– prekinjena vodna lupina Zemlje, ki se nahaja med atmosfero in trdno zemeljsko skorjo in predstavlja celoto voda Svetovnega oceana in površinskih voda kopnega. Hidrosfero imenujemo tudi vodna lupina planeta. Hidrosfera pokriva 70 % zemeljske površine. Približno 96 % mase hidrosfere predstavljajo vode Svetovnega oceana, 4 % podzemne vode, približno 2 % ledu in snega (predvsem Antarktika, Grenlandija in Arktika), 0,4 % površinske vode kopnega (reke, jezera, močvirja). Majhna količina vode se nahaja v ozračju in živih organizmih. Vse oblike vodnih mas prehajajo ena v drugo kot posledica vodnega kroženja v naravi. Letna količina padavin, ki padejo na zemeljsko površino, je enaka količini vode, ki skupaj izhlapi s površine kopnega in oceanov.

celinskih vodah – del prekinjene vodne lupine Zemljine hidrosfere. Sem spadajo: podtalnica, reke, jezera, močvirja.

Podtalnica- vode, ki se nahajajo v zgornjem delu zemeljske skorje (do globine 12-15 km).

Viri - naravni iztoki podzemne vode na zemeljsko površino. Možnost iskanja vode v zemeljski skorji je odvisna od poroznosti kamnin. Prepustne kamnine (prodniki, gramoz, pesek) so tiste, ki dobro prehajajo vodo. Vodoodporne kamnine so drobnozrnate, slabo ali popolnoma neprepustne za vodo (gline, graniti, bazalti itd.).

Podzemna voda nastane kot posledica pronicanja in kopičenja padavin na različnih globinah od zemeljske površine. Bližje površju so talne vode, torej tiste, ki sodelujejo pri nastajanju tal.

podtalnica- voda nad prvim vodoodpornim horizontom s površine. Podzemna voda ni tlačna. Njihova površinska raven lahko nenehno niha. Na suhih območjih podzemna voda leži na velikih globinah. Na območjih prekomerne vlage - blizu površine.

Medstratalne vode- vode, ki se nahajajo med neprepustnimi plastmi.

arteške vode- tlačni interstratalni - običajno zasedajo kotline, kjer atmosferske padavine pronicajo iz območij, kjer ni zgornje vodoodporne plasti.

Glede na kemično sestavo je podzemna voda lahko:

1) sveže;

2) mineralizirani, od katerih imajo mnogi zdravilno vrednost.

Podzemna voda, ki leži v bližini vulkanskih žarišč, je pogosto vroča. Vroči vrelci, ki občasno bijejo v obliki fontane - gejzirji.

reke.reka- stalen vodni tok, ki teče v kanalu, ki ga je razvil in se hrani predvsem z atmosferskimi padavinami.

Deli reke: vir - kraj, kjer izvira reka. Izvir je lahko izvir, jezero, močvirje, ledenik v gorah; usta Kraj, kjer se reka izliva v morje, jezero ali drugo reko. Reliefna depresija, ki se razteza od izvira do izliva reke rečna dolina. Depresija, v kateri reka nenehno teče, kanal.poplavno območje- ravno, poplavljeno ob poplavnem dnu rečne doline. Nad poplavno ravnico se običajno dvigajo pobočja doline, pogosto stopničasto. Ti koraki se imenujejo terase(slika 10). Nastanejo kot posledica erodijske aktivnosti reke (erozije), ki jo povzroči zmanjšanje erozijske baze.

rečni sistem reka z vsemi pritoki. Ime sistema je dano po imenu glavne reke.

rečna erozija – poglabljanje vodotoka njenega kanala in njegovo širitev na strani. Osnova erozije- nivo, do katerega reka poglobi svojo dolino. Njena višina je določena z nivojem rezervoarja, kjer teče reka. Končna osnova za erozijo vseh rek je gladina Svetovnega oceana. Z znižanjem nivoja rezervoarja, v katerega se reka izliva, se osnova erozije zmanjša in začne se povečana erozivna aktivnost reke, ki povzroči poglabljanje kanala.

porečje- območje, s katerega reka z vsemi pritoki zbira vodo.

Povodje – ločnica med porečji dveh rek ali oceanov. Običajno nekateri dvignjeni prostori služijo kot razvodnice.

Rečna prehrana. Pretok vode v reke se imenuje njihova prehrana. Glede na vir prihajajoče vode se reke razlikujejo z dežjem, snegom, ledeniškimi, podzemnimi, v kombinaciji pa z mešano prehrano.

Vloga tega ali onega vira hrane je odvisna predvsem od podnebnih razmer. Deževno hranjenje je značilno za reke ekvatorialnih in večine monsunskih regij. V državah s hladnim podnebjem so snežne vode (snežna prehrana) bistvenega pomena. V zmernih zemljepisnih širinah je hranjenje rek praviloma mešano. Reke, ki jih napajajo ledeniki, izvirajo iz ledenikov v visokogorju. Razmerje med rečnimi izviri se lahko spreminja skozi vse leto. Tako se lahko na primer reke porečja Ob pozimi napajajo s podzemno vodo, spomladi s taljenim snegom, poleti pa s podzemno in deževnico.

Kakšna hrana prevladuje, je v veliki meri odvisno rečni režim. Rečni režim - naravne spremembe stanja rek skozi čas zaradi fizikalno-grafskih lastnosti porečja in predvsem podnebnih razmer. Režim rek se kaže v obliki dnevnih, sezonskih in dolgotrajnih nihanj gladine in pretoka vode, pojavov ledu, temperature vode, količine usedlin, ki jih tok prenaša itd. Elementi rečnega režima so , na primer nizka voda - nivo vode v reki v sezoni njenega najnižjega stanja in visoka voda- dolgotrajen porast vode v reki, ki ga povzroča glavni vir hrane, ki se ponavlja iz leta v leto. Glede na prisotnost hidravličnih objektov na rekah (na primer hidroelektrarne), ki vplivajo na režim reke, obstajajo urejeni in naravni režimi rek.

Vse reke sveta so razporejene po porečjih štirih oceanov.

Vrednost rek:

1) viri sladke vode za industrijo, oskrbo z vodo v kmetijstvu;

2) viri električne energije;

3) transportne poti (vključno z izgradnjo ladijskih kanalov);

4) kraji ulova in vzreje rib; počitek itd.

Na številnih rekah so bili zgrajeni rezervoarji - veliki umetni rezervoarji. Pozitivne posledice njihove gradnje: ustvarjajo vodne rezerve, omogočajo uravnavanje nivoja vode v reki in preprečevanje poplav, izboljšajo prometne razmere in omogočajo ustvarjanje rekreacijskih območij. Negativne posledice gradnje rezervoarjev na rekah: poplavljanje velikih površin z rodovitnimi poplavnimi zemljišči, podzemna voda se dviga okoli akumulacije, kar vodi do premočenja zemljišč, motene so razmere habitata rib, moten je naravni proces nastanka poplavnih ravnic itd. Pred gradnjo novih rezervoarjev je treba opraviti temeljit znanstveni razvoj.

jezera – rezervoarji počasne izmenjave vode, ki se nahajajo v naravnih depresijah na površini kopnega.

Na lego jezer vpliva podnebje, ki določa njihovo prehrano in režim, ter dejavniki nastanka jezerskih kotanj.

Izvor jezerske kotanje so lahko:

1) tektonski(nastanejo v prelomih zemeljske skorje, običajno globoke in imajo bregove s strmimi pobočji - Bajkal, največja jezera v Afriki in Severni Ameriki);

2) vulkanski(v kraterjih izumrlih vulkanov - jezero Kronotskoye na Kamčatki);

3) ledeniški(značilnost za območja, ki so izpostavljena poledenitev, na primer jezera polotoka Kola);

4) kras(značilno za območja razširjenosti topnih kamnin - mavec, kreda, apnenec, se pojavijo na mestih okvar, ko se kamnine raztopijo v podzemni vodi);

5) zajezeno(imenujejo jih tudi jezovi; nastanejo kot posledica blokiranja struge s kamnitimi bloki med plazovi v gorah - jezero Sarez v Pamirju);

6) mrtvica(jezero na poplavni ravnici ali nižji terasi nad poplavno ravnico je odsek reke, ločen od glavnega kanala);

7) umetno(rezervoarji, ribniki).

Jezera se napajajo z atmosferskimi padavinami, podzemnimi in površinskimi vodami, ki se pritekajo vanje. Glede na vodni režim ločijo odplake in brez odtoka jezera. Reka (reke) izteka iz odpadnih jezer - Bajkal, Onega, Ontario, Viktorija itd. Iz jezer brez odtokov ne izteka nobena reka - Kaspijsko, Mrtvo, Čad itd. Endorhejska jezera so praviloma bolj mineralizirana. Glede na stopnjo slanosti vode so jezera sladka in slana.

Izvor Obstajata dve vrsti jezerske vodne mase:

1) jezera, katerih vodna masa je atmosferskega izvora (takšna jezera prevladujejo po številu);

2) relikvija ali preostanek - so bili nekoč del Svetovnega oceana (Kaspijsko jezero itd.)

Razporeditev jezer je odvisna od podnebja, zato je geografska porazdelitev jezer do neke mere conska.

Jezera so velikega pomena: vplivajo na podnebje sosednjega ozemlja (vlažnost in toplotne razmere), uravnavajo tok rek, ki tečejo iz njih. Gospodarski pomen jezer: uporabljajo se kot komunikacijske poti (manjše od rek), za ribolov in rekreacijo ter oskrbo z vodo. Z dna jezer pridobivajo soli in zdravilno blato.

močvirja- prekomerno vlažna zemljišča, pokrita z rastlinjem, ki ljubi vlago, s plastjo šote najmanj 0,3 m. Voda v močvirjih je v vezanem stanju.

Barja nastanejo zaradi zaraščanja jezer in zamočvirjenosti zemlje.

nižinska močvirja hranijo se s podtalnico ali rečno vodo, relativno bogato s solmi. Posledično se tam naseli vegetacija, ki je precej zahtevna za prehranske snovi (šaš, preslica, trst, zeleni mah, breza, jelša).

Dvignjena barja se hranijo neposredno z atmosferskimi padavinami. Nahajajo se v porečjih. Za vegetacijo je značilna omejena vrstna sestava, saj ni dovolj mineralnih soli (leduma, brusnice, borovnice, sphagnum, bor). Prehodna močvirja zasedajo vmesni položaj. Zanje je značilen velik pretok vode in nizek pretok. Nižinska in visoka barja sta dve stopnji naravnega razvoja barij. Nižinsko barje skozi vmesno stopnjo prehodnega barja postopoma prehaja v dvignjeno.

Glavni razlog za nastanek velikih močvirij je prekomerna vlažnost podnebja v kombinaciji z visoko stopnjo podzemne vode zaradi tesnega pojavljanja vodoodpornih kamnin in ravnega reliefa na površini.

Razporeditev močvirja je odvisna tudi od podnebja, kar pomeni, da je v določeni meri tudi conska. Večina močvirja je v gozdnem pasu zmernega pasu in v pasu tundre. Velika količina padavin, nizka izhlapevanje in prepustnost tal, ploskost in šibka razčlenitev medrečja prispevajo k zamočrtju.

Ledeniki– atmosferska voda se je spremenila v led. Ledeniki se zaradi svoje plastičnosti nenehno premikajo. Pod vplivom gravitacije hitrost njihovega gibanja doseže nekaj sto metrov na leto. Gibanje se upočasni ali pospeši, odvisno od količine padavin, segrevanja ali ohladitve podnebja, v gorah pa na gibanje ledenikov vplivajo tektonska dviganja.

Ledeniki nastanejo tam, kjer med letom zapade več snega, kot se ima čas, da se stopi. Na Antarktiki in Arktiki so takšne razmere ustvarjene že na morski gladini ali nekoliko višje. V ekvatorialnih in tropskih zemljepisnih širinah se sneg lahko nabira le na velikih nadmorskih višinah (nad 4,5 km v ekvatorialnih, 5-6 km v tropskih). Zato je tam višina snežne meje višja. snežna meja- meja, nad katero v gorah ostane netajoči se sneg. Višina snežne meje je določena s temperaturo, ki je povezana z zemljepisno širino območja in stopnjo kontinentalnosti njegovega podnebja, količino trdnih padavin.

Skupna površina ledenikov je 11% površine kopnega s prostornino 30 milijonov km3. Če bi se stopili vsi ledeniki, bi se gladina Svetovnega oceana dvignila za 66 m.

Pločasti ledeniki pokrivajo zemeljsko površino, ne glede na reliefne oblike v obliki ledenih pokrovov in ščitov, pod katerimi se skrivajo vse neravnine reliefa. Gibanje ledu v njih poteka od središča kupole do obrobja v radialnih smereh. Led teh pokrovov je velike debeline in opravlja veliko uničujoče delo na svoji postelji: nosi detritni material in ga spreminja v morene. Primera ledenikov iz plošč sta led Antarktike in Grenlandije. Ogromni bloki ledu se nenehno odlomijo z roba teh ledenih pokrovov - ledene gore. Ledene gore lahko obstajajo do 4-10 let, dokler se ne stopijo. Leta 1912 je Titanik potonil zaradi trka z ledeno goro v Atlantskem oceanu. Razvijajo se projekti za transport ledenih gora za oskrbo s sladko vodo v sušnih predelih sveta.

Tako pri sodobnih kot starodavnih ledenikih izpod ledenika v široki fronti iztekajo staljene ledeniške vode, ki nalagajo peščene nanose.

gorskih ledenikov veliko manjše od pokrovnih stekel. V gorskih ledenikih gibanje ledu poteka po pobočju doline. Tečejo kot reke in poniknejo pod snežno mejo. Ko se premikajo, ti ledeniki poglabljajo doline.

Ledeniki so rezervoarji sladke vode, ki jih je ustvarila narava. Reke, ki se začnejo v ledenikih, se napajajo z njihovimi taljenimi vodami. To je še posebej pomembno za sušna območja.

Permafrost. Pod permafrostom ali permafrostom je treba razumeti plasti zmrznjenih kamnin, ki se dolgo ne odtajajo - od nekaj let do deset in sto tisoč let. Voda v permafrostu je v trdnem stanju, v obliki ledenega cementa. Pojav permafrosta se pojavi v razmerah zelo nizkih zimskih temperatur in nizke snežne odeje. Takšne razmere so bile v obrobnih predelih starodavnih ledenih plošč, pa tudi v sodobnih razmerah v Sibiriji, kjer je pozimi malo snega in izjemno nizke temperature. Razloge za širjenje permafrosta je mogoče razložiti tako z zapuščino ledene dobe kot s sodobnimi ostrimi podnebnimi razmerami. Permafrost ni nikjer tako razširjen kot v Rusiji. Posebej izstopa območje neprekinjenega permafrosta z debelino plasti do 600-800 m. To območje ima najnižje zimske temperature (na primer izliv Viljuj).

Permafrost vpliva na oblikovanje naravnih teritorialnih kompleksov. Prispeva k razvoju termokraških procesov, pojavu nasipov, poledice, vpliva na obseg in sezonsko razporeditev podzemnega in površinskega odtoka, talnega in vegetacijskega pokrova. Pri razvoju mineralnih surovin, izkoriščanju podtalnice, gradnji objektov, mostov, cest, jezov in kmetijskih delih je treba preučevati zmrznjena tla.

Svetovni ocean- celotno vodno telo. Svetovni ocean zavzema več kot 70% celotne površine Zemlje. Razmerje med oceanom in kopnim na severni in južni polobli je različno. Na severni polobli ocean zaseda 61% površine, na južni - 81%.

Svetovni ocean je razdeljen na štiri oceane - Pacifik, Atlantik, Indijski, Arktični.

V zadnjem času so bile izvedene obsežne raziskave na južni polobli, zlasti na Antarktiki. Kot rezultat teh študij so znanstveniki predstavili idejo o ločitvi Južnega oceana kot neodvisnega dela Svetovnega oceana. Južni ocean po njihovem mnenju vključuje južne dele Tihega, Atlantskega, Indijskega oceana, pa tudi morja, ki obkrožajo Antarktiko.

Velikost oceanov: Pacifik - 180 milijonov km2; Atlantik - 93 milijonov km2; Indija - 75 milijonov km2; Arktika - 13 milijonov km2.

Meje oceanov so pogojne. Osnova za delitev oceanov je neodvisen sistem tokov, porazdelitev slanosti, temperature.

Povprečna globina Svetovnega oceana je 3700 m. Največja globina je 11 022 m (Marianski rov v Tihem oceanu).

morja- deli oceanov, ki so v večji ali manjši meri ločeni od kopnega, za katere je značilen poseben hidrološki režim. Razlikovati med celinskim in obrobnim morjem. celinskih morjih gredo globoko v notranjost celine (Sredozemlje, Baltik). obrobna morja običajno mejijo na kopno na eni strani, na drugi pa relativno prosto komunicirajo z oceanom (Barents, Okhotsk).

zalivov- bolj ali manj pomembna območja oceana ali morja, ki se zarežejo v kopno in imajo široko povezavo z oceanom. Mali zalivi se imenujejo zalivi. Globoki, vijugasti, dolgi zalivi s strmimi bregovi - fjordov.

Ožine- bolj ali manj ozka vodna telesa, ki povezujejo dva sosednja oceana ali morja.

Relief dna oceanov. Relief Svetovnega oceana ima naslednjo strukturo (slika 11). 3/4 površine Svetovnega oceana zavzemajo globine od 3000 do 6000 m, torej ta del oceana spada v njegovo dno.

Slanost svetovnega oceana. V oceanski vodi so koncentrirane različne soli: natrijev klorid (daje vodi slan okus) - 78 % celotne količine soli, magnezijev klorid (daje vodi grenak okus) - 11 %, druge snovi. Slanost morske vode se izračuna v ppm (v razmerju določene količine snovi na 1000 utežnih enot), označena z ‰. Slanost oceana ni enaka, giblje se od 32‰ do 38‰. Stopnja slanosti je odvisna od količine padavin, izhlapevanja, pa tudi od razsoljevanja z vodami rek, ki se izlivajo v morje. Slanost se spreminja tudi z globino. Do globine 1500 m se slanost v primerjavi s površjem nekoliko zmanjša. Globlje so spremembe slanosti vode nepomembne, skoraj povsod je 35‰. Najmanjša slanost - 5‰ - v Baltskem morju, največja - do 41‰ - v Rdečem morju.

Tako je slanost vode odvisna od:

1) o razmerju padavin in izhlapevanja, ki se razlikuje glede na geografsko širino (ker se spreminjata temperatura in tlak); manjša slanost je lahko tam, kjer količina padavin presega izhlapevanje, kjer je velik dotok rečnih voda, kjer se topi led;

2) iz globine.

Največja slanost Rdečega morja je posledica dejstva, da obstaja razpoka. Na dnu opazimo izbruhnjene mlade bazaltne lave, katerih nastanek kaže na dvig snovi iz plašča in širjenje zemeljske skorje v Rdečem morju. Poleg tega se Rdeče morje nahaja v tropskih zemljepisnih širinah - obstaja veliko izhlapevanje in majhna količina padavin, reke ne tečejo vanj.

V oceanski vodi se raztopijo tudi plini: dušik, kisik, ogljikov dioksid itd.

Morski (oceanski) tokovi.morski tokovi- horizontalno premikanje vodnih mas v določeni smeri. Tokove lahko razvrstimo na več načinov. V primerjavi s temperaturo okoliške oceanske vode ločimo tople, hladne in nevtralne tokove. Glede na čas obstoja ločimo kratkotrajne ali epizodične, periodične (sezonski monsun v Indijskem oceanu, plimovanje v obalnih delih oceanov) in trajne tokove. Glede na globino ločimo površinske tokove (pokrivajo plast vode na površini), globoke in pridnene tokove.

Morske vodne mase se premikajo zaradi različnih razlogov. Glavni vzrok morskih tokov je veter, vendar je gibanje vode lahko posledica kopičenja vode v katerem koli delu oceana, pa tudi razlike v gostoti vode v različnih delih oceana in drugih razlogov. Zato so tokovi v svojem izvoru:

1) drift - povzročajo stalni vetrovi (severni in južni pasati, potek zahodnih vetrov);

2) veter - nastane zaradi delovanja sezonskih vetrov (poletni monsunski vetrovi v Indijskem oceanu);

3) odplake - nastanejo zaradi razlike v nivoju vode v različnih delih oceana, ki tečejo iz območij presežne vode (Zalivski tok, brazilski, vzhodnoavstralski);

4) kompenzacijski - kompenzirajo (kompenzirajo) odtok vode iz različnih delov oceana (Kalifornija, Peru, Benguela);

5) gostota (konvekcija) - nastane kot posledica neenakomerne porazdelitve gostote oceanske vode zaradi različnih temperatur in slanosti (Gibraltarski tok);

6) plimski tokovi - nastanejo v povezavi s privlačnostjo lune.

Morski tokovi praviloma obstajajo zaradi kombinacije več razlogov.

Tokovi imajo velik vpliv na podnebje, predvsem obalnih območij, ki potekajo ob zahodni ali vzhodni obali celin.

Tokovi tečejo naprej vzhodne obale(odpadki), prenašajo vodo iz toplejših ekvatorialnih širin na hladnejše. Zrak nad njimi je topel, nasičen z vlago. Ko se premikate severno ali južno od ekvatorja, se zrak ohladi, se približa nasičenju in se zato obori na obali, kar zmehča temperaturo.

tokovi mimo zahodne obale celine (kompenzacijske), pojdite od hladnejših do toplejših zemljepisnih širin, zrak se segreje, odmakne od nasičenosti, ne daje padavin. To je eden od glavnih razlogov za nastanek puščav na zahodnih obalah celin.

Potek zahodnih vetrov izrazita le na južni polobli.

To je razloženo z dejstvom, da tam v zmernih zemljepisnih širinah skoraj ni kopnega, vodne mase se prosto gibljejo pod vplivom zahodnih vetrov zmernih zemljepisnih širin. Na severni polobli razvoj podobnega toka ovirajo celine.

Smer tokov določa splošno kroženje ozračja, odklonska sila vrtenja Zemlje okoli svoje osi, topografija oceanskega dna in obrisi celin.

Temperatura površinske vode. Voda oceana se segreva s pritokom sončne toplote na njeno površino. Temperatura površinskih voda je odvisna od zemljepisne širine kraja. Na nekaterih območjih oceana to porazdelitev moti neenakomerna porazdelitev kopnega, oceanski tokovi, stalni vetrovi in ​​odtok s celin. Temperatura se naravno spreminja z globino. In sprva temperatura pade zelo hitro, nato pa precej počasi. Povprečna letna temperatura površinskih voda Svetovnega oceana je +17,5 °C. Na globini 3-4 tisoč m se običajno zadržuje v območju od +2 do 0 °C.

Led v oceanih . Zmrzišče slane oceanske vode je za 1-2 °C nižje kot sladke vode. Vode Svetovnega oceana so pokrite z ledom le na arktičnih in antarktičnih širinah, kjer je zima dolga in hladna. Nekatera plitva morja, ki ležijo v zmernem pasu, so prekrita tudi z ledom.

Razlikovati med letnim in večletnim ledom. Morski led je lahko negibno(povezan z zemljišči) oz plavajoče(ledeči led). V Arktičnem oceanu led plava in ostane vse leto.

Poleg ledu, ki nastane v samem oceanu, je led, ki se je odlomil od ledenikov, ki se spuščajo v ocean z arktičnih otokov in ledene celine Antarktike. Nastanejo ledene gore - ledene gore, ki plavajo v morju. Ledene gore dosežejo dolžino 2 km ali več na višini nad 100 m. Posebno velike so ledene gore južne poloble.

Vrednost oceanov. Ocean umirja podnebje celotnega planeta. Ocean služi kot hranilnik toplote. Splošno kroženje ozračja in splošno kroženje oceana sta medsebojno povezana in soodvisna.

Gospodarski pomen oceana je ogromen. Bogastvo organskega sveta oceana je razdeljeno na bentos- organski svet oceanskega dna, plankton- vsi organizmi, ki pasivno plavajo v debelini oceanskih voda, nekton Aktivno plavajoči organizmi na dnu oceana. Ribe predstavljajo do 90 % vseh organskih virov v oceanu.

Velika prometna vrednost oceanov.

Ocean je bogat z energetskimi viri. Na obali Francije je plimska elektrarna. V območjih morskega pasu se proizvajata nafta in plin. Ogromne zaloge feromanganovih vozličev so zgoščene na dnu oceana. Skoraj vsi kemični elementi so raztopljeni v morski vodi. Sol, brom, jod in uran se pridobivajo v industrijskem obsegu.

Zemljišče v oceanu: otoki- razmeroma majhne površine, z vseh strani obdane z vodo.

Otoki so po izvoru razdeljeni na:

1) celino (deli celine, ločeni z morjem) - Madagaskar, Britanski otoki);

2) vulkanski (nastanejo med izbruhom vulkanov na dnu morja; izmetni produkti izbruha tvorijo stožce s strmimi pobočji, ki se dvigajo nad oceansko gladino);

3) korale (povezane z morskimi organizmi - koralni polipi; okostja mrtvih polipov tvorijo ogromne kamnine iz gostega apnenca, od zgoraj so nenehno zgrajene s polipi). Ob obalah se oblikujejo koralni grebeni - podvodne ali rahlo štrleče apnenčaste skale nad morsko gladino. Koralni otoki, ki niso povezani z obalo celine, so pogosto obročasti z laguno na sredini in se imenujejo atoli. Koralni otoki nastanejo le v tropskih zemljepisnih širinah, kjer je voda dovolj topla, da lahko živijo polipi.

Največji otok je Grenlandija, sledijo Nova Gvineja, Kalimantan, Madagaskar. Ponekod je otokov malo, drugje tvorijo grozde - arhipelage.

polotoki- deli kopnega, ki štrlijo v morje ali jezero. Po poreklu se polotoki razlikujejo:

1) ločena, ki v geološkem smislu služi kot nadaljevanje celine (na primer Balkanski polotok);

2) pritrjen, ki nima nobene zveze s celino v geološkem smislu (Hindostan).

Največji polotoki: Kola, Skandinavski, Iberski, Somalija, Arabija, Mala Azija, Hindustan, Koreja, Indokina, Kamčatka, Čukči, Labrador itd.

Vzdušje

Vzdušje- zračni ovoj, ki obdaja svet, ki je z njo povezan z gravitacijo in sodeluje pri njegovem dnevnem in letnem kroženju.

atmosferski zrak je sestavljena iz mehanske mešanice plinov, vodne pare in nečistoč. Sestava zraka do višine 100 km je 78,09 % dušika, 20,95 % kisika, 0,93 % argona, 0,03 % ogljikovega dioksida, le 0,01 % pa predstavljajo vsi drugi plini: vodik, helij, vodna para, ozon. Plini, ki sestavljajo zrak, se nenehno mešajo. Odstotek plinov je dokaj konstanten. Vendar pa je vsebnost ogljikovega dioksida različna. Kurjenje nafte, plina, premoga, zmanjševanje števila gozdov vodi do povečanja ogljikovega dioksida v ozračju. To prispeva k zvišanju temperature zraka na Zemlji, saj ogljikov dioksid prenaša sončno energijo na Zemljo in zemeljsko toplotno sevanje zamuja. Tako je ogljikov dioksid nekakšna "izolacija" Zemlje.

V ozračju je malo ozona. Na nadmorski višini 25-35 km opazimo koncentracijo tega plina, tako imenovani ozonski zaslon (ozonska plast). Ozonski zaslon opravlja najpomembnejšo zaščitno funkcijo - zamuja ultravijolično sevanje Sonca, ki škodi vsemu življenju na Zemlji.

atmosferska voda je v zraku v obliki vodne pare ali suspendiranih produktov kondenzacije (kapljice, ledeni kristali).

Atmosferske nečistoče(aerosoli) - tekoči in trdni delci, ki se nahajajo predvsem v nižjih plasteh ozračja: prah, vulkanski pepel, saje, kristali ledu in morske soli itd. Količina atmosferskih nečistoč v zraku se poveča ob močnih gozdnih požarih, prašnih nevihtah, vulkanski izbruhi. Spodnja površina vpliva tudi na količino in kakovost atmosferskih nečistoč v zraku. Torej, nad puščavami je veliko prahu, nad mesti je veliko majhnih trdnih delcev, saj.

Prisotnost nečistoč v zraku je povezana z vsebnostjo vodne pare v njem, saj prah, ledeni kristali in drugi delci služijo kot jedra, okoli katerih se kondenzira vodna para. Tako kot ogljikov dioksid tudi atmosferska vodna para služi kot zemeljski "izolator": zadržuje sevanje z zemeljske površine.

Masa atmosfere je milijoninka mase Zemlje.

Struktura ozračja. Ozračje ima večplastno strukturo. Plasti ozračja ločimo na podlagi sprememb temperature zraka z višino in drugih fizikalnih lastnosti (tabela 1)

Tabela 1. Struktura atmosfere in zgornje meje Sprememba temperature Sfera atmosfere Višina spodnjih glede na višino

Troposfera – spodnja plast atmosfere, ki vsebuje 80 % zraka in skoraj vso vodno paro. Debelina troposfere je različna. V tropskih zemljepisnih širinah - 16-18 km, v zmernih zemljepisnih širinah - 10-12 km, v polarnih - 8-10 km. Povsod v troposferi se temperatura zraka zniža za 0,6 °C na vsakih 100 m vzpona (ali 6 °C na 1 km). Za troposfero je značilno navpično (konvekcija) in horizontalno (veter) gibanje zraka. V troposferi nastajajo vse vrste zračnih mas, nastajajo cikloni in anticikloni, nastajajo oblaki, padavine, megle. Vreme se oblikuje predvsem v troposferi. Zato je preučevanje troposfere še posebej pomembno. Spodnja plast troposfere se imenuje površinski sloj, za katero je značilna visoka vsebnost prahu in vsebnost hlapnih mikroorganizmov.

Prehodna plast iz troposfere v stratosfero se imenuje tropopavza. Močno poveča redčenje zraka, njegova temperatura pade na -60 ° C nad polovi na -80 ° C nad tropi. Nižja temperatura zraka nad tropi je posledica močnih vzpenjajočih se zračnih tokov in višje lege troposfere.

Stratosfera Plast atmosfere med troposfero in mezosfero. Plinska sestava zraka je podobna troposferi, vendar vsebuje veliko manj vodne pare in več ozona. Na nadmorski višini od 25 do 35 km opazimo najvišjo koncentracijo tega plina (ozonski zaslon). Do višine 25 km se temperatura z višino malo spreminja, nad njo pa začne naraščati. Temperatura se spreminja glede na zemljepisno širino in letni čas. V stratosferi opazimo biserne oblake, zanj so značilne velike hitrosti vetra in curki zraka.

Za zgornjo atmosfero so značilne aurore in magnetne nevihte. Eksosfera- zunanja krogla, iz katere lahko lahki atmosferski plini (na primer vodik, helij) tečejo v vesolje. Ozračje nima ostre zgornje meje in postopoma prehaja v vesolje.

Prisotnost atmosfere je za Zemljo zelo pomembna. Preprečuje čezmerno segrevanje zemeljske površine podnevi in ​​hlajenje ponoči; ščiti zemljo pred ultravijoličnim sevanjem sonca. Pomemben del meteoritov gori v gostih plasteh atmosfere.

V interakciji z vsemi lupinami Zemlje je atmosfera vključena v prerazporeditev vlage in toplote na planetu. Je pogoj za obstoj organskega življenja.

Sončno sevanje in temperatura zraka. Zrak segreva in ohlaja zemeljska površina, ki pa jo segreva sonce. Celotna količina sončnega sevanja se imenuje sončno sevanje. Glavni del sončnega sevanja je razpršen v svetovnem prostoru, le en dvomilijardni del sončnega sevanja doseže Zemljo. Sevanje je lahko neposredno ali razpršeno. Sončno sevanje, ki na jasen dan doseže zemeljsko površino v obliki neposredne sončne svetlobe, ki izhaja iz sončnega diska, se imenuje neposredno sevanje. Sončno sevanje, ki se je razpršilo v ozračju in pride na površje Zemlje iz celotnega neba, se imenuje razpršeno sevanje. Razpršeno sončno sevanje igra pomembno vlogo v energetski bilanci Zemlje, saj je v oblačnem vremenu, zlasti na visokih zemljepisnih širinah, edini vir energije v površinskih plasteh ozračja. Imenuje se celota neposrednega in razpršenega sevanja, ki vstopa v vodoravno površino skupno sevanje.

Količina sevanja je odvisna od trajanja izpostavljenosti površini sončnih žarkov in vpadnega kota. Manjši kot je vpadni kot sončnih žarkov, manj sončnega sevanja prejme površina in posledično se zrak nad njo manj segreje.

Tako se količina sončnega sevanja zmanjša pri premikanju od ekvatorja do polov, saj se s tem zmanjša vpadni kot sončnih žarkov in trajanje osvetlitve ozemlja pozimi.

Na količino sončnega sevanja vplivata tudi oblačnost in preglednost ozračja.

Največje skupno sevanje obstaja v tropskih puščavah. Na polih na dan solsticija (na severu - 22. junija, na jugu - 22. decembra), ko sonce zaide, je skupno sončno sevanje večje kot na ekvatorju. Toda zaradi dejstva, da bela površina snega in ledu odbija do 90 % sončnih žarkov, je količina toplote zanemarljiva in površina zemlje se ne segreje.

Celotno sončno sevanje, ki vstopa na zemeljsko površino, se delno odbija od njega. Imenuje se sevanje, ki se odbija od površine zemlje, vode ali oblakov, na katere pade odseva.Še vedno pa večino sevanja absorbira zemeljska površina in se spremeni v toploto.

Ker se zrak segreva s površine zemlje, njegova temperatura ni odvisna samo od zgoraj naštetih dejavnikov, temveč tudi od višine nad gladino oceana: višje kot je območje, nižja je temperatura (pade za 6 °C z vsak kilometer v troposferi).

Vpliva na temperaturo in razporeditev zemlje in vode, ki se različno ogrevata. Zemlja se hitro segreje in hitro ohladi, voda se segreje počasi, vendar dlje zadrži toploto. Tako je zrak nad kopnim podnevi toplejši kot nad vodo, ponoči pa hladnejši. Ta vpliv se ne odraža le v dnevnih, temveč tudi v sezonskih značilnostih sprememb temperature zraka. Tako so na obalnih območjih v sicer enakih razmerah poletja hladnejša, zime pa toplejše.

Zaradi ogrevanja in ohlajanja zemeljskega površja podnevi in ​​ponoči se v toplih in hladnih letnih časih temperatura zraka spreminja čez dan in leto. Najvišje temperature površinske plasti so opažene v puščavskih predelih Zemlje - v Libiji blizu mesta Tripoli +58 °C, v Dolini smrti (ZDA), v Termezu (Turkmenistan) - do +55 °C. Najnižja - v notranjosti Antarktike - do -89 ° C. Leta 1983 je bila na postaji Vostok na Antarktiki zabeležena -83,6 °C - najnižja temperatura zraka na planetu.

Temperatura zraka- široko uporabljena in dobro raziskana vremenska značilnost. Temperatura zraka se meri 3-8 krat na dan, pri čemer se določi povprečna dnevna; glede na povprečno dnevno se določi povprečno mesečno, glede na povprečno mesečno - povprečno letno. Porazdelitve temperature so prikazane na zemljevidih. izoterm. Običajno se uporabljajo julijske, januarske in letne temperature.

Atmosferski tlak. Zrak, tako kot vsako telo, ima maso: 1 liter zraka na morski gladini ima maso približno 1,3 g. Na vsak kvadratni centimeter zemeljske površine atmosfera pritiska s silo 1 kg. Ta povprečni zračni tlak nad oceansko gladino na zemljepisni širini 45 ° pri temperaturi 0 ° C ustreza teži živosrebrovega stebra, visokega 760 mm in 1 cm2 v preseku (ali 1013 mb.). Ta tlak se šteje za normalen tlak.

Atmosferski tlak - sila, s katero atmosfera pritiska na vse predmete v njej in na zemeljski površini. Tlak je na vsaki točki atmosfere določen z maso zgornjega stolpca zraka z osnovo, ki je enaka ena. Z naraščanjem nadmorske višine se atmosferski tlak zmanjšuje, saj višja kot je točka, nižja je višina zračnega stolpca nad njo. Ko se dviga, se zrak redči in njegov tlak se zmanjša. V visokogorju je pritisk precej manjši kot na morski gladini. Ta pravilnost se uporablja pri določanju absolutne višine območja z velikostjo tlaka.

barična faza je navpična razdalja, pri kateri se atmosferski tlak zmanjša za 1 mm Hg. Umetnost. V spodnjih plasteh troposfere se do višine 1 km tlak zmanjša za 1 mm Hg. Umetnost. za vsakih 10 metrov višine. Višji kot je, počasneje se tlak znižuje.

V vodoravni smeri na zemeljskem površju se tlak neenakomerno spreminja, odvisno od časa.

barični gradient- indikator, ki označuje spremembo atmosferskega tlaka nad zemeljsko površino na enoto razdalje in vodoravno.

Velikost tlaka je poleg višine terena nad morsko gladino odvisna od temperature zraka. Tlak toplega zraka je manjši od tlaka hladnega zraka, ker se zaradi segrevanja razširi, pri ohlajanju pa skrči. Ko se temperatura zraka spreminja, se njegov tlak spreminja.

Ker je sprememba temperature zraka na zemeljski obli conska, je zoniranje značilno tudi za porazdelitev atmosferskega tlaka na zemeljskem površju. Pas nizkega tlaka se razteza vzdolž ekvatorja, na zemljepisnih širinah 30-40 ° na severu in jugu - pasovi visokega tlaka, na zemljepisnih širinah 60-70 ° je tlak spet nizek, na polarnih širinah pa območja visokega tlaka. Porazdelitev območij visokega in nizkega tlaka je povezana s posebnostmi ogrevanja in gibanja zraka v bližini zemeljskega površja. V ekvatorialnih zemljepisnih širinah se zrak skozi vse leto dobro segreje, se dviga in širi proti tropskim zemljepisnim širinam. Ko se približuje zemljepisnim širinam 30-40°, se zrak ohladi in potopi, kar ustvarja pas visokega tlaka. V polarnih zemljepisnih širinah hladen zrak ustvarja območja z visokim pritiskom. Hladen zrak se nenehno spušča, na njegovo mesto pa prihaja zrak iz zmernih zemljepisnih širin. Odtok zraka na polarne širine je razlog, da se v zmernih širinah ustvari pas nizkega tlaka.

Tlačni pasovi obstajajo ves čas. Le rahlo se premaknejo proti severu ali jugu, odvisno od letnega časa (»po Soncu«). Izjema je nizkotlačni pas severne poloble. Obstaja samo poleti. Poleg tega se nad Azijo oblikuje ogromno območje nizkega tlaka s središčem v tropskih zemljepisnih širinah - azijski nizki. Njegov nastanek je razložen z dejstvom, da je nad ogromnim kopnim zrakom zelo topel. Pozimi se zemlja, ki zavzema pomembna območja na teh zemljepisnih širinah, zelo ohladi, pritisk nad njo se poveča in na celinah nastanejo območja visokega tlaka - azijski (sibirski) in severnoameriški (kanadski) zimski maksimumi atmosferskega tlaka . Tako se pozimi "poči" pas nizkega tlaka v zmernih zemljepisnih širinah severne poloble. Vztraja le nad oceani v obliki zaprtih območij nizkega tlaka - Aleutske in islandske nižine.

Vpliv porazdelitve kopnega in vode na vzorce spreminjanja atmosferskega tlaka se izraža tudi v tem, da skozi vse leto obstajajo barični maksimumi samo nad oceani: Azori (Severni Atlantik), Severni Pacifik, Južni Atlantik, Južni Pacifik, Južna Indija.

Atmosferski tlak se nenehno spreminja. Glavni razlog za spremembo tlaka je sprememba temperature zraka.

Atmosferski tlak se meri z uporabo barometri. Aneroidni barometer je sestavljen iz hermetično zaprte tankostenske škatle, znotraj katere se zrak redči. Ko se tlak spremeni, se stene škatle pritisnejo ali štrlijo. Te spremembe se prenašajo na roko, ki se premika na lestvici, graduirani v milibarih ali milimetrih.

Na zemljevidih ​​je prikazana porazdelitev tlaka na Zemlji izobare. Najpogosteje zemljevidi kažejo porazdelitev izobarjev v januarju in juliju.

Razporeditev območij in pasov atmosferskega tlaka pomembno vpliva na zračne tokove, vreme in podnebje.

veter je vodoravno gibanje zraka glede na zemeljsko površino. Nastane kot posledica neenakomerne porazdelitve atmosferskega tlaka in je njegovo gibanje usmerjeno iz območij z višjim tlakom v območja, kjer je tlak nižji. Zaradi nenehnega spreminjanja tlaka v času in prostoru se hitrost in smer vetra nenehno spreminjata. Smer vetra je določena z delom obzorja, iz katerega piha (sever piha od severa proti jugu). Hitrost vetra se meri v metrih na sekundo. Z višino se smer in moč vetra spreminjata zaradi zmanjšanja sile trenja, pa tudi zaradi spremembe baričnih gradientov. Torej je razlog za pojav vetra razlika v tlaku med različnimi območji, razlog za razliko v tlaku pa je razlika v ogrevanju. Na veter vpliva sila odklona Zemljine rotacije. Vetrovi so raznoliki po izvoru, značaju in pomenu. Glavni vetrovi so vetrovi, monsuni, pasati.

Veter– lokalni veter (morske obale, velika jezera, rezervoarji in reke), ki spreminja smer dvakrat na dan: podnevi piha s strani rezervoarja na kopno, ponoči pa s kopnega na rezervoar. Piši nastanejo zaradi dejstva, da se podnevi zemlja segreje bolj kot voda, zato se toplejši in lažji zrak nad kopnim dviga in na njegovo mesto vstopa hladnejši zrak s strani rezervoarja. Ponoči je zrak nad rezervoarjem toplejši (ker se počasneje ohlaja), zato se dviga, na njegovem mestu pa se premikajo zračne mase s kopnega – težje, hladnejše (slika 12). Druge vrste lokalnih vetrov so foehn, burja itd.

pasati- stalni vetrovi v tropskih predelih severne in južne poloble, ki pihajo iz območij visokega tlaka (25-35 ° S in S) do ekvatorja (v območje nizkega tlaka). Pod vplivom vrtenja Zemlje okoli svoje osi pasati odstopajo od prvotne smeri. Na severni polobli pihajo od severovzhoda proti jugozahodu, na južni polobli pa od jugovzhoda proti severozahodu. Za pasate je značilna velika stabilnost smeri in hitrosti. Pasati imajo velik vpliv na podnebje območij pod njihovim vplivom. To je še posebej očitno pri porazdelitvi padavin.

Monsuni – vetrovi, ki glede na letni čas spreminjajo smer v nasprotno ali blizu nje. V hladni sezoni pihajo s celine na ocean, v topli sezoni pa z oceana na celino.

Monsuni nastanejo zaradi razlike v zračnem tlaku, ki nastane zaradi neenakomernega segrevanja kopnega in morja. Pozimi je zrak nad kopnim hladnejši, nad oceanom - toplejši. Zato je pritisk višji nad celino, nižji - nad oceanom. Zato se zrak pozimi premika s celine (območje višjega tlaka) v ocean (nad katerega je tlak nižji). V topli sezoni - nasprotno: monsuni pihajo od oceana do celine. Zato na območjih monsunske razširjenosti padavine običajno padejo poleti.

Zaradi vrtenja Zemlje okoli svoje osi monsuni na severni polobli odstopajo v desno, na južni polobli pa v levo od prvotne smeri.

Monsuni so pomemben del splošnega kroženja ozračja. Razlikovati ekstratropski in tropski(ekvatorialni) monsuni. V Rusiji zunajtropski monsuni delujejo na ozemlju obale Daljnega vzhoda. Tropski monsuni so bolj izraziti, najbolj so značilni za južno in jugovzhodno Azijo, kjer v vlažnem obdobju v nekaterih letih pade več tisoč mm padavin. Njihovo nastajanje je razloženo z dejstvom, da se ekvatorialni nizkotlačni pas nekoliko premakne proti severu ali jugu, odvisno od letnega časa ("po Soncu"). Julija se nahaja na 15-20° S. sh. Zato jugovzhodni pasat južne poloble, ki hiti v ta pas nizkega tlaka, prečka ekvator. Pod vplivom odklonske sile vrtenja Zemlje (okoli svoje osi) na severni polobli spremeni smer in postane jugozahodna. To je poletni ekvatorialni monsun, ki prenaša morske zračne mase ekvatorialnega zraka na zemljepisno širino 20-28°. Ob srečanju s Himalajo na svoji poti vlažen zrak pusti na njihovih južnih pobočjih precejšnje količine padavin. Na postaji Cherrapunja v severni Indiji povprečna letna količina padavin preseže 10.000 mm na leto, v nekaterih letih pa celo več.

Iz visokotlačnih pasov pihajo vetrovi tudi proti polom, ki pa se z odklonom proti vzhodu spremenijo smer proti zahodu. Zato v zmernih zemljepisnih širinah zahodni vetrovi,čeprav niso tako stalni kot pasati.

Na polarnih območjih prevladujejo severovzhodni vetrovi na severni polobli in jugovzhodni vetrovi na južni polobli.

Cikloni in anticikloni. Zaradi neenakomernega segrevanja zemeljskega površja in odklonske sile vrtenja Zemlje nastajajo ogromni (do več tisoč kilometrov v premeru) atmosferski vrtinci – cikloni in anticikloni (slika 13).

Ciklon - naraščajoči vrtinec v atmosferi z zaprtim območjem nizkega tlaka, v katerem pihajo vetrovi od obrobja do središča (na severni polobli v nasprotni smeri urinega kazalca, na južni polobli v smeri urnega kazalca). Povprečna hitrost ciklona je 35-50 km/h, včasih pa tudi do 100 km/h. V ciklonu se zrak dvigne, kar vpliva na vreme. S pojavom ciklona se vreme močno spremeni: vetrovi se povečajo, vodna para se hitro kondenzira, kar povzroči močne oblake in padavine.

Anticiklon- padajoči atmosferski vrtinec z zaprtim območjem visokega tlaka, v katerem vetrovi pihajo od središča do obrobja (na severni polobli - v smeri urinega kazalca, na južni - v nasprotni smeri urinega kazalca). Hitrost gibanja anticiklonov je 30-40 km/h, vendar se lahko dolgo zadržujejo na enem mestu, zlasti na celinah. V anticiklonu se zrak spusti, ko se segreje, postane bolj suh, saj se hlapi, ki jih vsebuje, odstranijo iz nasičenosti. To praviloma izključuje nastanek oblakov v osrednjem delu anticiklona. Zato je v času anticiklone vreme jasno, sončno, brez padavin. Pozimi - zmrzal, poleti - vroče.

Vodna para v ozračju. V ozračju je vedno določena količina vlage v obliki vodne pare, ki je izhlapela s površine oceanov, jezer, rek, tal itd. Izhlapevanje je odvisno od temperature zraka, vetra (tudi šibek veter poveča izhlapevanje za faktor 3, ker ves čas odnaša zrak, nasičen z vodno paro in prinaša nove porcije suhega), narava reliefa, vegetacijski pokrov, barva tal.

Razlikovati volatilnost - količina vode, ki bi lahko izhlapela pod danimi pogoji na enoto časa, in izhlapevanje - dejansko izhlapena voda.

V puščavi je izhlapevanje veliko, izhlapevanje pa je zanemarljivo.

Zasičenost zraka. Pri vsaki določeni temperaturi lahko zrak sprejme vodno paro do znane meje (do nasičenja). Višja kot je temperatura, več vode lahko zadrži zrak. Če se nenasičen zrak ohladi, se bo postopoma približal točki nasičenosti. Temperatura, pri kateri postane dani nenasičen zrak nasičen, se imenuje rosišče.Če se nasičen zrak dodatno ohladi, se bo v njem začela zgostiti odvečna vodna para. Vlaga se bo začela kondenzirati, nastali bodo oblaki, nato bodo padale padavine. Zato je za opredelitev vremena potrebno vedeti relativna vlažnost - odstotek količine vodne pare v zraku do količine, ki jo lahko zadrži, ko je nasičen.

Absolutna vlažnost- količina vodne pare v gramih, ki je trenutno v 1 m3 zraka.

Atmosferske padavine in njihova tvorba. Padavine- voda v tekočem ali trdnem stanju, ki pada iz oblakov. oblaki so akumulacije produktov kondenzacije vodne pare, suspendiranih v ozračju - vodne kapljice ali ledeni kristali. Glede na kombinacijo temperature in stopnje vlage nastanejo kapljice ali kristali različnih oblik in velikosti. V zraku lebdijo majhne kapljice, večje začnejo padati v obliki rosenja (rose) ali drobnega dežja. Pri nizkih temperaturah nastanejo snežinke.

Vzorec nastajanja padavin je naslednji: zrak se ohladi (pogosteje, ko se dviga navzgor), se približuje nasičenju, vodna para kondenzira in nastanejo padavine.

Padavine merimo z merilnikom dežja - cilindričnim kovinskim vedrom višine 40 cm in s prečnim prerezom 500 cm2. Vse meritve padavin se seštejejo za vsak mesec in prikažejo se mesečne in nato letne količine padavin.

Količina padavin na območju je odvisna od:

1) temperatura zraka (vpliva na izhlapevanje in vsebnost vlage v zraku);

2) morski tokovi (nad površju toplih tokov se zrak segreje in nasiči z vlago; ko se prenese v sosednja, hladnejša območja, se padavine zlahka sprostijo iz njega. Nad hladnimi tokovi poteka nasprotni proces: izhlapevanje nad njimi je majhna; ko zrak, ki ni nasičen z vlago, vstopi v bolj toplo spodnjo površino, se razširi, njegova nasičenost z vlago se zmanjša in v njej se ne tvorijo padavine);

3) atmosferska cirkulacija (kjer se zrak premika iz morja na kopno, je več padavin);

4) višina kraja in smer gorovja (gore prisilijo, da se dvignejo z vlago nasičene zračne mase, kjer se zaradi ohlajanja kondenzira vodna para in nastanejo padavine; več padavin je na privetrnih pobočjih oz. gore).

Padavine so neenakomerne. Upošteva zakon zoniranja, torej se spreminja od ekvatorja do polov.

V tropskih in zmernih zemljepisnih širinah se količina padavin pri premikanju z obal v globine celin bistveno spremeni, kar je odvisno od številnih dejavnikov (ozračje, prisotnost oceanskih tokov, topografija itd.).

Padavine na večini sveta se pojavljajo neenakomerno skozi vse leto. V bližini ekvatorja se bo količina padavin med letom nekoliko spremenila, v subekvatorialnih širinah je suha sezona (do 8 mesecev), povezana z delovanjem tropskih zračnih mas, in deževna sezona (do 4 mesece), povezana z prihod ekvatorialnih zračnih mas. Ko se premaknete od ekvatorja do tropov, se trajanje sušne sezone poveča, deževna sezona pa se zmanjša. V subtropskih zemljepisnih širinah prevladujejo zimske padavine (prinašajo jih zmerne zračne mase). V zmernih zemljepisnih širinah padavine padajo skozi vse leto, v notranjosti celin pa več padavin v topli sezoni. V polarnih širinah prevladujejo tudi poletne padavine.

Vreme- agregatno stanje spodnje plasti ozračja na določenem območju v danem trenutku ali za določeno časovno obdobje.

Vremenske značilnosti - temperatura in vlažnost zraka, atmosferski tlak, oblačnost in padavine, veter.

Vreme je izjemno spremenljiv element naravnih razmer, podvržen dnevnim in letnim ritmom. Dnevni ritem je posledica ogrevanja zemeljske površine s sončnimi žarki podnevi in ​​ohlajanja ponoči. Letni ritem je določen s spremembo vpadnega kota sončnih žarkov med letom.

Vreme je zelo pomembno za človekovo gospodarsko dejavnost. Vreme preučujemo na meteoroloških postajah z različnimi instrumenti. Glede na informacije, prejete na vremenskih postajah, so sestavljene sinoptične karte. sinoptični zemljevid- vremenska karta, na kateri so atmosferske fronte in vremenski podatki v določenem trenutku naneseni s konvencionalnimi znaki (zračni tlak, temperatura, smer in hitrost vetra, oblačnost, položaj tople in hladne fronte, cikloni in anticikloni, vzorci padavin). Sinoptični zemljevidi se sestavljajo večkrat na dan, njihova primerjava vam omogoča, da določite poti gibanja ciklonov, anticiklonov in atmosferskih front.

atmosferska fronta- območje ločevanja zračnih mas različnih lastnosti v troposferi. Pojavi se, ko se množice hladnega in toplega zraka približata in srečata. Njegova širina doseže nekaj deset kilometrov z višino več sto metrov in včasih tisoče kilometrov z rahlim naklonom do zemeljske površine. Atmosferska fronta, ki poteka skozi določeno ozemlje, dramatično spremeni vreme. Med atmosferskimi frontami ločimo toplo in hladno fronto (slika 14)

topla fronta Nastane z aktivnim premikanjem toplega zraka proti hladnemu. Nato topel zrak teče na umikajoči se klin hladnega zraka in se dviga vzdolž vmesne ravnine. Ko se dviga, se ohladi. To vodi do kondenzacije vodne pare, nastanka cirusnih in nimbostratusnih oblakov ter padavin. S prihodom tople fronte se atmosferski tlak zmanjša, praviloma so z njim povezane segrevanje in padavine.

hladna fronta nastane, ko se hladen zrak premika proti toplemu. Hladen zrak, ki je težji, teče pod toplim zrakom in ga potiska navzgor. V tem primeru nastanejo stratokumulusni deževni oblaki, iz katerih padajo padavine v obliki ploh z nevihtami in nevihtami. Prehod hladne fronte je povezan s hlajenjem, povečanim vetrom in povečanjem preglednosti zraka.

Vremenske napovedi so velikega pomena. Vremenske napovedi so narejene za različne čase. Običajno je vreme napovedano za 24-48 ur, izdelava dolgoročnih vremenskih napovedi pa je povezana z velikimi težavami.

Podnebje- dolgotrajni vremenski režim, značilen za območje. Podnebje vpliva na nastanek tal, vegetacije, divjih živali; določa režim rek, jezer, močvirja, vpliva na življenje morij in oceanov, oblikovanje reliefa.

Porazdelitev podnebja na Zemlji je conska. Na svetu je več podnebnih območij.

Klimatska območja- širinski pasovi zemeljskega površja, ki imajo enoten režim temperatur zraka zaradi "norm" prihoda sončnega sevanja in tvorbe istovrstnih zračnih mas z značilnostmi njihovega sezonskega kroženja (tabela 2) .

zračne mase- velike količine zraka v troposferi, ki imajo bolj ali manj enake lastnosti (temperatura, vlažnost, vsebnost prahu itd.). Lastnosti zračnih mas so določene z ozemljem ali vodnim območjem, na katerem se oblikujejo.

Značilnosti conskih zračnih mas:

ekvatorialno - toplo in vlažno;

tropsko - toplo, suho;

zmerno - manj toplo, bolj vlažno kot tropsko, značilne so sezonske razlike

arktika in antarktika - hladno in suho.

Tabela 2.Podnebna območja in zračne mase, ki delujejo v njih

Znotraj glavnih (conskih) tipov VM obstajajo podtipi - celinski (nastali nad celino) in oceanski (nastali nad oceanom). Za zračno maso je značilna splošna smer gibanja, vendar so znotraj tega volumna zraka lahko različni vetrovi. Lastnosti zračnih mas se spreminjajo. Tako se morske zmerne zračne mase, ki jih zahodni vetrovi prenašajo na ozemlje Evrazije, ob premikanju proti vzhodu postopoma segrejejo (ali ohladijo), izgubijo vlago in se spremenijo v zmerno celinski zrak.

Dejavniki, ki tvorijo podnebje:

1) geografska širina kraja, saj je od nje odvisen kot naklona sončnih žarkov, kar pomeni količino toplote;

2) atmosferska cirkulacija - prevladujoči vetrovi prinašajo določene zračne mase;

3) oceanski tokovi (glej o atmosferskih padavinah);

4) absolutna višina kraja (temperatura pada z višino);

5) oddaljenost od oceana - na obalah so praviloma manj ostre temperaturne spremembe (dan in noč, letni časi); več padavin;

6) relief (gorske verige lahko ujamejo zračne mase: če se vlažna zračna masa na svoji poti sreča z gorami, se dvigne, ohladi, vlaga kondenzira in padavine padajo).

Podnebna območja se spreminjajo od ekvatorja do polov, saj se spreminja vpadni kot sončnih žarkov. To pa določa zakon zoniranja, to je spremembo sestavin narave od ekvatorja do polov. Znotraj podnebnih pasov ločimo podnebne regije - del podnebnega pasu, ki ima določeno vrsto podnebja. Podnebne regije nastanejo kot posledica vpliva različnih dejavnikov, ki tvorijo podnebje (posebnosti atmosferskega kroženja, vpliv oceanskih tokov itd.). Na primer, v zmernem podnebnem pasu severne poloble ločimo območja celinskega, zmernega celinskega, morskega in monsunskega podnebja.

Splošno kroženje ozračja- sistem zračnih tokov na zemeljski obli, ki prispeva k prenosu toplote in vlage iz enega območja v drugega. Zrak se premika iz območij z visokim tlakom v območja z nizkim tlakom. Območja visokega in nizkega tlaka nastanejo kot posledica neenakomernega segrevanja zemeljske površine.

Pod vplivom vrtenja Zemlje se zračni tokovi na severni polobli odmikajo v desno, na južni polobli pa v levo.

V ekvatorialnih širinah je zaradi visokih temperatur nenehno nizkotlačni pas s šibkimi vetrovi. Ogreti zrak se dviga in širi v višino proti severu in jugu. Pri visokih temperaturah in gibanju zraka navzgor ob visoki vlažnosti nastanejo veliki oblaki. Tukaj je veliko padavin.

Približno med 25 in 30 ° S. in yu. sh. zrak se spusti na površje Zemlje, kjer posledično nastanejo visokotlačni pasovi. V bližini Zemlje je ta zrak usmerjen proti ekvatorju (kjer je tlak nizek), na severni polobli se odmika v desno in na južni polobli v levo. Tako nastanejo pasati. V osrednjem delu visokotlačnih pasov je mirno območje: vetrovi so šibki. Zaradi padajočih tokov zraka se zrak posuši in segreje. V teh pasovih se nahajajo vroča in suha območja Zemlje.

V zmernih zemljepisnih širinah s središči okoli 60 ° S. in yu. sh. tlak je nizek. Zrak se dvigne in nato hiti v polarna območja. V zmernih zemljepisnih širinah prevladuje zahodni zračni promet (deluje odklonska sila vrtenja Zemlje).

Za polarne širine so značilne nizke temperature zraka in visok tlak. Zrak, ki prihaja iz zmernih zemljepisnih širin, se spušča na Zemljo in spet gre v zmerne zemljepisne širine s severovzhodnimi (na severni polobli) in jugovzhodnimi (na južni polobli) vetrovi. Padavin je malo (slika 15).

<<< Назад

Naprej >>>

Pošljite svoje dobro delo v bazo znanja je preprosto. Uporabite spodnji obrazec

Študentje, podiplomski študenti, mladi znanstveniki, ki uporabljajo bazo znanja pri študiju in delu, vam bodo zelo hvaležni.

Objavljeno na http://www.allbest.ru/

Uvod

Hitra rast človeške populacije in njene znanstvene in tehnične opremljenosti sta korenito spremenila razmere na Zemlji. Če se je v nedavni preteklosti vsa človeška dejavnost negativno kazala le na omejenih, čeprav številnih območjih in je bila moč udarca neprimerljivo manjša od močnega kroženja snovi v naravi, so zdaj obsegi naravnih in antropogenih procesov postali primerljivi in razmerje med njima se s pospeševanjem spreminja v smeri povečanja moči antropogenega vpliva na biosfero.

Nevarnost nepredvidljivih sprememb stabilnega stanja biosfere, na katero so zgodovinsko prilagojene naravne združbe in vrste, vključno s človekom samim, je ob ohranjanju običajnih načinov upravljanja tako velika, da so se sedanje generacije ljudi, ki živijo na Zemlji, soočale z nalogo nujno izboljšati vse vidike njihovega življenja v skladu s potrebo po ohranjanju obstoječega kroženja snovi in ​​energije v biosferi. Poleg tega obsežno onesnaževanje našega okolja z različnimi snovmi, ki so včasih povsem tuje za normalen obstoj človeškega telesa, predstavlja resno nevarnost za naše zdravje in dobro počutje prihodnjih generacij.

onesnaženje ozračja hidrosfere litosfere

1. Onesnaženost zraka

Atmosferski zrak je najpomembnejše naravno okolje, ki podpira življenje, in je mešanica plinov in aerosolov površinske plasti ozračja, ki je nastala med razvojem Zemlje, človekovo dejavnostjo in se nahaja zunaj stanovanjskih, industrijskih in drugih prostorov. Rezultati okoljskih študij, tako v Rusiji kot v tujini, nedvoumno kažejo, da je onesnaževanje površinskega ozračja najmočnejši, nenehno delujoč dejavnik, ki vpliva na človeka, prehranjevalno verigo in okolje. Atmosferski zrak ima neomejeno zmogljivost in igra vlogo najbolj mobilnega, kemično agresivnega in vseprodornega sredstva interakcije blizu površine komponent biosfere, hidrosfere in litosfere.

V zadnjih letih so bili pridobljeni podatki o bistveni vlogi ozonske plasti atmosfere za ohranjanje biosfere, ki absorbira ultravijolično sevanje Sonca, ki je škodljivo za žive organizme in tvori toplotno pregrado na višinah cca. 40 km, kar preprečuje ohlajanje zemeljske površine.

Ozračje ima intenziven vpliv ne le na človeka in bioto, temveč tudi na hidrosfero, tla in vegetacijo, geološko okolje, zgradbe, objekte in druge objekte, ki jih je ustvaril človek. Zato je varovanje atmosferskega zraka in ozonske plasti najpomembnejši okoljski problem, ki mu v vseh razvitih državah posvečajo veliko pozornost.

Onesnaženo ozračje tal povzroča raka pljuč, grla in kože, motnje centralnega živčevja, alergijske in respiratorne bolezni, okvare novorojenčkov in številne druge bolezni, katerih seznam določajo onesnaževala v zraku in njihovi skupni učinki na človeško telo. . Rezultati posebnih študij, opravljenih v Rusiji in v tujini, so pokazali, da obstaja tesna pozitivna povezava med zdravjem prebivalstva in kakovostjo atmosferskega zraka.

Glavni dejavniki vpliva atmosfere na hidrosfero so padavine v obliki dežja in snega ter v manjši meri smog in megla. Površinske in podzemne vode kopnega so pretežno atmosferska hrana, zato je njihova kemična sestava odvisna predvsem od stanja ozračja.

Negativni vpliv onesnažene atmosfere na tla in rastlinsko odejo je povezan tako s padavinami kislih padavin, ki iz tal izpirajo kalcij, humus in elemente v sledovih, kot tudi z motnjami fotosinteznih procesov, kar vodi v upočasnitev rasti. in smrt rastlin. Visoka občutljivost dreves (zlasti breze, hrasta) na onesnaženost zraka je bila ugotovljena že dolgo. Kombinirano delovanje obeh dejavnikov vodi do opaznega zmanjšanja rodovitnosti tal in izginotja gozdov. Kisle atmosferske padavine danes veljajo za močan dejavnik ne le pri preperevanju kamnin in poslabšanju kakovosti nosilnih tal, temveč tudi pri kemičnem uničenju umetnih objektov, vključno s kulturnimi spomeniki in zemeljskimi povezavami. Številne gospodarsko razvite države trenutno izvajajo programe za reševanje problema kislih padavin. Preko nacionalnega programa za vrednotenje kislih padavin, ustanovljenega leta 1980, so številne ameriške zvezne agencije začele financirati raziskave atmosferskih procesov, ki povzročajo kisli dež, da bi ocenili učinke kislega dežja na ekosisteme in razvili ustrezne ukrepe za ohranjanje. Izkazalo se je, da ima kisli dež večplasten vpliv na okolje in je posledica samočiščenja (pranja) ozračja. Glavna kislinska sredstva so razredčene žveplove in dušikove kisline, ki nastanejo med oksidacijskimi reakcijami žveplovih in dušikovih oksidov s sodelovanjem vodikovega peroksida.

Viri onesnaženja zraka

Naravni viri onesnaženja so: vulkanski izbruhi, prašne nevihte, gozdni požari, vesoljski prah, delci morske soli, proizvodi rastlinskega, živalskega in mikrobiološkega izvora. Stopnja takšne onesnaženosti se šteje za ozadje, ki se s časom malo spreminja.

Glavni naravni proces onesnaženja površinskega ozračja je vulkanska in tekoča aktivnost Zemlje.Veliki vulkanski izbruhi vodijo v globalno in dolgotrajno onesnaževanje ozračja, kar dokazujejo kronike in sodobni opazovalni podatki (izbruh gore Pinatubo na Filipinih leta 1991). To je posledica dejstva, da se v visoke plasti ozračja v trenutku izpustijo ogromne količine plinov, ki jih na visoki nadmorski višini poberejo hitri zračni tokovi in ​​se hitro razširijo po vsem svetu. Trajanje onesnaženega stanja ozračja po velikih vulkanskih izbruhih doseže več let.

Antropogene vire onesnaženja povzročajo človekove dejavnosti. Ti bi morali vključevati:

1. Zgorevanje fosilnih goriv, ​​ki ga spremlja sproščanje 5 milijard ton ogljikovega dioksida na leto. Posledično se je v 100 letih (1860 - 1960) vsebnost CO2 povečala za 18 % (z 0,027 na 0,032 %), v zadnjih treh desetletjih pa so se stopnje teh izpustov močno povečale. Pri takšnih stopnjah bo do leta 2000 količina ogljikovega dioksida v ozračju vsaj 0,05 %.

2. Delovanje termoelektrarn, ko pri zgorevanju premogov z visoko vsebnostjo žvepla nastane kisli dež kot posledica sproščanja žveplovega dioksida in kurilnega olja.

3. Izpuhi sodobnih turboreaktivnih letal z dušikovimi oksidi in plinastimi fluoroogljikovodiki iz aerosolov, ki lahko poškodujejo ozonsko plast atmosfere (ozonosfero).

4. Proizvodna dejavnost.

5. Onesnaževanje z suspendiranimi delci (pri drobljenju, pakiranju in nakladanju, iz kotlovnic, elektrarn, rudniških jaškov, kamnolomov pri sežiganju smeti).

6. Emisije različnih plinov podjetij.

7. Zgorevanje goriva v bakelnih pečeh, ki povzroči nastanek najmasovnejšega onesnaževala – ogljikovega monoksida.

8. Zgorevanje goriva v kotlih in motorjih vozil, ki ga spremlja nastajanje dušikovih oksidov, ki povzročajo smog.

9. Prezračevalne emisije (rudniški jaški).

10. Prezračevalne emisije s prekomerno koncentracijo ozona iz prostorov z visokoenergetskimi napravami (pospeševalniki, ultravijolični viri in jedrski reaktorji) pri MPC v delovnih prostorih 0,1 mg/m3. V velikih količinah je ozon zelo strupen plin.

Med procesi zgorevanja goriva pride do najintenzivnejšega onesnaženja površinske plasti ozračja v megamestih in velikih mestih, industrijskih središčih zaradi široke distribucije vozil, termoelektrarn, kotlov in drugih elektrarn, ki delujejo na premog, kurilno olje, dizel. gorivo, zemeljski plin in bencin. Prispevek vozil k skupni onesnaženosti zraka tukaj doseže 40-50%. Močan in izjemno nevaren dejavnik onesnaževanja ozračja so katastrofe v jedrskih elektrarnah (černobilska nesreča) in poskusi jedrskega orožja v ozračju. To je posledica hitrega širjenja radionuklidov na velike razdalje in dolgotrajne narave onesnaženja ozemlja.

Velika nevarnost kemične in biokemične industrije je v možnosti nenamernih izpustov izjemno strupenih snovi v ozračje ter mikrobov in virusov, ki lahko povzročijo epidemije med prebivalstvom in živalmi.

Trenutno se v površinskem ozračju nahaja več deset tisoč onesnaževal antropogenega izvora. Zaradi nenehne rasti industrijske in kmetijske proizvodnje se pojavljajo nove kemične spojine, tudi zelo strupene. Glavna antropogena onesnaževala zraka so poleg velikotonskih oksidov žvepla, dušika, ogljika, prahu in saj kompleksne organske, organoklorove in nitro spojine, radionuklidi, ki jih je ustvaril človek, virusi in mikrobi. Najbolj nevarni so dioksin, benz (a) piren, fenoli, formaldehid in ogljikov disulfid, ki so zelo razširjeni v zračnem bazenu Rusije. Trdne suspendirane delce predstavljajo predvsem saje, kalcit, kremen, hidrosljuda, kaolinit, feldspar, redkeje sulfati, kloridi. Po posebej razvitih metodah so v snežnem prahu našli okside, sulfate in sulfite, sulfide težkih kovin, pa tudi zlitine in kovine v naravni obliki.

V zahodni Evropi ima prednost 28 posebej nevarnih kemičnih elementov, spojin in njihovih skupin. V skupino organskih snovi sodijo akril, nitril, benzen, formaldehid, stiren, toluen, vinil klorid, anorganske - težke kovine (As, Cd, Cr, Pb, Mn, Hg, Ni, V), plini (ogljikov monoksid, vodikov sulfid , dušikovi oksidi in žveplo, radon, ozon), azbest. Svinec in kadmij sta pretežno strupena. Ogljikov disulfid, vodikov sulfid, stiren, tetrakloroetan, toluen imajo intenziven neprijeten vonj. Udarni halo žveplovih in dušikovih oksidov se razteza na velike razdalje. Zgornjih 28 onesnaževal zraka je vključenih v mednarodni register potencialno strupenih kemikalij.

Glavni onesnaževalci zraka v zaprtih prostorih so prah in tobačni dim, ogljikov monoksid in ogljikov dioksid, dušikov dioksid, radon in težke kovine, insekticidi, dezodoranti, sintetični detergenti, aerosoli zdravil, mikrobi in bakterije. Japonski raziskovalci so dokazali, da je bronhialna astma lahko povezana s prisotnostjo domačih klopov v zraku stanovanj.

Za ozračje je značilna izjemno visoka dinamika, tako zaradi hitrega gibanja zračnih mas v stranski in navpični smeri, kot tudi velikih hitrosti, različnih fizikalnih in kemičnih reakcij, ki se v njem dogajajo. Na ozračje se zdaj gleda kot na ogromen "kemični kotel", na katerega vplivajo številni in spremenljivi antropogeni in naravni dejavniki. Plini in aerosoli, ki se sproščajo v ozračje, so zelo reaktivni. Prah in saje, ki nastajajo med zgorevanjem goriva, gozdni požari absorbirajo težke kovine in radionuklide ter lahko, ko se odlagajo na površje, onesnažijo velika območja in vstopijo v človeško telo skozi dihala.

Ugotovljena je bila težnja skupnega kopičenja svinca in kositra v trdnih suspendiranih delcih površinske atmosfere evropske Rusije; krom, kobalt in nikelj; stroncij, fosfor, skandij, redke zemlje in kalcij; berilij, kositer, niobij, volfram in molibden; litij, berilij in galij; barij, cink, mangan in baker. Visoke koncentracije težkih kovin v snežnem prahu so posledica tako prisotnosti njihovih mineralnih faz, ki nastanejo pri zgorevanju premoga, kurilnega olja in drugih goriv, ​​kot tudi sorpcije saj, glinenih delcev plinastih spojin, kot so kositrovi halogenidi.

"Življenjska doba" plinov in aerosolov v ozračju se giblje v zelo širokem razponu (od 1 - 3 minute do več mesecev) in je odvisna predvsem od njihove kemične stabilnosti velikosti (za aerosole) in prisotnosti reaktivnih komponent (ozon, vodik). peroksid itd.). .).

Ocenjevanje in še bolj napovedovanje stanja površinskega ozračja je zelo kompleksen problem. Trenutno se njeno stanje ocenjuje predvsem po normativnem pristopu. Vrednosti MPC za strupene kemikalije in druge standardne kazalnike kakovosti zraka so navedene v številnih referenčnih knjigah in smernicah. V takšnih smernicah za Evropo se poleg toksičnosti onesnaževal (kancerogenih, mutagenih, alergenih in drugih učinkov) upošteva njihova razširjenost in sposobnost kopičenja v človeškem telesu in prehranjevalni verigi. Pomanjkljivosti normativnega pristopa so nezanesljivost sprejetih vrednosti MPC in drugih kazalnikov zaradi slabega razvoja njihove empirične opazovalne baze, neupoštevanja skupnih učinkov onesnaževal in nenadnih sprememb v stanju površinske plasti. atmosfere v času in prostoru. Stacionarnih mest za spremljanje zračnega bazena je malo, ki ne omogočajo ustrezne ocene njegovega stanja v velikih industrijskih in urbanih središčih. Iglice, lišaji in mahovi se lahko uporabljajo kot indikatorji kemične sestave površinske atmosfere. V začetni fazi odkrivanja centrov radioaktivne kontaminacije, povezane s nesrečo v Černobilu, so bile proučene borove iglice, ki imajo sposobnost kopičenja radionuklidov v zraku. Pordečevanje iglic iglavcev v obdobjih smoga v mestih je splošno znano.

Najbolj občutljiv in zanesljiv kazalnik stanja površinske atmosfere je snežna odeja, ki v razmeroma daljšem časovnem obdobju odlaga onesnaževala in omogoča določitev lokacije virov emisij prahu in plinov s pomočjo niza indikatorjev. Snežne padavine vsebujejo onesnaževala, ki niso zajeta z neposrednimi meritvami ali izračunanimi podatki o emisijah prahu in plinov.

Ena od obetavnih smeri za oceno stanja površinske atmosfere velikih industrijskih in urbanih območij je večkanalno daljinsko zaznavanje. Prednost te metode je v sposobnosti hitrega, večkratnega in na enak način karakterizacije velikih površin. Do danes so bile razvite metode za ocenjevanje vsebnosti aerosolov v ozračju. Razvoj znanstvenega in tehnološkega napredka nam omogoča, da upamo na razvoj tovrstnih metod v odnosu do drugih onesnaževal.

Napoved stanja površinske atmosfere se izvaja na podlagi kompleksnih podatkov. Sem sodijo predvsem rezultati monitoring opazovanj, vzorce migracije in transformacije onesnaževal v ozračju, značilnosti antropogenih in naravnih procesov onesnaženja zračnega bazena proučevanega območja, vpliv meteoroloških parametrov, relief in drugi dejavniki na porazdelitev onesnaževal v okolju. V ta namen se za posamezno regijo razvijejo hevristični modeli sprememb površinske atmosfere v času in prostoru. Največji uspeh pri reševanju tega kompleksnega problema je bil dosežen na območjih, kjer se nahajajo jedrske elektrarne. Končni rezultat uporabe tovrstnih modelov je kvantitativna ocena tveganja onesnaženosti zraka in ocena njegove sprejemljivosti z družbeno-ekonomskega vidika.

Kemično onesnaževanje ozračja

Onesnaževanje ozračja je treba razumeti kot spremembo njegove sestave ob vstopu nečistoč naravnega ali antropogenega izvora. Obstajajo tri vrste onesnaževal: plini, prah in aerosoli. Slednje vključujejo razpršene trdne delce, ki se izpustijo v ozračje in v njem suspendirajo dalj časa.

Glavni onesnaževalci atmosfere vključujejo ogljikov dioksid, ogljikov monoksid, žveplo in dušikov dioksid ter majhne komponente plina, ki lahko vplivajo na temperaturni režim troposfere: dušikov dioksid, haloogljiki (freoni), metan in troposferski ozon.

K visoki onesnaženosti zraka največ prispevajo podjetja črne in barvne metalurgije, kemije in petrokemije, gradbene industrije, energetike, industrije celuloze in papirja, v nekaterih mestih pa tudi kotlovnice.

Viri onesnaženja - termoelektrarne, ki skupaj z dimom oddajajo žveplov dioksid in ogljikov dioksid v zrak, metalurška podjetja, zlasti barvna metalurgija, ki oddajajo dušikove okside, vodikov sulfid, klor, fluor, amoniak, fosforjeve spojine, delci in spojine živega srebra in arzena v zrak; kemične in cementarne. Škodljivi plini vstopajo v zrak kot posledica zgorevanja goriva za industrijske potrebe, ogrevanje stanovanj, transport, zgorevanje in predelavo gospodinjskih in industrijskih odpadkov.

Atmosferska onesnaževala delimo na primarne, ki vstopajo neposredno v ozračje, in sekundarne, ki so posledica preoblikovanja slednjih. Torej se žveplov dioksid, ki vstopi v ozračje, oksidira v žveplov anhidrid, ki sodeluje z vodno paro in tvori kapljice žveplove kisline. Ko žveplov anhidrid reagira z amoniakom, nastanejo kristali amonijevega sulfata. Podobno se kot posledica kemičnih, fotokemičnih, fizikalno-kemijskih reakcij med onesnaževalci in atmosferskimi komponentami oblikujejo drugi sekundarni znaki. Glavni vir pirogenega onesnaženja na planetu so termoelektrarne, metalurška in kemična podjetja, kotlovnice, ki porabijo več kot 170% letno proizvedenih trdnih in tekočih goriv.

Emisije avtomobilov predstavljajo velik delež onesnaženosti zraka. Zdaj se na Zemlji upravlja približno 500 milijonov avtomobilov, do leta 2000 pa naj bi se njihovo število povečalo na 900 milijonov. Leta 1997 je bilo v Moskvi obratovanih 2400 tisoč avtomobilov s standardom 800 tisoč avtomobilov na obstoječih cestah.

Trenutno cestni promet predstavlja več kot polovico vseh škodljivih emisij v okolje, ki so predvsem v velikih mestih glavni vir onesnaževanja zraka. V povprečju pri prevoženih 15 tisoč km na leto vsak avtomobil porabi 2 toni goriva in približno 26 - 30 ton zraka, vključno s 4,5 tone kisika, kar je 50-krat več od človeških potreb. Hkrati avtomobil v ozračje (kg/leto) izpusti: ogljikov monoksid - 700, dušikov dioksid - 40, neizgoreli ogljikovodiki - 230 in trdne snovi - 2 - 5. Poleg tega se zaradi uporabe oddaja veliko svinčevih spojin. večinoma osvinčenega bencina.

Opazovanja so pokazala, da v hišah, ki se nahajajo v bližini glavne ceste (do 10 m), prebivalci zbolijo za rakom 3-4 krat pogosteje kot v hišah, ki so oddaljene 50 m od ceste.Promet zastruplja tudi vodna telesa, zemljo in rastline. .

Strupene emisije iz motorjev z notranjim zgorevanjem (ICE) so izpušni plini in plini iz bloka motorja, hlapi goriva iz uplinjača in rezervoarja za gorivo. Glavni delež strupenih nečistoč vstopi v ozračje z izpušnimi plini motorjev z notranjim zgorevanjem. S plini iz bloka motorja in hlapi goriva pride v ozračje približno 45 % ogljikovodikov iz njihove skupne emisije.

Količina škodljivih snovi, ki vstopajo v ozračje kot del izpušnih plinov, je odvisna od splošnega tehničnega stanja vozil in predvsem od motorja - vira največjega onesnaženja. Torej, če je nastavitev uplinjača kršena, se emisije ogljikovega monoksida povečajo za 4 ... 5-krat. Uporaba osvinčenega bencina, ki ima v svoji sestavi svinčeve spojine, povzroča onesnaženje zraka z zelo strupenimi svinčevimi spojinami. Približno 70 % svinca, dodanega bencinu z etilno tekočino, vstopi v ozračje z izpušnimi plini v obliki spojin, od tega se 30 % takoj po prerezu izpušne cevi avtomobila usede na tla, 40 % ostane v ozračju. En srednji tovornjak sprosti 2,5...3 kg svinca na leto. Koncentracija svinca v zraku je odvisna od vsebnosti svinca v bencinu.

Vnos zelo strupenih svinčevih spojin v ozračje je mogoče izključiti z zamenjavo osvinčenega bencina z neosvinčenim.

Izpušni plini plinskoturbinskih motorjev vsebujejo strupene sestavine, kot so ogljikov monoksid, dušikovi oksidi, ogljikovodiki, saje, aldehidi itd. Vsebnost strupenih sestavin v produktih zgorevanja je močno odvisna od načina delovanja motorja. Visoke koncentracije ogljikovega monoksida in ogljikovodikov so značilne za plinskoturbinske pogonske sisteme (GTPU) pri zmanjšanih načinih delovanja (v prostem teku, vožnja, približevanje letališču, pristajanje), medtem ko se vsebnost dušikovih oksidov znatno poveča pri delovanju v načinih, ki so blizu nazivnih ( vzlet, vzpenjanje, način letenja).

Skupna emisija strupenih snovi v ozračje letal s plinskoturbinskimi motorji nenehno raste, kar je posledica povečanja porabe goriva do 20...30 t/h in stalnega povečevanja števila letal v obratovanju. Opažen je vpliv GTDU na ozonsko plast in kopičenje ogljikovega dioksida v ozračju.

Emisije GGDU imajo največji vpliv na življenjske razmere na letališčih in območjih ob testnih postajah. Primerjalni podatki o emisijah škodljivih snovi na letališčih kažejo, da so prihodki plinskoturbinskih motorjev v površinsko plast ozračja v %: ogljikov monoksid - 55, dušikovi oksidi - 77, ogljikovodiki - 93 in aerosol - 97. emisije oddajajo kopenska vozila z motorji z notranjim zgorevanjem.

Onesnaževanje zraka z vozili z raketnimi pogonskimi sistemi se pojavlja predvsem med njihovim delovanjem pred izstrelitvijo, med vzletom, med zemeljskimi preizkusi pri njihovi izdelavi ali po popravilu, med skladiščenjem in prevozom goriva. Sestavo produktov zgorevanja med delovanjem takšnih motorjev določajo sestava komponent goriva, temperatura zgorevanja ter procesi disociacije in rekombinacije molekul. Količina produktov zgorevanja je odvisna od moči (potisk) pogonskih sistemov. Pri zgorevanju trdnih goriv se iz zgorevalne komore oddajajo vodna para, ogljikov dioksid, klor, hlapi klorovodikove kisline, ogljikov monoksid, dušikov oksid in trdi delci Al2O3 s povprečno velikostjo 0,1 mikrona (včasih tudi do 10 mikronov).

Ko se izstrelijo, raketni motorji negativno vplivajo ne le na površinsko plast atmosfere, ampak tudi na vesolje in uničujejo zemeljski ozonski plašč. Obseg uničenja ozonske plasti je določen s številom izstrelitev raketnih sistemov in intenzivnostjo letov nadzvočnih letal.

V povezavi z razvojem letalske in raketne tehnologije ter intenzivno uporabo letal in raketnih motorjev v drugih sektorjih nacionalnega gospodarstva se je skupna emisija škodljivih nečistoč v ozračje močno povečala. Vendar ti motorji še vedno ne predstavljajo več kot 5 % strupenih snovi, ki pridejo v ozračje iz vozil vseh vrst.

Atmosferski zrak je eden glavnih vitalnih elementov okolja.

Zakon "O6 za varstvo atmosferskega zraka" obravnava problem celovito. Povzel je zahteve, ki so se razvile v preteklih letih in se utemeljil v praksi. Na primer, uvedba pravil, ki prepovedujejo zagon kakršnih koli proizvodnih objektov (novonastalih ali rekonstruiranih), če med obratovanjem postanejo viri onesnaženja ali drugih negativnih vplivov na atmosferski zrak. Dodatno se je razvil pravilnik o urejanju najvišjih dovoljenih koncentracij onesnaževal v atmosferskem zraku.

Državna sanitarna zakonodaja samo za atmosferski zrak je določila MPC za večino kemikalij z izoliranim delovanjem in za njihove kombinacije.

Higienski standardi so državna zahteva za poslovneže. Njihovo izvajanje bi morali spremljati državni sanitarni nadzorni organi Ministrstva za zdravje in Državni odbor za ekologijo.

Velik pomen za sanitarno varstvo atmosferskega zraka je prepoznavanje novih virov onesnaževanja zraka, obračun projektiranih, v izgradnji in rekonstruiranih objektih, ki onesnažujejo ozračje, nadzor nad razvojem in izvajanjem glavnih načrtov za mesta, kraje in industrijo. centrov v smislu lociranja industrijskih podjetij in sanitarnovarstvenih con.

Zakon "o varstvu atmosferskega zraka" določa zahteve za določitev standardov za največje dovoljene emisije onesnaževal v ozračje. Takšni standardi so vzpostavljeni za vsak stacionarni vir onesnaženja, za vsak model vozil in drugih mobilnih vozil in naprav. Določeni so tako, da skupne škodljive emisije iz vseh virov onesnaževanja na določenem območju ne presegajo MPC standardov za onesnaževala v zraku. Največje dovoljene emisije so določene le ob upoštevanju najvišjih dovoljenih koncentracij.

Zelo pomembne so zahteve zakona, ki se nanašajo na uporabo fitofarmacevtskih sredstev, mineralnih gnojil in drugih pripravkov. Vsi zakonodajni ukrepi predstavljajo preventivni sistem, ki je namenjen preprečevanju onesnaževanja zraka.

Zakon ne zagotavlja le nadzora nad izpolnjevanjem njegovih zahtev, temveč tudi odgovornost za njihovo kršitev. Poseben člen opredeljuje vlogo javnih organizacij in državljanov pri izvajanju ukrepov za varovanje zračnega okolja, jih zavezuje, da pri teh zadevah aktivno pomagajo državnim organom, saj bo le široka udeležba javnosti omogočila izvajanje določb tega zakona. Tako piše, da država pripisuje velik pomen ohranjanju ugodnega stanja atmosferskega zraka, njegovemu obnavljanju in izboljšanju, da bi ljudem zagotovili najboljše življenjske pogoje – njihovo delo, življenje, rekreacijo in varovanje zdravja.

Podjetja ali njihove posamezne zgradbe in objekti, katerih tehnološki procesi so vir sproščanja škodljivih in neprijetnih snovi v ozračje, so od stanovanjskih zgradb ločeni s sanitarno zaščitnimi conami. Sanitarno zaščitno območje za podjetja in objekte se lahko poveča, če je potrebno in ustrezno utemeljeno, največ 3-krat, odvisno od naslednjih razlogov: a) učinkovitosti predvidenih ali možnih za izvedbo metod za čiščenje emisij v ozračje; b) pomanjkanje načinov za čiščenje emisij; c) umestitev stanovanjskih zgradb, če je potrebno, na zavetrni strani glede na podjetje v območju možnega onesnaženja zraka; d) vrtnice vetrov in druge neugodne lokalne razmere (na primer pogosti zatiši in megle); e) gradnja novih, še premalo raziskanih, sanitarno škodljivih industrij.

Velikosti sanitarno varstvenih območij za posamezne skupine ali komplekse velikih podjetij v kemični, naftni, metalurški, strojegradniški in drugih panogah ter termoelektrarn z emisijami, ki ustvarjajo velike koncentracije različnih škodljivih snovi v zraku in imajo Posebej škodljiv učinek na zdravje in sanitarno-higienske življenjske razmere prebivalstva se v vsakem posameznem primeru ugotavljajo s skupno odločitvijo Ministrstva za zdravje in Gosstroja Rusije.

Za povečanje učinkovitosti sanitarnih zaščitnih območij so na njihovem ozemlju zasajena drevesa, grmičevje in zelnata vegetacija, ki zmanjšuje koncentracijo industrijskega prahu in plinov. V sanitarno varstvenih območjih podjetij, ki intenzivno onesnažujejo atmosferski zrak s plini, škodljivimi za vegetacijo, je treba gojiti najbolj plinsko odporna drevesa, grmičevje in trave, ob upoštevanju stopnje agresivnosti in koncentracije industrijskih emisij. Posebej škodljivi za rastlinstvo so izpusti iz kemične industrije (žveplov in žveplov anhidrid, vodikov sulfid, žveplova, dušikova, fluorova in bromova kislina, klor, fluor, amoniak ipd.), železne in barvne metalurgije, premoga in termoenergetike.

2. Hidrosfera

Voda je vedno zasedala in bo še naprej zasedala poseben položaj med naravnimi viri Zemlje. To je najpomembnejši naravni vir, saj je potreben predvsem za življenje človeka in vsakega živega bitja. Vodo človek uporablja ne le v vsakdanjem življenju, ampak tudi v industriji in kmetijstvu.

Vodno okolje, ki vključuje površinsko in podzemno vodo, imenujemo hidrosfera. Površinska voda je v glavnem koncentrirana v Svetovnem oceanu, ki vsebuje približno 91 % vse vode na Zemlji. Voda v oceanu (94%) in pod zemljo je slana. Količina sladke vode je 6 % celotne vode na Zemlji, zelo majhen delež pa je na voljo na mestih, ki so lahko dostopna za črpanje. Večino sladke vode vsebujejo sneg, sladkovodne ledene gore in ledeniki (1,7%), ki se nahajajo predvsem v regijah antarktičnega kroga, pa tudi globoko pod zemljo (4%).

Trenutno človeštvo uporablja 3,8 tisoč kubičnih metrov. km. vode letno, porabo pa lahko povečamo na največ 12 tisoč kubičnih metrov. km. Ob trenutni stopnji rasti porabe vode bo to dovolj za naslednjih 25-30 let. Črpanje podtalnice vodi do posedanja tal in zgradb ter znižanja nivoja podzemne vode za desetine metrov.

Voda ima velik pomen v industrijski in kmetijski proizvodnji. Znano je, da je potreben za vsakodnevne potrebe človeka, vseh rastlin in živali. Mnogim živim bitjem služi kot habitat.

Rast mest, hiter razvoj industrije, intenziviranje kmetijstva, občutna širitev namakanih površin, izboljšanje kulturnih in življenjskih razmer ter številni drugi dejavniki vse bolj zapletajo problem oskrbe z vodo.

Vsak prebivalec Zemlje v povprečju porabi 650 kubičnih metrov. m vode na leto (1780 litrov na dan). Za zadovoljitev fizioloških potreb pa zadostuje 2,5 litra na dan, tj. približno 1 cu. m na leto. Velika količina vode je potrebna za kmetijstvo (69 %), predvsem za namakanje; 23 % vode porabi industrija; 6 % se porabi v vsakdanjem življenju.

Ob upoštevanju potreb po vodi za industrijo in kmetijstvo je poraba vode pri nas od 125 do 350 litrov na dan na osebo (v Sankt Peterburgu 450 litrov, v Moskvi - 400 litrov).

V razvitih državah ima vsak prebivalec 200-300 litrov vode na dan. Hkrati 60 % zemljišč nima dovolj sladke vode. Primanjkuje ga četrtina človeštva (približno 1,5 milijona ljudi), še 500 milijonov pa trpi zaradi pomanjkanja in slabe kakovosti pitne vode, kar vodi v črevesne bolezni.

Večina vode se po uporabi za gospodinjske potrebe vrne v reke v obliki odpadne vode.

Namen dela: preučiti glavne vire in vrste onesnaženja hidrosfere ter metode čiščenja odpadne vode.

Pomanjkanje sveže vode že postaja globalni problem. Vedno večje potrebe industrije in kmetijstva po vodi silijo vse države, znanstvenike sveta, da iščejo različna sredstva za rešitev tega problema.

V sedanji fazi so določene naslednje usmeritve za racionalno rabo vodnih virov: popolnejša raba in razširjena reprodukcija sladkovodnih virov; razvoj novih tehnoloških procesov za preprečevanje onesnaževanja vodnih teles in zmanjšanje porabe sladke vode.

Struktura zemeljske hidrosfere

Hidrosfera je vodna lupina Zemlje. Vključuje: površinsko in podzemno vodo, ki neposredno ali posredno zagotavlja vitalno aktivnost živih organizmov, pa tudi vodo, ki pada v obliki padavin. Voda zavzema prevladujoč del biosfere. Od 510 milijonov km2 celotne površine zemeljske površine, Svetovni ocean predstavlja 361 milijonov km2 (71%). Ocean je glavni sprejemnik in akumulator sončne energije, saj ima voda visoko toplotno prevodnost. Glavne fizikalne lastnosti vodnega medija sta njegova gostota (800-krat večja od gostote zraka) in viskoznost (55-krat večja od gostote zraka). Poleg tega je za vodo značilna mobilnost v prostoru, ki pomaga ohranjati relativno homogenost fizikalnih in kemijskih lastnosti. Za vodna telesa je značilna temperaturna stratifikacija, t.j. sprememba temperature vode z globino. Temperaturni režim ima pomembna dnevna, sezonska, letna nihanja, vendar je na splošno dinamika nihanj temperature vode manjša od nihanja zraka. Svetlobni režim vode pod površjem določa njena prosojnost (motnost). Od teh lastnosti je odvisna fotosinteza bakterij, fitoplanktona in višjih rastlin in posledično kopičenje organske snovi, ki je možno le znotraj evfonične cone, t.j. v plasti, kjer procesi sinteze prevladujejo nad procesi dihanja. Motnost in preglednost sta odvisna od vsebnosti suspendiranih snovi organskega in mineralnega izvora v vodi. Od najpomembnejših abiotskih dejavnikov za žive organizme v vodnih telesih je treba omeniti slanost vode - vsebnost raztopljenih karbonatov, sulfatov in kloridov v njej. V sladkih vodah jih je malo, prevladujejo pa karbonati (do 80 %). V oceanski vodi prevladujejo kloridi in do neke mere sulfati. Skoraj vsi elementi periodičnega sistema, vključno s kovinami, so raztopljeni v morski vodi. Druga značilnost kemičnih lastnosti vode je povezana s prisotnostjo v njej raztopljenega kisika in ogljikovega dioksida. Posebej pomemben je kisik, ki gre za dihanje vodnih organizmov. Življenjska aktivnost in porazdelitev organizmov v vodi sta odvisna od koncentracije vodikovih ionov (pH). Vsi prebivalci vode - hidrobionti so se prilagodili na določeno raven pH: nekateri imajo raje kislo, drugi - alkalno, tretji - nevtralno okolje. Sprememba teh lastnosti, predvsem kot posledica industrijskega vpliva, vodi do smrti vodnih organizmov ali do zamenjave ene vrste z drugimi.

Glavne vrste onesnaženja hidrosfere.

Onesnaževanje vodnih virov je vsaka sprememba fizikalnih, kemičnih in bioloških lastnosti vode v rezervoarjih zaradi izpusta vanje tekočih, trdnih in plinastih snovi, ki povzročajo ali lahko povzročijo nevšečnosti, zaradi česar je voda teh rezervoarjev nevarna za uporabo, ki povzroča škodo nacionalnemu gospodarstvu, zdravju in javni varnosti. Viri onesnaženja so objekti, iz katerih se odvajajo ali kako drugače vstopajo v vodna telesa škodljivih snovi, ki poslabšajo kakovost površinskih voda, omejujejo njihovo uporabo in negativno vplivajo na stanje dna in obalnih vodnih teles.

Glavni viri onesnaževanja in zamašitve vodnih teles so premalo očiščene odpadne vode iz industrijskih in komunalnih podjetij, velikih živinorejskih kompleksov, proizvodni odpadki pri razvoju rudnih mineralov; vodni rudniki, rudniki, predelava in legiranje lesa; izpusti vode in železniškega prometa; odpadki primarne predelave lanu, pesticidi itd. Onesnaževala, ki vstopajo v naravna vodna telesa, vodijo do kvalitativnih sprememb v vodi, ki se kažejo predvsem v spremembi fizikalnih lastnosti vode, zlasti v pojavu neprijetnih vonjav, okusov itd.); pri spreminjanju kemične sestave vode, zlasti videza škodljivih snovi v njej, prisotnosti plavajočih snovi na površini vode in njihovega odlaganja na dnu rezervoarjev.

Fenol je precej škodljivo onesnaževalo industrijskih voda. Najdemo ga v odpadnih vodah številnih petrokemičnih obratov. Hkrati se biološki procesi rezervoarjev, proces njihovega samočiščenja močno zmanjšajo, voda pridobi specifičen vonj po karbolni kislini.

Na življenje prebivalstva rezervoarjev negativno vplivajo odpadne vode iz industrije celuloze in papirja. Oksidacijo lesne kaše spremlja absorpcija znatne količine kisika, kar vodi v smrt jajčec, mladičev in odraslih rib. Vlakna in druge netopne snovi zamašijo vodo in poslabšajo njene fizikalne in kemijske lastnosti. Iz gnilega lesa in lubja se v vodo sproščajo različni tanini. Smola in drugi ekstraktivni produkti se razgradijo in absorbirajo veliko kisika, kar povzroči smrt rib, zlasti mladičev in jajčec. Poleg tega zlitine krtov močno zamašijo reke, naplavljeni les pa pogosto popolnoma zamaši njihovo dno, zaradi česar ribe odvzamejo drstišča in mesta za hrano.

Nafta in naftni derivati ​​so v sedanji fazi glavni onesnaževalci celinskih voda, voda in morij, Svetovnega oceana. Ko pridejo v vodna telesa, ustvarjajo različne oblike onesnaženja: oljni film, ki plava na vodi, naftni produkti, raztopljeni ali emulgirani v vodi, težke frakcije, ki so se usedle na dno itd. To ovira procese fotosinteze v vodi zaradi prenehanja dostopa sončne svetlobe, povzroča pa tudi smrt rastlin in živali. Hkrati se spremenijo vonj, okus, barva, površinska napetost, viskoznost vode, zmanjša se količina kisika, pojavijo se škodljive organske snovi, voda pridobi strupene lastnosti in ogroža ne samo ljudi. 12 g olja naredi tono vode neprimerno za uživanje. Vsaka tona olja ustvari oljni film na površini do 12 kvadratnih metrov. km. Obnova prizadetih ekosistemov traja 10-15 let.

Jedrske elektrarne onesnažujejo reke z radioaktivnimi odpadki. Radioaktivne snovi koncentrirajo najmanjši planktonski mikroorganizmi in ribe, nato pa se po prehranjevalni verigi prenašajo na druge živali. Ugotovljeno je bilo, da je radioaktivnost planktonskih prebivalcev tisočkrat večja od vode, v kateri živijo.

Odpadne vode s povečano radioaktivnostjo (100 kurijev na 1 liter ali več) se odlagajo v podzemne brezodtočne bazene in posebne rezervoarje.

Rast prebivalstva, širjenje starih in nastanek novih mest so močno povečali pretok gospodinjske odpadne vode v celinske vode. Te odplake so postale vir onesnaženja rek in jezer s patogenimi bakterijami in helminti. Sintetični detergenti, ki se pogosto uporabljajo v vsakdanjem življenju, še bolj onesnažujejo vodna telesa. Veliko se uporabljajo tudi v industriji in kmetijstvu. Kemikalije v njih, ki vstopajo v reke in jezera s kanalizacijo, pomembno vplivajo na biološki in fizični režim vodnih teles. Posledično se zmanjša sposobnost vode, da se nasiči s kisikom, aktivnost bakterij, ki mineralizirajo organske snovi, pa je paralizirana.

Resno zaskrbljenost vzbuja onesnaženje vodnih teles s pesticidi in mineralnimi gnojili, ki prihajajo s polj skupaj s curki dežja in taline. Kot rezultat raziskav je na primer dokazano, da se insekticidi, ki jih vsebuje voda v obliki suspenzij, raztopijo v naftnih derivatih, ki onesnažujejo reke in jezera. Ta interakcija vodi v znatno oslabitev oksidativnih funkcij vodnih rastlin. Pesticidi se, ko pridejo v vodna telesa, kopičijo v planktonu, bentosu, ribah in po prehranjevalni verigi vstopijo v človeško telo ter prizadenejo tako posamezne organe kot telo kot celoto.

V povezavi z intenziviranjem živinoreje se vse bolj čutijo odtoki podjetij v tej panogi kmetijstva.

Odpadne vode, ki vsebujejo rastlinska vlakna, živalske in rastlinske maščobe, fekalne snovi, ostanke sadja in zelenjave, odpadke usnjarske in celulozne in papirne industrije, sladkorne in pivovarne, mesne in mlečne industrije, konzervne in slaščičarske industrije, so vzrok za organsko onesnaževanje vodnih teles.

V odpadnih vodah je običajno okoli 60 % snovi organskega izvora, v isto organsko kategorijo spadajo biološka (bakterije, virusi, glive, alge) onesnaženja v komunalnih, medicinskih in sanitarnih vodah ter odpadki iz podjetij za pranje usnja in volne.

Resna okoljska težava je, da je običajen način uporabe vode za absorbcijo toplote v termoelektrarnah neposredno črpanje sveže jezerske ali rečne vode skozi hladilnik in jo nato brez predhodnega hlajenja vrniti v naravne zbiralnike. Za elektrarno z močjo 1000 MW je potrebno jezero s površino 810 hektarjev in globino približno 8,7 m.

Elektrarne lahko v primerjavi z okoljem dvignejo temperaturo vode za 5-15 C. V naravnih razmerah se s počasnim dvigom ali zniževanjem temperature ribe in drugi vodni organizmi postopoma prilagajajo spremembam temperature okolice. Če pa se zaradi izpusta vročih odplak iz industrijskih podjetij v reke in jezera hitro vzpostavi nov temperaturni režim, ni dovolj časa za aklimatizacijo, živi organizmi prejmejo toplotni šok in umrejo.

Toplotni šok je ekstremna posledica toplotnega onesnaženja. Izpust ogrevanih odplak v vodna telesa ima lahko druge, bolj zahrbtne posledice. Eden od njih je učinek na presnovne procese.

Zaradi zvišanja temperature vode se vsebnost kisika v njej zmanjša, medtem ko se potreba živih organizmov po njem poveča. Povečana potreba po kisiku, njegovo pomanjkanje povzročajo hud fiziološki stres in celo smrt. Umetno segrevanje vode lahko bistveno spremeni obnašanje rib - povzroči prezgodnje drstenje, moti selitev

Povečanje temperature vode lahko poruši strukturo flore rezervoarjev. Alge, značilne za hladno vodo, se nadomestijo z bolj termofilnimi in jih končno pri visokih temperaturah popolnoma nadomestijo, medtem ko nastanejo ugodni pogoji za množični razvoj modro-zelenih alg v rezervoarjih - tako imenovano "cvetenje vode" . Vse navedene posledice toplotnega onesnaževanja vodnih teles povzročajo veliko škodo naravnim ekosistemom in povzročajo škodljive spremembe v človekovem okolju. Škodo zaradi toplotnega onesnaženja lahko razdelimo na: - gospodarsko (izgube zaradi zmanjšanja produktivnosti vodnih teles, stroški za odpravo posledic onesnaženja); socialna (estetska škoda zaradi degradacije krajine); okoljski (nepovratno uničenje edinstvenih ekosistemov, izumrtje vrst, genetske poškodbe).

Pot, ki bo ljudem omogočila, da se izognejo ekološki slepi ulici, je zdaj jasna. To so neodpadne in maloodpadne tehnologije, preoblikovanje odpadkov v uporabne vire. Za uresničitev ideje pa bodo potrebna desetletja.

Metode čiščenja odpadne vode

Čiščenje odpadne vode je čiščenje odpadne vode za uničenje ali odstranjevanje škodljivih snovi iz nje. Metode čiščenja lahko razdelimo na mehanske, kemične, fizikalno-kemijske in biološke.

Bistvo mehanske metode

čiščenje je v tem, da se obstoječe nečistoče odstranijo iz odpadne vode z usedanjem in filtriranjem. Mehanska obdelava vam omogoča, da izolirate do 60-75% netopnih nečistoč iz gospodinjskih odpadnih voda in do 95% iz industrijskih odpadnih voda, od katerih se mnogi (kot dragoceni materiali) uporabljajo v proizvodnji.

Kemična metoda je v tem, da se odpadni vodi dodajo različni kemični reagenti, ki reagirajo z onesnaževalci in jih oborijo v obliki netopnih oborin. S kemičnim čiščenjem dosežemo zmanjšanje netopnih nečistoč do 95 % in topnih nečistoč do 25 %.

S fizikalno-kemijsko metodo

Čiščenje odpadne vode odstranjuje fino razpršene in raztopljene anorganske nečistoče ter uničuje organske in slabo oksidirane snovi. Od fizikalno-kemijskih metod se najpogosteje uporabljajo koagulacija, oksidacija, sorpcija, ekstrakcija itd., pa tudi elektroliza. Elektroliza je uničenje organskih snovi v odpadni vodi ter pridobivanje kovin, kislin in drugih anorganskih snovi s tokom električnega toka. Čiščenje odpadne vode z elektrolizo je učinkovito v obratih svinca in bakra, v industriji barv in lakov.

Odpadne vode se čistijo tudi z ultrazvokom, ozonom, ionsko izmenjevalnimi smolami in visokim pritiskom. Čiščenje s kloriranjem se je dobro izkazalo.

Med metodami čiščenja odpadne vode bi morala imeti pomembno vlogo biološka metoda, ki temelji na uporabi zakonitosti biokemičnega samočiščenja rek in drugih vodnih teles. Uporabljajo se različne vrste bioloških naprav: biofiltri, biološki ribniki itd. V biofiltrih se odpadna voda pretaka skozi plast grobozrnatega materiala, prekritega s tankim bakterijskim filmom. Zahvaljujoč temu filmu se procesi biološke oksidacije intenzivno odvijajo.

V bioloških ribnikih pri čiščenju odpadne vode sodelujejo vsi organizmi, ki naseljujejo rezervoar. Pred biološkim čiščenjem se odpadna voda podvrže mehanski obdelavi, po biološki (za odstranitev patogenih bakterij) in kemični obdelavi pa kloriranju s tekočim klorom ali belilom. Za dezinfekcijo se uporabljajo tudi druge fizikalne in kemične metode (ultrazvok, elektroliza, ozoniranje itd.). Biološka metoda daje najboljše rezultate pri obdelavi komunalnih odpadkov, pa tudi odpadkov iz rafinerij nafte, industrije celuloze in papirja ter proizvodnje umetnih vlaken.

Za zmanjšanje onesnaženosti hidrosfere je zaželena ponovna uporaba v zaprtih, z viri varčnih, brez odpadnih procesih v industriji, kapljičnem namakanju v kmetijstvu ter varčni porabi vode v proizvodnji in doma.

3. Litosfera

Obdobje od leta 1950 do danes se imenuje obdobje znanstvene in tehnološke revolucije. Do konca 20. stoletja je prišlo do velikih sprememb v tehnologiji, pojavila so se nova komunikacijska sredstva in informacijske tehnologije, ki so močno spremenile možnosti izmenjave informacij in zbližale najbolj oddaljene točke planeta. Svet se pred našimi očmi dobesedno hitro spreminja in človeštvo v svojih dejanjih ne sledi vedno tem spremembam.

Okoljske težave niso nastale same od sebe. To je posledica naravnega razvoja civilizacije, v kateri so prej oblikovana pravila človekovega vedenja v odnosih z okoljem in znotraj človeške družbe, ki so podpirala trajnostni obstoj, prišla v nasprotje z novimi razmerami, ki jih ustvarja znanstveni in tehnološki napredek. . V novih razmerah je treba oblikovati tako nova pravila ravnanja kot novo moralo ob upoštevanju vseh naravoslovnih spoznanj. Največja težava, ki veliko opredeljuje pri reševanju okoljskih problemov, je še vedno nezadostna skrb celotne človeške družbe in mnogih njenih voditeljev s problemi ohranjanja okolja.

Litosfera, njena struktura

Človek obstaja v določenem prostoru, glavna sestavina tega prostora pa je zemeljska površina – površina litosfere.

Litosfera se imenuje trdna lupina Zemlje, sestavljena iz zemeljske skorje in plasti zgornjega plašča, ki leži pod zemeljsko skorjo. Oddaljenost spodnje meje zemeljske skorje od zemeljske površine se giblje v 5-70 km, zemeljski plašč pa doseže globino 2900 km. Za njim se na razdalji 6371 km od površja nahaja jedro.

Zemljišče zavzema 29,2 % površine sveta. Zgornje plasti litosfere se imenujejo tla. Pokrov tal je najpomembnejša naravna tvorba in sestavni del zemeljske biosfere. To je lupina tal, ki določa številne procese, ki se dogajajo v biosferi.

Tla so glavni vir hrane, ki zagotavlja 95-97 % virov hrane za svetovno prebivalstvo. Območje zemeljskih virov na svetu je 129 milijonov kvadratnih metrov. km oziroma 86,5 % ozemlja. Obdelovalne površine in trajni nasadi v sestavi kmetijskih zemljišč zavzemajo približno 10 % zemljišč, travniki in pašniki - 25 % zemljišč. Rodovitnost tal in podnebne razmere določajo možnost obstoja in razvoja ekoloških sistemov na Zemlji. Žal se zaradi nepravilnega izkoriščanja vsako leto izgubi nekaj rodovitne zemlje. Tako je bilo v preteklem stoletju zaradi pospešene erozije izgubljenih 2 milijardi hektarjev rodovitnih zemljišč, kar je 27% celotne površine zemlje, ki se uporablja za kmetijstvo.

Viri onesnaženja tal.

Litosfero onesnažujejo tekoča in trdna onesnaževala ter odpadki. Ugotovljeno je bilo, da letno nastane ena tona odpadkov na prebivalca Zemlje, vključno z več kot 50 kg polimernih, težko razgradljivih.

Vire onesnaženja tal lahko razvrstimo na naslednji način.

Stanovanjske stavbe in javne službe. V sestavi onesnaževal v tej kategoriji virov prevladujejo gospodinjski odpadki, živilski odpadki, gradbeni odpadki, odpadki iz ogrevalnih sistemov, dotrajani gospodinjski predmeti ipd. Vse to se pobere in odpelje na odlagališča. Za velika mesta je zbiranje in uničevanje gospodinjskih odpadkov na odlagališčih postalo nerešljiv problem. Preprosto sežiganje smeti na mestnih odlagališčih spremlja sproščanje strupenih snovi. Pri sežiganju takšnih predmetov, na primer polimerov, ki vsebujejo klor, nastanejo zelo strupene snovi - dioksidi. Kljub temu so se v zadnjih letih razvile metode za uničenje gospodinjskih odpadkov s sežiganjem. Obetavna metoda je sežiganje takšnih odpadkov nad vročimi talili kovin.

Industrijska podjetja. Trdni in tekoči industrijski odpadki nenehno vsebujejo snovi, ki lahko strupeno vplivajo na žive organizme in rastline. Na primer, soli barvnih težkih kovin so običajno prisotne v odpadkih iz metalurške industrije. Inženirska industrija sprošča cianide, arzen in berilijeve spojine v okolje; pri proizvodnji plastike in umetnih vlaken nastajajo odpadki, ki vsebujejo fenol, benzen, stiren; pri proizvodnji sintetičnih kavčukov, odpadki katalizatorja, podstandardni polimerni strdki pridejo v tla; pri proizvodnji gumenih izdelkov v okolje vstopajo prahu podobne sestavine, saj, ki se usede na tla in rastline, odpadni gumotekstilni in gumijasti deli, med delovanjem pnevmatik pa dotrajane in odpovedane pnevmatike, zračnice in trakovi za platišča. Skladiščenje in odlaganje izrabljenih gum je trenutno nerešen problem, saj pogosto povzročajo velike požare, ki jih je zelo težko pogasiti. Stopnja izkoriščenosti rabljenih pnevmatik ne presega 30 % njihove celotne prostornine.

Prevoz. Med delovanjem motorjev z notranjim zgorevanjem se dušikovi oksidi, svinec, ogljikovodiki, ogljikov monoksid, saje in druge snovi intenzivno sproščajo, odlagajo na površje zemlje ali jih absorbirajo rastline. V slednjem primeru te snovi vstopijo tudi v tla in so vključene v cikel, povezan s prehranjevalnimi verigami.

kmetijstvo. Onesnaževanje tal v kmetijstvu nastane zaradi vnosa velikih količin mineralnih gnojil in pesticidov. Znano je, da nekateri pesticidi vsebujejo živo srebro.

Onesnaženost tal s težkimi kovinami. Težke kovine so neželezne kovine, katerih gostota je večja od gostote železa. Sem spadajo svinec, baker, cink, nikelj, kadmij, kobalt, krom, živo srebro.

Značilnost težkih kovin je, da so v majhnih količinah skoraj vse potrebne za rastline in žive organizme. V človeškem telesu so težke kovine vključene v vitalne biokemične procese. Vendar pa preseganje dovoljene količine vodi do resnih bolezni.

...

Podobni dokumenti

Stanje hidrosfere, litosfere, Zemljine atmosfere in vzroki za njihovo onesnaženje. Metode odstranjevanja odpadkov podjetij. Načini pridobivanja alternativnih virov energije, ki ne škodujejo naravi. Vpliv onesnaženosti okolja na zdravje ljudi.

povzetek, dodan 02.11.2010


Koncept in zgradba biosfere kot žive lupine planeta Zemlje. Glavne značilnosti atmosfere, hidrosfere, litosfere, plašča in Zemljinega jedra. Kemična sestava, masa in energija žive snovi. Procesi in pojavi, ki se pojavljajo v živi in ​​neživi naravi.

povzetek, dodan 11.07.2013


Viri onesnaženja ozračja, hidrosfere in litosfere. Metode njihove zaščite pred kemičnimi nečistočami. Sistemi in naprave za zbiranje prahu, mehanske metode za čiščenje prašnega zraka. erozijski procesi. Razmerje onesnaženosti v talni odeji.

tečaj predavanj, dodano 03.04.2015


Naravni viri onesnaženja zraka. Koncept suhe sedimentacije, metode njenega izračuna. Spojine dušika in klora kot glavne snovi, ki uničujejo ozonski plašč. Problem recikliranja in odlaganja odpadkov. Kemični indikator onesnaženosti vode.

test, dodano 23.02.2009


Onesnaževanje zraka. Vrste onesnaženja hidrosfere. Onesnaževanje oceanov in morij. Onesnaževanje rek in jezer. Pitna voda. Pomen problema onesnaževanja vodnih teles. Spuščanje odplak v rezervoarje. Metode čiščenja odpadne vode.

povzetek, dodan 06.10.2006


Človek in okolje: zgodovina interakcije. Fizično, kemično, informacijsko in biološko onesnaženje, ki krši procese cirkulacije in presnove, njihove posledice. Viri onesnaženja hidrosfere in litosfere v Nižnjem Novgorodu.

povzetek, dodan 3.6.2014


Glavne vrste onesnaženja biosfere. Antropogeno onesnaževanje ozračja, litosfere in tal. Rezultat onesnaženja hidrosfere. Vpliv onesnaženja zraka na človeško telo. Ukrepi za preprečevanje antropogenih vplivov na okolje.

predstavitev, dodano 12.8.2014


Produkcije, ki vplivajo na okolje. Načini onesnaževanja zraka med gradnjo. Ukrepi za zaščito atmosfere. Viri onesnaženja hidrosfere. Sanacija in čiščenje ozemelj. Viri odvečnega hrupa, povezanega z gradbeno opremo.

predstavitev, dodano 22.10.2013


Splošni podatki o vplivu antropogenih dejavnikov na javno zdravje. Vpliv onesnaženosti ozračja, hidrosfere in litosfere na zdravje ljudi. Seznam bolezni, povezanih z onesnaženostjo zraka. Glavni viri nevarnosti.

povzetek, dodan 11.7.2013


Industrijski viri onesnaževanja biosfere. Razvrstitev škodljivih snovi glede na stopnjo vpliva na človeka. Sanitarno-epidemične razmere v mestih. Pomanjkljivosti pri organizaciji nevtralizacije in odstranjevanja trdnih, tekočih gospodinjskih in industrijskih odpadkov.

Da bi ugotovili osnovne lastnosti biosfere, moramo najprej razumeti, s čim imamo opravka. Kakšna je oblika njegove organizacije in obstoja? Kako deluje in kako komunicira z zunanjim svetom? Konec koncev, kaj je to?

Od pojava izraza ob koncu 19. stoletja do oblikovanja holistične doktrine biogeokemika in filozofa V.I. Vernadskega, je definicija pojma "biosfera" doživela pomembne spremembe. Iz kategorije kraja ali ozemlja, kjer živijo živi organizmi, je prešla v kategorijo sistema, sestavljenega iz elementov ali delov, ki deluje po določenih pravilih za dosego določenega cilja. Od tega, kako obravnavati biosfero, je odvisno, katere lastnosti so ji lastne.

Izraz temelji na starogrških besedah: βιος - življenje in σφαρα - krogla ali krogla. Se pravi, da je neka lupina Zemlje, kjer je življenje. Zemlja je kot neodvisen planet po mnenju znanstvenikov nastala pred približno 4,5 milijarde let, milijardo let pozneje pa se je na njej pojavilo življenje.

Arhejski, proterozojski in fanerozojski eon. Eone sestavljajo obdobja. Slednjega sestavljajo paleozoik, mezozoik in kenozoik. Obdobja iz obdobij. Kenozoik iz paleogena in neogena. Obdobja iz epoh. Sedanji - holocen - se je začel pred 11,7 tisoč leti.

Meje in plasti razmnoževanja

Biosfera ima vertikalno in horizontalno porazdelitev. Navpično je običajno razdeljen na tri plasti, kjer obstaja življenje. To so litosfera, hidrosfera in atmosfera. Spodnja meja litosfere sega 7,5 km od zemeljske površine. Hidrosfera se nahaja med litosfero in atmosfero. Njegova največja globina je 11 km. Atmosfera pokriva planet od zgoraj in življenje v njem obstaja verjetno na nadmorski višini do 20 km.

Poleg navpičnih plasti ima biosfera horizontalno delitev ali coniranje. To je sprememba naravnega okolja od zemeljskega ekvatorja do njenih polov. Planet ima obliko krogle, zato je količina svetlobe in toplote, ki vstopata na njegovo površino, različna. Največje cone so geografske cone. Začenši z ekvatorja, gre najprej ekvatorialno, nad tropsko, nato zmerno in končno blizu polov - arktičnega ali antarktičnega. Znotraj pasov so naravna območja: gozdovi, stepe, puščave, tundre itd. Ta območja so značilna ne samo za kopno, ampak tudi za oceane. Horizontalna lega biosfere ima svojo nadmorsko višino. Določa ga površinska struktura litosfere in se razlikuje od vznožja gore do vrha.

Do danes ima flora in favna našega planeta približno 3.000.000 vrst, kar je le 5% celotnega števila vrst, ki so uspele "živeti" na Zemlji. Približno 1,5 milijona živalskih vrst in 0,5 milijona rastlinskih vrst je našlo svoj opis v znanosti. Ne obstajajo le neopisane vrste, ampak tudi neraziskana območja Zemlje, katerih vsebina vrst ni znana.

Tako ima biosfera časovno in prostorsko značilnost, vrstna sestava živih organizmov, ki jo zapolnjuje, pa se spreminja tako v času kot v prostoru - navpično in horizontalno. To je znanstvenike pripeljalo do zaključka, da biosfera ni ravninska struktura in ima znake časovne in prostorske spremenljivosti. Še vedno je treba ugotoviti, pod vplivom katerega zunanjega dejavnika se spreminja v času, prostoru in strukturi. Ta dejavnik je sončna energija.

Če sprejmemo, da so vrste vseh živih organizmov, ne glede na prostorski in časovni okvir, deli, njihova celota pa celota, potem je njihova interakcija med seboj in z zunanjim okoljem sistem. L von Bertalanffy in F.I. Peregudov, ki je definiral sistem, je trdil, da gre za kompleks medsebojno delujočih komponent ali niz elementov, ki so med seboj in z okoljem v razmerju, ali niz medsebojno povezanih elementov, ki so izolirani od okolja in delujejo z njim kot celota.

sistem

Biosfero kot enoten celovit sistem lahko pogojno razdelimo na njegove sestavne dele. Najpogostejša taka delitev so vrste. Vsaka vrsta živali ali rastlin je sestavni del sistema. Lahko ga prepoznamo tudi kot sistem, s svojo strukturo in sestavo. Toda vrsta ne obstaja ločeno. Njegovi predstavniki živijo na določenem ozemlju, kjer sodelujejo ne le med seboj in okoljem, temveč tudi z drugimi vrstami. Takšno prebivališče vrst na enem območju se imenuje ekosistem. Najmanjši ekosistem pa je vključen v večji. To še bolj in tako v globalno - v biosfero. Tako lahko biosfero kot sistem obravnavamo kot sestavljeno iz delov, ki so bodisi vrste bodisi biosfere. Edina razlika je v tem, da je vrsto mogoče identificirati, ker ima značilnosti, ki jo razlikujejo od drugih. Je neodvisen in v drugih vrstah - deli niso vključeni. Pri biosferah je takšno razlikovanje nemogoče – en del drugega.

znaki

Sistem ima še dve pomembni lastnosti. Ustvarjen je bil za doseganje določenega cilja in delovanje celotnega sistema je učinkovitejše od vsakega njegovega dela posebej.

Tako so lastnosti kot sistem, v svoji celovitosti, sinergiji in hierarhiji. Celovitost je v tem, da so povezave med njegovimi deli oziroma notranjimi povezavami veliko močnejše kot z okoljem ali zunanjimi. Sinergija ali sistemski učinek je, da so zmogljivosti celotnega sistema veliko večje od vsote zmogljivosti njegovih delov. In čeprav je vsak element sistema sam sistem, je vendarle le del splošnega in večjega. To je njegova hierarhija.

Biosfera je dinamičen sistem, ki spreminja svoje stanje pod zunanjim vplivom. Odprt je, ker izmenjuje snov in energijo z okoljem. Ima zapleteno strukturo, saj je sestavljena iz podsistemov. In končno, to je naravni sistem - nastal kot posledica naravnih sprememb skozi več let.

Zahvaljujoč tem lastnostim se lahko uravnava in organizira. To so osnovne lastnosti biosfere.

Sredi 20. stoletja je koncept samoregulacije prvi uporabil ameriški fiziolog Walter Cannon, angleški psihiater in kibernetik William Ross Ashby pa je uvedel izraz samoorganizacija in oblikoval zakon zahtevane raznolikosti. Ta kibernetični zakon je formalno dokazal potrebo po veliki raznolikosti vrst za stabilnost sistema. Večja kot je raznolikost, večja je verjetnost, da sistem ohrani svojo dinamično stabilnost ob velikih zunanjih vplivih.

Lastnosti

Odzvati se na zunanji vpliv, se mu upreti in ga premagovati, reproducirati samega sebe in obnavljati, torej ohranjati svojo notranjo konstantnost, je takšen cilj sistema, imenovanega biosfera. Te lastnosti celotnega sistema so zgrajene na sposobnosti njegovega dela, ki je vrsta, da vzdržuje določeno število oziroma homeostazo, kot tudi vsak posameznik ali živi organizem, da vzdržuje svoje fiziološke pogoje – homeostazo.

Kot lahko vidite, so se te lastnosti v njej razvile pod vplivom in za preprečevanje zunanjih dejavnikov.

Glavni zunanji dejavnik je sončna energija. Če je število kemičnih elementov in spojin omejeno, se energija Sonca nenehno dobavlja. Zahvaljujoč njemu pride do selitve elementov vzdolž prehranjevalne verige iz enega živega organizma v drugega in preobrazbe iz anorganskega stanja v organsko in obratno. Energija pospešuje potek teh procesov v živih organizmih in po hitrosti reakcij potekajo veliko hitreje kot v zunanjem okolju. Količina energije spodbuja rast, razmnoževanje in povečanje števila vrst. Raznolikost pa daje priložnost za dodatno odpornost na zunanje vplive, saj obstaja možnost podvajanja, varovanja ali zamenjave vrst v prehranjevalni verigi. S tem bo dodatno zagotovljena migracija elementov.

Človeški vpliv

Edini del biosfere, ki ga ne zanima povečevanje vrstne pestrosti sistema, je človek. Na vse možne načine si prizadeva poenostaviti ekosisteme, saj jih na ta način lahko učinkoviteje spremlja in ureja glede na svoje potrebe. Zato so vsi biosistemi, ki jih je človek umetno ustvaril, oziroma stopnja njegovega vpliva, na katere je pomembna, vrstno zelo redki. In njihova stabilnost in sposobnost samozdravljenja in samoregulacije se nagiba k ničli.

S prihodom prvih živih organizmov so začeli spreminjati pogoje obstoja na Zemlji, da bi ustrezali svojim potrebam. S prihodom človeka je že začel spreminjati biosfero planeta, tako da je bilo njegovo življenje čim bolj udobno. Prav udobno, saj ni govora o preživetju ali ohranitvi življenja. Po logiki bi se moralo pojaviti nekaj, kar bo osebo spremenilo za svoje namene. Zanima me kaj bo?

Video - Biosfera in noosfera

5. Agroekosistemi. Primerjava z naravnimi ekosistemi.

6. Glavne vrste antropogenih vplivov na biosfero. Njihova krepitev v drugi polovici 20. stoletja.

7. Naravne nevarnosti. Njihov vpliv na ekosisteme.

8. Sodobni okoljski problemi in njihov pomen.

9. Onesnaževanje okolja. Razvrstitev.

11. Učinek tople grede. Ekološke funkcije ozona. Reakcije uničenja ozona.

12. Pomoč. Fotokemične reakcije smoga.

13. Kisle padavine. Njihov vpliv na ekosisteme.

14. Podnebje. Sodobni klimatski modeli.

16. Antropogeni vplivi na podtalnico.

17. Ekološke posledice onesnaženja voda.

19. Ekološko-higienska ureditev kakovosti okolja.

20. Sanitarno - higienski standardi za kakovost okolja. učinek seštevanja.

21. Obvladovanje fizikalnih vplivov: sevanje, hrup, vibracije, emi.

22. Racioniranje kemikalij v hrani.

23. Industrijski in gospodarski ter kompleksni okoljski standardi kakovosti. Pdv, pds, pdn, szz. Ekološka zmogljivost ozemlja.

24. Nekatere pomanjkljivosti sistema normaliziranih kazalnikov. Nekatere pomanjkljivosti sistema okoljske ureditve.

25. Spremljanje okolja. Vrste (po obsegu, predmeti, metode opazovanja), naloge spremljanja.

26. Gsmos, egsem in njihove naloge.

27. Ekotoksikološki monitoring. Strupene snovi. Mehanizem njihovega delovanja na telo.

28. Toksični učinek nekaterih anorganskih superoksidantov.

29. Toksični učinek nekaterih organskih superoksidantov.

30. Biotestiranje, bioindikacija in bioakumulacija v sistemu spremljanja okolja.

Možnosti uporabe bioindikatorjev.

31. Tveganje. Razvrstitev in splošne značilnosti tveganj.

Tveganje. Splošne značilnosti tveganj.

Vrste tveganj.

32. Okoljski dejavniki tveganja. Razmere v regiji Perm, v Rusiji.

33. Koncept ničelnega tveganja. Sprejemljivo tveganje. Zaznavanje tveganja s strani različnih kategorij državljanov.

34. Ocena tveganja za okolje za sisteme, ki jih je ustvaril človek, naravne nesreče, naravne ekosisteme. Faze ocene tveganja.

35. Analiza, obvladovanje okoljskih tveganj.

36. Okoljsko tveganje za zdravje ljudi.

37. Glavne smeri inženirske zaščite operacij pred vplivi, ki jih povzroči človek. Vloga biotehnologije pri varovanju op.

38. Osnovna načela za ustvarjanje industrij, ki varčujejo z viri.

39. Zaščita ozračja pred vplivi, ki jih povzroči človek. Čiščenje emisij plinov iz aerosolov.

40. Čiščenje plinskih emisij iz plinastih in parnih nečistoč.

41. Čiščenje odpadne vode iz netopnih in topnih nečistoč.

42. Nevtralizacija in odstranjevanje trdnih odpadkov.

2. Naravno okolje kot sistem. Atmosfera, hidrosfera, litosfera. Sestava, vloga v biosferi.

Sistem razumemo kot določeno predstavljivo ali realno množico delov s povezavami med njimi.

naravno okolje- tista sistemska celota, sestavljena iz različnih funkcionalno povezanih in hierarhično podrejenih ekosistemov, združenih v biosferi. V tem sistemu poteka globalna izmenjava snovi in ​​energije med vsemi njegovimi komponentami. Ta izmenjava se izvaja s spreminjanjem fizikalnih in kemijskih lastnosti atmosfere, hidrosfere, litosfere. Vsak ekosistem temelji na enotnosti žive in nežive snovi, ki se kaže v uporabi elementov nežive narave, iz katerih se zaradi sončne energije sintetizirajo organske snovi. Sočasno s procesom njihovega nastajanja poteka tudi proces porabe in razgradnje v začetne anorganske spojine, kar zagotavlja zunanje in notranje kroženje snovi in ​​energije. Ta mehanizem deluje v vseh glavnih komponentah biosfere, kar je glavni pogoj za trajnostni razvoj katerega koli ekosistema. Zaradi te interakcije se razvija naravno okolje kot sistem, zato je izoliran razvoj komponent naravnega okolja nemogoč. Toda različne sestavine naravnega okolja imajo različne, samo njim lastne lastnosti, kar omogoča, da jih identificiramo in preučimo ločeno.

Vzdušje.

To je plinasta lupina Zemlje, sestavljena iz mešanice različnih plinov, hlapov in prahu. Ima jasno opredeljeno večplastno strukturo. Plast, ki je najbližja Zemljinemu površju, se imenuje troposfera (višina od 8 do 18 km). Nadalje je na nadmorski višini do 40 km plast stratosfere, na višini več kot 50 km pa mezosfera, nad katero se nahaja termosfera, ki nima določene zgornje meje.

Sestava Zemljine atmosfere: dušik 78%, kisik 21%, argon 0,9%, vodna para 0,2-2,6%, ogljikov dioksid 0,034%, neon, helij, dušikovi oksidi, ozon, kripton, metan, vodik.

Ekološke funkcije ozračja:

Zaščitna funkcija (pred meteoriti, kozmičnim sevanjem).

Termoregulacijski (v ozračju je ogljikov dioksid, voda, ki povečajo temperaturo atmosfere). Povprečna temperatura na zemlji je 15 stopinj, če ne bi bilo ogljikovega dioksida in vode, bi bila temperatura na zemlji 30 stopinj nižja.

Vreme in podnebje se oblikujeta v ozračju.

Ozračje je habitat, ker ima funkcije ohranjanja življenja.

atmosfera slabo absorbira šibko kratkovalovno sevanje, vendar zamuja dolgovalovno (IR) toplotno sevanje zemeljske površine, kar zmanjša prenos toplote Zemlje in poveča njeno temperaturo;

Atmosfera ima številne značilnosti, ki so lastne samo njej: visoka mobilnost, variabilnost njegovih sestavnih komponent, izvirnost molekularnih reakcij.

Hidrosfera.

To je vodna lupina Zemlje. Je zbirka oceanov, morij, jezer, rek, ribnikov, močvirja, podzemne vode, ledenikov in atmosferske vodne pare.

Vloga vode:

je sestavni del živih organizmov; živi organizmi dolgo ne morejo brez vode;

vpliva na sestavo v površinski plasti atmosfere - oskrbuje jo s kisikom, uravnava vsebnost ogljikovega dioksida;

vpliva na podnebje: voda ima visoko toplotno kapaciteto, zato se podnevi segreje, ponoči se ohlaja počasneje, zaradi česar je podnebje blažje in vlažnejše;

v vodi potekajo kemične reakcije, ki zagotavljajo kemično čiščenje biosfere in proizvodnjo biomase;

Vodni krog povezuje vse dele biosfere in tvori zaprt sistem. Zaradi tega pride do kopičenja, čiščenja in prerazporeditve planetarne oskrbe z vodo;

Izhlapevanje vode z zemeljske površine tvori atmosfersko vodo v obliki vodne pare (toplogredni plin).

Litosfera.

To je zgornja trdna lupina Zemlje, vključuje zemeljsko skorjo in zgornji plašč Zemlje. Debelina litosfere je od 5 do 200 km. Za litosfero so značilni površina, relief, pokrov tal, vegetacija, podzemlje in prostor za človekovo gospodarsko dejavnost.

Litosfera je sestavljena iz dveh delov: matične kamnine in talnega pokrova. Pokrov tal ima edinstveno lastnost - rodovitnost, t.j. sposobnost zagotavljanja prehrane rastlin in njihove biološke produktivnosti. To določa nepogrešljivost tal v kmetijski pridelavi. Zemljina odeja je kompleksno okolje, ki vsebuje trdne (mineralne), tekoče (vlaga tal) in plinaste komponente.

Biokemični procesi v tleh določajo njeno sposobnost samočiščenja, t.j. sposobnost pretvorbe kompleksnih organskih snovi v enostavne - anorganske. Samočiščenje tal je učinkovitejše v aerobnih pogojih. V tem primeru ločimo dve stopnji: 1. Razpad organskih snovi (mineralizacija). 2. Sinteza humusa (humifikacija).

Vloga tal:

osnova vseh kopenskih in sladkovodnih ekosistemov (tako naravnih kot umetnih).

Tla - osnova prehrane rastlin zagotavljajo biološko produktivnost, torej so osnova za proizvodnjo hrane za ljudi in druge bionte.

V tleh se kopičijo organske snovi ter različni kemični elementi in energija.

Brez zemlje cikli niso možni – ta uravnava vse tokove snovi v biosferi.

Tla uravnavajo sestavo atmosfere in hidrosfere.

Tla so biološki absorber, uničevalec in nevtralizator različnih onesnaževal. Tla vsebujejo polovico vseh znanih mikroorganizmov. Ko se tla uničijo, je delovanje, ki se je razvilo v biosferi, nepopravljivo moteno, to pomeni, da je vloga tal ogromna. Ker so tla postala predmet industrijske dejavnosti, je to povzročilo pomembno spremembo stanja zemljiških virov. Te spremembe niso vedno pozitivne.

Podrobneje preučimo sestavine biosfere.

Zemljina skorja - je v teku geološkega časa preoblikovana trdna lupina, ki sestavlja zgornji del zemeljske litosfere. Številni minerali v zemeljski skorji (apnenec, kreda, fosforiti, nafta, premog itd.) so nastali iz tkiv odmrlih organizmov. Paradoksalno dejstvo je, da bi relativno majhni živi organizmi lahko povzročili pojave geološkega obsega, kar je razloženo z njihovo najvišjo sposobnostjo razmnoževanja. Na primer, pod ugodnimi pogoji lahko virion kolere ustvari maso snovi, ki je enaka masi zemeljske skorje v samo 1,75 dneh! Domnevamo lahko, da so se v biosferah prejšnjih obdobij po planetu premikale ogromne mase žive snovi, ki so kot posledica smrti tvorile zaloge nafte, premoga itd.

Biosfera obstaja tako, da večkrat uporablja iste atome. Hkrati je delež 10 elementov, ki se nahajajo v prvi polovici periodnega sistema (kisik - 29,5%, natrij, magnezij - 12,7%, aluminij, silicij - 15,2%, žveplo, kalij, kalcij, železo - 34,6%) predstavlja 99% celotne mase našega planeta (masa Zemlje je 5976 * 10 21 kg), 1% pa predstavljajo preostali elementi. Vendar pa je pomen teh elementov zelo velik – igrajo bistveno vlogo v živi snovi.

V IN. Vernadsky je vse elemente biosfere razdelil v 6 skupin, od katerih vsaka opravlja določene funkcije v življenju biosfere. Prva skupina – inertnih plinov (helij, kripton, neon, argon, ksenon). Druga skupina – plemenite kovine (rutenij, paladij, platina, osmij, iridij, zlato). V zemeljski skorji so elementi teh skupin kemično neaktivni, njihova masa je nepomembna (4,4 * 10 -4% mase zemeljske skorje), sodelovanje pri nastanku žive snovi pa je slabo raziskano. Tretja skupina - lantanidi (14 kemičnih elementov - kovin) predstavljajo 0,02 % mase zemeljske skorje in njihova vloga v biosferi ni raziskana. Četrta skupina – radioaktivnih elementov so glavni vir nastajanja notranje toplote Zemlje in vplivajo na rast živih organizmov (0,0015% mase zemeljske skorje). Nekateri elementi peta skupina - razpršeni elementi (0,027% zemeljske skorje) - igrajo bistveno vlogo v življenju organizmov (na primer jod in brom). največji šesta skupina sestavljajo ciklični elementi , ki se po vrsti transformacij v geokemičnih procesih vrnejo v prvotno kemijsko stanje. V to skupino spada 13 lahkih elementov (vodik, ogljik, dušik, kisik, natrij, magnezij, aluminij, silicij, fosfor, žveplo, klor, kalij, kalcij) in en težki element (železo).

biota Je celota vseh vrst rastlin, živali in mikroorganizmov. Biota je aktivni del biosfere, ki določa vse najpomembnejše kemične reakcije, zaradi katerih nastajajo glavni plini biosfere (kisik, dušik, ogljikov monoksid, metan) in se med njimi vzpostavijo količinska razmerja. Biota nenehno tvori biogene minerale in vzdržuje konstantno kemično sestavo oceanskih voda. Njegova masa ne presega 0,01 % mase celotne biosfere in je omejena s količino ogljika v biosferi. Glavno biomaso sestavljajo zelene kopenske rastline - približno 97 %, biomasa živali in mikroorganizmov - 3 %.

Biota je v glavnem sestavljena iz cikličnih elementov. Posebej pomembna je vloga elementov, kot so ogljik, dušik in vodik, katerih odstotek v bioti je višji kot v zemeljski skorji (60-krat ogljik, 10-krat dušik in vodik). Slika prikazuje diagram zaprtega ogljikovega cikla. Samo zaradi kroženja glavnih elementov v takšnih ciklih (predvsem ogljika) je možen obstoj življenja na Zemlji.

Onesnaženje litosfere. Življenje, biosfera in najpomembnejši člen v njegovem mehanizmu - talni pokrov, ki se običajno imenuje zemlja - sestavljajo edinstvenost našega planeta v vesolju. In v razvoju biosfere, v pojavih življenja na Zemlji, se je pomen talnega pokrova (kopno, plitve vode in police) kot posebne planetarne lupine nenehno povečeval.

Pokrov tal je najpomembnejša naravna tvorba. Njeno vlogo v življenju družbe določa dejstvo, da so tla glavni vir hrane, ki zagotavlja 95-97% prehranskih virov svetovnemu prebivalstvu. Posebna lastnost talnega pokrova je njegova plodnost , ki se razume kot skupek lastnosti tal, ki zagotavljajo pridelek kmetijskih pridelkov. Naravna rodovitnost tal je povezana z oskrbo tal s hranili ter njenim vodnim, zračnim in toplotnim režimom. Tla zagotavljajo rastlinam potrebo po vodi in dušikovi hrani, saj so najpomembnejši dejavnik njihove fotosintetske aktivnosti. Rodovitnost tal je odvisna tudi od količine sončne energije, ki se v njej nabere. Pokrov tal spada v samoregulacijski biološki sistem, ki je najpomembnejši del biosfere kot celote. Živi organizmi, rastline in živali, ki naseljujejo Zemljo, fiksirajo sončno energijo v obliki fito- ali zoomase. Produktivnost kopenskih ekosistemov je odvisna od toplotne in vodne bilance zemeljskega površja, kar določa raznolikost oblik izmenjave energije in snovi znotraj geografskega ovoja planeta.

Posebno pozornost je treba nameniti zemljiškim virom. Območje zemeljskih virov na svetu je 149 milijonov km2 ali 86,5% površine kopnega. Obdelovalne površine in trajni nasadi kot del kmetijskih zemljišč trenutno zavzemajo približno 15 milijonov km 2 (10 % zemljišč), senožeti in pašniki - 37,4 milijona km 2 (25 %) Skupno površino njiv ocenjujejo različni raziskovalci. na različne načine: od 25 do 32 milijonov km 2. Kopenski viri planeta omogočajo preskrbo s hrano več ljudi, kot je trenutno na voljo in bo v bližnji prihodnosti. Vendar se zaradi rasti prebivalstva, predvsem v državah v razvoju, zmanjšuje količina njiv na prebivalca. Še pred 10-15 leti je bila duševna varnost zemeljskega prebivalstva z obdelovalnimi površinami 0,45-0,5 hektarja, trenutno je že 0,35-37 hektarja.

Imenujejo se vse uporabne materialne sestavine litosfere, ki se v gospodarstvu uporabljajo kot surovine ali viri energije mineralnih surovin . Minerali so lahko rude , če se iz njega pridobivajo kovine, in nekovinske , če se iz njega pridobivajo nekovinske komponente (fosfor itd.) ali se uporabljajo kot gradbeni materiali.

Če se mineralno bogastvo uporablja kot gorivo (premog, nafta, plin, oljni skrilavec, šota, les, jedrska energija) in hkrati kot vir energije v motorjih za proizvodnjo pare in električne energije, se imenujejo gorivnih in energetskih virov .

Hidrosfera . Voda zavzema pretežni del zemeljske biosfere (71 % zemeljske površine) in predstavlja približno 4 % mase zemeljske skorje. Njegova povprečna debelina je 3,8 km, povprečna globina - 3554 m, površina: 1350 milijonov km 2 - oceani, 35 milijonov km 2 - sladka voda.

Masa oceanske vode predstavlja 97% mase celotne hidrosfere (2 * 10 21 kg). Vloga oceana v življenju biosfere je ogromna: v njem potekajo glavne kemične reakcije, ki določajo proizvodnjo biomase in kemično čiščenje biosfere. Torej v 40 dneh površinska petstometrska plast vode v oceanu preide skozi planktonski filtrirni aparat, zato se (ob upoštevanju mešanja) vsa oceanska voda oceana med letom očisti. Vse komponente hidrosfere (vodna para ozračja, voda morja, reke, jezera, ledeniki, močvirja, podtalnica) so v stalnem gibanju in obnavljanju.

Voda je osnova biote (živa snov je 70 % vode) in njen pomen v življenju biosfere je odločilen. Najpomembnejše funkcije vode lahko poimenujemo kot:

1. proizvodnja biomase;

2. kemično čiščenje biosfere;

3. zagotavljanje ogljičnega ravnovesja;

4. stabilizacija podnebja (voda deluje kot pufer pri toplotnih procesih na planetu).

Velik pomen svetovnega oceana je v tem, da s svojim fitoplanktonom proizvede skoraj polovico vsega kisika v atmosferi, t.j. je nekakšna "pljuča" planeta. Hkrati rastline in mikroorganizmi oceana v procesu fotosinteze letno asimilirajo bistveno večji del ogljikovega dioksida, kot ga absorbirajo rastline na kopnem.

živi organizmi v oceanu – hidrobionati - so razdeljeni v tri glavne ekološke skupine: plankton, nekton in bentos. Plankton - niz pasivno plavajočih in prenašanih z morskimi tokovi rastlin (fitoplankton), živih organizmov (zooplankton) in bakterij (bakterioplankton). Nekton - to je skupina aktivno plavajočih živih organizmov, ki se premikajo na precejšnje razdalje (ribe, kiti, tjulnji, morske kače in želve, lignji hobotnice itd.). Bentos - to so organizmi, ki živijo na morskem dnu: sedeči (korale, alge, spužve); kopanje (črvi, mehkužci); plazenje (raki, iglokožci); prosto plava na dnu. Z bentosom so najbogatejša obalna območja oceanov in morij.

Oceani so vir ogromnih mineralnih virov. Iz nje se že pridobiva nafta, plin, 90 % brom, 60 % magnezij, 30 % sol itd. Ocean ima ogromne zaloge zlata, platine, fosforitov, oksidov železa in mangana ter drugih mineralov. Raven rudarjenja v oceanu nenehno raste.

Onesnaženje hidrosfere. V mnogih regijah sveta je stanje vodnih teles zelo zaskrbljujoče. Onesnaževanje vodnih virov ne brez razloga velja za najresnejšo grožnjo okolju. Rečno omrežje dejansko deluje kot naravni kanalizacijski sistem sodobne civilizacije.

Najbolj onesnažena so celinska morja. Imajo daljšo obalo in so zato bolj nagnjeni k onesnaženju. Zbrane izkušnje boja za čistost morja kažejo, da je to neprimerljivo težja naloga kot varovanje rek in jezer.

Procese onesnaževanja vode povzročajo različni dejavniki. Glavni so: 1) odvajanje neprečiščene odpadne vode v vodna telesa; 2) izpiranje pesticidov z močnimi padavinami; 3) emisije plinov in dima; 4) puščanje nafte in naftnih derivatov.

Največjo škodo vodnim telesom povzroča izpust vanje neprečiščene odpadne vode – industrijske, gospodinjske, kolektorske in drenažne itd. Industrijska odpadna voda onesnažuje ekosisteme z različnimi komponentami, odvisno od posebnosti panog.

Stopnja onesnaženosti ruskega morja (z izjemo Belega morja) v skladu z državnim poročilom "O stanju okolja Ruske federacije" iz leta 1998. presegla MPC za vsebnost ogljikovodikov, težkih kovin, živega srebra; površinsko aktivne snovi (površinsko aktivne snovi) v povprečju 3-5 krat.

Vdor onesnaženja na oceansko dno resno vpliva na naravo biokemičnih procesov. V zvezi s tem je še posebej pomembna ocena okoljske varnosti pri načrtovanem pridobivanju mineralov iz oceanskega dna, predvsem železo-manganovih vozličev, ki vsebujejo mangan, baker, kobalt in druge dragocene kovine. V procesu grabljenja dna bo sama možnost življenja na oceanskem dnu za daljše obdobje uničena, vdor snovi, pridobljenih z dna na površje, pa lahko negativno vpliva na zračno ozračje regije.

Ogromen obseg Svetovnega oceana priča o neizčrpnosti naravnih virov planeta. Poleg tega je Svetovni ocean zbiralnik kopenskih rečnih voda, ki letno prejme približno 39 tisoč km 3 vode. Nastajajoče onesnaževanje Svetovnega oceana grozi, da bo motilo naravni proces kroženja vlage v njegovi najbolj kritični povezavi - izhlapevanju s površine oceana.

V Vodnem zakoniku Ruske federacije je koncept " vodnih virov ” je opredeljen kot „rezerve površinskih in podzemnih voda v vodnih telesih, ki se uporabljajo ali se lahko uporabljajo“. Voda je najpomembnejša sestavina okolja, obnovljiv, omejen in ranljiv naravni vir, ki se v Ruski federaciji uporablja in varuje kot osnova življenja in dejavnosti ljudi, ki živijo na njenem ozemlju, zagotavlja gospodarsko, socialno in okoljsko dobro. prebivalstvo, obstoj flore in favne.

Vsako vodno telo ali vodni vir je povezano z zunanjim okoljem. Nanj vplivajo razmere za nastanek površinskega ali podzemnega odtoka vode, različni naravni pojavi, industrija, industrijska in komunalna gradnja, promet, gospodarske in domače človekove dejavnosti. Posledica teh vplivov je vnos novih, nenavadnih snovi v vodno okolje – onesnaževal, ki poslabšajo kakovost vode. Onesnaževanje, ki vstopa v vodno okolje, se glede na pristope, kriterije in naloge razvršča na različne načine. Torej, običajno razporedimo kemično, fizično in biološko onesnaženje. Kemično onesnaženje je sprememba naravnih kemičnih lastnosti vode zaradi povečanja vsebnosti škodljivih nečistoč v njej, tako anorganske (mineralne soli, kisline, alkalije, glineni delci) kot organske narave (nafta in naftni derivati, organski ostanki, površinsko aktivne snovi, pesticidi).

Kljub ogromnim sredstvi, porabljenim za gradnjo čistilnih naprav, je veliko rek še vedno umazanih, predvsem v urbanih območjih. Procesi onesnaževanja so se dotaknili celo oceanov. In to se ne zdi presenetljivo, saj so vse ujete v rekah onesnaževala sčasoma hitijo v ocean in ga dosežejo, če jih je težko razgraditi.

Okoljske posledice onesnaženja morskih ekosistemov se izražajo v naslednjih procesih in pojavih:

kršitev stabilnosti ekosistemov;

progresivna evtrofikacija;

pojav "rdečih plimovanja";

kopičenje kemičnih strupenih snovi v bioti;

zmanjšanje biološke produktivnosti;

pojav mutageneze in karcinogeneze v morskem okolju;

mikrobiološko onesnaževanje obalnih regij sveta.

Zaščita vodnega ekosistema je zapleteno in zelo pomembno vprašanje. V ta namen je naslednje ukrepi varstva okolja:

– razvoj tehnologij brez odpadkov in vode; uvedba sistemov za recikliranje vode;

– čiščenje odpadne vode (industrijske, komunalne itd.);

– vbrizgavanje odplak v globoke vodonosnike;

– čiščenje in dezinfekcija površinske vode, ki se uporablja za oskrbo z vodo in druge namene.

Glavni onesnaževalec površinskih voda so odpadne vode, zato je razvoj in izvajanje učinkovitih metod čiščenja odpadnih voda zelo nujna in okoljsko pomembna naloga. Najučinkovitejši način za zaščito površinskih voda pred onesnaženjem s kanalizacijo je razvoj in implementacija brezvodne in brezodpadne proizvodne tehnologije, katere začetna faza je vzpostavitev oskrbe z reciklirano vodo.

Pri organizaciji sistema oskrbe z reciklažno vodo vključuje številne čistilne naprave in inštalacije, kar omogoča ustvarjanje zaprtega cikla za uporabo industrijske in gospodinjske odpadne vode. S tem načinom čiščenja vode so odpadne vode vedno v obtoku in njihov vstop v površinska vodna telesa je popolnoma izključen.

Zaradi velike raznolikosti sestave odpadne vode obstajajo različni načini za njihovo čiščenje: mehanski, fizikalno-kemični, kemični, biološki itd. Glede na stopnjo škodljivosti in naravo onesnaženosti se čiščenje odpadne vode lahko izvaja s katerim koli ena metoda ali niz metod (kombinirana metoda). Postopek čiščenja vključuje obdelavo blata (ali presežne biomase) in dezinfekcijo odpadne vode pred izpustom v rezervoar.

V zadnjih letih so se aktivno razvijale nove učinkovite metode, ki prispevajo k okolju prijaznosti postopkov čiščenja odpadne vode:

– elektrokemijske metode, ki temeljijo na procesih anodne oksidacije in katodne redukcije, elektrokoagulacije in elektroflotacije;

– membranski postopki čiščenja (ultrafiltri, elektrodializa itd.);

– magnetna obdelava, ki izboljša flotacijo suspendiranih delcev;

– sevalno čiščenje vode, ki omogoča oksidacijo, koagulacijo in razgradnjo onesnaževal v najkrajšem možnem času;

- ozoniranje, pri katerem odpadna voda ne tvori snovi, ki negativno vplivajo na naravne biokemične procese;

- uvedba novih selektivnih tipov za selektivno ločevanje uporabnih sestavin iz odpadne vode za namene recikliranja in drugo.

Znano je, da pesticidi in gnojila, ki jih sperejo površinski odtoki s kmetijskih zemljišč, igrajo vlogo pri kontaminaciji vodnih teles. Da bi preprečili vdor onesnaževalnih odpadnih voda v vodna telesa, je potreben niz ukrepov, vključno z:

skladnost s standardi in pogoji uporabe gnojil in pesticidov;

žariščna in trakovna obdelava s pesticidi namesto neprekinjenega;

uporaba gnojil v obliki zrnc in, če je mogoče, skupaj z vodo za namakanje;

nadomestitev pesticidov z biološkimi metodami varstva rastlin.

Ukrepi za varstvo voda in morij ter svetovnega oceana so odpraviti vzroke za poslabšanje kakovosti in onesnaženja voda. Pri raziskovanju in razvoju naftnih in plinskih polj na epikontinentalnem pasu je treba predvideti posebne ukrepe za preprečevanje onesnaževanja morske vode. Uvesti je treba prepoved odlaganja strupenih snovi v ocean in ohraniti moratorij na testiranje jedrskega orožja.

Vzdušje - zračno okolje okoli Zemlje, njegova masa je približno 5,15 * 10 18 kg. Ima večplastno strukturo in je sestavljen iz več krogel, med katerimi so prehodne plasti - pavze. V kroglah se spreminjata količina zraka in temperatura.

Glede na porazdelitev temperature se ozračje deli na:

– troposfera (njegova višina v srednjih zemljepisnih širinah je 10-12 km nad morsko gladino, na polih - 7-10, nad ekvatorjem - 16-18 km, tukaj je koncentriranih več kot 4/5 mase zemeljske atmosfere ; zaradi neenakomernega segrevanja zemeljskega površja v troposferi nastajajo močni navpični zračni tokovi, opazimo nestabilnost temperature, relativne vlažnosti, tlaka, temperatura zraka v troposferi pade v višino za 0,6 ° C na vsakih 100 m in se giblje od +40 do -50 ° C);

– stratosfero (je dolg približno 40 km, zrak v njem je redek, vlažnost nizka, temperatura zraka je od -50 do 0 °C na nadmorski višini približno 50 km; v stratosferi pod vplivom kozmičnega sevanja in kratkovalovni del ultravijoličnega sevanja sonca se molekule zraka ionizirajo, kar povzroči nastanek ozonske plasti, ki se nahaja na nadmorski višini 25-40 km);

– mezosfera (od 0 do -90 o C na nadmorski višini 50-55 km);

– termosfero (zanj je značilno nenehno naraščanje temperature z naraščajočo nadmorsko višino - na nadmorski višini 200 km 500 ° C, na nadmorski višini 500-600 km pa presega 1500 ° C; v termosferi so plini zelo redki, njihove molekule premikajo se z veliko hitrostjo, vendar redko trčijo med seboj in zato ne morejo povzročiti niti rahlega segrevanja telesa, ki se nahaja tukaj);

– eksosfera (od nekaj sto km).

Neenakomerno ogrevanje prispeva k splošnemu kroženju ozračja, kar vpliva na vreme in podnebje Zemlje.

Plinska sestava atmosfere je naslednja: dušik (79,09%), kisik (20,95%), argon (0,93%), ogljikov dioksid (0,03%) in majhna količina inertnih plinov (helij, neon, kripton, ksenon) , amoniak, metan, vodik itd. Nižje plasti ozračja (20 km) vsebujejo vodno paro, katere količina z višino hitro upada. Na višini 110-120 km skoraj ves kisik postane atomski. Domneva se, da je nad 400-500 km in je dušik v atomskem stanju. Sestava kisika in dušika se ohrani približno do nadmorske višine 400-600 km. Ozonska plast, ki ščiti žive organizme pred škodljivim kratkovalovnim sevanjem, se nahaja na nadmorski višini 20-25 km. Nad 100 km se poveča delež lahkih plinov, na zelo velikih nadmorskih višinah pa prevladujeta helij in vodik; del molekul plina se razgradi na atome in ione, pri čemer nastane ionosfera . Z višino se zračni tlak in gostota zmanjšujeta.

Onesnaževanje zraka. Ozračje ima velik vpliv na biološke procese na kopnem in v vodnih telesih. Kisik, ki ga vsebuje, se uporablja v procesu dihanja organizmov in pri mineralizaciji organske snovi, ogljikov dioksid se porablja med fotosintezo avtotrofnih rastlin, ozon pa zmanjšuje ultravijolično sevanje sonca, škodljivo za organizme. Poleg tega ozračje prispeva k ohranjanju zemeljske toplote, uravnava podnebje, zaznava plinaste presnovne produkte, prenaša vodno paro po planetu itd. Brez atmosfere je obstoj kakršnih koli kompleksnih organizmov nemogoč. Zato so vprašanja preprečevanja onesnaževanja zraka vedno bila in ostajajo aktualna.

Za oceno sestave in onesnaženosti ozračja se uporablja koncept koncentracije (C, mg/m 3).

Čisti naravni zrak ima naslednjo sestavo (v vol. %): dušik 78,8 %; kisik 20,95 %; argon 0,93 %; CO2 0,03 %; drugi plini 0,01 %. Menijo, da mora takšna sestava ustrezati zraku na višini 1 m nad površino oceana stran od obale.

Kot za vse druge sestavine biosfere, obstajata dva glavna vira onesnaževanja ozračja: naravni in antropogeni (umetni). Celotno klasifikacijo virov onesnaženja lahko predstavimo po zgornjem strukturnem diagramu: industrija, promet, energetika so glavni viri onesnaževanja zraka. Po naravi vpliva na biosfero lahko onesnaževala zraka razdelimo v 3 skupine: 1) ki vplivajo na globalno segrevanje podnebja; 2) uničenje biote; 3) uničenje ozonske plasti.

Naj opozorimo na kratke značilnosti nekaterih onesnaževal atmosfere.

Na onesnaževala prva skupina mora vključevati CO 2, dušikov oksid, metan, freone. V ustvarjanje Učinek tople grede » Največ prispeva ogljikov dioksid, ki se letno povečuje za 0,4 % (več o učinku tople grede glej poglavje 3.3). V primerjavi s sredino XIX stoletja se je vsebnost CO 2 povečala za 25 %, dušikovega oksida za 19 %.

Freoni - kemične spojine, ki niso značilne za ozračje, ki se uporabljajo kot hladilna sredstva - so odgovorne za 25 % ustvarjanja učinka tople grede v 90. letih. Izračuni kažejo, da kljub Montrealskemu sporazumu iz leta 1987. o omejevanju uporabe freonov do leta 2040. koncentracija glavnih freonov se bo znatno povečala (klorofluoroogljik z 11 na 77%, klorofluoroogljik - z 12 na 66%), kar bo povzročilo povečanje učinka tople grede za 20%. Povečanje vsebnosti metana v ozračju je bilo nepomembno, vendar je specifični prispevek tega plina približno 25-krat večji kot ogljikov dioksid. Če ne ustavimo dotoka »toplogrednih« plinov v ozračje, se bodo povprečne letne temperature na Zemlji do konca 21. stoletja dvignile v povprečju za 2,5-5°C. Potrebno je: zmanjšati izgorevanje ogljikovodikov in krčenje gozdov. Slednje je nevarno, saj bo poleg povečanja vsebnosti ogljika v ozračju povzročilo tudi zmanjšanje asimilacijske sposobnosti biosfere.

Na onesnaževala druga skupina mora vključevati žveplov dioksid, suspendirane trdne snovi, ozon, ogljikov monoksid, dušikov oksid, ogljikovodike. Od teh snovi v plinastem stanju največjo škodo biosferi povzročajo žveplov dioksid in dušikovi oksidi, ki se med kemičnimi reakcijami pretvorijo v majhne kristale soli žveplove in dušikove kisline. Najbolj pereč problem je onesnaževanje zraka s snovmi, ki vsebujejo žveplo. Žveplov dioksid je škodljiv za rastline. SO 2, ki vstopi v list med dihanjem, zavira vitalno aktivnost celic. V tem primeru so listi rastlin najprej pokriti z rjavimi lisami, nato pa se posušijo.

Žveplov dioksid in njegove druge spojine dražijo sluznico oči in dihalnih poti. Dolgotrajno delovanje nizkih koncentracij SO 2 vodi v kronični gastritis, hepatopatijo, bronhitis, laringitis in druge bolezni. Obstajajo dokazi o povezavi med vsebnostjo SO 2 v zraku in umrljivostjo zaradi pljučnega raka.

V ozračju se SO 2 oksidira v SO 3. Oksidacija poteka katalitično pod vplivom kovin v sledovih, predvsem mangana. Poleg tega lahko plinasti in v vodi raztopljen SO 2 oksidiramo z ozonom ali vodikovim peroksidom. V kombinaciji z vodo SO 3 tvori žveplovo kislino, ki tvori sulfate s kovinami, ki so prisotne v atmosferi. Biološki učinek kislinskih sulfatov pri enakih koncentracijah je bolj izrazit v primerjavi s SO 2 . Žveplov dioksid obstaja v ozračju od nekaj ur do nekaj dni, odvisno od vlažnosti in drugih pogojev.

Na splošno aerosoli soli in kislin prodrejo v občutljiva tkiva pljuč, opustošijo gozdove in jezera, zmanjšajo pridelke, uničijo zgradbe, arhitekturne in arheološke spomenike. Suspenzirani delci predstavljajo nevarnost za javno zdravje, ki odtehta nevarnost kislinskih aerosolov. V bistvu je to nevarnost velikih mest. Posebno škodljive trdne snovi najdemo v izpušnih plinih dizelskih motorjev in dvotaktnih bencinskih motorjev. Večino trdnih delcev v zraku industrijskega izvora v razvitih državah uspešno zajemajo z vsemi vrstami tehničnih sredstev.

ozon v površinski plasti se pojavi kot posledica interakcije ogljikovodikov, ki nastanejo pri nepopolnem zgorevanju goriva v avtomobilskih motorjih in se sproščajo med številnimi proizvodnimi procesi, z dušikovimi oksidi. Je eden najnevarnejših onesnaževal, ki prizadene dihala. Najbolj intenzivno je v vročem vremenu.

Ogljikov monoksid, dušikovi oksidi in ogljikovodiki večinoma vstopajo v ozračje z izpušnimi plini vozil. Vse te kemične spojine uničujoče vplivajo na ekosisteme v koncentracijah, ki so še nižje od tistih, ki so za človeka dovoljene, in sicer: zakisajo vodne bazene, ubijajo žive organizme v njih, uničujejo gozdove in zmanjšujejo pridelke (še posebej nevaren je ozon). Študije v ZDA so pokazale, da trenutne koncentracije ozona zmanjšajo pridelek sirka in koruze za 1 %, bombaža in soje za 7 % ter lucerne za več kot 30 %.

Od onesnaževal, ki uničujejo stratosferski ozonski plašč, je treba omeniti freone, dušikove spojine, izpuhe nadzvočnih letal in raket.

Fluorokloroogljikovodiki, ki se pogosto uporabljajo kot hladilna sredstva, veljajo za glavni vir klora v ozračju. Uporabljajo se ne le v hladilnih enotah, temveč tudi v številnih gospodinjskih aerosolnih pločevinkah z barvami, laki, insekticidi. Molekule freona so odporne in jih je mogoče skoraj nespremenjeno prenašati z atmosferskimi masami na velike razdalje. Na nadmorski višini 15–25 km (območje največje vsebnosti ozona) so izpostavljeni ultravijoličnim žarkom in se razgradijo s tvorbo atomskega klora.

Ugotovljeno je bilo, da je v zadnjem desetletju izguba ozonske plasti znašala 12–15 % na polarnih in 4–8 % na srednjih zemljepisnih širinah. Leta 1992 so bili ugotovljeni osupljivi rezultati: na zemljepisni širini Moskve so bila najdena območja z izgubo ozonske plasti do 45%. Že zdaj zaradi povečane ultravijolične insolacije prihaja do zmanjšanja pridelka v Avstraliji in Novi Zelandiji, porast kožnega raka.

Tehnogene snovi biosfere, ki škodljivo vplivajo na bioto, so razvrščene na naslednji način (podana je splošna klasifikacija, ki ne velja samo za plinaste snovi). Glede na stopnjo nevarnosti so vse škodljive snovi razdeljene v štiri razrede (tabela 2):

I - izjemno nevarne snovi;

II - zelo nevarne snovi;

III - zmerno nevarne snovi;

IV - snovi z nizko nevarnostjo.

Razvrstitev škodljive snovi v razred nevarnosti se izvede glede na indikator, katerega vrednost ustreza najvišjemu razredu nevarnosti.

Tukaj: A) je koncentracija, ki pri dnevnem (razen vikendov) 8-urnem delu ali drugem trajanju, vendar največ 41 ur na teden, med celotno delovno izkušnjo ne more povzročiti bolezni ali odstopanj v zdravstvenem stanju, ki jih zazna sodobne raziskovalne metode v procesu dela ali v oddaljenih obdobjih življenja sedanje in naslednjih generacij;

B) - odmerek snovi, ki povzroči pogin 50 % živali z enkratno injekcijo v želodec;

C) - odmerek snovi, ki povzroči smrt 50 % živali z enkratnim nanosom na kožo;

D) - koncentracija snovi v zraku, ki povzroči smrt 50% živali pri 2-4-urni izpostavljenosti vdihavanju;

E) - razmerje med največjo dovoljeno koncentracijo škodljive snovi v zraku pri 20 ° C in povprečno smrtonosno koncentracijo za miši;

E) - razmerje med povprečno smrtonosno koncentracijo škodljive snovi in ​​minimalno (mejno) koncentracijo, ki povzroči spremembo bioloških kazalcev na ravni celotnega organizma, ki presega meje prilagodljivih fizioloških reakcij;

G) - Razmerje med najmanjšo (pražno) koncentracijo, ki povzroči spremembo bioloških parametrov na ravni celotnega organizma, preko meja prilagodljivih fizioloških reakcij, do minimalne (pražne) koncentracije, ki povzroča škodljiv učinek pri kroničnem eksperimentirajte 4 ure, 5-krat na teden vsaj 4-x mesece.

Tabela 2 Razvrstitev škodljivih snovi

Indikator	Norma za razred nevarnosti
(A) Največja dovoljena koncentracija (MPC) škodljivih snovi v zraku delovnega območja, mg / m 3
(B) Povprečni smrtni odmerek po injiciranju v želodec (MAD), mg/kg				več kot 5000
(B) Povprečni smrtni odmerek, ko se nanese na kožo (MTD), mg/kg				več kot 2500
(D) Povprečna smrtna koncentracija v zraku (TLC), mg/m 3				več kot 50000
(E) Razmerje možnosti zastrupitve z vdihavanjem (POI)
(E) Območje akutnega delovanja (ZAZ)
(G) Kronična cona (ZZhA)	nad 10,0

Nevarnost onesnaževal zraka za zdravje ljudi ni odvisna le od njihove vsebnosti v zraku, temveč tudi od razreda nevarnosti. Za primerjalno oceno ozračja mest, regij, ob upoštevanju razreda nevarnosti onesnaževal, se uporablja indeks onesnaženosti zraka.

Posamezne in kompleksne indekse onesnaženosti zraka je mogoče izračunati za različne časovne intervale - za mesec, leto. Hkrati se pri izračunih uporabljajo povprečne mesečne in povprečne letne koncentracije onesnaževal.

Za tista onesnaževala, za katera MPC niso določeni ( največja dovoljena koncentracija ), je nastavljena ocenjene varne ravni izpostavljenosti (LISTI). Praviloma je to razloženo z dejstvom, da pri njihovi uporabi ni izkušenj, ki bi zadostovale za presojo dolgoročnih posledic njihovega vpliva na prebivalstvo. Če se v tehnoloških procesih sproščajo snovi in ​​vstopijo v zračno okolje, za katere ni odobrenih MPC ali SHEL, morajo podjetja zaprositi teritorialne organe Ministrstva za naravne vire za določitev začasnih standardov. Poleg tega so za nekatere snovi, ki občasno onesnažujejo zrak, določene le enkratne MPC (na primer za formalin).

Za nekatere težke kovine ni normalizirana le povprečna dnevna vsebnost v atmosferskem zraku (MPC ss), ampak tudi največja dovoljena koncentracija med posameznimi meritvami (MPC rz) v zraku delovnega območja (na primer za svinec - MPC ss = 0,0003 mg / m 3 in MPC pz \u003d 0,01 mg / m 3).

Standardizirane so tudi dovoljene koncentracije prahu in pesticidov v atmosferskem zraku. Tako je pri prahu, ki vsebuje silicijev dioksid, MPC odvisen od vsebnosti prostega SiO 2 v njem, ko se vsebnost SiO 2 spremeni od 70 % do 10 %, se MPC spremeni od 1 mg/m 3 na 4,0 mg/m 3 .

Nekatere snovi imajo enosmerni škodljiv učinek, ki se imenuje učinek seštevanja (na primer aceton, akrolein, ftalni anhidrid - skupina 1).

Antropogeno onesnaževanje ozračja je mogoče označiti s trajanjem njihove prisotnosti v ozračju, s hitrostjo povečanja njihove vsebnosti, z obsegom vpliva, z naravo vpliva.

Trajanje prisotnosti istih snovi je v troposferi in stratosferi različno. Torej je CO 2 v troposferi prisoten 4 leta, v stratosferi - 2 leti, ozon - 30-40 dni v troposferi in 2 leti v stratosferi, dušikov oksid pa - 150 let (tako tam kot tam) .

Stopnja kopičenja onesnaženja v ozračju je različna (verjetno povezana z zmogljivostjo izrabe biosfere). Tako se vsebnost CO 2 poveča za 0,4 % na leto, dušikovi oksidi pa za 0,2 % na leto.

Osnovna načela higienske regulacije onesnaževal zraka.

Higienska standardizacija onesnaženosti ozračja temelji na naslednjem merila za škodljivost onesnaženosti ozračja :

1. Za dopustno se lahko prizna le takšna koncentracija snovi v atmosferskem zraku, ki nima neposrednega ali posrednega škodljivega in neprijetnega vpliva na človeka, ne zmanjšuje njegove delovne sposobnosti, ne vpliva na njegovo počutje in razpoloženje.

2. Zasvojenost s škodljivimi snovmi je treba obravnavati kot neugoden trenutek in dokaz nedopustnosti preučevane koncentracije.

3. Takšne koncentracije škodljivih snovi, ki negativno vplivajo na vegetacijo, podnebje območja, preglednost ozračja in življenjske razmere prebivalstva, so nesprejemljive.

Rešitev vprašanja dovoljene vsebnosti onesnaženja zraka temelji na ideji o prisotnosti pragov pri delovanju onesnaženja.

Pri znanstveni utemeljitvi MPC škodljivih snovi v atmosferskem zraku se uporablja načelo omejevalnega indikatorja (racioniranje glede na najbolj občutljiv indikator). Torej, če se vonj čuti v koncentracijah, ki nimajo škodljivega vpliva na človeško telo in okolje, se racionalizacija izvede ob upoštevanju praga vonja. Če ima snov v nižjih koncentracijah škodljiv učinek na okolje, se pri higienski racionalizaciji upošteva prag vpliva te snovi na okolje.

Za snovi, ki onesnažujejo atmosferski zrak, sta v Rusiji vzpostavljena dva standarda: enkratni in povprečni dnevni MPC.

Največji enkratni MPC je določen za preprečevanje refleksnih reakcij pri človeku (voh, spremembe bioelektrične aktivnosti možganov, svetlobna občutljivost oči itd.) ob kratkotrajni (do 20 minut) izpostavljenosti atmosferskim onesnaževanja, povprečna dnevna pa je določena tako, da se preprečijo njihovi resorptivni (splošno strupeni, mutageni, rakotvorni itd.) vplivi.

Tako vse komponente biosfere doživljajo ogromen tehnogeni vpliv človeka. Trenutno obstajajo vsi razlogi, da o tehnosferi govorimo kot o "sferi nerazumnosti".

Vprašanja za samokontrolo

1. Skupinska klasifikacija elementov biosfere V.I. Vernadsky.

2. Kateri dejavniki določajo rodovitnost tal?

3. Kaj je "hidrosfera"? Porazdelitev in vloga vode v naravi.

4. V kakšnih oblikah so škodljive nečistoče prisotne v odpadni vodi in kako to vpliva na izbiro metod čiščenja odpadne vode?

5. Posebnosti različnih plasti ozračja.

6. Pojem škodljive snovi. Razredi nevarnosti škodljivih snovi.

7. Kaj je MPC? Merske enote MPC v zraku in v vodi. Kje se nadzorujejo MPC škodljivih snovi?

8. Kako so razdeljeni viri izpustov in izpustov škodljivih snovi v ozračje?

3.3 Kroženje snovi v biosferi . Biosferski ogljikov cikel. Učinek tople grede: mehanizem nastanka in možne posledice.

Procesi fotosinteze organskih snovi se nadaljujejo na stotine milijonov let. Ker pa je Zemlja končno fizično telo, so vsi kemični elementi tudi fizično končni. Zdi se, da bi se morali v milijonih let izčrpati. Vendar se to ne zgodi. Poleg tega človek ta proces nenehno krepi in povečuje produktivnost ekosistemov, ki jih je ustvaril.

Vse snovi na našem planetu so v procesu biokemičnega kroženja snovi. Obstajata 2 glavna vezja velik ali geološki in majhna ali kemično.

velik krog traja milijone let. Leži v tem, da se kamnine uničijo, produkte uničenja odnesejo vodni tokovi v oceane ali pa se delno vrnejo na kopno skupaj s padavinami. Procesi pogrezanja celin in dviganja morskega dna za dolgo časa vodijo do vračanja teh snovi na kopno. In proces se začne znova.

Majhen krog , ki je del večjega, se pojavlja na ravni ekosistema in je v tem, da se hranila v tleh, voda, ogljik kopičijo v rastlinski snovi in ​​se porabijo za izgradnjo telesa in življenjskih procesov. Produkti razpadanja talne mikroflore se ponovno razgradijo na mineralne sestavine, ki so na voljo rastlinam, in so ponovno vključene v pretok snovi.

Kroženje kemikalij iz anorganskega okolja skozi rastline in živali nazaj v anorgansko okolje z uporabo sončne energije kemičnih reakcij imenujemo biokemični cikel .

Kompleksni mehanizem evolucije na Zemlji določa kemični element "ogljik". ogljik - sestavni del kamnin in v obliki ogljikovega dioksida vsebuje del atmosferskega zraka. Viri CO2 so vulkani, dihanje, gozdni požari, zgorevanje goriva, industrija itd.

Ozračje intenzivno izmenjuje ogljikov dioksid s svetovnimi oceani, kjer ga je 60-krat več kot v ozračju, ker. CO 2 je zelo topen v vodi (nižja kot je temperatura, večja je topnost, t.j. več ga je na nizkih zemljepisnih širinah). Ocean deluje kot velikanska črpalka: absorbira CO 2 v hladnih območjih in ga delno "izpihuje" v tropih.

Presežek ogljikovega monoksida v oceanu se združi z vodo in tvori ogljikovo kislino. V kombinaciji s kalcijem, kalijem, natrijem tvori stabilne spojine v obliki karbonatov, ki se usedejo na dno.

Fitoplankton v oceanu absorbira ogljikov dioksid med fotosintezo. Odmrli organizmi padejo na dno in postanejo del sedimentnih kamnin. To kaže na interakcijo velikega in malega kroženja snovi.

Ogljik iz molekule CO 2 med fotosintezo je vključen v sestavo glukoze, nato pa v sestavo kompleksnejših spojin, iz katerih so zgrajene rastline. Nato se prenašajo po prehranjevalnih verigah in tvorijo tkiva vseh drugih živih organizmov v ekosistemu ter se kot del CO 2 vrnejo v okolje.

Ogljik je prisoten tudi v nafti in premogu. Z zgorevanjem goriva človek tudi zaključi cikel ogljika, ki ga vsebuje gorivo – tako biotehnična ogljikov cikel.

Preostalo maso ogljika najdemo v karbonatnih usedlinah oceanskega dna (1,3-10t), v kristalnih kamninah (1-10t), v premogu in olju (3,4-10t). Ta ogljik sodeluje v ekološkem ciklu. Življenje na Zemlji in plinsko ravnovesje ozračja vzdržuje relativno majhna količina ogljika (5-10 ton).

Obstaja splošno razširjeno mnenje, da globalno segrevanje in njene posledice nam ogrožajo zaradi industrijske proizvodnje toplote. To pomeni, da vsa energija, porabljena v vsakdanjem življenju, industriji in prometu, ogreva Zemljo in ozračje. Vendar pa najpreprostejši izračuni kažejo, da je ogrevanje Zemlje s soncem za veliko več vrst večje od rezultatov človeške dejavnosti.

Znanstveniki menijo tudi, da je povečanje koncentracije ogljikovega dioksida v zemeljskem ozračju verjeten vzrok globalnega segrevanja. On je tisti, ki povzroča t.i « Učinek tople grede ».

Kaj je učinek tople grede ? S tem pojavom se srečujemo zelo pogosto. Znano je, da je pri isti dnevni temperaturi nočna temperatura različna, odvisno od oblačnosti. Oblačnost prekriva zemljo kot odeja, oblačna noč pa je ob isti dnevni temperaturi 5-10 stopinj toplejša od brezoblačne. Če pa oblaki, ki so najmanjše kapljice vode, ne prepuščajo toplote tako zunaj kot s Sonca na Zemljo, potem ogljikov dioksid deluje kot dioda – toplota iz Sonca prihaja na Zemljo, ne pa nazaj.

Človeštvo porablja ogromno naravnih virov, kuri čedalje več fosilnih goriv, ​​zaradi česar se odstotek ogljikovega dioksida v ozračju povečuje, infrardečega sevanja z ogrevane površine Zemlje ne sprošča v vesolje, kar ustvarja "učinek tople grede". Posledica nadaljnjega povečanja koncentracije ogljikovega dioksida v ozračju je lahko globalno segrevanje in povišanje temperature Zemlje, kar bo posledično vodilo do posledic, kot sta taljenje ledenikov in dvig ravni. svetovnega oceana za desetine ali celo stotine metrov, mnoga obalna mesta sveta.

To je možen scenarij razvoja dogodkov in posledic globalnega segrevanja, katerega vzrok je učinek tople grede. Toda tudi če se stopijo vsi ledeniki Antarktike in Grenlandije, se bo gladina svetovnega oceana dvignila za največ 60 metrov. Toda to je skrajni, hipotetični primer, ki se lahko zgodi le ob nenadnem taljenju ledenikov Antarktike. In za to je treba na Antarktiki vzpostaviti pozitivno temperaturo, ki je lahko le posledica katastrofe v planetarnem merilu (na primer sprememba naklona zemeljske osi).

Med podporniki "katastrofe rastlinjaka" ni enotnega mnenja o njenem verjetnem obsegu in najbolj avtoritativni med njimi ne obljubljajo nič strašnega. Mejno segrevanje v primeru podvojitve koncentracije ogljikovega dioksida je lahko največ 4°C. Poleg tega je verjetno, da se z globalnim segrevanjem in naraščajočimi temperaturami gladina oceana ne bo spremenila ali celo, nasprotno, zmanjšala. Navsezadnje se bodo s povišanjem temperature stopnjevale tudi padavine, taljenje robov ledenikov pa je mogoče nadomestiti s povečanim sneženjem v njihovih osrednjih delih.

Tako je problem učinka tople grede in globalnega segrevanja, ki ga povzroča, ter njihovih možnih posledic, čeprav objektivno obstaja, danes očitno pretiran obseg teh pojavov. Vsekakor pa zahtevajo zelo temeljito raziskavo in dolgotrajno opazovanje.

Mednarodni kongres klimatologov, ki je potekal oktobra 1985, je bil posvečen analizi možnih podnebnih posledic učinka tople grede. v Beljaku (Avstrija). Udeleženci kongresa so prišli do zaključka, da bo že rahlo segrevanje podnebja povzročilo opazno povečanje izhlapevanja s površine Svetovnega oceana, kar bo povzročilo povečanje količine poletnih in zimskih padavin nad celinami. To povečanje ne bo enotno. Izračunano je, da se bo čez jug Evrope od Španije do Ukrajine raztezal pas, znotraj katerega bo količina padavin ostala enaka kot zdaj ali pa se bo celo nekoliko zmanjšala. Severno od 50 ° (to je zemljepisna širina Harkova) tako v Evropi kot v Ameriki se bo postopoma povečevala z nihanji, ki jih opažamo v zadnjem desetletju. Posledično se bo pretok Volge povečal, Kaspijskega morja pa ne ogroža zmanjšanje gladine. To je bil glavni znanstveni argument, ki je končno omogočil opustitev projekta prenosa dela toka severnih rek na Volgo.

Najbolj natančne in prepričljive podatke o možnih posledicah učinka tople grede zagotavljajo paleogeografske rekonstrukcije, ki so jih zbrali strokovnjaki, ki preučujejo geološko zgodovino Zemlje v zadnjih milijonih letih. Konec koncev je bilo v tem "novejšem" času geološke zgodovine podnebje na Zemlji podvrženo zelo ostrim globalnim spremembam. V hladnejših obdobjih kot danes je celinski led, kot tisti, ki zdaj drži Antarktiko in Grenlandijo, prekrival vso Kanado in vso severno Evropo, vključno s kraji, kjer sta zdaj Moskva in Kijev. Črede severnih jelenov in kosmatih mamutov so se sprehajale po tundri na Krimu in na Severnem Kavkazu, kjer so zdaj najdeni ostanki njihovih okostij. In v vmesnih medledenih obdobjih je bilo podnebje na Zemlji veliko toplejše od sedanjega: celinski led v Severni Ameriki in Evropi se je stopil, v Sibiriji se je permafrost odtalil za več metrov, morski led ob naših severnih obalah je izginil, gozdna vegetacija , sodeč po spektrih fosilnih spor in cvetnega prahu , razširjen na ozemlje sodobne tundre. Močni rečni tokovi so tekli po ravnicah Srednje Azije in napolnili porečje Aralskega morja z vodo do oznake plus 72 metrov, mnogi od njih so vodo nosili v Kaspijsko morje. Puščava Karakum v Turkmenistanu je raztresena peska teh starodavnih kanalov.

Na splošno je bila fizikalno-geografska situacija v toplih medledenih obdobjih na celotnem ozemlju nekdanje ZSSR ugodnejša kot zdaj. Enako je bilo v skandinavskih državah in državah srednje Evrope.

Žal se do zdaj geologi, ki preučujejo geološko zgodovino zadnjih milijon let evolucije našega planeta, niso vključili v razpravo o problemu učinka tople grede. In geologi bi lahko naredili dragocene dodatke k obstoječim idejam. Predvsem je očitno, da bi morali za pravilno oceno možnih posledic učinka tople grede širše uporabiti paleografske podatke o preteklih obdobjih znatnega globalnega segrevanja podnebja. Analiza takšnih podatkov, ki so danes znani, nam omogoča, da mislimo, da učinek tople grede, v nasprotju s splošnim prepričanjem, ne prinaša nobenih katastrof za ljudi našega planeta. Nasprotno, v mnogih državah, vključno z Rusijo, bo ustvaril ugodnejše podnebne razmere kot zdaj.

Vprašanja za samokontrolo

1. Bistvo glavnih biokemičnih kroženj snovi.

2. Kaj je biokemični ogljikov cikel?

3. Kaj pomeni izraz "učinek tople grede" in s čim je povezan? Vaša kratka ocena problema.

4. Ali menite, da grozi globalno segrevanje? Utemelji svoj odgovor