la apariția termenului la sfârșitul secolului al XIX-lea până la crearea unei doctrine holistice de către biogeochimistul și filozoful V.I. Vernadsky, definiția conceptului de „biosferă” a suferit modificări semnificative. S-a trecut de la categoria unui loc sau teritoriu în care trăiesc organismele vii la categoria unui sistem format din elemente sau părți, care funcționează după anumite reguli pentru a atinge un scop specific. De modul în care se ia în considerare biosfera depinde de ce proprietăți îi sunt inerente.

Termenul se bazează pe cuvinte grecești antice: βιος - viață și σφαρα - sferă sau minge. Adică este o cochilie a Pământului, unde există viață. Pământul, ca planetă independentă, conform oamenilor de știință, a apărut cu aproximativ 4,5 miliarde de ani în urmă, iar un miliard de ani mai târziu a apărut viața pe el.

Eon arhean, proterozoic și fanerozoic. Eonii sunt formați din ere. Acesta din urmă este format din Paleozoic, Mezozoic și Cenozoic. Epoci din perioade. Cenozoic din paleogen și neogen. Perioade din epoci. Actualul - Holocen - a început acum 11,7 mii de ani.

Granițe și straturi de propagare

Biosfera are o distribuție verticală și orizontală. Pe verticală, este împărțit în mod convențional în trei straturi în care există viață. Acestea sunt litosfera, hidrosfera și atmosfera. Limita inferioară a litosferei ajunge la 7,5 km de suprafața Pământului. Hidrosfera este situată între litosferă și atmosferă. Adâncimea sa maximă este de 11 km. Atmosfera acoperă planeta de sus și viața în ea există, probabil, la o altitudine de până la 20 km.

Pe lângă straturile verticale, biosfera are o diviziune orizontală sau zonare. Aceasta este o schimbare a mediului natural de la ecuatorul Pământului la polii săi. Planeta are forma unei mingi și, prin urmare, cantitatea de lumină și căldură care intră pe suprafața sa este diferită. Cele mai mari zone sunt zone geografice. Pornind de la ecuator, merge mai întâi ecuatorial, deasupra tropicalului, apoi temperat și, în final, în apropierea polilor - arctic sau antarctic. În interiorul centurii se află zone naturale: păduri, stepe, deșerturi, tundre și așa mai departe. Aceste zone sunt caracteristice nu numai pentru uscat, ci și pentru oceane. Locația orizontală a biosferei are propria sa altitudine. Este determinată de structura de suprafață a litosferei și diferă de la poalele muntelui până la vârful acestuia.

Până în prezent, flora și fauna planetei noastre numără aproximativ 3.000.000 de specii, iar acesta este doar 5% din numărul total de specii care au reușit să „trăiască” pe Pământ. Aproximativ 1,5 milioane de specii de animale și 0,5 milioane de specii de plante și-au găsit descrierea în știință. Nu există doar specii nedescrise, ci și regiuni neexplorate ale Pământului, al căror conținut de specii este necunoscut.

Astfel, biosfera are o caracteristică temporală și spațială, iar compoziția în specii a organismelor vii care o umple variază atât în ​​timp, cât și în spațiu – pe verticală și pe orizontală. Acest lucru i-a condus pe oamenii de știință la concluzia că biosfera nu este o structură plană și are semne de variabilitate temporală și spațială. Rămâne de determinat, sub influența ce factor extern, se modifică în timp, spațiu și structură. Acest factor este energia solară.

Dacă acceptăm că speciile tuturor organismelor vii, indiferent de cadrul spațial și temporal, sunt părți, iar totalitatea lor este întregul, atunci interacțiunea lor între ele și cu mediul extern este un sistem. L von Bertalanffy și F.I. Peregudov, definind un sistem, a susținut că acesta este un complex de componente care interacționează sau un set de elemente care sunt în relație între ele și cu mediul înconjurător sau un set de elemente interconectate care sunt izolate de mediu și interacționează cu acesta ca un întreg.

Sistem

Biosfera ca un singur sistem integral poate fi împărțită condiționat în părțile sale constitutive. Cea mai comună astfel de diviziune este speciile. Fiecare tip de animal sau plantă este luat ca parte integrantă a sistemului. Poate fi recunoscut și ca un sistem, cu structură și compoziție proprie. Dar specia nu există izolat. Reprezentanții săi locuiesc într-un anumit teritoriu, unde interacționează nu numai între ei și cu mediul, ci și cu alte specii. O astfel de reședință a speciilor, într-o zonă, se numește ecosistem. Cel mai mic ecosistem, la rândul său, este inclus în cel mai mare. Asta în și mai mult și așa la global - la biosferă. Astfel, biosfera, ca sistem, poate fi considerată ca fiind formată din părți, care sunt fie specii, fie biosfere. Singura diferență este că o specie poate fi identificată deoarece are trăsături care o deosebesc de altele. Este independent și în alte tipuri - piesele nu sunt incluse. Cu biosfere, o astfel de distincție este imposibilă - o parte a celeilalte.

semne

Sistemul are încă două caracteristici semnificative. A fost creat pentru a atinge un obiectiv specific, iar funcționarea întregului sistem este mai eficientă decât fiecare dintre părțile sale separat.

Astfel, proprietățile ca sistem, în integritatea, sinergia și ierarhia sa. Integritatea constă în faptul că conexiunile dintre părțile sale sau conexiunile interne sunt mult mai puternice decât cu mediul sau cele externe. Sinergia sau efectul sistemic este că capacitățile întregului sistem sunt mult mai mari decât suma capacităților părților sale. Și, deși fiecare element al sistemului este un sistem în sine, cu toate acestea, este doar o parte a celui general și mai mare. Aceasta este ierarhia ei.

Biosfera este un sistem dinamic care își schimbă starea sub influență externă. Este deschis pentru că face schimb de materie și energie cu mediul. Are o structură complexă, deoarece constă din subsisteme. Și, în sfârșit, este un sistem natural - format ca urmare a schimbărilor naturale de-a lungul mai multor ani.

Datorită acestor calități, ea se poate regla și organiza. Acestea sunt proprietățile de bază ale biosferei.

La mijlocul secolului al XX-lea, conceptul de autoreglare a fost folosit pentru prima dată de fiziologul american Walter Cannon, iar psihiatrul și ciberneticianul englez William Ross Ashby a introdus termenul de auto-organizare și a formulat legea diversității necesare. Această lege cibernetică a dovedit în mod oficial necesitatea unei diversități mari de specii pentru stabilitatea sistemului. Cu cât diversitatea este mai mare, cu atât este mai mare probabilitatea sistemului de a-și menține stabilitatea dinamică în fața unor influențe externe mari.

Proprietăți

Răspunsul la influența exterioară, rezistența și depășirea ei, reproducerea și restabilirea, adică menținerea constanței interne, acesta este scopul unui sistem numit biosferă. Aceste calități ale întregului sistem sunt construite pe capacitatea părții sale, care este specia, de a menține un anumit număr sau homeostazie, precum și fiecare individ sau organism viu de a-și menține condițiile fiziologice - homeostazia.

După cum puteți vedea, aceste proprietăți s-au dezvoltat în ea sub influența și pentru a contracara factorii externi.

Principalul factor extern este energia solară. Dacă numărul de elemente și compuși chimici este limitat, atunci energia Soarelui este furnizată în mod constant. Datorită acesteia, are loc migrarea elementelor de-a lungul lanțului trofic de la un organism viu la altul și transformarea dintr-o stare anorganică în una organică și invers. Energia accelerează cursul acestor procese în interiorul organismelor vii și, din punct de vedere al vitezei de reacție, ele apar mult mai repede decât în ​​mediul extern. Cantitatea de energie stimulează creșterea, reproducerea și creșterea numărului de specii. Diversitatea, la rândul său, oferă o oportunitate de rezistență suplimentară la influențele externe, deoarece există posibilitatea de duplicare, acoperire sau înlocuire a speciilor din lanțul alimentar. Migrarea elementelor va fi astfel asigurată suplimentar.

Influența umană

Singura parte a biosferei care nu este interesată de creșterea diversității de specii a sistemului este omul. Se străduiește în orice mod posibil să simplifice ecosistemele, pentru că în acest fel le poate monitoriza și reglementa mai eficient, în funcție de nevoile sale. Prin urmare, toate biosistemele create artificial de om sau gradul de influență a acestuia, asupra cărora este semnificativ, sunt foarte rare din punct de vedere al speciilor. Iar stabilitatea și capacitatea lor de auto-vindecare și autoreglare tinde spre zero.

Odată cu apariția primelor organisme vii, acestea au început să schimbe condițiile de existență pe Pământ pentru a se potrivi nevoilor lor. Odată cu apariția omului, a început deja să schimbe biosfera planetei, astfel încât viața lui să fie cât mai confortabilă. Este confortabil, pentru că nu vorbim despre supraviețuire sau salvarea vieții. Urmând logica, ar trebui să apară ceva care va schimba persoana însăși în propriile sale scopuri. Mă întreb ce va fi?

Video - Biosferă și noosferă

5. Agroecosisteme. Comparație cu ecosistemele naturale.

6. Principalele tipuri de impacturi antropice asupra biosferei. Întărirea lor în a doua jumătate a secolului XX.

7. Riscuri naturale. Impactul lor asupra ecosistemelor.

8. Problemele moderne de mediu și semnificația lor.

9. Poluarea mediului. Clasificare.

11. Efectul de seră. Funcțiile ecologice ale ozonului. Reacții de distrugere a ozonului.

12. Ajutor. Reacții fotochimice de smog.

13. Precipitări acide. Efectul lor asupra ecosistemelor.

14. Clima. Modele climatice moderne.

16. Impactul antropic asupra apelor subterane.

17. Consecințele ecologice ale poluării apei.

19. Reglarea ecologica si igienica a calitatii mediului.

20. Standarde sanitare - igienice pentru calitatea mediului. efect de sumare.

21. Controlul influențelor fizice: radiații, zgomot, vibrații, emi.

22. Raționalizarea substanțelor chimice din alimente.

23. Standarde industriale și economice și complexe de calitate a mediului. Pdv, pds, pdn, szz. Capacitatea ecologică a teritoriului.

24. Unele deficiențe ale sistemului de indicatori normalizați. Câteva deficiențe ale sistemului de reglementare a mediului.

25. Monitorizarea mediului. Tipuri (după scară, obiecte, metode de observare), sarcini de monitorizare.

26. Gsmos, egsem și sarcinile lor.

27. Monitorizare ecotoxicologică. Toxicanți. Mecanismul acțiunii lor asupra organismului.

28. Efectul toxic al unor superoxidanți anorganici.

29. Efectul toxic al unor superoxidanți organici.

30. Biotestare, bioindicare și bioacumulare în sistemul de monitorizare a mediului.

Perspective de utilizare a bioindicatorilor.

31. Risc. Clasificarea si caracteristicile generale ale riscurilor.

Risc. Caracteristicile generale ale riscurilor.

Tipuri de riscuri.

32. Factori de risc de mediu. Situația din regiunea Perm, în Rusia.

33. Conceptul de risc zero. Risc acceptabil. Percepția riscului de către diferite categorii de cetățeni.

34. Evaluarea riscurilor de mediu pentru sistemele create de om, dezastrele naturale, ecosistemele naturale. Etapele evaluării riscului.

35. Analiză, managementul riscului de mediu.

36. Risc de mediu pentru sănătatea umană.

37. Principalele direcții de protecție inginerească a operațiunilor împotriva impacturilor provocate de om. Rolul biotehnologiei în protecția operațiunilor.

38. Principii de bază pentru crearea unor industrii care economisesc resursele.

39. Protecția atmosferei împotriva impacturilor provocate de om. Purificarea emisiilor de gaze din aerosoli.

40. Purificarea emisiilor de gaze din impuritățile gazoase și vaporoase.

41. Tratarea apelor uzate din impurități insolubile și solubile.

42. Neutralizarea și eliminarea deșeurilor solide.

2. Mediul natural ca sistem. Atmosferă, hidrosferă, litosferă. Compoziție, rol în biosferă.

Un sistem este înțeles ca un anumit set imaginabil sau real de părți cu conexiuni între ele.

mediul natural- acel întreg sistem, format din diverse ecosisteme conectate funcțional și subordonate ierarhic, unite în biosferă. În cadrul acestui sistem, există un schimb global de materie și energie între toate componentele sale. Acest schimb se realizează prin modificarea proprietăților fizice și chimice ale atmosferei, hidrosferei, litosferei. Orice ecosistem se bazează pe unitatea materiei vii și a materiei nevii, care se manifestă prin utilizarea elementelor de natură neînsuflețită, din care, grație energiei solare, sunt sintetizate substanțe organice. Concomitent cu procesul de creare a acestora are loc procesul de consum si descompunere in compusi anorganici initiali care asigura circulatia externa si interna a substantelor si energiei. Acest mecanism funcționează în toate componentele principale ale biosferei, care este principala condiție pentru dezvoltarea durabilă a oricărui ecosistem. Mediul natural ca sistem se dezvoltă datorită acestei interacțiuni, prin urmare, dezvoltarea izolată a componentelor mediului natural este imposibilă. Dar diferitele componente ale mediului natural au trăsături diferite, inerente doar lor, ceea ce le permite să fie identificate și studiate separat.

Atmosfera.

Aceasta este învelișul gazos al Pământului, constând dintr-un amestec de diverse gaze, vapori și praf. Are o structură stratificată clar definită. Stratul cel mai apropiat de suprafața Pământului se numește troposferă (înălțime de la 8 la 18 km). Mai departe, la o altitudine de până la 40 km, există un strat al stratosferei, iar la o altitudine de peste 50 km, mezosfera, deasupra căreia se află termosfera, care nu are o limită superioară definită.

Compoziția atmosferei Pământului: azot 78%, oxigen 21%, argon 0,9%, vapori de apă 0,2 - 2,6%, dioxid de carbon 0,034%, neon, heliu, oxizi de azot, ozon, cripton, metan, hidrogen.

Funcțiile ecologice ale atmosferei:

Funcție de protecție (împotriva meteoriților, radiațiilor cosmice).

Termoregulatoare (în atmosferă există dioxid de carbon, apă, care cresc temperatura atmosferei). Temperatura medie pe pământ este de 15 grade, dacă nu ar exista dioxid de carbon și apă, temperatura pe pământ ar fi cu 30 de grade mai mică.

Vremea și clima se formează în atmosferă.

Atmosfera este un habitat, pentru că are funcții de susținere a vieții.

atmosfera absoarbe slab radiația slabă de undă scurtă, dar întârzie radiația termică de undă lungă (IR) a suprafeței pământului, ceea ce reduce transferul de căldură al Pământului și îi crește temperatura;

Atmosfera are o serie de caracteristici inerente numai acesteia: mobilitate ridicată, variabilitatea componentelor sale constitutive, originalitatea reacțiilor moleculare.

Hidrosferă.

Aceasta este învelișul de apă al Pământului. Este o colecție de oceane, mări, lacuri, râuri, iazuri, mlaștini, ape subterane, ghețari și vapori de apă atmosferici.

Rolul apei:

este o componentă a organismelor vii; organismele vii nu se pot lipsi de apă mult timp;

afectează compoziția în stratul de suprafață al atmosferei - îi furnizează oxigen, reglează conținutul de dioxid de carbon;

afectează clima: apa are o capacitate termică mare, prin urmare, încălzindu-se ziua, se răcește mai lent noaptea, ceea ce face ca clima să fie mai blândă și mai umedă;

în apă au loc reacții chimice, care asigură purificarea chimică a biosferei și producerea de biomasă;

Ciclul apei leagă împreună toate părțile biosferei, formând un sistem închis. Ca urmare a acesteia are loc acumularea, purificarea și redistribuirea alimentării cu apă planetară;

Evaporarea apei de pe suprafața pământului formează apă atmosferică sub formă de vapori de apă (gaz cu efect de seră).

Litosferă.

Aceasta este învelișul solid superior al Pământului, include scoarța terestră și mantaua superioară a Pământului. Grosimea litosferei este de la 5 la 200 km. Litosfera se caracterizează prin suprafață, relief, acoperire de sol, vegetație, subsol și spațiu pentru activitatea economică umană.

Litosfera este formată din două părți: roca-mamă și acoperirea solului. Acoperirea solului are o proprietate unică - fertilitatea, adică. capacitatea de a asigura hrana plantelor si productivitatea biologica a acestora. Aceasta determină indispensabilitatea solului în producția agricolă. Învelișul de sol al Pământului este un mediu complex care conține componente solide (minerale), lichide (umiditatea solului) și gazoase.

Procesele biochimice din sol determină capacitatea acestuia de a se autopurifica, adică. capacitatea de a transforma substanțele organice complexe în simple - anorganice. Autocurățarea solului are loc mai eficient în condiții aerobe. În acest caz se disting două etape: 1. Descompunerea substanţelor organice (mineralizare). 2. Sinteza humusului (humificarea).

Rolul solului:

baza tuturor ecosistemelor terestre și de apă dulce (atât naturale, cât și create de om).

Solul - baza nutriției plantelor oferă productivitate biologică, adică este baza pentru producția de hrană pentru oameni și alți bionți.

Solul acumulează materie organică și diverse elemente chimice și energie.

Ciclurile nu sunt posibile fără sol - el reglează toate fluxurile de materie din biosferă.

Solul reglează compoziția atmosferei și a hidrosferei.

Solul este un absorbant biologic, distrugător și neutralizator al diferiților contaminanți. Solul conține jumătate din toate microorganismele cunoscute. Când solul este distrus, funcționarea care s-a dezvoltat în biosferă este perturbată ireversibil, adică rolul solului este colosal. Deoarece solul a devenit obiect de activitate industrială, aceasta a generat o schimbare semnificativă a stării resurselor funciare. Aceste schimbări nu sunt întotdeauna pozitive.

Să examinăm mai detaliat componentele biosferei.

Scoarta terestra - este un înveliș solid transformat în timpul geologic, care alcătuiește partea superioară a litosferei Pământului. O serie de minerale din scoarța terestră (calcar, cretă, fosforite, petrol, cărbune etc.) au apărut din țesuturile organismelor moarte. Este un fapt paradoxal că organismele vii relativ mici ar putea provoca fenomene de scară geologică, ceea ce se explică prin capacitatea lor cea mai mare de a se reproduce. De exemplu, în condiții favorabile, virionul holeric poate crea o masă de materie egală cu masa scoarței terestre în doar 1,75 zile! Se poate presupune că în biosferele epocilor anterioare, mase colosale de materie vie s-au deplasat în jurul planetei, formând rezerve de petrol, cărbune etc., ca urmare a morții.

Biosfera există prin utilizarea în mod repetat a acelorași atomi. În același timp, ponderea a 10 elemente situate în prima jumătate a sistemului periodic (oxigen - 29,5%, sodiu, magneziu - 12,7%, aluminiu, siliciu - 15,2%, sulf, potasiu, calciu, fier - 34,6%) reprezintă 99% din întreaga masă a planetei noastre (masa Pământului este de 5976 * 10 21 kg), iar 1% este reprezentată de restul elementelor. Cu toate acestea, semnificația acestor elemente este foarte mare - ele joacă un rol esențial în materia vie.

IN SI. Vernadsky a împărțit toate elementele biosferei în 6 grupuri, fiecare dintre ele îndeplinește anumite funcții în viața biosferei. Primul grup – gaze inerte (heliu, cripton, neon, argon, xenon). A doua grupă – metale nobile (ruteniu, paladiu, platină, osmiu, iridiu, aur). În scoarța terestră, elementele acestor grupuri sunt inactive din punct de vedere chimic, masa lor este nesemnificativă (4,4 * 10 -4% din masa scoarței terestre), iar participarea la formarea materiei vii este puțin studiată. Al treilea grup - lantanide (14 elemente chimice - metale) alcătuiesc 0,02% din masa scoarței terestre și rolul lor în biosferă nu a fost studiat. A patra grupă – elemente radioactive sunt principala sursă de formare a căldurii interne a Pământului și afectează creșterea organismelor vii (0,0015% din masa scoarței terestre). Unele elemente a cincea grupă - elemente împrăștiate (0,027% din scoarța terestră) - joacă un rol esențial în viața organismelor (de exemplu, iod și brom). cel mai mare a șasea grupă constitui elemente ciclice , care, după ce au suferit o serie de transformări în procesele geochimice, revin la stările lor chimice inițiale. Acest grup include 13 elemente ușoare (hidrogen, carbon, azot, oxigen, sodiu, magneziu, aluminiu, siliciu, fosfor, sulf, clor, potasiu, calciu) și un element greu (fier).

biota Este totalitatea tuturor tipurilor de plante, animale și microorganisme. Biota este o parte activă a biosferei, care determină toate cele mai importante reacții chimice, în urma cărora se creează principalele gaze ale biosferei (oxigen, azot, monoxid de carbon, metan) și se stabilesc relații cantitative între ele. Biota formează continuu minerale biogene și menține o compoziție chimică constantă a apelor oceanice. Masa sa nu depășește 0,01% din masa întregii biosfere și este limitată de cantitatea de carbon din biosferă. Biomasa principală este formată din plante terestre verzi - aproximativ 97%, iar biomasa animalelor și microorganismelor - 3%.

Biota este compusă în principal din elemente ciclice. Deosebit de important este rolul unor elemente precum carbonul, azotul și hidrogenul, al căror procent în biotă este mai mare decât în ​​scoarța terestră (de 60 de ori carbon, de 10 ori azot și hidrogen). Figura prezintă o diagramă a unui ciclu închis al carbonului. Doar datorită circulației elementelor principale în astfel de cicluri (în primul rând carbonul), existența vieții pe Pământ este posibilă.

Poluarea litosferei. Viața, biosfera și cea mai importantă verigă a mecanismului său - acoperirea solului, numită în mod obișnuit pământ - alcătuiesc unicitatea planetei noastre în univers. Iar în evoluția biosferei, în fenomenele vieții de pe Pământ, importanța acoperirii solului (pământ, ape puțin adânci și raft) ca înveliș planetar special a crescut invariabil.

Acoperirea solului este cea mai importantă formațiune naturală. Rolul său în viața societății este determinat de faptul că solul este principala sursă de hrană, furnizând 95-97% din resursele alimentare pentru populația lumii. O proprietate specială a acoperirii solului este sa fertilitate , care este înțeles ca un ansamblu de proprietăți ale solului care asigură randamentul culturilor agricole. Fertilitatea naturală a solului este asociată cu furnizarea de nutrienți în el și cu regimurile sale de apă, aer și termice. Solul asigură nevoia plantelor în hrana cu apă și azot, fiind cel mai important agent al activității lor fotosintetice. Fertilitatea solului depinde și de cantitatea de energie solară acumulată în acesta. Acoperirea solului aparține unui sistem biologic autoreglabil, care este cea mai importantă parte a biosferei în ansamblu. Organismele vii, plantele și animalele care locuiesc pe Pământ fixează energia solară sub formă de fito- sau zoomass. Productivitatea ecosistemelor terestre depinde de echilibrul de căldură și apă de pe suprafața pământului, ceea ce determină varietatea formelor de energie și schimb de materie în anvelopa geografică a planetei.

O atenție deosebită trebuie acordată resurselor terenurilor. Suprafața resurselor terestre din lume este de 149 milioane km2, sau 86,5% din suprafața terenului. Teren arabil și plantații perene ca parte a terenului agricol ocupă în prezent circa 15 milioane km 2 (10% din teren), fânețe și pășuni - 37,4 milioane km 2 (25%) Suprafața totală a terenului arabil este estimată de diverși cercetători în diferite moduri: de la 25 la 32 milioane km 2. Resursele terestre ale planetei fac posibilă furnizarea de alimente mai multor oameni decât este disponibil în prezent și va fi în viitorul apropiat. Cu toate acestea, din cauza creșterii populației, în special în țările în curs de dezvoltare, cantitatea de teren arabil pe cap de locuitor este în scădere. Chiar și acum 10-15 ani, securitatea psihică a populației Pământului cu teren arabil era de 0,45-0,5 hectare, în prezent este deja de 0,35-37 hectare.

Se numesc toate componentele materiale utilizabile ale litosferei utilizate în economie ca materii prime sau surse de energie resurse Minerale . Mineralele pot fi minereu dacă din el se extrag metale și nemetalice , dacă din acesta sunt extrase componente nemetalice (fosfor etc.) sau folosite ca materiale de construcție.

Dacă bogăția minerală este folosită ca combustibil (cărbune, petrol, gaz, șisturi bituminoase, turbă, lemn, energie nucleară) și, în același timp, ca sursă de energie în motoare pentru a produce abur și electricitate, atunci acestea se numesc resurse de combustibil și energie .

Hidrosferă . Apa ocupă partea predominantă a biosferei Pământului (71% din suprafața pământului) și reprezintă aproximativ 4% din masa scoarței terestre. Grosimea sa medie este de 3,8 km, adâncimea medie - 3554 m, suprafață: 1350 milioane km 2 - oceane, 35 milioane km 2 - apă dulce.

Masa apei oceanice reprezintă 97% din masa întregii hidrosfere (2 * 10 21 kg). Rolul oceanului în viața biosferei este enorm: în el au loc principalele reacții chimice, care determină producerea de biomasă și purificarea chimică a biosferei. Deci, în 40 de zile, stratul de apă de la suprafață de cinci sute de metri din ocean trece prin aparatul de filtrare a planctonului, prin urmare (ținând cont de amestecare) toată apa oceanică a oceanului este supusă epurării în timpul anului. Toate componentele hidrosferei (vaporii de apă atmosferici, apele mărilor, râurile, lacurile, ghețarii, mlaștinile, apele subterane) sunt în continuă mișcare și reînnoire.

Apa stă la baza biotei (materia vie este 70% apă) iar importanța ei în viața biosferei este decisivă. Cele mai importante funcții ale apei pot fi denumite astfel:

1. producția de biomasă;

2. purificarea chimică a biosferei;

3. asigurarea echilibrului carbonului;

4. stabilizarea climei (apa acționează ca tampon în procesele termice de pe planetă).

Marea importanță a oceanului mondial constă în faptul că produce aproape jumătate din tot oxigenul din atmosferă cu fitoplanctonul său, adică. este un fel de „plămân” al planetei. În același timp, plantele și microorganismele oceanului aflate în proces de fotosinteză asimilează anual o parte semnificativ mai mare de dioxid de carbon decât o absorb plantele de pe uscat.

organisme vii din ocean – hidrobionați - se împart în trei grupe ecologice principale: plancton, necton și bentos. Plancton - un ansamblu de plante (fitoplancton), organisme vii (zooplancton) si bacterii (bacterioplancton) care plutesc pasiv si purtati de curenti marini. Nekton - acesta este un grup de organisme vii care înot activ, care se deplasează pe distanțe considerabile (pești, cetacee, foci, șerpi și țestoase de mare, calmari caracatiță etc.). Bentos - sunt organisme care traiesc pe fundul marii: sesile (corali, alge, bureti); vizuini (viermi, moluște); târâș (crustacee, echinoderme); plutind liber în partea de jos. Zonele de coastă ale oceanelor și mărilor sunt cele mai bogate în bentos.

Oceanele sunt o sursă de resurse minerale uriașe. Din el se extrage deja petrol, gaz, 90% brom, 60% magneziu, 30% sare etc. Oceanul are rezerve uriașe de aur, platină, fosforiți, oxizi de fier și mangan și alte minerale. Nivelul de minerit din ocean este în continuă creștere.

Poluarea hidrosferei. În multe regiuni ale lumii, starea corpurilor de apă este de mare îngrijorare. Poluarea resurselor de apă, nu fără motiv, este acum privită drept cea mai gravă amenințare pentru mediu. Rețeaua fluvială funcționează de fapt ca sistemul natural de canalizare al civilizației moderne.

Cele mai poluate sunt mările interioare. Au o coastă mai lungă și, prin urmare, sunt mai predispuse la poluare. Experiența acumulată a luptei pentru puritatea mărilor arată că aceasta este o sarcină incomparabil mai dificilă decât protecția râurilor și a lacurilor.

Procesele de poluare a apei sunt cauzate de diverși factori. Principalele sunt: ​​1) evacuarea apelor uzate neepurate în corpurile de apă; 2) spălarea pesticidelor cu precipitații abundente; 3) emisii de gaze și fum; 4) scurgeri de ulei și produse petroliere.

Cel mai mare prejudiciu adus corpurilor de apă este cauzat de eliberarea în acestea a apelor uzate neepurate - industriale, menajere, colectoare și de drenaj etc. Apele uzate industriale poluează ecosistemele cu diverse componente, în funcție de specificul industriilor.

Nivelul de poluare al mărilor Rusiei (cu excepția Mării Albe), conform Raportului de stat „Cu privire la starea mediului în Federația Rusă”, în 1998. a depășit MPC pentru conținutul de hidrocarburi, metale grele, mercur; surfactanți (surfactanți) în medie de 3-5 ori.

Pătrunderea poluării în fundul oceanului are un impact grav asupra naturii proceselor biochimice. În acest sens, evaluarea siguranței mediului în extracția planificată a mineralelor din fundul oceanului, în primul rând noduli de fier-mangan care conțin mangan, cupru, cobalt și alte metale valoroase, este de o importanță deosebită. În procesul de greblare a fundului, însăși posibilitatea vieții pe fundul oceanului va fi distrusă pentru o perioadă lungă de timp, iar pătrunderea substanțelor extrase de la fund la suprafață poate afecta negativ atmosfera aerului din regiune.

Volumul imens al Oceanului Mondial mărturisește inepuizabilitatea resurselor naturale ale planetei. În plus, Oceanul Mondial este un colector de ape râurilor terestre, primind anual aproximativ 39 mii km 3 de apă. Poluarea emergentă a Oceanului Mondial amenință să perturbe procesul natural de circulație a umidității în cea mai critică legătură a sa - evaporarea de la suprafața oceanului.

În Codul Apelor al Federației Ruse, conceptul " resurse de apă ” se definește ca fiind „rezerve de ape de suprafață și subterane situate în corpuri de apă care sunt utilizate sau pot fi utilizate”. Apa este cea mai importantă componentă a mediului, o resursă naturală regenerabilă, limitată și vulnerabilă, folosită și protejată în Federația Rusă ca bază a vieții și activității popoarelor care trăiesc pe teritoriul său, asigură bunăstarea economică, socială, de mediu. fiind a populatiei, existenta florei si faunei.

Orice corp de apă sau sursă de apă este asociată cu mediul său extern. Este influențată de condițiile de formare a scurgerii apelor de suprafață sau subterane, diverse fenomene naturale, industrie, construcții industriale și municipale, transporturi, activități umane economice și casnice. Consecința acestor influențe este introducerea de substanțe noi, neobișnuite, în mediul acvatic - poluanți care degradează calitatea apei. Poluarea care intră în mediul acvatic este clasificată în diferite moduri, în funcție de abordări, criterii și sarcini. Deci, de obicei, alocați poluarea chimică, fizică și biologică. Poluarea chimică este o modificare a proprietăților chimice naturale ale apei datorită creșterii conținutului de impurități nocive din aceasta, atât anorganice (săruri minerale, acizi, alcali, particule de argilă), cât și de natură organică (petrol și produse petroliere, reziduuri organice, surfactanți, pesticide).

În ciuda fondurilor uriașe cheltuite pentru construcția instalațiilor de epurare, multe râuri sunt încă murdare, mai ales în zonele urbane. Procesele de poluare au atins chiar oceanele. Și acest lucru nu pare surprinzător, din moment ce toate prinse în râuri poluanti în cele din urmă se grăbesc spre ocean și ajung la el dacă sunt greu de descompus.

Consecințele asupra mediului ale poluării ecosistemelor marine sunt exprimate în următoarele procese și fenomene:

încălcarea stabilității ecosistemelor;

eutrofizare progresivă;

apariția „mareelor ​​roșii”;

acumularea de substanțe toxice chimice în biotă;

scăderea productivității biologice;

apariția mutagenezei și carcinogenezei în mediul marin;

poluarea microbiologică a regiunilor de coastă ale lumii.

Protejarea ecosistemului acvatic este o problemă complexă și foarte importantă. În acest scop, următoarele masuri de protectie a mediului:

– dezvoltarea tehnologiilor fără deșeuri și fără apă; introducerea sistemelor de reciclare a apei;

– tratarea apelor uzate (industriale, municipale etc.);

– injectarea apelor uzate în acviferele adânci;

– purificarea și dezinfecția apelor de suprafață utilizate pentru alimentarea cu apă și în alte scopuri.

Principalul poluant al apelor de suprafață este apele uzate, prin urmare, dezvoltarea și implementarea unor metode eficiente de tratare a apelor uzate este o sarcină foarte urgentă și importantă pentru mediu. Cea mai eficientă modalitate de a proteja apele de suprafață de poluarea prin canalizare este dezvoltarea și implementarea unei tehnologii de producție anhidre și fără deșeuri, a cărei etapă inițială este crearea unei surse de apă circulantă.

Atunci când se organizează un sistem de alimentare cu apă de reciclare, acesta include o serie de instalații și instalații de tratare, ceea ce face posibilă crearea unui ciclu închis pentru utilizarea apelor uzate industriale și menajere. Cu această metodă de tratare a apei, apele uzate sunt întotdeauna în circulație și intrarea lor în corpurile de apă de suprafață este complet exclusă.

Datorită varietății uriașe de compoziție a apelor uzate, există diverse metode de tratare a acestora: mecanice, fizico-chimice, chimice, biologice etc. În funcție de gradul de nocivitate și natura poluării, epurarea apelor uzate poate fi efectuată de orice o metodă sau un set de metode (metodă combinată). Procesul de epurare presupune tratarea nămolului (sau a biomasei în exces) și dezinfectarea apelor uzate înainte de a fi evacuate într-un rezervor.

În ultimii ani, au fost dezvoltate în mod activ noi metode eficiente care contribuie la respectarea mediului înconjurător a proceselor de tratare a apelor uzate:

– metode electrochimice bazate pe procesele de oxidare anodica si reducere catodica, electrocoagulare si electroflotatie;

– procese de purificare membranară (ultrafiltre, electrodializă și altele);

– tratament magnetic, care îmbunătățește flotarea particulelor în suspensie;

– purificarea prin radiații a apei, care face posibilă supunerea poluanților la oxidare, coagulare și descompunere în cel mai scurt timp posibil;

- ozonarea, în care apele uzate nu formează substanțe care afectează negativ procesele biochimice naturale;

- introducerea de noi tipuri selective pentru separarea selectivă a componentelor utile din apele uzate în scopul reciclării și altele.

Se știe că pesticidele și îngrășămintele spălate de scurgerile de suprafață de pe terenurile agricole joacă un rol în contaminarea corpurilor de apă. Pentru a preveni pătrunderea efluenților poluanți în corpurile de apă, este necesar un set de măsuri, inclusiv:

respectarea normelor si conditiilor de aplicare a ingrasamintelor si pesticidelor;

tratament focal și pe bandă cu pesticide în loc de continuu;

aplicarea de îngrășăminte sub formă de granule și, dacă este posibil, împreună cu apa de irigare;

înlocuirea pesticidelor prin metode biologice de protecţie a plantelor.

Măsurile de protecție a apelor și mărilor și a Oceanului Mondial sunt de eliminare a cauzelor deteriorării calității și poluării apelor. În explorarea și dezvoltarea zăcămintelor de petrol și gaze de pe platformele continentale ar trebui avute în vedere măsuri speciale de prevenire a poluării apei de mare. Este necesar să se introducă o interdicție a aruncării de substanțe toxice în ocean și să se mențină un moratoriu asupra testării armelor nucleare.

Atmosfera - mediul aerian din jurul Pământului, masa acestuia este de aproximativ 5,15 * 10 18 kg. Are o structură stratificată și constă din mai multe sfere, între care există straturi de tranziție - pauze. În sfere, cantitatea de aer și temperatura se modifică.

În funcție de distribuția temperaturii, atmosfera se împarte în:

– troposfera (lungimea sa în înălțime la latitudinile mijlocii este de 10-12 km deasupra nivelului mării, la poli - 7-10, deasupra ecuatorului - 16-18 km, aici este concentrată mai mult de 4/5 din masa atmosferei terestre ; datorită încălzirii neuniforme a suprafeței pământului în troposferă se formează curenți de aer vertical puternici, se observă instabilitatea temperaturii, umiditatea relativă, presiunea, temperatura aerului în troposferă scade în înălțime cu 0,6 ° C la fiecare 100 m și variază de la +40 la -50 ° C);

– stratosferă (are o lungime de aproximativ 40 km, aerul din el este rarefiat, umiditatea este scăzută, temperatura aerului este de la -50 la 0 ° C la altitudini de aproximativ 50 km; în stratosferă, sub influența radiațiilor cosmice și partea cu unde scurte a radiației ultraviolete a soarelui, moleculele de aer sunt ionizate, rezultând formarea stratului de ozon situat la o altitudine de 25-40 km);

– mezosferă (de la 0 la -90 o C la altitudini de 50-55 km);

– termosferă (se caracterizează printr-o creștere continuă a temperaturii cu creșterea altitudinii - la o altitudine de 200 km 500 ° C, iar la o altitudine de 500-600 km depășește 1500 ° C; în termosferă, gazele sunt foarte rarefiate, moleculele lor se deplasează cu viteză mare, dar rareori se ciocnesc între ele și, prin urmare, nu pot provoca nici măcar o încălzire ușoară a corpului situat aici);

– exosfera (de la câteva sute de km).

Încălzirea neuniformă contribuie la circulația generală a atmosferei, care afectează vremea și clima Pământului.

Compoziția gazelor atmosferei este următoarea: azot (79,09%), oxigen (20,95%), argon (0,93%), dioxid de carbon (0,03%) și o cantitate mică de gaze inerte (heliu, neon, kripton, xenon) , amoniac, metan, hidrogen etc. Straturile inferioare ale atmosferei (20 km) conțin vapori de apă, a căror cantitate scade rapid odată cu înălțimea. La o altitudine de 110-120 km, aproape tot oxigenul devine atomic. Se presupune că peste 400-500 km și azotul este în stare atomică. Compozitia oxigen-azot persista aproximativ pana la o altitudine de 400-600 km. Stratul de ozon, care protejează organismele vii de radiațiile dăunătoare cu unde scurte, este situat la o altitudine de 20-25 km. Peste 100 km, proporția gazelor ușoare crește, iar la altitudini foarte mari predomină heliul și hidrogenul; o parte din moleculele de gaz se descompun în atomi și ioni, formându-se ionosferă . Presiunea și densitatea aerului scad odată cu înălțimea.

Poluarea aerului. Atmosfera are un impact uriaș asupra proceselor biologice de pe uscat și în corpurile de apă. Oxigenul conținut în acesta este utilizat în procesul de respirație al organismelor și în timpul mineralizării materiei organice, dioxidul de carbon este consumat în timpul fotosintezei de către plantele autotrofe, iar ozonul reduce radiația ultravioletă a soarelui dăunătoare organismelor. În plus, atmosfera contribuie la păstrarea căldurii Pământului, reglează clima, percepe produsele metabolice gazoase, transportă vaporii de apă în jurul planetei etc. Fără atmosferă, existența oricăror organisme complexe este imposibilă. Prin urmare, problemele de prevenire a poluării aerului au fost și rămân mereu relevante.

Pentru aprecierea compoziţiei şi poluării atmosferei se utilizează conceptul de concentraţie (C, mg/m 3).

Aerul natural pur are următoarea compoziție (în % vol): azot 78,8%; oxigen 20,95%; argon 0,93%; C02 0,03%; alte gaze 0,01%. Se crede că o astfel de compoziție ar trebui să corespundă aerului la o înălțime de 1 m deasupra suprafeței oceanului, departe de coastă.

Ca și pentru toate celelalte componente ale biosferei, există două surse principale de poluare a atmosferei: naturală și antropică (artificială). Întreaga clasificare a surselor de poluare poate fi reprezentată conform diagramei structurale de mai sus: industria, transporturile, energia sunt principalele surse de poluare a aerului. După natura impactului asupra biosferei, poluanții atmosferici pot fi împărțiți în 3 grupe: 1) care afectează încălzirea climei globale; 2) distrugerea biotei; 3) distrugerea stratului de ozon.

Să notăm pe scurt caracteristicile unor poluanți atmosferici.

La poluanți primul grup ar trebui să includă CO 2, protoxid de azot, metan, freoni. În creație efect de sera » Principalul contributor este dioxidul de carbon, care crește cu 0,4% anual (pentru mai multe despre efectul de seră, vezi capitolul 3.3). Comparativ cu mijlocul secolului al XIX-lea, conținutul de CO 2 a crescut cu 25%, protoxid de azot cu 19%.

Freoni - compuși chimici care nu sunt caracteristici atmosferei, utilizați ca agenți frigorifici - sunt responsabili de 25% din crearea efectului de seră în anii 90. Calculele arată că, în ciuda Acordului de la Montreal din 1987. privind limitarea utilizării freonilor, până în 2040. concentrația freonilor principali va crește semnificativ (clorofluorocarburi de la 11 la 77%, clorofluorocarburi - de la 12 la 66%), ceea ce va duce la o creștere a efectului de seră cu 20%. Creșterea conținutului de metan din atmosferă a fost nesemnificativă, dar aportul specific al acestui gaz este de aproximativ 25 de ori mai mare decât cel al dioxidului de carbon. Dacă nu opriți fluxul de gaze „cu efect de seră” în atmosferă, temperaturile medii anuale pe Pământ până la sfârșitul secolului 21 vor crește cu o medie de 2,5-5 ° C. Este necesar: să se reducă arderea combustibililor cu hidrocarburi și defrișările. Acesta din urmă este periculos, pe lângă faptul că duce la o creștere a carbonului în atmosferă, va determina și scăderea capacității de asimilare a biosferei.

La poluanți al doilea grup ar trebui să includă dioxid de sulf, solide în suspensie, ozon, monoxid de carbon, oxid nitric, hidrocarburi. Dintre aceste substanțe în stare gazoasă, dioxidul de sulf și oxizii de azot provoacă cele mai mari daune biosferei, care, în cursul reacțiilor chimice, sunt transformate în mici cristale de săruri de acid sulfuric și azotic. Cea mai acută problemă este poluarea aerului cu substanțe care conțin sulf. Dioxidul de sulf este dăunător plantelor. Intrând în frunză în timpul respirației, SO 2 inhibă activitatea vitală a celulelor. În acest caz, frunzele plantelor sunt mai întâi acoperite cu pete maro, apoi se usucă.

Dioxidul de sulf și ceilalți compuși ai săi irită membranele mucoase ale ochilor și tractul respirator. Acțiunea prelungită a concentrațiilor scăzute de SO 2 duce la gastrită cronică, hepatopatie, bronșită, laringită și alte boli. Există dovezi ale unei relații între conținutul de SO 2 din aer și rata mortalității cauzate de cancerul pulmonar.

În atmosferă, SO2 este oxidat la SO3. Oxidarea are loc catalitic sub influența urmelor de metale, în principal manganul. În plus, SO2 gazos și dizolvat în apă poate fi oxidat cu ozon sau peroxid de hidrogen. Combinându-se cu apa, SO 3 formează acid sulfuric, care formează sulfați cu metalele prezente în atmosferă. Efectul biologic al sulfaților acizi la concentrații egale este mai pronunțat în comparație cu SO 2 . Dioxidul de sulf există în atmosferă de la câteva ore până la câteva zile, în funcție de umiditate și alte condiții.

În general, aerosolii de săruri și acizi pătrund în țesuturile sensibile ale plămânilor, devastează pădurile și lacurile, reduc culturile, distrug clădirile, monumentele arhitecturale și arheologice. Particulele în suspensie prezintă un pericol pentru sănătatea publică care îl depășește pe cel al aerosolilor acizi. Practic, acesta este pericolul marilor orașe. Solidele deosebit de nocive se găsesc în gazele de eșapament ale motoarelor diesel și ale motoarelor pe benzină în doi timpi. Cele mai multe particule din aerul de origine industrială din țările dezvoltate sunt captate cu succes prin tot felul de mijloace tehnice.

Ozon în stratul de suprafață apare ca urmare a interacțiunii hidrocarburilor formate în timpul arderii incomplete a combustibilului în motoarele de automobile și eliberate în timpul multor procese de producție, cu oxizi de azot. Este unul dintre cei mai periculoși poluanți care afectează sistemul respirator. Este cel mai intens pe vreme caldă.

Monoxidul de carbon, oxizii de azot și hidrocarburile pătrund în principal în atmosferă cu gazele de eșapament ale vehiculelor. Toți acești compuși chimici au un efect devastator asupra ecosistemelor la concentrații chiar mai mici decât cele admise pentru om și anume: acidifică bazinele de apă, ucid organismele vii din ele, distrug pădurile și reduc recolta (ozonul este deosebit de periculos). Studiile din Statele Unite au arătat că concentrațiile actuale de ozon reduc producția de sorg și porumb cu 1%, bumbacul și boabele de soia cu 7% și lucerna cu mai mult de 30%.

Dintre poluanții care distrug stratul de ozon stratosferic, trebuie remarcați freonii, compușii de azot, evacuarea avioanelor supersonice și rachetele.

Fluoroclorohidrocarburile, care sunt utilizate pe scară largă ca agenți frigorifici, sunt considerate principala sursă de clor în atmosferă. Ele sunt utilizate nu numai în unitățile frigorifice, ci și în numeroase cutii de aerosoli de uz casnic cu vopsele, lacuri, insecticide. Moleculele de freon sunt rezistente și pot fi transportate aproape neschimbate cu masele atmosferice pe distanțe mari. La altitudini de 15–25 km (zona cu conținut maxim de ozon), ele sunt expuse la razele ultraviolete și se descompun cu formarea de clor atomic.

S-a stabilit că în ultimul deceniu, pierderea stratului de ozon s-a ridicat la 12–15% la latitudinile polare și 4–8% la latitudinile mijlocii. În 1992, au fost stabilite rezultate uimitoare: zone cu o pierdere a stratului de ozon de până la 45% au fost găsite la latitudinea Moscovei. Deja acum, din cauza insolației ultraviolete crescute, se constată o scădere a recoltelor în Australia și Noua Zeelandă, o creștere a cancerului de piele.

Substantele tehnogene ale biosferei care au un efect nociv asupra biotei sunt clasificate astfel (se da o clasificare generala care este valabila nu numai pentru substantele gazoase). În funcție de gradul de pericol, toate substanțele nocive sunt împărțite în patru clase (Tabelul 2):

I - substante extrem de periculoase;

II - substante foarte periculoase;

III - substanțe moderat periculoase;

IV - substanțe cu pericol redus.

Atribuirea unei substanțe dăunătoare unei clase de pericol se realizează în funcție de indicator, a cărui valoare corespunde celei mai înalte clase de pericol.

Aici: A) este o concentrație care, în timpul lucrului zilnic (cu excepția weekend-ului), timp de 8 ore, sau altă durată, dar nu mai mult de 41 de ore pe săptămână, pe toată durata experienței de muncă nu poate provoca boli sau abateri ale stării de sănătate detectate de metode moderne de cercetare în procesul muncii sau în perioadele îndepărtate ale vieții generațiilor prezente și următoare;

B) - doza unei substanțe care provoacă moartea a 50% dintre animale cu o singură injecție în stomac;

C) - doza unei substanțe care provoacă moartea a 50% dintre animale cu o singură aplicare pe piele;

D) - concentrația unei substanțe în aer, provocând moartea a 50% dintre animalele cu o expunere prin inhalare de 2-4 ore;

E) - raportul dintre concentrația maximă admisă a unei substanțe nocive în aer la 20 ° C și concentrația letală medie pentru șoareci;

E) - raportul dintre concentrația letală medie a unei substanțe nocive și concentrația minimă (de prag) care provoacă o modificare a indicatorilor biologici la nivelul întregului organism, dincolo de limitele reacțiilor fiziologice adaptative;

G) - Raportul dintre concentrația minimă (de prag) care provoacă modificarea parametrilor biologici la nivelul întregului organism, dincolo de limitele reacțiilor fiziologice adaptative, și concentrația minimă (de prag) care provoacă un efect nociv într-o stare cronică. experimentați timp de 4 ore, de 5 ori pe săptămână timp de cel puțin 4 -x luni.

Tabelul 2 Clasificarea substanțelor nocive

Indicator	Normă pentru clasa de pericol
(A) Concentrația maximă admisă (MPC) de substanțe nocive în aerul zonei de lucru, mg / m 3
(B) Doza letală medie atunci când este injectată în stomac (MAD), mg/kg				peste 5000
(B) Doza letală medie atunci când este aplicată pe piele (MTD), mg/kg				peste 2500
(D) Concentrația letală medie în aer (TLC), mg/m 3				peste 50000
(E) Raportul posibilității de otrăvire prin inhalare (POI)
(E) Zona de acțiune acută (ZAZ)
(G) Zona cronică (ZZhA)	peste 10,0

Pericolul poluanților atmosferici pentru sănătatea umană depinde nu numai de conținutul acestora în aer, ci și de clasa de pericol. Pentru o evaluare comparativă a atmosferei orașelor, regiunilor, ținând cont de clasa de pericol a poluanților, se folosește indicele de poluare a aerului.

Indicii unici și complecși ai poluării aerului pot fi calculați pentru diferite intervale de timp - pentru o lună, un an. În același timp, în calcule se utilizează concentrațiile medii lunare și medii anuale de poluanți.

Pentru acei poluanți pentru care nu au fost stabilite MPC ( concentrația maximă admisă ), este setat niveluri de expunere sigure estimate (FORILE). De regulă, acest lucru se explică prin faptul că nu există o experiență acumulată în utilizarea lor, suficientă pentru a judeca consecințele pe termen lung ale impactului lor asupra populației. Dacă în procesele tehnologice sunt eliberate substanțe și intră în mediul aerian pentru care nu există MPC-uri sau SHEL-uri aprobate, întreprinderile sunt obligate să se adreseze organelor teritoriale ale Ministerului Resurselor Naturale pentru a stabili standarde temporare. În plus, pentru unele substanțe care poluează aerul din când în când, au fost stabilite doar MPC-uri unice (de exemplu, pentru formol).

Pentru unele metale grele, nu numai conținutul mediu zilnic în aerul atmosferic (MPC ss) este normalizat, ci și concentrația maximă admisă în timpul măsurătorilor unice (MPC rz) în aerul zonei de lucru (de exemplu, pentru plumb - MPC). ss = 0,0003 mg / m 3 și MPC pz \u003d 0,01 mg / m 3).

Concentrațiile admisibile de praf și pesticide în aerul atmosferic sunt, de asemenea, standardizate. Deci, pentru praful care conține dioxid de siliciu, MPC depinde de conținutul de SiO2 liber din acesta; când conținutul de SiO2 se schimbă de la 70% la 10%, MPC se schimbă de la 1 mg/m3 la 4,0 mg/m3.

Unele substanțe au un efect dăunător unidirecțional, care se numește efect de însumare (de exemplu, acetonă, acroleină, anhidridă ftalică - grupa 1).

Poluarea antropică a atmosferei poate fi caracterizată prin durata prezenței lor în atmosferă, prin rata de creștere a conținutului lor, prin scara influenței, prin natura influenței.

Durata prezenței acelorași substanțe este diferită în troposferă și stratosferă. Deci, CO 2 este prezent în troposferă timp de 4 ani, iar în stratosferă - 2 ani, ozonul - 30-40 de zile în troposferă și 2 ani în stratosferă și oxidul nitric - 150 de ani (și acolo și acolo) .

Rata de acumulare a poluării în atmosferă este diferită (probabil legată de capacitatea de utilizare a biosferei). Deci, conținutul de CO 2 crește cu 0,4% pe an, iar oxizii de azot - cu 0,2% pe an.

Principii de bază ale reglării igienice a poluanților atmosferici.

Standardizarea igienică a poluării atmosferice se bazează pe următoarele criterii de nocivitate a poluării atmosferice :

1. Numai o astfel de concentrație a unei substanțe în aerul atmosferic poate fi recunoscută drept admisibilă, care nu are un efect dăunător și neplăcut direct sau indirect asupra unei persoane, nu îi reduce capacitatea de lucru, nu îi afectează bunăstarea și dispozitie.

2. Dependența de substanțe nocive trebuie considerată ca un moment nefavorabil și o dovadă a inadmisibilității concentrației studiate.

3. Sunt inacceptabile astfel de concentrații de substanțe nocive care afectează negativ vegetația, clima zonei, transparența atmosferei și condițiile de viață ale populației.

Rezolvarea problemei conținutului admisibil de poluare atmosferică se bazează pe ideea prezenței unor praguri în acțiunea poluării.

La fundamentarea stiintifica a MPC-ului substantelor nocive din aerul atmosferic se foloseste principiul unui indicator limitator (rationare dupa cel mai sensibil indicator). Deci, dacă mirosul este resimțit la concentrații care nu au un efect nociv asupra corpului uman și mediului, raționalizarea se realizează ținând cont de pragul de miros. Dacă o substanță are un efect dăunător asupra mediului în concentrații mai mici, atunci în cursul reglementării igienice, se ia în considerare pragul de acțiune al acestei substanțe asupra mediului.

Pentru substanțele care poluează aerul atmosferic, în Rusia au fost stabilite două standarde: MPC o singură dată și mediu zilnic.

MPC maxim unic este setat pentru a preveni reacțiile reflexe la oameni (simțul mirosului, modificări ale activității bioelectrice a creierului, sensibilitatea ochilor la lumină etc.) cu expunerea pe termen scurt (până la 20 de minute) la atmosferă. poluare, iar media zilnică este stabilită pentru a preveni influențele lor resorbtive (toxice generale, mutagene, cancerigene etc.).

Astfel, toate componentele biosferei experimentează o influență tehnogenă colosală a omului. În prezent, există toate motivele pentru a vorbi despre tehnosferă ca despre o „sferă a nerațiunii”.

Întrebări pentru autocontrol

1. Clasificare pe grupe a elementelor biosferei V.I. Vernadsky.

2. Ce factori determină fertilitatea solului?

3. Ce este „hidrosfera”? Distribuția și rolul apei în natură.

4. În ce forme sunt prezente impuritățile dăunătoare în apele uzate și cum afectează aceasta alegerea metodelor de tratare a apelor uzate?

5. Trăsături distinctive ale diferitelor straturi ale atmosferei.

6. Conceptul de substanță nocivă. Clase de pericol ale substanțelor nocive.

7. Ce este MPC? Unități de măsură ale MPC în aer și în apă. Unde sunt controlate MPC-urile substanțelor nocive?

8. Cum sunt împărțite sursele de emisie și emisiile de substanțe nocive în atmosferă?

3.3 Circulația substanțelor în biosferă . Ciclul carbonului biosferic. Efectul de seră: mecanismul de apariție și consecințe posibile.

Procesele de fotosinteză a substanțelor organice continuă timp de sute de milioane de ani. Dar, deoarece Pământul este un corp fizic finit, orice elemente chimice sunt, de asemenea, fizic finite. De-a lungul a milioane de ani, ar trebui, se pare, să fie epuizate. Cu toate acestea, acest lucru nu se întâmplă. Mai mult, omul intensifică constant acest proces, crescând productivitatea ecosistemelor pe care le-a creat.

Toate substanțele de pe planeta noastră sunt în proces de circulație biochimică a substanțelor. Există 2 circuite principale mare sau geologice şi mic sau chimic.

circuit mare durează milioane de ani. Constă în faptul că rocile sunt distruse, produsele distrugerii sunt duse de curgerile de apă în oceane sau se întorc parțial pe uscat împreună cu precipitațiile. Procesele de subsidență a continentelor și ridicarea fundului mării pentru o lungă perioadă de timp duc la întoarcerea acestor substanțe pe uscat. Și procesul începe din nou.

Circuit mic , facand parte dintr-unul mai mare, apare la nivel de ecosistem si consta in faptul ca nutrientii solului, apa, carbonul se acumuleaza in materia vegetala si sunt cheltuiti pentru construirea organismului si a proceselor de viata. Produșii de descompunere ai microflorei solului se descompun din nou în componente minerale disponibile plantelor și sunt din nou implicați în fluxul de materie.

Circulația substanțelor chimice din mediul anorganic prin plante și animale înapoi în mediul anorganic folosind energia solară a reacțiilor chimice se numește ciclu biochimic .

Mecanismul complex de evoluție pe Pământ este determinat de elementul chimic „carbon”. Carbon - o parte integrantă a rocilor și sub formă de dioxid de carbon este conținută în parte din aerul atmosferic. Sursele de CO2 sunt vulcanii, respirația, incendiile forestiere, arderea combustibililor, industria etc.

Atmosfera schimbă intens dioxid de carbon cu oceanele lumii, unde este de 60 de ori mai mult decât în ​​atmosferă, deoarece. CO 2 este foarte solubil în apă (cu cât temperatura este mai mică, cu atât este mai mare solubilitatea, adică este mai mult la latitudini joase). Oceanul acționează ca o pompă uriașă: absoarbe CO 2 în zonele reci și „îl elimină” parțial la tropice.

Excesul de monoxid de carbon din ocean se combină cu apa pentru a forma acid carbonic. Combinându-se cu calciul, potasiul, sodiul, formează compuși stabili sub formă de carbonați, care se depun la fund.

Fitoplanctonul din ocean absorb dioxidul de carbon în timpul fotosintezei. Organismele moarte cad la fund și devin parte din rocile sedimentare. Aceasta arată interacțiunea circulației mari și mici a substanțelor.

Carbonul din molecula de CO 2 în timpul fotosintezei este inclus în compoziția glucozei, iar apoi în compoziția compușilor mai complecși din care sunt construite plantele. Ulterior, ele sunt transferate de-a lungul lanțurilor trofice și formează țesuturile tuturor celorlalte organisme vii din ecosistem și sunt returnate în mediu ca parte a CO 2 .

Carbonul este prezent și în petrol și cărbune. Prin arderea combustibilului, o persoană completează și ciclul carbonului conținut în combustibil - așa se face biotehnice ciclul carbonului.

Masa rămasă de carbon se găsește în depozitele de carbonat de pe fundul oceanului (1,3-10t), în roci cristaline (1-10t), în cărbune și petrol (3,4-10t). Acest carbon ia parte la ciclul ecologic. Viața pe Pământ și echilibrul gazos al atmosferei este menținut de o cantitate relativ mică de carbon (5-10 tone).

Există o opinie larg răspândită că încălzire globală iar consecințele sale ne amenință din cauza generării industriale de căldură. Adică toată energia consumată în viața de zi cu zi, industrie și transport încălzește Pământul și atmosfera. Totuși, cele mai simple calcule arată că încălzirea Pământului de către Soare este cu multe ordine de mărime mai mare decât rezultatele activității umane.

De asemenea, oamenii de știință consideră că creșterea concentrației de dioxid de carbon din atmosfera Pământului este cauza probabilă a încălzirii globale. El este cel care provoacă așa-zisul « efect de sera ».

Ce este Efectul de seră ? Ne întâlnim foarte des cu acest fenomen. Este bine cunoscut faptul că, la aceeași temperatură din timpul zilei, temperatura nopții este diferită, în funcție de înnorat. Înnorarea acoperă pământul ca o pătură, iar o noapte înnorată este cu 5-10 grade mai caldă decât una fără nori la aceeași temperatură în timpul zilei. Cu toate acestea, dacă norii, care sunt cele mai mici picături de apă, nu permit căldurii să treacă atât din exterior, cât și de la Soare către Pământ, atunci dioxidul de carbon funcționează ca o diodă - căldura de la Soare vine pe Pământ, dar nu înapoi.

Omenirea consumă o cantitate imensă de resurse naturale, arde din ce în ce mai mulți combustibili fosili, drept urmare procentul de dioxid de carbon din atmosferă crește și nu eliberează radiații infraroșii de pe suprafața încălzită a Pământului în spațiu, creând un „efect de seră”. Consecința unei creșteri suplimentare a concentrației de dioxid de carbon din atmosferă poate fi încălzirea globală și o creștere a temperaturii Pământului, care, la rândul său, va duce la consecințe precum topirea ghețarilor și creșterea nivelului. a oceanului lumii cu zeci sau chiar sute de metri, multe orașe de coastă ale lumii.

Acesta este un posibil scenariu pentru dezvoltarea evenimentelor și a consecințelor încălzirii globale, a cărei cauză este efectul de seră. Cu toate acestea, chiar dacă toți ghețarii din Antarctica și Groenlanda se topesc, nivelul oceanului mondial va crește cu maximum 60 de metri. Dar acesta este un caz extrem, ipotetic, care poate apărea doar odată cu topirea bruscă a ghețarilor din Antarctica. Și pentru aceasta trebuie stabilită o temperatură pozitivă în Antarctica, care nu poate fi decât o consecință a unei catastrofe la scară planetară (de exemplu, o modificare a înclinării axei pământului).

Printre susținătorii „catastrofei cu efect de seră” nu există unanimitate cu privire la amploarea ei probabilă, iar cei mai autoriți dintre ei nu promit nimic teribil. Încălzirea marginală, în cazul dublării concentrației de dioxid de carbon, poate fi de maximum 4°C. În plus, este probabil ca odată cu încălzirea globală și creșterea temperaturilor, nivelul oceanului să nu se schimbe, sau chiar, dimpotrivă, să scadă. La urma urmei, odată cu creșterea temperaturii, precipitațiile se vor intensifica și ele, iar topirea marginilor ghețarilor poate fi compensată prin creșterea zăpezii în părțile centrale ale acestora.

Astfel, problema efectului de seră și încălzirea globală pe care o provoacă, precum și posibilele consecințe ale acestora, deși există obiectiv, amploarea acestor fenomene este clar exagerată astăzi. În orice caz, ele necesită o cercetare foarte amănunțită și o observație pe termen lung.

Un congres internațional al climatologilor, desfășurat în octombrie 1985, a fost dedicat analizei posibilelor consecințe climatice ale efectului de seră. în Villach (Austria). Participanții la congres au ajuns la concluzia că chiar și o încălzire ușoară a climei va duce la o creștere vizibilă a evaporării de la suprafața Oceanului Mondial, rezultând o creștere a cantității de precipitații de vară și iarnă pe continente. Această creștere nu va fi uniformă. Se calculează că o fâșie se va întinde în sudul Europei, din Spania până în Ucraina, în cadrul căreia cantitatea de precipitații va rămâne aceeași ca acum, sau chiar va scădea ușor. La nord de 50 ° (aceasta este latitudinea Harkov), atât în ​​Europa, cât și în America, va crește treptat cu fluctuațiile, pe care le-am observat în ultimul deceniu. În consecință, debitul Volgăi va crește, iar Marea Caspică nu este amenințată de o scădere a nivelului. Acesta a fost principalul argument științific, care a făcut în cele din urmă posibilă abandonarea proiectului de transfer a unei părți din debitul râurilor nordice către Volga.

Cele mai precise și convingătoare date despre posibilele consecințe ale efectului de seră sunt oferite de reconstrucțiile paleogeografice întocmite de specialiști care studiază istoria geologică a Pământului în ultimul milion de ani. La urma urmei, în această perioadă „recentă” a istoriei geologice, clima Pământului a fost supusă unor schimbări globale foarte puternice. În epoci mai reci decât astăzi, gheața continentală, precum cele care țin acum Antarctica și Groenlanda, a acoperit toată Canada și întreaga Europă de Nord, inclusiv locurile unde se află acum Moscova și Kievul. Turme de reni și mamuți zburați au cutreierat tundra Crimeei și a Caucazului de Nord, unde se găsesc acum rămășițele scheletelor lor. Iar în epocile interglaciare intermediare, clima Pământului era mult mai caldă decât cea actuală: gheața continentală din America de Nord și Europa s-a topit, în Siberia permafrostul s-a dezghețat mulți metri, gheața de lângă țărmurile noastre nordice a dispărut, vegetația forestieră. , judecând după spectrele fosile de spori-polen, extinse pe teritoriul tundrei moderne. Pârâuri puternice de râu curgeau peste câmpiile Asiei Centrale, umplând cu apă bazinul Mării Aral până la un semn de plus 72 de metri, multe dintre ele transportând apă în Marea Caspică. Deșertul Karakum din Turkmenistan este depozitele de nisip împrăștiate ale acestor canale antice.

În ansamblu, situația fizică și geografică din epocile interglaciare calde pe întreg teritoriul fostei URSS a fost mai favorabilă decât este acum. La fel a fost și în țările scandinave și în țările din Europa Centrală.

Din păcate, până acum, geologii care studiază istoria geologică a ultimului milion de ani de evoluție a planetei noastre nu au fost implicați în discuția despre problema efectului de seră. Și geologii ar putea aduce completări valoroase la ideile existente. În special, este evident că, pentru o evaluare corectă a posibilelor consecințe ale efectului de seră, ar trebui utilizate mai pe scară largă datele paleografice privind epocile trecute de încălzire globală semnificativă a climei. O analiză a unor astfel de date, cunoscute astăzi, ne permite să ne gândim că efectul de seră, contrar credinței populare, nu aduce niciun dezastru pentru popoarele planetei noastre. Dimpotrivă, în multe țări, inclusiv în Rusia, va crea condiții climatice mai favorabile decât acum.

Întrebări pentru autocontrol

1. Esența principalelor circulații biochimice ale substanțelor.

2. Ce este ciclul biochimic al carbonului?

3. Ce se înțelege prin termenul „efect de seră” și cu ce este asociat? Scurta evaluare a problemei.

4. Crezi că există o amenințare cu încălzirea globală? Justificati raspunsul