Властивості гідросфери, атмосфери, літосфери. Джерела їх забруднення. Заходи щодо попередження їх забруднення

 

 

КИЇВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

імені Тараса Шевченка

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Реферат на тему:

“Властивості гідросфери, атмосфери, літосфери. Джерела їх забруднення. Заходи щодо попередження їх забруднення.”

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Виконав:

Студент III курсу

групи (мат-фіз)

                                                                         

 

 

 

 

 

 

2013 рік

 

 

 

Зміст

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Вступ.

 

Проблема взаємодії людського  суспільства та природи стала  однією з найважливіших проблем  сучасності. Становище, яке складається  у відносинах людини з природою, в багатьох випадках стає критичним: посилюється засуха, відбувається опустелювання великих територій, вичерпуються запаси води та корисних копалин, гостро відчувається нестача харчування у багатьох країнах, які розвиваються, погіршується стан грунту, водного та повітряного басейнів, ускладнюється боротьба з шкідниками сільськогосподарських культур. Антропогенні зміни до наступного часу зачепили практично усі екосистеми планети, газовий склад атмосфери, надходження сонячної радіації та енергетичний баланс Землі. Це визначає, що стрімкий індустріальний прогрес водночас з матеріальними благами та небаченим раніше комфортом, несе нарощування забруднення середовища, зруйнування природних комплексів, виснажування природних ресурсів.

У багатьох куточках світу вже перейдено кордон самозахисту природи, зруйнувалася її динамічна рівновага, діяльність людини вступила у суперечність з природою. Увага наукової та широкої світової спільноти прикута до найгостріших проблем екології, які є глобальними та потребують для свого вирішення об'єднання зусиль усього людства.

Удосконалення природокористування, екологічна обґрунтованість усієї  господарської діяльності суспільства  – величезна задача сучасності.

2. Властивості атмосфери, гідросфери, літосфери.

 

Атмосфера — газоподібна оболонка Землі. До неї відносяться: атмосфеный повітря; гази, розчинені в поверхневих і підземних водах; газова складова грунтів, і навіть гази, котрі виділяються з гірського масиву, які чи побічно впливають на життєдіяльність живих організмів. Атмосфера поширюється над Землею до 2 000 км; це виключно від радіуса Землі.

Функції атмосфери:

1) Регулювання клімату Землі.

2) Поглиненна сонячної радіації.

3) Пропускає один теплове випромінювання  Сонця.

4) Зберігає тепло.

5) Є середовищем поширення звуку.

6) Джерело кисневого дихання.

7) Формування влагооборота, що з  освітою хмар і випаданням  опадів.

8) Формирующий чинник літосфери  (вивітрювання).

Атмосфера ділиться на:

1) Тропосфера — кордон до 10 –  12 км.

2) Стратосфера — кордон до 55 кілометрів від тропосфери.

3) Мезосфера — кордон до 85 –  90 кілометрів від стратосфери.

4) Термосфера — кордон до 150 кілометрів  від мезосферы.

5) Экзосфера — кордон до 800 –  2 000 кілометрів від термосферы.

Склад атмосфери.

Нині склад атмосфери перебуває  у стані динамічного рівноваги, яка досягається діяльністю живих організмів.

На висоті 100 – 120 км найчастіше трапляються  азот і кисень; в розквіті 400 км перебуває  кисень в атомарному стані (з однією вільним електроном); в розквіті 600 – 1600 км найчастіше зустрічають гелій; вище переважає водень.

У нижніх шарах атмосфери (до 25 км) зустрічаються CO₂, вуглеводні З_xH_y, діоксид сірки SO₂, оксиди азоту N_xO_y та інших.

Однією з характеристик атмосфери  є вологість. Вологість атмосферного повітря визначається її насиченістю  водяними парами. Найбільш багаті вологою нижні верстви атмосфери (1,5 - 2,0 км), де концентрується приблизно 50 % вологи. Кількість водяної пари повітря залежить з його температури: що стоїть температура, то більше вписувалося вологи містить повітря. Проте за будь-який конкретної температури повітря існує певний межа його насыще ния парами води, що є максимальним. Зазвичай насичення повітря парами води не сягає максимуму, і між максимальним і течу щим насиченням називається дефіциту вологості, чи нестачі насичення. Дефіцит вологості — найважливіший екологічний параметр, оскільки вона характеризує відразу дві величини: температуру і вологість. Що дефіцит вологості, тим суші і тепліше, і навпаки. Відомо, що коли підвищення дефици та вологості у певні відрізки вегетаційного періоду сприяє інтенсивному плодоносінню рослин, а й у комах призводить до посиленого раз множению до про демографічних “спалахів”. На аналізі динаміки дефіциту влажнос ти засновані багато способи прогнозування різних явищ серед живих організмів.

Температура лежить на поверхні земної кулі визначається температурним режимом атмосфери і міцно пов'язана з сонячним випромінюванням. Відомо, що його тепла, падаючого на горизонтальну по верхность, прямо пропорційно синусу кута стояння Сонця над обрієм, тому спостерігаються суточ ные і сезонні коливання температури. Що широта місцевості, тим більше коштів кут нахилу солнеч ных променів і тих холодніше клімат.

Однією з інструментів атмосфери, які впливають екологію Землі  є вітер. Причина виникнення вітру  — різний нагрівання земної поверхні, пов'язані з перепадами тиску. Ветровой потік направлений у бік меншого тиску, тобто. туди, де повітря більш прогрітий. Сила обертання Землі впливає на циркуляцію повітряних мас. У приземному прошарку повітря їх рух впливає попри всі метеорологічні елементи клімату: режим температури, вологості, випаровування з повер хности Землі та транспирацию рослин. Вітер — важливий чинник перенесення і розподілу примі цей в атмосферному повітрі. Спостерігаються тривалі періоди (цикли) переважної атмосферної цирку ляции тривалістю кілька десятиліть. Ці цикли меридианальной, широтной циркуляції періодично змінюються зі Сходу захід, із півночі на південь, соціальній та протилежних напрямах. З типами атмосферної циркуляції іноді пов'язують періоди одночасної активності багатьох видів звірів, наприклад, періоди спалахів масового розмноження комах. Швидкість і собі напрямок руху повітряних мас можуть змінюватися залежно від рельєфу, часу діб, і інших чинників. Вертикальне дви жение мас повітря — складний природний процес, котрі можуть характеризуватися температурної стратификацией — зміною температури повітря з висотою.     

Тиск атмосфери. Нормальним вважається тиск 1кПа, відповідне 750,1 мм рт.ст. У  межах земної кулі існують постійно облас ти низького і високого тиску, причому у одним і тієї ж точках спостерігаються сезонні і добові колеба ния тиску. Є також морської авіації та континентальний типи динаміки тиску. Периоди чески виникаючі області зниженого тиску, які характеризуються потужними потоками повітря, стре мящегося спіраллю до перемещающемуся у просторі центру, звуться циклонів. Цик лоны відрізняються нестійкою погодою й більшою кількістю опадів.

Литосфера — це тверда зовнішня оболонка Землі, земна кора.

Потужність Земний кори під океаном — 5 - 20 км; під континентом — 70 км. У літосфері виділяють масив гірських порід, земну поверхню й грунту.

Грунт — це вразливий поверховий обрій суші, здатний виробляти  врожай рослин. Важ нейшее властивість  грунту — її родючість, що визначається фізичними і хімічними властивості ми грунту. Грунт — трифазна середовище, куди входять тверді, рідкі й газоподібні компоненти. Це продукт фізичного, химическо го і біологічного перетворення гірських порід, тобто. формується внаслідок складного взаємодії клімату, рослин, тварин і звинувачують мікроорганізмів. Сама грунт постійно розвивається змінюється, слідом ствие чого є велика різноманітність її типів. Через війну переміщення чи перетворення ве щества грунт розчленовується деякі верстви, чи горизонти, поєднання яких профіль грунту. В усіх життєвих типах грунтів верхній обрій має як більш-менш темний колір, залежить кількості органічного речовини. Цей обрій називається гумусовым чи перегнойно-аккумулятив ным. Він може мати зернисту, комковатую чи шарувату структуру. Надлишок чи недолік гумусу визначає родючість грунту, т.к. у ньому осуществля ются складні обмінні процеси, у яких утворюються елементи живлення рослин. Вище гумусового горизонту іноді має ся підстилка чи дерен, що з разлагающихся рослинних залишків і сприяє накопле нию вологи і поживних речовин, у грунті, і навіть впливає на теплової та повітряний режими грунту. Під гумусовым обрієм зазвичай залягає мало лоплодородный подзолистый обрій вимивання (в чорноземних і темних грунтах цей обрій отсут ствует). Ще глибше розташований иллювиальный обрій (обрій вмывания), до нього вмываются у ньому накопичуються мінеральні і органічні ве щества з вышележащих горизонтів. Ще нижче залягає материнська гірська подстилающая порода, де формується грунт. Усі горизонти є суміш органи ческих і мінеральних елементів. Понад 50% мінерального складу грунту прихо дится на кремнезем ( Si0₂), близько 1 - 25% — на глинозем ( Al₂O₃), 1 - 10% — на оксиди заліза (Fe₂O₃), 0,1 - 5% — на оксиди магнію, калію, фосфору, кальцію (Mg0, До₂Про, P₂0₅, Са0). Органічні речовини, які у грунт з рослинним опадом, включають вуглеводи (лигнин, целюлоза, гемицеллюлоза), білкові ве щества, жири, і навіть кінцеві продукти обміну рослин — віск, смоли, дубильні речовини. Органи ческие залишки у грунті руйнуються (минерализуются) із заснуванням простіших (вода, діоксид вуглецю, аміак та інших.) речовин чи перетворюються на складніші сполуки — перегній, чи гумус. Одною з найбільш важливих характеристик грунту — її механічний склад, тобто. зміст частинок раз іншої величини. Встановлено чотири градації механічного складу: пісок, супесь, суглинок і гли на. Від механічного складу грунту залежать її водопроникність, спроможність утримувати вологу, насичення неї коренів рослин i ін. З іншого боку, кожна грунт характеризується щільністю, тепловы ми і водними властивостями. Важливе значення для грунту має аерація, тобто. її насиченість повітрям та здатність до такому насиченню. Хімічні властивості грунту залежить від утримуючи ния мінеральних речовин, що у нею вигляді розчинених іонів. Деякі іони для рослин токсичними, інші — життєво необхо димыми. Концентрація іонів водню (рН) загалом близька до нейтральному значенням. Флора таких грунтів особливо багата видами. У вапняних (рН 8) і засо ленних грунтах (рН 4) розвивається специфічна рослинність. Обитающее у грунті безліч видів рослинних і тварин организ мов активно впливає її фізико-хімічні характеристики.

Гидросфера — це водна оболонка Землі. До неї відносять: поверхневі і підземні води, безпосередньо чи опосередковано щоб забезпечити життєдіяльність живих організмів, і навіть вода, выпадающая як опадів. Вода зані мает переважну частину біосфери. З 510 млн. км²  загальній площі земної поверхні на Світовий океан доводиться 361 млн. км² (71%). Океан — головний приймач і акумулятор зі лнечной енергії, оскільки вода має високої теплопроводностью. Основними фізичними властивостями водної сре ды є її щільність (в 800 разів більше щільності повітря) і в'язкість (вище повітряної в 55 раз). З іншого боку, вода характеризується рухливістю в простран стве, що сприяють підтриманню відносної гомогенності фізичних і хімічних характерис тик. Водні об'єкти характеризуються температурної стратификацией, тобто. зміною температури води за глибиною. Температурний режим має істотний ные добові, сезонні, річні коливання, але загалом динаміка коливань температури води менше, ніж повітря. Світловий режим води під поверхнею опреде ляется її прозорістю (мутностью). Від цих властивостей залежить фотосинтез бактерій, фітопланктону, вищих рослин, отже, й накопичення органическо го речовини, яке можливе лише межах эвфотической зони, тобто. у цьому шарі, де процеси синтезу переважають над процесами дихання. Мутность і залежить від умісту у воді виважено ных речовин органічного і мінерального происхож дения. З найвагоміших для живих організмів абіотичних чинників у водних об'єктах треба сказати солоність води — вміст у ній розчинений ных карбонатів, сульфатів, хлоридів. У прісних у дах їх мало, причому переважають карбонаты (до 80%). У океанічній воді переважають хлориди й почасти сульфати. У морській воді растворены майже всі елементи періодичної системи, включаючи метали. Інша характеристика хімічних властивостей води пов'язані з присутністю у ній розчиненої кисню і діоксиду вуглецю. Особливо важливий кисень, йду щий на подих водних організмів. Життєдіяльність і розповсюдження организ мов у питній воді залежить від концентрації іонів водню (рН). Усі мешканці води — гідробіонти приспособи лисій до якогось рівню рН: одні воліють кислу, інші — лужну, треті — нейтральну середу. Зміна цих характеристик, насамперед у результаті промислового впливу, веде до гибе чи гідробіонтів або до заміщенню одних видів іншими.

3. Антропогенна діяльність як джерело перешкод.

 

Нині Землі мало залишилося екологічних  систем, не схильних до у тому мірою впливу людини. Вплив чоло століття екосистеми процесі техногенеза дуже інтенсивно, оскільки своєї діяльністю створює спрямовані перешкоди у механізмах природною про ратною зв'язку. Вони від природних перешкод і неявляются інструментом відбору, що у процесі еволюції організми до них не приспособи лисій і пристосуватися, зазвичай, не встигають, крім видів, дають десятки поколінь на рік (наприклад, травоїдні кліщі при постійному вплив отрутохімікатів здатні утворювати несприйнятливі до токсическому впливу раси з допомогою відбору особин, спадково стійких до цього речовини, інакше кажучи — мутантів).

Відхилення від норми  деяких параметрів сре ды внаслідок  антропогенного впливу найчастіше за межі, відповідальні нормам реакції  організмів для цієї параметри. Так, застосування герби цидов (речовин, знищують бур'яни) вносить перешкоди в біогеоценоз загалом. Трава, виявляю щаяся і продуцентом, і средообразователем, і джерелом енергії для наступних трофічних ланок, гине під впливом гербіцидів. З її загибеллю зникають екологічні ніші комах. Усе це прямо позначається на популяціях: наруша ется режим проживання, харчування, частина особин гине, а решта перебувають у умовах, неблагоп риятных для розмноження, і можливість вільного і випадкового обміну генетичної інформацією (пан-миксия) стає обмеженою. Нарешті, на рівні окремої особини відбуваються безповоротні зміни: частина комах гине через отруйності гербіцидів, частина виявляється до них толерантною, а й у частини отме чаются зміни у хромосомах (мутації), що змінюють спадковість. У розглянутий прикладі наблюда ются розриви в каналах зворотний зв'язок під час передачі інформації від особини до популяції, як від неї до биоцено зу.     

Застосування отрутохімікатів  створює так называе мые часткові перешкоди, що руйнують лише окремі ланки окремими трофічних і энерге тических ланцюгах, не руйнуючи харчових мереж загалом. До деградації всієї екологічної системи, вони звичайно наводять. Викид у повітря ксенобіотиків (далеких навколишньому середовищі речовин) чи перевищення есте ственного рівня деяких компонентів атмосфери змінює співвідношення газів повітря і це створює перешкоди реакцій фотосинтезу, а окремих випадках просто вбиває листя. Підвищення вмісту у поч ве індустріальних райнов марганцю, хрому, нікелю, міді, кобальту, свинцю знижує первинну продук тивность. Такі перешкоди ведуть до руйнації екосистеми цілому, оскільки знищується основний трофічний рівень — биопродуценты. І тут говорять про граничних перешкодах. Вирубування ліси або розораність цілинного степу повністю ліквідують екосистеми й у разі призводить до виникнення натомість нових, а гіршому — до ерозії грунтів.

За руйнацією екосистем  зрештою може відбутися і руйнування біосфери у цілому або різке зниження її продуктивності. Вирубування лісів, ерозія грунтів, заміщення ландшафтів гірськими виробками й урбанізація знижують загальну биомас су фотосинтетиков і порушують безперервність біотичного круговороту великих террито риях. Помехи можуть діяти як швидко, а й поступово, перериваючи потік інформації між окремими ланками харчових ланцюгів. З екологічних позицій антропогенний забрудненню довкілля є комплексом перешкод в екосистемах. Бездействующих на потоки енергії та інформації у харчових (енергетичних) ланцюгах. Ці перешкоди є періодичними і найчастіше перевищують норму реакції живих організмів, у на відміну від природних перешкод вони ведуть немає природному добору, а до масової загибелі организ мов.