tab. 1. Kerang Bumi

Nama	SUASANA	hidrosfer	LINGKUNGAN
Keterangan	Cangkang udara, batas bawahnya membentang di sepanjang permukaan hidrosfer dan litosfer, dan yang atas terletak pada jarak sekitar 1.000 km. Terdiri dari ionosfer, stratosfer dan troposfer.	Ini menempati 71% dari permukaan bumi. Salinitas rata-rata- 35 g/l, suhu berfluktuasi dari 3-32 °C. Sinar matahari menembus hingga kedalaman 200 m, dan ultraviolet - hingga 800 m.	Termasuk semua organisme hidup yang menghuni atmosfer, hidrosfer, dan litosfer.
Nama	LITOSFER	PIROSFER	PUSAT
Keterangan	Padat, cangkang batu, tinggi 5-80 km.	Cangkang api, yang terletak tepat di bawah litosfer.	Disebut juga inti bumi. Terletak di kedalaman 1800 km. Terdiri dari logam : besi (Fe), nikel (Ni).

Definisi.Litosfer - Ini adalah cangkang padat Bumi, yang terdiri dari kerak bumi dan lapisan atas - mantel. Ketebalannya berbeda, misalnya, di benua - dari 40-80 km, dan di bawah laut dan samudera - 5-10 km. Komposisi kerak bumi meliputi delapan unsur (Tabel 2, Gambar 2-9).

tab. 2. Komposisi kerak bumi

Nama	Gambar	Nama	Gambar
Oksigen (O2)	Beras. 2. Oksigen ()	Besi (Fe)
Silikon (Si)		Magnesium (Mg)
Hidrogen (H2)		Kalsium (Ca)
Aluminium (Al)	Beras. 5. Aluminium ()	Natrium (Na)

Litosfer bumi tidak seragam. Banyak ilmuwan percaya bahwa itu dibagi oleh patahan laut dalam menjadi potongan-potongan terpisah - lempeng. Lempeng-lempeng ini terus bergerak. Berkat lapisan mantel yang melunak, gerakan ini tidak terlihat oleh seseorang, karena terjadi sangat lambat. Tapi ketika lempeng bertabrakan, gempa bumi terjadi, gunung berapi, pegunungan bisa terbentuk. Secara umum, luas daratan Bumi adalah 148 juta km2, di mana 133 juta km2 di antaranya dapat dihuni.

Definisi.Tanah- ini adalah lapisan atas bumi yang subur, yang merupakan habitat bagi banyak organisme hidup. tanah adalah tautan penghubung antara hidro-, lito- dan atmosfer. Litosfer diperlukan untuk tanaman, jamur, hewan dan manusia, oleh karena itu sangat penting untuk melindungi dan melindunginya. Mari kita pertimbangkan sumber utama pencemaran litosfer (Tabel 3, Gambar 10-14).

tab. 3. Sumber pencemaran litosfer

	Keterangan	Gambar
	Bangunan dan utilitas tempat tinggal, dari mana ada sejumlah besar puing-puing konstruksi, sisa makanan.	Beras. 10. Sampah, limbah ()
	Dampak negatifnya juga perusahaan industri, karena limbah cair, padat dan gas mereka memasuki litosfer.	Beras. 11. Limbah dari perusahaan industri ()
	Dampak Pertanian, dinyatakan dalam polusi dengan limbah biologis dan pestisida.	Beras. 12. Limbah pertanian ()
	sampah radioaktif, sebagai akibat dari bencana Chernobyl, produk dari pelepasan dan waktu paruh zat radioaktif berdampak buruk pada organisme hidup.	Beras. 13. Limbah radioaktif ()
	Asap lalu lintas yang berasal dari transportasi, yang mengendap di tanah dan memasuki siklus zat.	Beras. 14. Knalpot ()

Gas buang banyak mengandung logam berat. Jadi, para ilmuwan telah menghitung bahwa jumlah terbesar logam berat jatuh pada tanah yang dekat dengan jalan raya, di mana konsentrasi logam berat bisa 30 kali lebih tinggi dari biasanya. Contoh logam berat: timbal (Pb), tembaga (Cu), kadmium (Cd).

Setiap orang harus memahami betapa pentingnya menjaga habitat organisme hidup sebersih mungkin. Untuk tujuan ini, banyak ilmuwan sedang mengembangkan metode untuk memerangi polutan (Tabel 4).

tab. 4. Metode pengendalian polusi

	Karakteristik metode
	Organisasi tempat pembuangan sampah resmi, yang menempati wilayah yang luas, dan limbah yang dikandungnya memerlukan pengolahan jangka panjang dengan partisipasi mikroorganisme dan oksigen. Dengan demikian, zat beracun berbahaya dilepaskan ke atmosfer bumi. Ini juga mengarah pada reproduksi hewan pengerat dan serangga yang merupakan pembawa penyakit.
	Lagi cara yang efektif adalah organisasi pabrik pembakaran sampah, meskipun pembakaran sampah juga melepaskan racun ke atmosfer bumi. Mereka mencoba memurnikannya dengan air, tetapi kemudian zat-zat ini memasuki hidrosfer.
	Metode terbaik adalah organisasi pabrik pengolahan limbah, sedangkan sebagian sampahnya diolah menjadi kompos, yang bisa dimanfaatkan untuk pertanian. Bagian dari zat yang tidak dapat dikomposkan dapat digunakan kembali. Contoh : plastik, kaca.

Dengan demikian, pembuangan limbah merupakan masalah bagi seluruh umat manusia: baik negara individu maupun setiap orang.

Definisi.Hidrosfer- cangkang air Bumi (Skema 1).

Skema 1. Komposisi hidrosfer

95,98% - laut dan samudera;

2% - gletser;

2% - air tanah;

0,02% - perairan darat: sungai, danau, rawa.

Hidrosfer memainkan peran penting dalam kehidupan planet ini. Ini mengumpulkan panas dan mendistribusikannya ke semua benua. Juga, uap air gas terbentuk dari permukaan lautan, yang kemudian jatuh bersama dengan presipitasi ke darat. Dengan demikian, hidrosfer berinteraksi baik dengan atmosfer, membentuk awan, dan dengan litosfer, jatuh ke tanah bersama dengan presipitasi.

Air - zat unik, yang tanpanya tidak ada organisme yang dapat melakukannya, karena ia terlibat dalam semua proses metabolisme. Air di bumi dapat berada dalam keadaan agregasi yang berbeda.

Sekali waktu, di airlah organisme hidup pertama berasal. Dan bahkan hari ini, semua organisme hidup berhubungan erat dengan air.

Perusahaan produksi dan industri berusaha untuk berkonsentrasi di sekitar badan air: sungai atau danau besar. Di dunia modern, air adalah faktor utama yang menentukan produksi, dan sering berpartisipasi di dalamnya.

Pentingnya hidrosfer hampir tidak dapat ditaksir terlalu tinggi, terutama sekarang, ketika laju pertumbuhan pasokan air dan konsumsi air meningkat setiap hari. Banyak negara bagian tidak memiliki air minum dalam jumlah yang dibutuhkan, jadi tugas kita adalah menjaga air tetap bersih.

Mari kita pertimbangkan sumber utama pencemaran hidrosfer (Tabel 5).

tab. 5. Sumber polusi hidrosfer

tab. 6. Tindakan pelestarian untuk air bersih

Saat ini, faktor manusia adalah mata rantai utama yang mempengaruhi alam, pada semua organisme hidup tanpa kecuali. Tetapi kita tidak boleh lupa bahwa biosfer dapat hidup tanpa kita, tetapi kita tidak dapat hidup tanpanya. Kita perlu belajar bagaimana hidup selaras dengan alam, dan untuk ini kita perlu memupuk pemikiran ekologis.

Pelajaran berikutnya akan dikhususkan untuk langkah-langkah yang diambil untuk menyelamatkan kehidupan di Bumi.

Bibliografi

1. Melchakov L.F., Skatnik M.N., Sejarah alam: buku teks. untuk 3, 5 sel. rata-rata sekolah - edisi ke-8. - M.: Pencerahan, 1992. - 240 hal.: sakit.
2. Pakulova V.M., Ivanova N.V. Alam: mati dan hidup 5. - M.: Bustard.
3. Eskov K.Yu. dan lain-lain / red. Vakhrusheva A.A. Sejarah Alam 5. - M.: Balass.

1. Referat.znate.ru ().
2. miteigi-nemoto.livejournal.com ().
3. Dinos.ru ().

Pekerjaan rumah

1. Melchakov L.F., Skatnik M.N., Sejarah Alam: Proc. untuk 3, 5 sel. rata-rata sekolah - edisi ke-8. - M.: Pencerahan, 1992. - hlm. 233, soal tugas. tigabelas.
2. Beri tahu kami apa yang Anda ketahui tentang metode penanganan polutan di litosfer.
3. Beritahu kami tentang metode melestarikan hidrosfer yang bersih.
4. * Siapkan abstrak

Mantel Bumi- cangkang Bumi "padat", yang terletak di antara kerak bumi dan inti Bumi. Ini menempati 83% dari Bumi (tanpa atmosfer) berdasarkan volume dan 67% berdasarkan massa.

Ini dipisahkan dari kerak bumi oleh permukaan Mohorovic, di mana kecepatan longitudinal gelombang seismik ketika bergerak dari kerak ke mantel bumi, itu meningkat secara tiba-tiba dari 6,7-7,6 menjadi 7,9-8,2 km/detik; Mantel dipisahkan dari inti Bumi oleh permukaan (pada kedalaman sekitar 2900 km), di mana kecepatan gelombang seismik turun dari 13,6 menjadi 8,1 km/detik. Mantel bumi dibagi menjadi mantel bawah dan mantel atas. Yang terakhir, pada gilirannya, dibagi (dari atas ke bawah) ke dalam substrat, lapisan Gutenberg (lapisan kecepatan gelombang seismik rendah) dan lapisan Golitsyn (kadang-kadang disebut mantel tengah). Di dasar mantel bumi, lapisan setebal kurang dari 100 km dibedakan, di mana kecepatan gelombang seismik tidak meningkat dengan kedalaman atau bahkan sedikit berkurang.

Diasumsikan bahwa mantel bumi terdiri dari unsur-unsur kimia yang, selama pembentukan Bumi, berada dalam keadaan padat atau merupakan bagian dari senyawa kimia padat. Dari unsur-unsur ini, O, Si, Mg, Fe mendominasi. Menurut konsep modern, komposisi mantel bumi dianggap mendekati komposisi meteorit berbatu. Dari meteorit berbatu, chondrites memiliki komposisi paling dekat dengan mantel bumi. Diasumsikan bahwa sampel langsung dari substansi mantel adalah fragmen batuan di antara lava basal, yang dibawa ke permukaan bumi; mereka juga ditemukan bersama dengan berlian di pipa ledakan. Dipercaya juga bahwa fragmen batuan yang diangkat oleh kapal keruk dari dasar celah Mid-Ocean Ridges adalah substansi mantel.

fitur karakteristik mantel bumi, tampaknya, transisi fase. Telah ditetapkan secara eksperimental bahwa dalam olivin di bawah tekanan tinggi struktur kisi kristal berubah, pengepakan atom yang lebih padat muncul, sehingga volume mineral berkurang secara nyata. Dalam kuarsa, transisi fase seperti itu diamati dua kali saat tekanan meningkat; modifikasi terpadat adalah 65 °C lebih padat dari kuarsa biasa. Transisi fase seperti itu diyakini menjadi alasan utama mengapa kecepatan gelombang seismik di lapisan Golitsyn meningkat sangat cepat dengan kedalaman.

Mantel atas salah satu cangkang bola bumi yang berada tepat di bawah kerak bumi. Itu dipisahkan dari Mohorovichi terakhir oleh permukaan yang terletak di bawah benua pada kedalaman 20 hingga 80 km (rata-rata 35 km) dan di bawah lautan pada kedalaman 11-15 km dari permukaan air. Kecepatan gelombang seismik (digunakan sebagai metode tidak langsung untuk mempelajari struktur internal Bumi) meningkat dalam transisi dari kerak bumi ke mantel atas secara bertahap dari sekitar 7 hingga 8 km/s. ). Zona di kedalaman 400-900 km disebut lapisan Golitsyn. Mantel atas mungkin terdiri dari peridotit garnet dengan campuran di bagian atas Eclogite.

Eclogite adalah batuan metamorf yang terdiri dari piroksen dengan kandungan kuarsa dan rutil yang tinggi (mineral yang mengandung campuran besi, timah, niobium dan tantalum TiO 2 - 60% titanium dan 40% oksigen).

Fitur struktural penting dari mantel atas - keberadaan zona kecepatan gelombang seismik rendah. Ada perbedaan struktur mantel atas di bawah zona tektonik yang berbeda, misalnya, di bawah geosinklin dan platform. Di mantel atas, proses berkembang yang menjadi sumber fenomena tektonik, magmatik dan metamorf di kerak bumi. Dalam banyak hipotesis tektonik, mantel atas diberi peran penting; misalnya, diasumsikan bahwa kerak bumi terbentuk dengan mencairnya substansi mantel atas , bahwa gerakan tektonik berhubungan dengan gerakan di mantel atas; Biasanya diyakini bahwa mantel bumi hampir seluruhnya terdiri dari olivin [(Mg, Fe) 2 SiO 4 ], di mana komponen magnesium (forsterit) sangat mendominasi, tetapi dengan kedalaman, mungkin, proporsi komponen besi (fayalite ) meningkat. Ringwood petrografer Australia menunjukkan bahwa mantel bumi terdiri dari batuan hipotetis, yang disebut pirolit dan yang dalam komposisi sesuai dengan campuran 3 bagian periodit dan 1 bagian basal. Perhitungan teoritis menunjukkan bahwa mineral di mantel bawah Bumi harus terurai menjadi oksida. Pada awal tahun 70-an abad ke-20, data juga muncul yang menunjukkan adanya ketidakhomogenan horizontal di mantel bumi.

Tidak diragukan lagi bahwa kerak bumi terpisah dari mantel bumi; Proses diferensiasi mantel bumi berlanjut hingga hari ini. Ada anggapan bahwa inti bumi tumbuh karena mantel bumi. Proses di kerak bumi dan mantel bumi terkait erat; khususnya, energi untuk pergerakan tektonik kerak bumi tampaknya berasal dari mantel bumi.

Mantel bawah bumi- bagian integral dari mantel bumi, membentang dari kedalaman 660 (berbatasan dengan mantel atas) hingga 2900 km. Tekanan yang dihitung di mantel bawah adalah 24-136 GPa dan bahan mantel bawah tidak tersedia untuk studi langsung.

Di mantel bawah terdapat lapisan (lapisan D) di mana kecepatan gelombang seismik sangat rendah dan memiliki ketidakhomogenan horizontal dan vertikal. Diasumsikan bahwa itu dibentuk oleh penetrasi ke atas Fe dan Ni ke dalam silikat, yang dilebur oleh aliran ini. Ini sangat penting, karena beberapa peneliti percaya bahwa bagian dari lempeng subduksi terakumulasi 660 km dari batas, dan mereka menjadi lebih berat secara eksponensial dan tenggelam ke inti dan menumpuk di lapisan D.

kerak bumi- terluar dari cangkang padat Bumi. Batas bawah kerak bumi dianggap sebagai antarmuka, selama perjalanannya dari atas ke bawah, gelombang seismik longitudinal tiba-tiba meningkatkan kecepatan dari 6,7-7,6 km / s menjadi 7,9-8,2 km / s (lihat permukaan Mohorovicic) . Ini adalah tanda perubahan dari bahan yang kurang elastis ke bahan yang lebih elastis dan lebih padat. Lapisan mantel atas yang mendasari kerak bumi sering disebut sebagai substratum. Bersama dengan kerak bumi, ia membentuk litosfer. Kerak bumi berbeda di benua dan di bawah lautan. Kerak benua biasanya memiliki ketebalan 35-45 km, di daerah-daerah negara pegunungan- hingga 70 km. Bagian atas kerak benua terdiri dari lapisan sedimen terputus-putus, terdiri dari batuan sedimen dan vulkanik yang tidak berubah atau sedikit berubah dari berbagai usia. Lapisan-lapisan tersebut sering kali terlipat menjadi lipatan-lipatan, sobek dan tergeser di sepanjang celah. Di beberapa tempat (pada perisai) cangkang sedimen tidak ada. Sisa ketebalan kerak benua dibagi menurut kecepatan gelombang seismik menjadi 2 bagian dengan nama bersyarat: untuk bagian atas - lapisan "granit" (kecepatan gelombang longitudinal hingga 6,4 km / s), untuk bagian bawah - lapisan "basal" (6,4 -7,6 km/s). Rupanya, lapisan "granit" terdiri dari granit dan gneisses, dan lapisan "basal" terdiri dari basal, Gabro, dan batuan sedimen yang bermetamorfosis sangat kuat dalam berbagai proporsi. 2 lapisan ini sering dipisahkan oleh permukaan Konrad, pada transisi dimana kecepatan gelombang seismik meningkat secara tiba-tiba. Rupanya, kandungan silika menurun dengan kedalaman di kerak bumi dan kandungan besi dan magnesium oksida meningkat; ini terjadi pada tingkat yang lebih besar selama transisi dari kerak bumi ke substratum.

Kerak samudera memiliki ketebalan 5-10 km (bersama dengan kolom air - 9-12 km). Ini dibagi menjadi tiga lapisan: di bawah lapisan sedimen laut yang tipis (kurang dari 1 km) terletak lapisan "kedua" dengan kecepatan gelombang seismik longitudinal 4-6 km/detik; ketebalannya adalah 1-2,5 km. Hal ini mungkin terdiri dari serpentinit dan basal, mungkin dengan lapisan sedimen. Lapisan bawah, "samudera", dengan ketebalan rata-rata sekitar 5 km, memiliki kecepatan gelombang seismik 6,4-7,0 km/detik; itu mungkin terdiri dari gabro. Ketebalan lapisan sedimen di dasar lautan bervariasi, di beberapa tempat tidak ada sama sekali. Di zona transisi dari daratan ke lautan, jenis kerak perantara diamati.

Kerak bumi tunduk pada gerakan konstan dan berubah. Di dalam dia perkembangan ireversibel area bergerak - geosynclines - mengubah transformasi jangka panjang menjadi area yang relatif tenang - platform. Ada sejumlah hipotesis tektonik yang menjelaskan proses perkembangan geosynclines dan platform, benua dan lautan, serta alasan perkembangan kerak bumi secara keseluruhan. Tidak diragukan lagi bahwa penyebab utama perkembangan kerak bumi terletak di bagian dalam bumi yang lebih dalam; oleh karena itu, studi tentang interaksi antara kerak bumi dan mantel atas menjadi perhatian khusus.

Kerak bumi mendekati keadaan isostasi (keseimbangan): semakin berat, yaitu, semakin tebal atau lebih padat setiap bagian dari kerak bumi, semakin dalam ia terbenam di substrat. Gaya tektonik mematahkan isostasi, tetapi ketika melemah, kerak bumi kembali ke keseimbangan.

Gambar 25 - Kerak bumi

inti bumi - geosfer pusat dengan radius sekitar 3470 km. Keberadaan inti bumi ditetapkan pada tahun 1897 oleh seismolog Jerman E. Wiechert, dan kedalaman (2.900 km) ditentukan pada tahun 1910 oleh ahli geofisika Amerika B. Gutenberg. Tidak ada konsensus tentang komposisi inti bumi dan asal-usulnya. Mungkin terdiri dari besi (dengan campuran nikel, belerang, silikon atau elemen lainnya) atau oksidanya, yang, di bawah aksi tekanan tinggi mendapatkan sifat logam. Ada pendapat bahwa inti terbentuk oleh diferensiasi gravitasi Bumi primer selama pertumbuhannya atau lebih lambat (pertama kali diungkapkan oleh ahli geofisika Norwegia V.M. Orovan dan ilmuwan Soviet A.P. Vinogradov, 60-70-an).

permukaan Mohorovic - antarmuka antara kerak bumi dan mantel bumi Permukaan Mohorovichi dibentuk dari data seismik: kecepatan gelombang seismik longitudinal selama transisi (dari atas ke bawah) melalui permukaan Mohorovichi meningkat secara tiba-tiba dari 6,7-7,6 menjadi 7,9-8,2 km / dtk , dan melintang - dari 3,6-4,2 hingga 4,4-4,7 km / dtk. Berbagai data geofisika, geologis, dan lainnya menunjukkan bahwa densitas materi juga meningkat secara tiba-tiba, diperkirakan dari 2,9-3 menjadi 3,1-3,5 t/m 3 . Sangat mungkin bahwa permukaan Mohorovic memisahkan lapisan komposisi kimia yang berbeda. Permukaan Mohorovichi dinamai A. Mohorovichi, yang menemukannya.

Dari tiga geosfer pertama, peran utama tidak diragukan lagi dimiliki oleh kerak bumi, karena massa totalnya berkali-kali lebih besar daripada massa total dua cangkang lainnya. Oleh karena itu, data tentang kandungan relatif dari satu atau lain unsur kimia dalam kerak bumi dapat dianggap sebagian besar mencerminkan kandungannya di biosfer secara keseluruhan.

Cangkang keras terluar Bumi - kerak bumi lebih dari 99% terdiri dari hanya 9 elemen utama: O (47%), Si (29,5%), Al (8,05%), Fe (4,65%), Ca (2,96). %), Na (2,50%), K (2,50%), Mg (1,87%), Ti (0,45%). Secara total - 99,48%. Dari jumlah tersebut, oksigen benar-benar dominan. Anda dapat dengan jelas melihat berapa banyak yang tersisa untuk semua elemen lainnya. Ini berdasarkan berat, yaitu dalam persen berat.

Ada varian evaluasi lain - berdasarkan volume (persen volume). Ini dihitung dengan mempertimbangkan ukuran atom dan jari-jari ionik dalam senyawa mineral tertentu yang dibentuk oleh unsur-unsur ini. Kandungan dalam kerak bumi unsur yang paling umum dalam persentase volume adalah (menurut V.M. Goldshmidt): O - 93,77%, K - 2,14%, Na - 1,60%, Ca - 1,48%, Si - 0,86%, Al - 0,76 %, Fe - 0,68%, Mg - 0,56%, Ti - 0,22%.

Perbedaan yang cukup signifikan dalam distribusi atom unsur kimia menurut berat dan volumenya terlihat jelas: penurunan tajam dalam kandungan relatif Al dan terutama Si (karena ukuran atomnya yang kecil, dan untuk silikon, bahkan lebih banyak lagi). ion dalam senyawa oksigennya) bahkan lebih jelas menekankan peran utama oksigen di litosfer.

Pada saat yang sama, "anomali" dalam kandungan beberapa elemen di litosfer terungkap:

"penurunan" dalam kelimpahan elemen paling ringan (Li, Be, B) dijelaskan oleh kekhasan proses nukleosintesis (pembentukan karbon yang dominan sebagai hasil dari kombinasi tiga inti helium sekaligus); kandungan unsur-unsur yang relatif tinggi yang merupakan produk peluruhan radioaktif (Pb, Bi, dan juga Ar di antara gas-gas inert).

Di bawah kondisi Bumi, kelimpahan dua elemen lagi, H dan He, sangat rendah. Ini karena "volatilitas" mereka. Kedua elemen ini adalah gas, dan, terlebih lagi, yang paling ringan. Oleh karena itu, atom hidrogen dan helium cenderung bergerak ke lapisan atas atmosfer, dan dari sana, tidak ditahan oleh gravitasi bumi, mereka menyebar ke luar angkasa. Hidrogen belum sepenuhnya hilang, karena sebagian besar merupakan bagian dari senyawa kimia - air, hidroksida, hidrokarbonat, hidrosilikat, senyawa organik dan lain-lain Dan helium, yang merupakan gas inert, terus-menerus terbentuk sebagai produk peluruhan radioaktif dari atom-atom berat.

Dengan demikian, kerak bumi pada dasarnya adalah paket anion oksigen yang terikat satu sama lain oleh ion silikon dan logam, yaitu. itu hampir secara eksklusif terdiri dari senyawa oksigen, terutama dari silikat aluminium, kalsium, magnesium, natrium, kalium dan besi. Pada saat yang sama, seperti yang sudah Anda ketahui, bahkan elemen mencapai 86,5% dari litosfer.

Unsur yang paling umum disebut makronutrien.

Elemen, yang isinya seperseratus persen atau kurang, disebut elemen mikro. Konsep ini relatif, karena elemen tertentu dapat menjadi elemen mikro di satu lingkungan, dan di lingkungan lain, dapat diklasifikasikan sebagai dasar, yaitu. makroelemen (Misalnya, Al dalam organisme adalah elemen jejak, dan di litosfer itu adalah elemen makro, besi di tanah adalah elemen makro, dan pada organisme hidup itu adalah elemen jejak).

Untuk menunjukkan jumlah konten elemen tertentu dalam lingkungan tertentu, konsep "clark" digunakan. Istilah ini dikaitkan dengan nama F.U. Clark, seorang ahli geokimia Amerika, yang untuk pertama kalinya melakukan, berdasarkan bahan analisis ekstensif, perhitungan rata-rata kandungan unsur kimia dalam berbagai jenis batuan dan di litosfer secara keseluruhan. Untuk mengenang kontribusinya, A.E. Fersman pada tahun 1924 menyarankan untuk menyebut kandungan rata-rata dari setiap elemen tertentu dalam media material tertentu sebagai clarke dari elemen kimia ini. Satuan clarke adalah g/t (karena tidak nyaman menggunakan nilai persentase pada clark rendah dari banyak elemen).

Paling tugas yang menantang adalah definisi clarks untuk litosfer secara keseluruhan, karena strukturnya sangat.

Di dalam batuan, pembagian silikat dilakukan menjadi asam dan basa.

Konsentrasi Li, Be, Rb, TR, Ba, Tl, Th, U, dan Ta relatif lebih tinggi pada konsentrasi asam.

Yang utama adalah Cr, Sc, Ni, V, Co, Pt.

Kami memberikan perintah clarks berbagai elemen menurut V.F. Barabanov:

Lebih dari 10.000 g/t - O, Si, Al, Fe, Ca, Mg, Na, K.

1000-10.000 - Mn, Ti.

100-1000 - C, F, P, S, Cl, Rb, Sr, Zr, Ba.

10-100 - Pb, Th, Y, Nb, La, Ce, Nd, Li, B, N, Sc, V, Cr, Co, Ni, Cu, Zn, Ga.

1-10 - Eu, Dy, Ho, Er, Yb, Hf, Ta, W, Tl, U, Ge, As, Br, Mo, Sn, Sc, Pm, Sm, Be.

0.1-1.0 - Cd, Bi, In, Tu, I, Sb, Lu.

0,01-0,1 - Ar, Se, Ag, Hg.

0,001-0,01 - Re, Os, Ir, Ru, Rh, Pd, Te, Pt, He, Au.

Menurut gradasi ini, unsur-unsur dengan clarks di atas 1000 g/t akan disebut sebagai unsur makro. Mereka yang memiliki clark lebih rendah adalah elemen jejak.

Akuntansi clarkes tentu diperlukan untuk pemahaman yang benar tentang keteraturan proses migrasi unsur-unsur kimia. Distribusi yang berbeda dari unsur-unsur di alam memiliki konsekuensi yang tak terelakkan bagi banyak dari mereka, adanya perbedaan yang signifikan dalam perilaku mereka dalam kondisi laboratorium dan di alam. Saat clarke berkurang, konsentrasi aktif elemen berkurang, dan menjadi tidak mungkin bagi fase padat independen untuk mengendap dari larutan berair dan metode lain untuk pembentukan spesies mineral independen. Oleh karena itu, kemampuan pembentukan mineral independen tidak hanya bergantung pada sifat kimia unsur tersebut, tetapi juga pada clarke-nya.

Contoh: S dan Se adalah analog yang lengkap secara kimiawi, dan perilakunya dalam proses alami berbeda. S adalah elemen utama dari banyak proses alam. Hidrogen sulfida bermain peran besar dalam proses kimia yang terjadi di sedimen dasar dan di kedalaman kerak bumi, dalam pembentukan endapan sejumlah logam. Sulfur membentuk mineral independen (sulfida, sulfat). Hidrogen selenida tidak memainkan peran penting dalam proses alami. Selenium berada dalam keadaan terdispersi sebagai pengotor dalam mineral yang dibentuk oleh unsur-unsur lain. Perbedaan antara K dan Cs, Si dan Ge serupa.

Salah satu perbedaan paling penting antara geokimia dan kimia adalah bahwa geokimia hanya mempertimbangkan interaksi kimia yang diwujudkan dalam kondisi alam tertentu. Selain itu, akuntansi untuk clarks (menurut paling sedikit pesanan mereka) dalam pengertian ini merupakan persyaratan utama untuk setiap konstruksi geokimia.

Ada, dan bahkan cukup umum, fase mineral independen dari sejumlah elemen dengan clarks rendah. Alasannya adalah bahwa ada mekanisme di alam yang memungkinkan untuk memastikan pembentukan konsentrasi unsur-unsur tertentu yang meningkat, akibatnya kandungannya di beberapa daerah dapat berkali-kali lipat dari yang clarke. Oleh karena itu, selain clarke elemen, perlu memperhitungkan nilai konsentrasinya dibandingkan dengan konten clarke.

Konsentrasi clarke adalah rasio kandungan unsur kimia dalam agregat bahan alami tertentu (batuan, dll.) dengan clarke-nya.

Contoh koefisien konsentrasi beberapa unsur kimia dalam deposit bijihnya: Al - 3.7; Jn - 350; Cu - 140; Sn - 250; Zn - 500; Au-2000.

Atas dasar ini, elemen dengan clark rendah dibagi menjadi dua yang secara kualitatif sudah Anda ketahui berbagai kelompok. Mereka yang distribusinya tidak ditandai dengan nilai QC yang tinggi disebut berserakan(Rb, Ga, Re, Cd, dll). Mampu membentuk konsentrasi tinggi dengan nilai CC tinggi - langka(Sn, Be, dll.).

Perbedaan nilai QC yang dicapai disebabkan oleh peran yang berbeda elemen tertentu dalam sejarah aktivitas material dan teknis umat manusia (sejak zaman kuno, logam yang dikenal dengan clarks rendah Au, Cu, Sn, Pb, Hg, Ag ... - dan lebih umum Al, Zr ...).

Peran penting dalam proses konsentrasi dan dispersi unsur-unsur di kerak bumi dimainkan oleh isomorfisme - sifat unsur-unsur untuk menggantikan satu sama lain dalam struktur mineral. Isomorfisme adalah kemampuan unsur-unsur kimia dengan sifat yang sama untuk saling menggantikan dalam jumlah yang bervariasi dalam kisi kristal. Tentu saja, ini bukan hanya karakteristik dari elemen mikro. Tetapi justru bagi mereka, terutama untuk unsur-unsur yang tersebar, ia memperoleh signifikansi utama sebagai faktor utama dalam keteraturan distribusinya. Perbedaan dibuat antara isomorfisme sempurna - ketika elemen yang dapat dipertukarkan dapat saling menggantikan dalam rasio apa pun (hanya dibatasi oleh rasio konten elemen-elemen ini dalam sistem), dan tidak sempurna - ketika substitusi hanya dimungkinkan hingga batas tertentu. Secara alami, semakin dekat sifat kimianya, semakin sempurna isomorfismenya.

Perbedaan dibuat antara isomorfisme isovalen dan heterovalen.

Tipe umum ikatan kimia- apa yang disebut ahli kimia sebagai tingkat ionisitas - kovalensi. Contoh: klorida dan sulfida tidak isomorfik, tetapi sulfat dengan mangan bersifat isomorfik.

Mekanisme isomorfisme isovalen. Keseragaman rumus kimia senyawa yang terbentuk dan kisi kristal yang terbentuk. Artinya, jika rubidium berpotensi mampu membentuk senyawa dengan unsur yang sama dengan kalium, dan struktur kristal senyawa tersebut sejenis, maka atom rubidium dapat menggantikan atom kalium dalam senyawanya.

Pembagian unsur-unsur kimia menjadi unsur-unsur makro dan mikro, dan yang terakhir menjadi unsur-unsur yang jarang dan tersebar, sangat penting, karena di alam tidak semua unsur-unsur kimia membentuk senyawa independen. Ini adalah karakteristik terutama dari elemen dengan clark tinggi, atau dengan clark rendah, tetapi mampu membentuk konsentrasi tinggi secara lokal (yaitu, jarang).

Berada di alam dalam keadaan menyebar dan di mana-mana (hanya dalam berbagai konsentrasi) adalah milik semua unsur kimia. Fakta ini pertama kali diungkapkan oleh V.I. Vernadsky, dan dia menerima nama hukum hamburan unsur-unsur kimia oleh Vernadsky. Tetapi bagian dari unsur-unsur itu mampu hadir di alam selain bentuk yang tersebar dalam bentuk lain - dalam bentuk senyawa kimia. Dan unsur-unsur dengan konsentrasi rendah hanya ada dalam bentuk difus.

Mekanisme isomorfisme heterovalen agak lebih rumit. Untuk pertama kalinya, kehadiran jenis isomorfisme ini menarik perhatian terlambat XIX di. G. Chermak. Dia membuktikan itu sangat kompleks rumus kimia, diperoleh untuk sebagian besar senyawa mineral dari kelas silikat, persis seperti itu karena isomorfisme heterovalen, ketika seluruh kelompok atom saling menggantikan satu sama lain. Jenis isomorfisme ini sangat khas dari senyawa silikat.

Pilihan lain untuk menemukan atom unsur yang tersebar di kerak bumi adalah lokalisasinya dalam cacat kisi kristal, dalam rongganya, dan juga dalam keadaan teradsorpsi pada permukaan partikel lain, termasuk partikel koloid.

Planet Bumi terdiri dari litosfer (benda padat), atmosfer (cangkang udara), hidrosfer (cangkang air), dan biosfer (ruang persebaran makhluk hidup). Di antara bidang-bidang Bumi ini ada hubungan yang kuat karena adanya sirkulasi materi dan energi.

Litosfer. Bumi berbentuk bola, atau bulat, agak pipih di kutubnya, dengan keliling di sekitar ekuator sekitar 40.000 km.

Dalam struktur bola dunia, cangkang, atau geosfer berikut, dibedakan: litosfer yang tepat (kulit batu luar) dengan ketebalan sekitar 50 ... 120 km, mantel memanjang hingga kedalaman 2900 km dan inti - dari 2900 hingga 3680 km.

Menurut unsur-unsur kimia paling umum yang membentuk kulit bumi, ia dibagi menjadi sialitik atas, yang memanjang hingga kedalaman 60 km dan memiliki kerapatan 2,8 ... memiliki kerapatan 3,0...3,5 g /cm3 . Nama cangkang "sialitic" (sial) dan "simatic" (sima) berasal dari sebutan unsur Si (silikon), Al (aluminium) dan Mg (magnesium).

Pada kedalaman 1200 hingga 2900 km terdapat bola antara yang memiliki massa jenis 4,0...6,0 g/cm 3 . Cangkang ini disebut "bijih", karena mengandung sejumlah besar besi dan logam berat lainnya.

Lebih dalam dari 2.900 km adalah inti dunia dengan radius sekitar 3.500 km. Inti terutama terdiri dari nikel dan besi dan memiliki kepadatan tinggi (10...12 g/cm3).

Menurut sifat fisiknya kerak bumi bersifat heterogen, dibedakan menjadi tipe kontinental dan oseanik. Ketebalan rata-rata kerak benua adalah 35...45 km, ketebalan maksimum hingga 75 km (di bawah pegunungan). Batuan sedimen setebal 15 km terletak di bagian atasnya. Batuan ini terbentuk selama periode geologis yang panjang sebagai akibat dari perubahan laut oleh daratan, perubahan iklim. Di bawah batuan sedimen terdapat lapisan granit dengan ketebalan rata-rata 20...40 km. Ketebalan lapisan ini paling besar di daerah pegunungan muda, semakin mengecil ke arah pinggiran daratan, dan tidak ada lapisan granit di bawah lautan. Di bawah lapisan granit terdapat lapisan basal dengan ketebalan 15 ... 35 km, tersusun dari basal dan batuan sejenis.

Kerak samudera kurang tebal dari kerak benua (dari 5 hingga 15 km). Lapisan atas (2...5 km) terdiri dari batuan sedimen, dan lapisan bawah (5...10 km) - basal.

Batuan sedimen yang terletak di permukaan kerak bumi berfungsi sebagai bahan dasar pembentukan tanah, sedangkan batuan beku dan batuan metamorf mengambil bagian kecil dalam pembentukan tanah.

Massa utama batuan dibentuk oleh oksigen, silikon dan aluminium (84,05%). Jika lima elemen lagi ditambahkan ke tiga elemen ini - besi, kalsium, natrium, kalium dan magnesium, maka secara total mereka akan berjumlah 98,87% dari massa batuan. 88 elemen yang tersisa menyumbang sedikit lebih dari 1% dari massa litosfer. Namun, meskipun kandungan mikro dan ultramikro dalam batuan dan tanah rendah, banyak di antaranya sangat penting untuk pertumbuhan dan perkembangan normal semua organisme. Saat ini, banyak perhatian diberikan pada kandungan unsur mikro di dalam tanah, baik dalam hubungannya dengan pentingnya nutrisi tanaman, dan sehubungan dengan masalah perlindungan tanah dari polusi kimia. Komposisi unsur-unsur dalam tanah terutama tergantung pada komposisinya dalam batuan. Namun, kandungan beberapa elemen dalam batuan dan tanah yang terbentuk di atasnya agak bervariasi. Ini terkait baik dengan konsentrasi nutrisi dan dengan jalannya proses pembentukan tanah, di mana terjadi penurunan relatif dalam jumlah basa dan silika. Dengan demikian, tanah mengandung lebih banyak oksigen daripada litosfer (masing-masing 55 dan 47%), hidrogen (5 dan 0,15%), karbon (5 dan 0,1%), nitrogen (0,1 dan 0,023%).

Suasana. Batas atmosfer lewat di mana gaya gravitasi bumi dikompensasi oleh gaya sentrifugal inersia karena rotasi Bumi. Di atas kutub terletak di ketinggian sekitar 28 ribu km, dan di atas khatulistiwa - 42 ribu km.

Atmosfer terdiri dari campuran berbagai gas: nitrogen (78,08%), oksigen (20,95%), argon (0,93%) dan karbon dioksida (0,03% berdasarkan volume). Komposisi udara juga mencakup sejumlah kecil helium, neon, xenon, kripton, hidrogen, ozon, dll., yang dalam total adalah sekitar 0,01%. Selain itu, udara mengandung uap air dan sedikit debu.

Atmosfer terdiri dari lima cangkang utama: troposfer, stratosfer, mesosfer, ionosfer, eksosfer.

Troposfer- lapisan bawah atmosfer, memiliki ketebalan di atas kutub 8 ... 10 km, di garis lintang sedang - 10 ... 12 km, dan di garis khatulistiwa - 16 ... 18 km. Sekitar 80% massa atmosfer terkonsentrasi di troposfer. Hampir semua uap air di atmosfer terletak di sini, terbentuk presipitasi dan udara bergerak secara horizontal dan vertikal.

Stratosfir memanjang dari 8...16 sampai 40...45 km. Ini mencakup sekitar 20% atmosfer, uap air hampir tidak ada di dalamnya. Ada lapisan ozon di stratosfer yang menyerap radiasi ultraviolet dari matahari dan melindungi organisme hidup di Bumi dari kematian.

Mesosfer memanjang pada ketinggian 40 sampai 80 km. Kepadatan udara di lapisan ini 200 kali lebih kecil dari permukaan bumi.

Ionosfir terletak di ketinggian 80 km dan terutama terdiri dari atom oksigen bermuatan (terionisasi), molekul oksida nitrat bermuatan dan elektron bebas.

Eksosfer mewakili lapisan luar atmosfer dan dimulai dari ketinggian 800 ... 1000 km dari permukaan bumi. Lapisan ini juga disebut bola hamburan, karena di sini partikel gas bergerak dengan kecepatan tinggi dan dapat melarikan diri ke luar angkasa.

Suasana Ini adalah salah satu faktor yang tak terpisahkan dari kehidupan di Bumi. Sinar matahari, melewati atmosfer, tersebar, dan juga sebagian diserap dan dipantulkan. Uap air dan karbon dioksida menyerap sinar panas dengan sangat kuat. Bergerak di bawah pengaruh energi matahari massa udara iklim terbentuk. Curah hujan yang jatuh dari atmosfer merupakan faktor pembentuk tanah dan sumber kehidupan organisme tumbuhan dan hewan. Karbon dioksida yang terkandung di atmosfer dalam proses fotosintesis tumbuhan hijau berubah menjadi bahan organik, dan oksigen berfungsi untuk respirasi organisme dan proses oksidatif terjadi di dalamnya. Pentingnya nitrogen atmosfer, yang ditangkap oleh mikroorganisme pengikat nitrogen, berfungsi sebagai elemen nutrisi tanaman dan berpartisipasi dalam pembentukan zat protein.

Di bawah pengaruh udara atmosfer pelapukan batuan dan mineral dan proses pembentukan tanah terjadi.

Hidrosfer. Sebagian besar permukaan dunia ditempati oleh Samudra Dunia, yang bersama-sama dengan danau, sungai, dan badan air lainnya yang terletak di permukaan bumi, menempati 5/8 dari luasnya. Semua perairan di bumi, yang terletak di samudra, laut, sungai, danau, rawa, serta air tanah, merupakan hidrosfer. Dari 510 juta km 2 permukaan bumi, 361 juta km 2 (71%) jatuh di Samudra Dunia dan hanya 149 juta km 2 (29%) di darat.

Air permukaan tanah, bersama dengan air glasial, membentuk sekitar 25 juta km 3, yaitu 55 kali lebih kecil dari volume Samudra Dunia. Sekitar 280 ribu km 3 air terkonsentrasi di danau, sekitar setengahnya adalah danau segar, dan setengahnya lagi adalah danau dengan air dengan berbagai tingkat salinitas. Sungai-sungai hanya mengandung 1,2 ribu km 3, yaitu kurang dari 0,0001% dari total pasokan air.

Perairan reservoir terbuka berada dalam sirkulasi konstan, yang menghubungkan semua bagian hidrosfer dengan litosfer, atmosfer, dan biosfer.

Kelembaban atmosfer secara aktif terlibat dalam pertukaran air, dengan volume 14 ribu km 3 membentuk 525 ribu km 3 presipitasi yang jatuh di Bumi, dan perubahan seluruh volume kelembaban atmosfer terjadi setiap 10 hari, atau 36 kali selama tahun.

Penguapan air dan kondensasi kelembaban atmosfer menyediakan air segar di Bumi. Sekitar 453 ribu km 3 air menguap setiap tahun dari permukaan lautan.

Tanpa air, planet kita akan kosong bola batu tanpa tanah dan vegetasi. Selama jutaan tahun, air telah menghancurkan bebatuan, mengubahnya menjadi sampah, dan dengan munculnya tumbuh-tumbuhan dan hewan, air telah berkontribusi pada proses pembentukan tanah.

Lingkungan. Komposisi biosfer meliputi permukaan tanah, lapisan atmosfer yang lebih rendah dan seluruh hidrosfer, di mana organisme hidup adalah umum. Menurut ajaran V. I. Vernadsky, biosfer dipahami sebagai cangkang Bumi, yang komposisi, struktur, dan energinya ditentukan oleh aktivitas organisme hidup. V. I. Vernadsky menunjukkan bahwa “tidak ada” kekuatan kimia lebih permanen, karena itu lebih kuat daripada organisme hidup secara keseluruhan. Kehidupan di biosfer berkembang dalam bentuk keanekaragaman organisme luar biasa yang menghuni tanah, lapisan bawah atmosfer, dan hidrosfer. Berkat fotosintesis tanaman hijau, energi matahari terakumulasi di biosfer dalam bentuk senyawa organik. Seluruh rangkaian organisme hidup memastikan migrasi unsur-unsur kimia di tanah, di atmosfer dan hidrosfer. Di bawah aksi organisme hidup, pertukaran gas, reaksi oksidatif dan reduksi terjadi di tanah. Asal usul atmosfer secara keseluruhan terkait dengan fungsi pertukaran gas organisme. Dalam proses fotosintesis di atmosfer, terjadi pembentukan dan penimbunan oksigen bebas.

Di bawah pengaruh aktivitas organisme, pelapukan batuan dan perkembangan proses pembentukan tanah dilakukan. Bakteri tanah terlibat dalam proses desulfifikasi dan denitrifikasi dengan pembentukan hidrogen sulfida, senyawa belerang, N(II) oksida, metana, dan hidrogen. Konstruksi jaringan tanaman terjadi karena penyerapan selektif unsur-unsur biogenik oleh tanaman. Setelah tanaman mati, unsur-unsur ini menumpuk di cakrawala tanah bagian atas.

Di biosfer, dua siklus zat dan energi, berlawanan arahnya, terjadi.

Siklus besar, atau geologis, terjadi di bawah pengaruh energi matahari. Siklus air melibatkan unsur-unsur kimia tanah, yang masuk ke sungai, laut dan samudera, di mana mereka disimpan bersama dengan batuan sedimen. Ini adalah hilangnya nutrisi tanaman yang paling penting dari tanah (nitrogen, fosfor, kalium, kalsium, magnesium, belerang), serta elemen jejak.

Siklus kecil, atau biologis, terjadi dalam sistem tanah - tanaman - tanah, sementara nutrisi tanaman dikeluarkan dari siklus geologis dan disimpan dalam humus. Dalam siklus biologis, terjadi siklus yang berhubungan dengan oksigen, karbon, nitrogen, fosfor dan hidrogen, yang secara terus menerus bersirkulasi dalam tumbuhan dan lingkungan. Beberapa dari mereka ditarik dari siklus biologis dan, di bawah pengaruh proses geokimia, masuk ke batuan sedimen atau dipindahkan ke laut. Tugas pertanian adalah menciptakan sistem agroteknik di mana unsur-unsur biogenik tidak akan masuk siklus geologi, tetapi tetap dalam siklus biologis, menjaga kesuburan tanah.

Biosfer terdiri dari biocenosis, yang merupakan wilayah homogen dengan jenis komunitas tumbuhan yang sama beserta dunia hewan yang menghuninya, termasuk mikroorganisme. Biogeocenosis dicirikan oleh karakteristik tanah, rezim air, iklim mikro, dan topografinya. Biogeocenosis alami relatif stabil, ditandai dengan kemampuan mengatur diri sendiri. Spesies yang termasuk dalam biogeocenosis beradaptasi satu sama lain dan lingkungan. Ini adalah mekanisme kompleks yang relatif stabil yang mampu melawan perubahan lingkungan melalui pengaturan diri. Jika perubahan biogeocenosis melebihi kemampuan mengatur dirinya sendiri, maka degradasi yang tidak dapat diubah dari sistem ekologi ini dapat terjadi.

Lahan pertanian adalah biogeocenosis yang terorganisir secara artifisial (agrobiocenosis). Penggunaan agrobiocenosis yang efektif dan rasional, keberlanjutan dan produktivitasnya bergantung pada pengaturan wilayah yang tepat, sistem pertanian, dan kegiatan sosial ekonomi lainnya. Untuk menyediakan dampak optimal pada tanah dan tumbuhan perlu diketahui semua hubungan dalam biogeocenosis dan tidak mengganggu keseimbangan ekologi yang telah berkembang di dalamnya.

Kirim karya bagus Anda di basis pengetahuan sederhana. Gunakan formulir di bawah ini

Mahasiswa, mahasiswa pascasarjana, ilmuwan muda yang menggunakan basis pengetahuan dalam studi dan pekerjaan mereka akan sangat berterima kasih kepada Anda.

Diposting pada http://www.allbest.ru/

pengantar

Pertumbuhan populasi manusia yang cepat dan peralatan ilmiah dan teknisnya telah secara radikal mengubah situasi di Bumi. Jika di masa lalu semua aktivitas manusia memanifestasikan dirinya secara negatif hanya di wilayah yang terbatas, meskipun banyak, dan kekuatan tumbukan jauh lebih kecil daripada sirkulasi zat yang kuat di alam, sekarang skala proses alami dan antropogenik telah menjadi sebanding, dan rasio di antara mereka terus berubah dengan percepatan menuju peningkatan kekuatan pengaruh antropogenik pada biosfer.

Bahaya perubahan tak terduga dalam keadaan stabil biosfer tempat mereka beradaptasi secara historis komunitas alami dan spesies, termasuk manusia itu sendiri, begitu agung dengan tetap mempertahankan cara-cara pengelolaan yang biasa sehingga generasi-generasi saat ini yang menghuni bumi telah menghadapi tugas untuk segera meningkatkan semua aspek kehidupan mereka sesuai dengan kebutuhan untuk melestarikan peredaran zat-zat yang ada. dan energi di biosfer. Selain itu, pencemaran lingkungan kita yang meluas dengan berbagai zat, kadang-kadang benar-benar asing bagi keberadaan normal tubuh manusia, menimbulkan bahaya serius bagi kesehatan kita dan kesejahteraan generasi mendatang.

polusi atmosfer hidrosfer litosfer

1. Polusi udara

Udara atmosfer adalah lingkungan alam pendukung kehidupan yang paling penting dan merupakan campuran gas dan aerosol dari lapisan permukaan atmosfer, terbentuk selama evolusi Bumi, aktivitas manusia dan terletak di luar tempat tinggal, industri, dan tempat lainnya. hasil penelitian lingkungan, baik di Rusia maupun di luar negeri, dengan jelas menunjukkan bahwa polusi atmosfer permukaan adalah faktor yang paling kuat dan terus-menerus memengaruhi manusia, rantai makanan, dan lingkungan. Udara atmosfer memiliki kapasitas yang tidak terbatas dan memainkan peran sebagai agen interaksi yang paling mobile, agresif secara kimiawi, dan menembus semua di dekat permukaan komponen biosfer, hidrosfer, dan litosfer.

PADA tahun-tahun terakhir data telah diperoleh tentang peran penting lapisan ozon atmosfer untuk pelestarian biosfer, yang menyerap radiasi ultraviolet Matahari, yang berbahaya bagi organisme hidup dan membentuk penghalang termal pada ketinggian sekitar 40 km, yang mencegah pendinginan permukaan bumi.

Atmosfer memiliki dampak yang kuat tidak hanya pada manusia dan biota, tetapi juga pada hidrosfer, penutup tanah dan vegetasi, lingkungan geologis, bangunan, struktur, dan objek buatan manusia lainnya. Oleh karena itu, perlindungan udara atmosfer dan lapisan ozon merupakan masalah lingkungan dengan prioritas tertinggi dan mendapat perhatian yang besar negara maju.

Permukaan atmosfer yang tercemar menyebabkan kanker paru-paru, tenggorokan dan kulit, gangguan pada pusat sistem saraf, penyakit alergi dan pernapasan, cacat pada bayi baru lahir dan banyak penyakit lainnya, daftarnya ditentukan oleh polutan yang ada di udara dan efek gabungannya pada tubuh manusia. Hasil penelitian khusus yang dilakukan di Rusia dan luar negeri menunjukkan bahwa ada hubungan positif yang erat antara kesehatan penduduk dan kualitas udara atmosfer.

Agen utama pengaruh atmosfer pada hidrosfer adalah presipitasi dalam bentuk hujan dan salju, di derajat yang lebih rendah kabut asap, kabut. Perairan permukaan dan bawah tanah sebagian besar merupakan nutrisi atmosfer dan, sebagai akibatnya, komposisi kimianya terutama bergantung pada keadaan atmosfer.

Dampak negatif dari atmosfer yang tercemar pada tanah dan tutupan vegetasi dikaitkan baik dengan pengendapan curah hujan asam, yang melarutkan kalsium, humus dan elemen jejak dari tanah, dan dengan gangguan proses fotosintesis, yang menyebabkan perlambatan pertumbuhan. dan kematian tanaman. Sensitivitas tinggi pohon (terutama birch, oak) hingga polusi udara telah diidentifikasi sejak lama. Tindakan gabungan dari kedua faktor menyebabkan penurunan nyata dalam kesuburan tanah dan hilangnya hutan. Curah hujan asam atmosfer sekarang dianggap sebagai faktor kuat tidak hanya dalam pelapukan batuan dan penurunan kualitas tanah bantalan, tetapi juga dalam penghancuran kimia benda-benda buatan manusia, termasuk monumen budaya dan garis tanah. Banyak negara maju secara ekonomi saat ini menerapkan program untuk mengatasi masalah presipitasi asam. Sebagai bagian dari Program Penilaian Curah Hujan Asam Nasional, didirikan pada tahun 1980, banyak lembaga federal AS mulai mendanai penelitian proses atmosfer yang menyebabkan hujan asam untuk menilai dampak yang terakhir pada ekosistem dan mengembangkan langkah-langkah konservasi yang tepat. Ternyata hujan asam memiliki dampak multifaset terhadap lingkungan dan merupakan hasil dari pemurnian diri (pencucian) atmosfer. Agen asam utama adalah asam sulfat dan nitrat encer yang terbentuk selama reaksi oksidasi sulfur dan nitrogen oksida dengan partisipasi hidrogen peroksida.

Sumber polusi udara

Ke sumber alami polusi meliputi: letusan gunung berapi, badai debu, kebakaran hutan, debu luar angkasa, partikel garam laut, produk dari tumbuhan, hewan dan asal mikrobiologi. Tingkat polusi tersebut dianggap sebagai latar belakang, yang sedikit berubah seiring waktu.

Proses alami utama pencemaran atmosfer permukaan adalah aktivitas vulkanik dan cairan Bumi Letusan besar gunung berapi menyebabkan polusi atmosfer global dan jangka panjang, sebagaimana dibuktikan oleh kronik dan data pengamatan modern (letusan Gunung Pinatubo di Filipina pada tahun 1991). Hal ini disebabkan oleh fakta bahwa sejumlah besar gas langsung dipancarkan ke lapisan atmosfer yang tinggi, yang diambil di ketinggian tinggi oleh arus udara yang bergerak dengan kecepatan tinggi dan dengan cepat menyebar ke seluruh dunia. Durasi keadaan tercemar atmosfer setelah letusan gunung berapi besar mencapai beberapa tahun.

Sumber pencemaran antropogenik disebabkan oleh aktivitas manusia. Ini harus mencakup:

1. Pembakaran bahan bakar fosil, yang disertai dengan pelepasan 5 miliar ton karbon dioksida per tahun. Akibatnya, selama 100 tahun (1860 - 1960), kandungan CO2 meningkat sebesar 18% (dari 0,027 menjadi 0,032%).Selama tiga dekade terakhir, tingkat emisi ini telah meningkat secara signifikan. Pada tingkat seperti itu, pada tahun 2000 jumlah karbon dioksida di atmosfer akan menjadi setidaknya 0,05%.

2. Pengoperasian pembangkit listrik termal, ketika hujan asam terbentuk selama pembakaran batubara belerang tinggi sebagai akibat dari pelepasan belerang dioksida dan bahan bakar minyak.

3. Knalpot pesawat turbojet modern dengan nitrogen oksida dan gas fluorokarbon dari aerosol, yang dapat merusak lapisan ozon atmosfer (ozonosfer).

4. Kegiatan produksi.

5. Polusi dengan partikel tersuspensi (saat menghancurkan, mengemas dan memuat, dari rumah boiler, pembangkit listrik, poros tambang, tambang saat membakar sampah).

6. Emisi oleh perusahaan dari berbagai gas.

7. Pembakaran bahan bakar di tungku pembakaran, menghasilkan pembentukan polutan paling masif - karbon monoksida.

8. Pembakaran bahan bakar di boiler dan mesin kendaraan, disertai dengan pembentukan nitrogen oksida, yang menyebabkan kabut asap.

9. Emisi ventilasi (poros tambang).

10. Emisi ventilasi dengan konsentrasi ozon yang berlebihan dari ruangan dengan instalasi energi tinggi (akselerator, sumber ultraviolet dan reaktor nuklir) pada MPC di ruang kerja 0,1 mg/m3. PADA jumlah besar ozon adalah gas yang sangat beracun.

Selama proses pembakaran bahan bakar, polusi paling intens dari lapisan permukaan atmosfer terjadi di kota-kota besar dan kota-kota besar, pusat industri karena penyebaran luas kendaraan bermotor, pembangkit listrik termal, rumah boiler dan pembangkit listrik lainnya yang beroperasi pada batubara, bahan bakar minyak, solar, gas alam dan bensin. Kontribusi kendaraan terhadap total polusi udara di sini mencapai 40-50%. Faktor kuat dan sangat berbahaya dalam polusi udara adalah bencana di pembangkit listrik tenaga nuklir (kecelakaan Chernobyl) dan tes senjata nuklir di atmosfer. Hal ini disebabkan baik oleh penyebaran radionuklida yang cepat dalam jarak jauh dan sifat kontaminasi wilayah dalam jangka panjang.

Tingginya bahaya industri kimia dan biokimia terletak pada potensi emisi darurat ke atmosfer yang sangat zat beracun, serta mikroba dan virus yang dapat menyebabkan epidemi di antara populasi dan hewan.

Saat ini, puluhan ribu polutan yang berasal dari antropogenik ditemukan di atmosfer permukaan. Karena pertumbuhan produksi industri dan pertanian yang berkelanjutan, senyawa kimia baru, termasuk yang sangat beracun, muncul. Polutan udara antropogenik utama, selain oksida belerang, nitrogen, karbon, debu dan jelaga yang bertonase besar, adalah senyawa organik kompleks, organoklorin dan nitro, radionuklida buatan, virus, dan mikroba. Yang paling berbahaya adalah dioksin, benz (a) pyrene, fenol, formaldehida, dan karbon disulfida, yang tersebar luas di cekungan udara Rusia. Partikel tersuspensi padat terutama diwakili oleh jelaga, kalsit, kuarsa, hidromika, kaolinit, feldspar, lebih jarang sulfat, klorida. Oksida, sulfat dan sulfit, sulfida logam berat, serta paduan dan logam dalam bentuk asli ditemukan dalam debu salju dengan metode yang dikembangkan secara khusus.

Di Eropa Barat, prioritas diberikan kepada 28 unsur kimia, senyawa dan golongannya yang sangat berbahaya. Ke grup bahan organik termasuk akrilik, nitril, benzena, formaldehida, stirena, toluena, vinil klorida, logam berat non-organik (As, Cd, Cr, Pb, Mn, Hg, Ni, V), gas (karbon monoksida, hidrogen sulfida, nitrogen dan oksida belerang, radon, ozon), asbes. Terutama efek toksik membuat timbal, kadmium. Intensif bau tak sedap memiliki karbon disulfida, hidrogen sulfida, stirena, tetrakloroetana, toluena. Halo dampak belerang dan nitrogen oksida meluas ke jarak yang jauh. 28 polutan udara di atas termasuk dalam daftar internasional bahan kimia yang berpotensi beracun.

Polutan udara dalam ruangan utama adalah debu dan asap tembakau, karbon monoksida dan karbon dioksida, nitrogen dioksida, radon dan logam berat, insektisida, deodoran, deterjen sintetis, aerosol obat, mikroba, dan bakteri. Peneliti Jepang telah menunjukkan bahwa asma bronkial dapat dikaitkan dengan keberadaan kutu rumah di udara tempat tinggal.

Atmosfer dicirikan oleh dinamika yang sangat tinggi, baik karena pergerakan massa udara yang cepat dalam arah lateral dan vertikal, dan kecepatan tinggi, berbagai reaksi fisik dan kimia terjadi di dalamnya. Atmosfer sekarang dipandang sebagai "kuali kimia" besar yang dipengaruhi oleh banyak dan variabel antropogenik dan faktor alam. Gas dan aerosol yang dilepaskan ke atmosfer sangat reaktif. Debu dan jelaga yang dihasilkan selama pembakaran bahan bakar, kebakaran hutan menyerap logam berat dan radionuklida dan, ketika disimpan di permukaan, dapat mencemari area yang luas dan masuk ke tubuh manusia melalui sistem pernapasan.

Kecenderungan akumulasi bersama timbal dan timah dalam partikel tersuspensi padat dari atmosfer permukaan Rusia Eropa telah terungkap; kromium, kobalt dan nikel; strontium, fosfor, skandium, tanah jarang dan kalsium; berilium, timah, niobium, tungsten dan molibdenum; litium, berilium dan galium; barium, seng, mangan, dan tembaga. Konsentrasi logam berat yang tinggi dalam debu salju disebabkan oleh adanya fase mineral yang terbentuk selama pembakaran batu bara, bahan bakar minyak dan bahan bakar lainnya, dan penyerapan jelaga, partikel tanah liat dari senyawa gas seperti timah halida.

"Masa hidup" gas dan aerosol di atmosfer bervariasi dalam rentang yang sangat luas (dari 1 - 3 menit hingga beberapa bulan) dan terutama bergantung pada stabilitas ukuran kimianya (untuk aerosol) dan keberadaan komponen reaktif (ozon, hidrogen peroksida, dll). .).

Memperkirakan dan terlebih lagi meramalkan keadaan atmosfer permukaan adalah masalah yang sangat kompleks. Saat ini, kondisinya dinilai terutama berdasarkan pendekatan normatif. Nilai MPC untuk bahan kimia beracun dan indikator kualitas udara standar lainnya diberikan dalam banyak buku referensi dan pedoman. Dalam pedoman tersebut untuk Eropa, selain toksisitas polutan (karsinogenik, mutagenik, alergi dan efek lainnya), prevalensi dan kemampuan mereka untuk terakumulasi dalam tubuh manusia dan rantai makanan diperhitungkan. Kekurangan dari pendekatan normatif - tidak dapat diandalkan nilai yang diterima MPC dan indikator lainnya karena pengembangan basis pengamatan empiris yang buruk, kurangnya pertimbangan dampak gabungan polutan dan perubahan mendadak pada keadaan lapisan permukaan atmosfer dalam ruang dan waktu. Ada beberapa pos stasioner untuk memantau cekungan udara, dan mereka tidak memungkinkan penilaian yang memadai tentang kondisinya di pusat-pusat industri dan perkotaan besar. Jarum, lumut kerak, dan lumut dapat digunakan sebagai indikator komposisi kimia atmosfer permukaan. pada tahap awal deteksi pusat kontaminasi radioaktif yang terkait dengan Kecelakaan Chernobyl, mempelajari jarum pinus, yang memiliki kemampuan untuk mengakumulasi radionuklida di udara. Kemerahan pada jarum pohon jenis konifera selama periode kabut asap di kota-kota diketahui secara luas.

Indikator paling sensitif dan andal dari keadaan atmosfer permukaan adalah lapisan salju, yang menyimpan polutan dalam jangka waktu yang relatif lama dan memungkinkan untuk menentukan lokasi sumber emisi debu dan gas menggunakan serangkaian indikator. Hujan salju mengandung polutan yang tidak ditangkap oleh pengukuran langsung atau data yang dihitung pada emisi debu dan gas.

Ke daerah yang menjanjikan penilaian keadaan atmosfer permukaan kawasan industri besar - kawasan perkotaan mencakup penginderaan jauh multi-saluran. Keuntungan dari metode ini terletak pada kemampuan untuk mengkarakterisasi area yang luas. Sampai saat ini, metode telah dikembangkan untuk memperkirakan kandungan aerosol di atmosfer. Perkembangan kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi memungkinkan kita untuk mengharapkan pengembangan metode tersebut dalam kaitannya dengan polutan lain.

Prakiraan keadaan atmosfer permukaan dilakukan berdasarkan data yang kompleks. Ini terutama mencakup hasil pengamatan pemantauan, pola migrasi dan transformasi polutan di atmosfer, fitur proses antropogenik dan alami polusi cekungan udara di wilayah studi, pengaruh parameter meteorologi, bantuan dan faktor lainnya pada distribusi bahan pencemar di lingkungan. Untuk tujuan ini, model heuristik perubahan atmosfer permukaan dalam ruang dan waktu dikembangkan untuk wilayah tertentu. Keberhasilan terbesar dalam memecahkan ini masalah yang sulit dicapai untuk daerah di mana pembangkit listrik tenaga nuklir berada. Hasil akhir dari penerapan model seperti itu adalah hitungan risiko pencemaran udara dan penilaian penerimaannya dari sudut pandang sosial ekonomi.

Polusi kimia di atmosfer

Pencemaran atmosfer harus dipahami sebagai perubahan komposisinya ketika kotoran yang berasal dari alam atau antropogenik masuk. Ada tiga jenis polutan: gas, debu, dan aerosol. Yang terakhir termasuk tersebar partikel dipancarkan ke atmosfer dan di dalamnya lama dalam keadaan seimbang.

Polutan atmosfer utama termasuk karbon dioksida, karbon monoksida, belerang dan nitrogen dioksida, serta komponen gas kecil yang dapat mempengaruhi rezim suhu troposfer: nitrogen dioksida, halokarbon (freon), metana, dan ozon troposfer.

Kontribusi utama terhadap tingkat polusi udara yang tinggi dibuat oleh perusahaan metalurgi besi dan non-besi, kimia dan petrokimia, industri konstruksi, energi, industri pulp dan kertas, dan di beberapa kota, rumah boiler.

Sumber polusi - pembangkit listrik termal, yang, bersama dengan asap, memancarkan sulfur dioksida dan karbon dioksida ke udara, perusahaan metalurgi, terutama metalurgi non-ferro, yang memancarkan nitrogen oksida, hidrogen sulfida, klorin, fluor, amonia, senyawa fosfor, partikel dan senyawa merkuri dan arsenik ke udara; pabrik kimia dan semen. Gas berbahaya masuk ke udara sebagai akibat dari pembakaran bahan bakar untuk kebutuhan industri, pemanas rumah, transportasi, pembakaran dan pengolahan limbah rumah tangga dan industri.

Polutan atmosfer dibagi menjadi primer, masuk langsung ke atmosfer, dan sekunder, yang dihasilkan dari transformasi yang terakhir. Jadi, belerang dioksida yang memasuki atmosfer dioksidasi menjadi anhidrida sulfat, yang berinteraksi dengan uap air dan membentuk tetesan asam sulfat. Ketika anhidrida sulfat bereaksi dengan amonia, kristal amonium sulfat terbentuk. Demikian pula, sebagai akibat dari reaksi kimia, fotokimia, fisika-kimia antara polutan dan komponen atmosfer, tanda-tanda sekunder lainnya terbentuk. Sumber utama polusi pirogenik di planet ini adalah pembangkit listrik termal, perusahaan metalurgi dan kimia, pabrik boiler, yang mengkonsumsi lebih dari 170% bahan bakar padat dan cair yang diproduksi setiap tahun.

Emisi mobil menyumbang sebagian besar polusi udara. Sekarang sekitar 500 juta mobil dioperasikan di Bumi, dan pada tahun 2000 jumlahnya diperkirakan meningkat menjadi 900 juta.Pada tahun 1997, 2400 ribu mobil dioperasikan di Moskow, dengan standar 800 ribu mobil untuk jalan yang ada.

Saat ini di share transportasi darat menyumbang lebih dari setengah dari semua emisi berbahaya ke lingkungan, yang merupakan sumber utama polusi udara, terutama di kota-kota besar. Rata-rata, dengan lari 15 ribu km per tahun, setiap mobil membakar 2 ton bahan bakar dan sekitar 26 - 30 ton udara, termasuk 4,5 ton oksigen, yang 50 kali lebih banyak dari kebutuhan manusia. Pada saat yang sama, mobil memancarkan ke atmosfer (kg / tahun): karbon monoksida - 700, nitrogen dioksida - 40, hidrokarbon yang tidak terbakar - 230 dan padatan - 2 - 5. Selain itu, banyak senyawa timbal yang dikeluarkan karena penggunaan sebagian besar bensin bertimbal.

Pengamatan menunjukkan bahwa di rumah-rumah yang terletak di dekat jalan utama (sampai 10 m), penduduk terkena kanker 3-4 kali lebih sering daripada di rumah-rumah yang terletak 50 m dari jalan, transportasi juga meracuni badan air, tanah dan tanaman.

Emisi beracun dari mesin pembakaran internal (ICE) adalah gas buang dan bak mesin, uap bahan bakar dari karburator dan tangki bahan bakar. Bagian utama dari kotoran beracun memasuki atmosfer dengan gas buang dari mesin pembakaran internal. Dengan gas bak mesin dan uap bahan bakar, sekitar 45% hidrokarbon dari total emisinya memasuki atmosfer.

Jumlah zat berbahaya yang memasuki atmosfer sebagai bagian dari gas buang tergantung pada kondisi teknis umum kendaraan dan, terutama, pada mesin - sumber polusi terbesar. Jadi, jika penyetelan karburator dilanggar, emisi karbon monoksida meningkat 4 ... 5 kali lipat. Penggunaan bensin bertimbal yang dalam komposisinya mengandung senyawa timbal menyebabkan pencemaran udara dengan senyawa timbal yang sangat toksik. Sekitar 70% timbal yang ditambahkan ke bensin dengan cairan etil memasuki atmosfer dengan gas buang dalam bentuk senyawa, di mana 30% mengendap di tanah segera setelah pipa knalpot mobil dipotong, 40% tetap di atmosfer. Satu truk tugas sedang melepaskan 2,5...3 kg timbal per tahun. Konsentrasi timbal di udara tergantung pada kandungan timbal dalam bensin.

Dimungkinkan untuk mengecualikan masuknya senyawa timbal yang sangat beracun ke atmosfer dengan mengganti bensin bertimbal dengan tanpa timbal.

Gas buang mesin turbin gas mengandung komponen beracun seperti karbon monoksida, nitrogen oksida, hidrokarbon, jelaga, aldehida, dll. Kandungan komponen beracun dalam produk pembakaran sangat tergantung pada mode pengoperasian mesin. Konsentrasi tinggi karbon monoksida dan hidrokarbon khas untuk sistem propulsi turbin gas (GTPU) pada mode yang dikurangi (selama idling, taxi, mendekati bandara, pendekatan pendaratan), sedangkan kandungan nitrogen oksida meningkat secara signifikan ketika beroperasi pada mode mendekati nominal ( lepas landas, memanjat, mode penerbangan).

Total emisi zat beracun ke atmosfer oleh pesawat dengan mesin turbin gas terus meningkat, yang disebabkan oleh peningkatan konsumsi bahan bakar hingga 20...30 t/jam dan peningkatan jumlah pesawat yang beroperasi secara stabil. Pengaruh GTDU pada lapisan ozon dan akumulasi karbon dioksida di atmosfer dicatat.

Emisi GGDU memiliki dampak terbesar pada kondisi kehidupan di bandara dan area yang berdekatan dengan stasiun pengujian. Data perbandingan emisi zat berbahaya di bandara menunjukkan bahwa pendapatan dari mesin turbin gas ke lapisan permukaan atmosfer adalah, dalam%: karbon monoksida - 55, nitrogen oksida - 77, hidrokarbon - 93 dan aerosol - 97. Sisanya emisi memancarkan kendaraan darat dengan mesin pembakaran internal.

Polusi udara oleh kendaraan dengan sistem propulsi roket terjadi terutama selama operasi mereka sebelum peluncuran, saat lepas landas, selama uji darat selama produksi atau setelah perbaikan, selama penyimpanan dan transportasi bahan bakar. Komposisi produk pembakaran selama pengoperasian mesin tersebut ditentukan oleh komposisi komponen bahan bakar, suhu pembakaran, dan proses disosiasi dan rekombinasi molekul. Besarnya hasil pembakaran tergantung pada daya (dorongan) sistem propulsi. Selama pembakaran bahan bakar padat, uap air, karbon dioksida, klorin, uap asam klorida, karbon monoksida, nitrogen oksida, dan partikel padat Al2O3 dengan ukuran rata-rata 0,1 mikron (kadang-kadang hingga 10 mikron) dipancarkan dari ruang bakar.

Saat diluncurkan, mesin roket berdampak buruk tidak hanya pada lapisan permukaan atmosfer, tetapi juga luar angkasa, menghancurkan lapisan ozon bumi. Skala kerusakan lapisan ozon ditentukan oleh jumlah peluncuran sistem roket dan intensitas penerbangan pesawat supersonik.

Sehubungan dengan perkembangan teknologi penerbangan dan roket, serta penggunaan pesawat dan mesin roket secara intensif di sektor-sektor ekonomi nasional lainnya, total emisi pengotor berbahaya ke atmosfer meningkat secara signifikan. Namun, mesin ini masih menyumbang tidak lebih dari 5% zat beracun yang masuk ke atmosfer dari semua jenis kendaraan.

Udara atmosfer adalah salah satu elemen vital utama lingkungan.

Undang-undang “O6 untuk Perlindungan Udara Atmosfer” secara komprehensif mencakup masalah tersebut. Dia merangkum persyaratan yang dikembangkan di tahun-tahun sebelumnya dan membenarkan diri mereka sendiri dalam praktik. Misalnya, pengenalan aturan yang melarang pengoperasian fasilitas produksi apa pun (baru dibuat atau direkonstruksi) jika menjadi sumber polusi atau dampak negatif lainnya pada udara atmosfer selama operasi. Telah mendapatkan pengembangan lebih lanjut aturan tentang pengaturan konsentrasi maksimum yang diizinkan dari polutan di udara atmosfer.

Undang-undang sanitasi negara bagian hanya untuk udara atmosfer menetapkan MPC untuk sebagian besar bahan kimia dengan tindakan terisolasi dan untuk kombinasinya.

Standar higienis adalah persyaratan negara bagi para pemimpin bisnis. Implementasinya harus dipantau oleh badan pengawasan sanitasi negara Kementerian Kesehatan dan Komite Negara pada ekologi.

Yang sangat penting untuk perlindungan sanitasi udara atmosfer adalah identifikasi sumber polusi udara baru, penghitungan fasilitas yang dirancang, sedang dibangun dan direkonstruksi yang mencemari atmosfer, kontrol atas pengembangan dan implementasi rencana induk untuk kota, kota kecil dan industri. pusat dalam hal menemukan perusahaan industri dan zona perlindungan sanitasi.

Undang-undang "Tentang Perlindungan Udara Atmosfer" mengatur persyaratan untuk menetapkan standar emisi polutan maksimum yang diizinkan ke atmosfer. Standar tersebut ditetapkan untuk setiap sumber polusi yang tidak bergerak, untuk setiap model kendaraan dan kendaraan serta instalasi bergerak lainnya. Mereka ditentukan sedemikian rupa sehingga total emisi berbahaya dari semua sumber polusi di area tertentu tidak melebihi standar MPC untuk polutan di udara. Emisi maksimum yang diizinkan ditetapkan hanya dengan mempertimbangkan konsentrasi maksimum yang diizinkan.

Persyaratan Undang-undang yang berkaitan dengan penggunaan produk perlindungan tanaman, pupuk mineral dan persiapan lainnya sangat penting. Semua tindakan legislatif merupakan sistem pencegahan yang bertujuan untuk mencegah polusi udara.

Hukum tidak hanya memberikan kontrol atas pemenuhan persyaratannya, tetapi juga tanggung jawab atas pelanggarannya. Sebuah artikel khusus mendefinisikan peran organisasi publik dan warga negara dalam penerapan langkah-langkah untuk melindungi lingkungan udara, mewajibkan mereka untuk secara aktif mempromosikan badan pemerintah dalam hal ini, karena hanya partisipasi masyarakat luas yang memungkinkan pelaksanaan ketentuan undang-undang ini. Dengan demikian, dikatakan bahwa negara sangat mementingkan pelestarian keadaan udara atmosfer yang menguntungkan, pemulihan dan peningkatannya untuk memastikan kondisi kehidupan terbaik bagi orang-orang - pekerjaan, kehidupan, rekreasi, dan perlindungan kesehatan mereka.

Perusahaan atau bangunan dan strukturnya yang terpisah, yang proses teknologinya merupakan sumber pelepasan zat berbahaya dan berbau tidak sedap ke udara atmosfer, dipisahkan dari bangunan tempat tinggal oleh zona perlindungan sanitasi. Zona perlindungan sanitasi untuk perusahaan dan fasilitas dapat ditingkatkan, jika perlu dan dibenarkan dengan benar, tidak lebih dari 3 kali, tergantung pada alasan berikut: a) efektivitas metode pembersihan emisi ke atmosfer yang disediakan atau mungkin untuk diterapkan; b) kurangnya cara untuk membersihkan emisi; c) penempatan bangunan tempat tinggal, jika perlu, di sisi bawah angin sehubungan dengan perusahaan di zona kemungkinan polusi udara; d) mawar angin dan kondisi lokal yang tidak menguntungkan lainnya (misalnya, seringnya ketenangan dan kabut); e) pembangunan industri baru, yang masih kurang dipelajari, berbahaya dalam hal sanitasi.

Dimensi zona perlindungan sanitasi untuk kelompok individu atau kompleks perusahaan besar kimia, penyulingan minyak, metalurgi, pembuatan mesin dan industri lainnya, serta pembangkit listrik termal dengan emisi yang menciptakan konsentrasi besar berbagai zat berbahaya di udara dan memiliki efek yang sangat merugikan pada kesehatan dan kondisi kehidupan sanitasi dan higienis dari populasi, ditetapkan dalam setiap kasus sesuai dengan keputusan bersama Kementerian Kesehatan dan Gosstroy Rusia.

Untuk meningkatkan efektivitas zona perlindungan sanitasi, pohon, semak dan vegetasi herba ditanam di wilayah mereka, yang mengurangi konsentrasi debu dan gas industri. Di zona perlindungan sanitasi perusahaan yang secara intensif mencemari udara atmosfer dengan gas yang berbahaya bagi vegetasi, pohon, semak, dan rumput yang paling tahan gas harus ditanam, dengan mempertimbangkan tingkat agresivitas dan konsentrasi emisi industri. Terutama berbahaya bagi vegetasi adalah emisi dari industri kimia (sulfur dan sulfur anhidrida, hidrogen sulfida, sulfat, nitrat, fluor dan asam brom, klorin, fluor, amonia, dll.), metalurgi besi dan non-ferro, batubara dan industri tenaga panas.

2. Hidrosfer

Air selalu menempati dan akan terus menempati posisi khusus di antara sumber daya alam Bumi. Ini adalah sumber daya alam yang paling penting, karena itu perlu, pertama-tama, untuk kehidupan seseorang dan setiap makhluk hidup. Air digunakan oleh manusia tidak hanya dalam kehidupan sehari-hari, tetapi juga dalam industri dan pertanian.

Lingkungan akuatik, yang meliputi air permukaan dan air tanah, disebut hidrosfer. Air permukaan terutama terkonsentrasi di Samudra Dunia, yang mengandung sekitar 91% dari semua air di Bumi. Air di laut (94%) dan di bawah tanah asin. Jumlah air tawar adalah 6% dari total air di Bumi, dan sebagian kecil tersedia di tempat-tempat yang mudah diakses untuk ekstraksi. Kebanyakan air tawar terkandung dalam salju, gunung es air tawar dan gletser (1,7%), terletak terutama di wilayah lingkaran kutub selatan, serta jauh di bawah tanah (4%).

Saat ini, umat manusia menggunakan 3,8 ribu meter kubik. km. air setiap tahun, dan konsumsi dapat ditingkatkan hingga maksimum 12 ribu meter kubik. km. Pada tingkat pertumbuhan konsumsi air saat ini, ini akan cukup untuk 25-30 tahun ke depan. mengempis air tanah menyebabkan penurunan permukaan tanah dan bangunan serta penurunan muka air tanah hingga puluhan meter.

Air sangat penting dalam produksi industri dan pertanian. Diketahui bahwa itu diperlukan untuk kebutuhan sehari-hari manusia, semua tumbuhan dan hewan. Bagi banyak makhluk hidup, itu berfungsi sebagai habitat.

pertumbuhan kota, perkembangan yang cepat industri, intensifikasi pertanian, perluasan lahan irigasi yang signifikan, perbaikan budaya dan kondisi kehidupan, dan sejumlah faktor lain semakin memperumit masalah pasokan air.

Setiap penduduk Bumi rata-rata mengkonsumsi 650 meter kubik. m air per tahun (1780 liter per hari). Namun, untuk memenuhi kebutuhan fisiologis, 2,5 liter per hari sudah cukup, yaitu. sekitar 1 cu. m per tahun. Sejumlah besar air dibutuhkan untuk pertanian (69%) terutama untuk irigasi; 23% air dikonsumsi oleh industri; 6% dihabiskan dalam kehidupan sehari-hari.

Dengan mempertimbangkan kebutuhan air untuk industri dan pertanian, konsumsi air di negara kita adalah dari 125 hingga 350 liter per hari per orang (di St. Petersburg 450 liter, di Moskow - 400 liter).

Di negara maju, setiap penduduk memiliki 200-300 liter air per hari. Pada saat yang sama, 60% tanah tidak memiliki cukup air tawar. Seperempat umat manusia (sekitar 1,5 juta orang) kekurangan air, dan 500 juta lainnya menderita kekurangan dan kualitas air minum yang buruk, yang menyebabkan penyakit usus.

Sebagian besar air setelah digunakan untuk kebutuhan rumah tangga dikembalikan ke sungai dalam bentuk air limbah.

Tujuan pekerjaan: untuk mempertimbangkan sumber utama dan jenis polusi Hidrosfer, serta metode pengolahan air limbah.

Kelangkaan air bersih sudah menjadi masalah global. Kebutuhan air yang terus meningkat dari industri dan pertanian memaksa semua negara, ilmuwan dunia untuk mencari berbagai cara untuk memecahkan masalah ini.

Pada tahap ini, arah berikut untuk penggunaan sumber daya air yang rasional ditentukan: penggunaan yang lebih lengkap dan reproduksi sumber daya air tawar yang lebih luas; pengembangan proses teknologi baru untuk mencegah pencemaran badan air dan meminimalkan konsumsi air tawar.

Struktur hidrosfer bumi

Hidrosfer adalah cangkang air Bumi. Ini termasuk: air permukaan dan air tanah, yang secara langsung atau tidak langsung menyediakan aktivitas vital organisme hidup, serta air yang jatuh dalam bentuk presipitasi. Air menempati bagian utama biosfer. Dari 510 juta km2 luas keseluruhan dari permukaan bumi, Samudra Dunia menyumbang 361 juta km2 (71%). Laut adalah penerima dan akumulator utama energi matahari, karena air memiliki konduktivitas termal yang tinggi. Sifat fisik utama dari media berair adalah densitasnya (800 kali lebih tinggi dari densitas udara) dan viskositas (55 kali lebih tinggi dari udara). Selain itu, air dicirikan oleh mobilitas di ruang angkasa, yang membantu menjaga homogenitas relatif dari karakteristik fisik dan kimia. Badan air dicirikan oleh stratifikasi suhu, mis. perubahan suhu air dengan kedalaman. Rezim suhu memiliki fluktuasi harian, musiman, tahunan yang signifikan, tetapi secara umum, dinamika fluktuasi suhu air lebih kecil daripada dinamika udara. Rezim cahaya air di bawah permukaan ditentukan oleh transparansi (kekeruhan). Fotosintesis bakteri, fitoplankton, dan tumbuhan tingkat tinggi bergantung pada sifat-sifat ini, dan, akibatnya, akumulasi bahan organik, yang hanya mungkin terjadi di dalam zona eufonik, yaitu. pada lapisan di mana proses sintesis menang atas proses respirasi. Kekeruhan dan transparansi tergantung pada kandungan zat tersuspensi yang berasal dari organik dan mineral dalam air. Yang paling penting bagi organisme hidup faktor abiotik dalam badan air, salinitas air harus diperhatikan - kandungan karbonat terlarut, sulfat, dan klorida di dalamnya. Ada beberapa dari mereka di air tawar, dan karbonat mendominasi (hingga 80%). Dalam air laut, klorida dan, sampai batas tertentu, sulfat mendominasi. PADA air laut hampir semua elemen sistem periodik, termasuk logam, terlarut. Karakteristik lain dari sifat kimia air dikaitkan dengan keberadaan oksigen terlarut dan karbon dioksida di dalamnya. Oksigen, yang digunakan untuk respirasi organisme akuatik, sangat penting. Aktivitas vital dan distribusi organisme dalam air bergantung pada konsentrasi ion hidrogen (pH). Semua penghuni air - hidrobion telah beradaptasi dengan tingkat pH tertentu: beberapa lebih suka asam, yang lain - basa, yang lain - lingkungan netral. Perubahan karakteristik ini, terutama sebagai akibat dari dampak industri, menyebabkan kematian organisme akuatik atau penggantian beberapa spesies oleh spesies lain.

Jenis utama polusi hidrosfer.

Pencemaran sumber daya air dipahami sebagai setiap perubahan sifat fisik, kimia dan biologi air di waduk karena pelepasan zat cair, padat dan gas ke dalamnya, yang menyebabkan atau dapat menciptakan ketidaknyamanan, membuat air waduk ini berbahaya bagi penggunaan, menyebabkan kerusakan ekonomi nasional, kesehatan dan keselamatan umum. Sumber pencemaran adalah benda-benda yang darinya dibuang atau dengan cara lain masuk ke badan air zat-zat berbahaya yang menurunkan kualitas air permukaan, membatasi penggunaannya, dan juga secara negatif mempengaruhi keadaan dasar dan badan air pantai.

Sumber utama polusi dan penyumbatan badan air adalah air limbah yang tidak diolah secara memadai dari perusahaan industri dan kota, kompleks peternakan besar, limbah produksi dari pengembangan mineral bijih; tambang air, tambang, pengolahan dan paduan kayu; pembuangan air dan transportasi kereta api; limbah pengolahan primer rami, pestisida, dll. Polutan yang memasuki badan air alami menyebabkan perubahan kualitatif dalam air, yang terutama dimanifestasikan dalam perubahan sifat fisik air, khususnya penampilan bau tidak sedap, rasa, dll.); dalam mengubah komposisi kimia air, khususnya, munculnya zat berbahaya di dalamnya, keberadaan zat mengambang di permukaan air dan pengendapannya di dasar reservoir.

Fenol adalah polutan yang agak berbahaya di perairan industri. Hal ini ditemukan dalam air limbah dari banyak pabrik petrokimia. Pada saat yang sama, proses biologis reservoir, proses pemurniannya sendiri, berkurang tajam, air memperoleh bau asam karbol yang spesifik.

Kehidupan penduduk waduk dipengaruhi oleh air limbah dari industri pulp dan kertas. Oksidasi pulp kayu disertai dengan penyerapan sejumlah besar oksigen, yang menyebabkan kematian telur, benih, dan ikan dewasa. Serat dan lain-lain zat yang tidak larut mencemari air dan memperburuknya karakteristik fisikokimia. Dari kayu dan kulit kayu yang membusuk, berbagai tanin dilepaskan ke dalam air. Resin dan produk ekstraktif lainnya terurai dan menyerap banyak oksigen, menyebabkan kematian ikan, terutama juvenil dan telur. Selain itu, paduan mol sangat menyumbat sungai, dan kayu apung sering kali menyumbat dasar mereka sepenuhnya, merampas tempat pemijahan dan tempat makan ikan.

Minyak dan produk minyak pada tahap saat ini adalah polutan utama perairan pedalaman, perairan dan laut, Samudra Dunia. Masuk ke badan air, mereka menciptakan berbagai bentuk polusi: lapisan minyak yang mengambang di atas air, produk minyak yang dilarutkan atau diemulsi dalam air, fraksi berat yang mengendap di dasar, dll. Hal ini menghambat proses fotosintesis dalam air karena terhentinya akses sinar matahari dan juga menyebabkan kematian tumbuhan dan hewan. Pada saat yang sama, bau, rasa, warna, tegangan permukaan, viskositas air berubah, jumlah oksigen berkurang, zat organik berbahaya muncul, air memperoleh sifat beracun dan menimbulkan ancaman tidak hanya bagi manusia. 12 g minyak membuat satu ton air tidak layak untuk dikonsumsi. Setiap ton minyak menciptakan lapisan minyak pada area hingga 12 meter persegi. km. Pemulihan ekosistem yang terkena dampak membutuhkan waktu 10-15 tahun.

Pembangkit listrik tenaga nuklir sampah radioaktif mencemari sungai. zat radioaktif terkonsentrasi oleh mikroorganisme planktonik terkecil dan ikan, kemudian ditransmisikan sepanjang rantai makanan ke hewan lain. Telah ditetapkan bahwa radioaktivitas penghuni planktonik ribuan kali lebih tinggi daripada air tempat mereka tinggal.

Air limbah dengan radioaktivitas yang meningkat (100 curie per 1 liter atau lebih) dapat dibuang di kolam tanpa saluran bawah tanah dan tangki khusus.

Pertumbuhan penduduk, perluasan kota lama dan munculnya kota-kota baru secara signifikan meningkatkan aliran air limbah domestik ke perairan pedalaman. Limbah ini telah menjadi sumber pencemaran sungai dan danau dengan bakteri patogen dan cacing. Deterjen sintetis yang banyak digunakan dalam kehidupan sehari-hari mencemari badan air hingga tingkat yang lebih besar. Mereka juga banyak digunakan dalam industri dan pertanian. Bahan kimia yang terkandung di dalamnya, memasuki sungai dan danau dengan limbah, memiliki dampak signifikan pada rezim biologis dan fisik badan air. Akibatnya, kemampuan air untuk jenuh dengan oksigen menurun, dan aktivitas bakteri yang memineralisasi zat organik menjadi lumpuh.

Pencemaran badan air dengan pestisida dan pupuk mineral, yang berasal dari ladang bersama dengan semburan hujan dan air yang meleleh, menyebabkan keprihatinan serius. Sebagai hasil penelitian, misalnya, terbukti bahwa insektisida yang terkandung dalam air dalam bentuk suspensi larut dalam produk minyak yang mencemari sungai dan danau. Interaksi ini menyebabkan melemahnya signifikan fungsi oksidatif tanaman air. Masuk ke badan air, pestisida menumpuk di plankton, benthos, ikan, dan melalui rantai makanan mereka masuk ke tubuh manusia, mempengaruhi organ individu dan tubuh secara keseluruhan.

Sehubungan dengan intensifikasi peternakan, limbah perusahaan di cabang pertanian ini semakin terasa.

Air limbah yang mengandung serat nabati, lemak hewani dan nabati, kotoran, residu buah dan sayuran, limbah dari industri kulit dan pulp dan kertas, gula dan pabrik bir, daging dan susu, industri pengalengan dan kembang gula adalah penyebabnya. polusi organik waduk.

Air limbah biasanya sekitar 60% zat asal organik, kategori organik yang sama termasuk pencemaran biologis (bakteri, virus, jamur, ganggang) di air kota, medis dan sanitasi dan limbah dari perusahaan pencucian kulit dan wol.

Masalah lingkungan yang serius adalah bahwa cara biasa menggunakan air untuk menyerap panas di pembangkit listrik termal adalah dengan langsung memompa air danau atau sungai segar melalui pendingin dan kemudian mengembalikannya ke reservoir alami tanpa pendinginan awal. Pembangkit listrik 1.000 MW membutuhkan danau dengan luas 810 hektar dan kedalaman sekitar 8,7 m.

Pembangkit listrik dapat menaikkan suhu air sebesar 5-15 C dibandingkan dengan lingkungan.Dalam kondisi alami, dengan kenaikan atau penurunan suhu yang lambat, ikan dan lain-lain organisme akuatik secara bertahap beradaptasi dengan perubahan suhu lingkungan. Tetapi jika, sebagai akibat dari pembuangan limbah panas dari perusahaan industri ke sungai dan danau, rezim suhu baru dengan cepat ditetapkan, tidak ada cukup waktu untuk aklimatisasi, organisme hidup menerima kejutan panas dan mati.

Kejutan panas adalah akibat ekstrim dari polusi termal. Pembuangan limbah panas ke badan air dapat memiliki konsekuensi lain yang lebih berbahaya. Salah satunya adalah efek pada proses metabolisme.

Sebagai akibat dari peningkatan suhu air, kandungan oksigen di dalamnya berkurang, sementara kebutuhan organisme hidup meningkat. Meningkatnya kebutuhan oksigen, kekurangannya menyebabkan stres fisiologis yang parah dan bahkan kematian. Pemanasan air buatan dapat secara signifikan mengubah perilaku ikan - menyebabkan pemijahan sebelum waktunya, mengganggu migrasi

Peningkatan suhu air dapat mengganggu struktur flora waduk. Karakteristik alga air dingin digantikan oleh yang lebih termofilik dan, akhirnya, dengan suhu tinggi sepenuhnya digantikan oleh mereka, sementara kondisi yang menguntungkan muncul untuk pengembangan massal ganggang biru-hijau di reservoir - yang disebut "mekaran air". Semua efek di atas dari polusi termal badan air menyebabkan kerusakan besar. ekosistem alami dan menyebabkan perubahan yang merugikan dalam lingkungan manusia. Kerusakan akibat polusi termal dapat dibagi menjadi: - ekonomi (kerugian karena penurunan produktivitas badan air, biaya menghilangkan konsekuensi polusi); sosial (kerusakan estetika akibat degradasi lanskap); lingkungan (penghancuran ekosistem unik yang tidak dapat diubah, kepunahan spesies, kerusakan genetik).

Jalan yang akan memungkinkan orang untuk menghindari kebuntuan ekologis sekarang sudah jelas. Ini adalah teknologi non-limbah dan rendah limbah, transformasi limbah menjadi sumber daya yang bermanfaat. Tapi butuh waktu puluhan tahun untuk mewujudkan ide tersebut.

Metode Pengolahan Air Limbah

Pengolahan air limbah adalah pengolahan air limbah untuk menghancurkan atau menghilangkan zat berbahaya darinya. Metode pembersihan dapat dibagi menjadi mekanik, kimia, fisika-kimia dan biologi.

Inti dari metode mekanis

pemurnian terdiri dari fakta bahwa kotoran yang ada dihilangkan dari air limbah dengan pengendapan dan penyaringan. Perlakuan mekanis memungkinkan Anda untuk mengisolasi hingga 60-75% pengotor yang tidak larut dari air limbah domestik, dan hingga 95% dari air limbah industri, yang banyak di antaranya (sebagai bahan berharga) digunakan dalam produksi.

Metode kimia terdiri dari kenyataan bahwa berbagai reagen kimia ditambahkan ke air limbah, yang bereaksi dengan polutan dan mengendapkannya dalam bentuk endapan yang tidak larut. Pembersihan kimia mencapai pengurangan pengotor yang tidak larut hingga 95% dan pengotor larut hingga 25%.

Dengan metode fisikokimia

Pengolahan air limbah menghilangkan kotoran anorganik yang tersebar halus dan terlarut dan menghancurkan zat organik dan teroksidasi buruk. Dari metode fisikokimia, koagulasi, oksidasi, penyerapan, ekstraksi, dll., Serta elektrolisis, paling sering digunakan. Elektrolisis adalah penghancuran bahan organik dalam air limbah dan ekstraksi logam, asam, dan zat anorganik lainnya oleh aliran arus listrik. Pengolahan air limbah menggunakan elektrolisis efektif di pabrik timbal dan tembaga, di industri cat dan pernis.

Air limbah juga diolah menggunakan ultrasound, ozon, resin penukar ion dan tekanan tinggi. Pembersihan dengan klorinasi telah membuktikan dirinya dengan baik.

Di antara metode pengolahan air limbah, metode biologis berdasarkan penggunaan hukum pemurnian diri biokimia sungai dan badan air lainnya harus memainkan peran penting. Berbagai jenis perangkat biologis digunakan: biofilter, kolam biologis, dll. Dalam biofilter, air limbah dilewatkan melalui lapisan bahan berbutir kasar yang ditutupi dengan lapisan tipis bakteri. Berkat film ini, proses oksidasi biologis berlangsung secara intensif.

Di kolam biologis, semua organisme yang menghuni reservoir mengambil bagian dalam pengolahan air limbah. Sebelum pengolahan biologis, air limbah mengalami pengolahan mekanis, dan setelah pengolahan biologis (untuk menghilangkan bakteri patogen) dan pembersihan kimia, klorinasi dengan klorin cair atau pemutih. Untuk desinfeksi, metode fisik dan kimia lainnya juga digunakan (USG, elektrolisis, ozonasi, dll.). metode biologis memberi skor tertinggi saat membersihkan limbah kota, serta limbah dari penyulingan minyak, industri pulp dan kertas, dan produksi serat buatan.

Untuk mengurangi polusi hidrosfer, diinginkan untuk menggunakan kembali dalam proses tertutup, hemat sumber daya, bebas limbah di industri, irigasi tetes di pertanian, dan penggunaan air secara ekonomis dalam produksi dan di rumah.

3. Litosfer

Periode dari tahun 1950 sampai sekarang disebut periode revolusi ilmu pengetahuan dan teknologi. Pada akhir abad ke-20, ada perubahan besar dalam teknologi, sarana komunikasi dan teknologi informasi baru muncul, yang secara dramatis mengubah kemungkinan pertukaran informasi dan menyatukan titik-titik paling terpencil di planet ini. Dunia benar-benar berubah dengan cepat di depan mata kita, dan umat manusia dalam tindakannya tidak selalu mengikuti perubahan ini.

Masalah lingkungan tidak muncul dengan sendirinya. Ini adalah hasil dari perkembangan alami peradaban, di mana aturan-aturan yang dirumuskan sebelumnya untuk perilaku orang-orang dalam hubungannya dengan alam sekitar dan di dalam masyarakat manusia, yang mendukung keberadaan yang stabil, berkonflik dengan kondisi-kondisi baru yang diciptakan kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi. Dalam kondisi baru, perlu untuk membentuk aturan perilaku baru dan moralitas baru, dengan mempertimbangkan semua pengetahuan ilmu alam. Kesulitan terbesar, yang menentukan banyak dalam keputusan isu yang berkaitan dengan lingkungan- masih kurang perhatian masyarakat manusia secara keseluruhan dan banyak pemimpinnya dengan masalah pelestarian lingkungan.

Litosfer, strukturnya

Manusia ada di ruang tertentu, dan komponen utama ruang ini adalah permukaan bumi - permukaan litosfer.

Litosfer disebut cangkang padat Bumi, terdiri dari kerak bumi dan lapisan mantel atas yang mendasari kerak bumi. Jarak batas bawah kerak bumi dari permukaan bumi bervariasi dalam 5-70 km, dan mantel bumi mencapai kedalaman 2900 km. Setelah itu, pada jarak 6371 km dari permukaan, terdapat sebuah inti.

Tanah menempati 29,2% dari permukaan dunia. Lapisan atas litosfer disebut tanah. Penutup tanah adalah yang paling penting formasi alami dan komponen biosfer bumi. Ini adalah kulit tanah yang menentukan banyak proses yang terjadi di biosfer.

Tanah adalah sumber makanan utama, menyediakan 95-97% sumber makanan bagi penduduk dunia. Kotak sumber daya tanah dunia adalah 129 juta meter persegi. km, atau 86,5% dari luas daratan. Tanah subur dan perkebunan abadi dalam komposisi lahan pertanian menempati sekitar 10% dari tanah, padang rumput dan padang rumput - 25% dari tanah. Kesuburan tanah dan kondisi iklim menentukan kemungkinan keberadaan dan perkembangannya sistem ekologi di tanah. Sayangnya, karena eksploitasi yang tidak tepat, beberapa tanah subur hilang setiap tahun. Dengan demikian, selama abad yang lalu, sebagai akibat dari erosi yang dipercepat, 2 miliar hektar tanah subur telah hilang, yaitu 27% dari total luas lahan yang digunakan untuk pertanian.

Sumber pencemaran tanah.

Litosfer tercemar oleh polutan dan limbah cair dan padat. Telah ditetapkan bahwa setiap tahun satu ton limbah dihasilkan per penduduk Bumi, termasuk lebih dari 50 kg polimer, yang sulit terurai.

Sumber pencemaran tanah dapat diklasifikasikan sebagai berikut.

Bangunan tempat tinggal dan fasilitas umum. Komposisi pencemar dalam kategori sumber ini didominasi oleh limbah rumah tangga, limbah makanan, limbah konstruksi, limbah dari sistem pemanas, barang-barang rumah tangga yang sudah usang, dll. Semua ini dikumpulkan dan dibawa ke tempat pembuangan sampah. Untuk kota-kota besar, pengumpulan dan penghancuran sampah rumah tangga di tempat pembuangan sampah telah menjadi masalah yang sulit dipecahkan. Pembakaran sampah sederhana di tempat pembuangan sampah kota disertai dengan pelepasan zat beracun. Saat membakar benda-benda seperti itu, misalnya, polimer yang mengandung klorin, zat yang sangat beracun terbentuk - dioksida. Meskipun demikian, dalam beberapa tahun terakhir, metode telah dikembangkan untuk penghancuran limbah rumah tangga dengan pembakaran. Metode yang menjanjikan adalah pembakaran puing-puing tersebut di atas lelehan logam panas.

perusahaan industri. Dalam limbah industri padat dan cair, selalu ada zat yang dapat memiliki efek toksik pada organisme hidup dan tumbuhan. Misalnya, garam logam berat non-ferrous biasanya ada dalam limbah dari industri metalurgi. Industri rekayasa melepaskan senyawa sianida, arsenik, dan berilium ke lingkungan; dalam produksi plastik dan serat buatan limbah yang mengandung fenol, benzena, stirena terbentuk; dalam produksi karet sintetis, limbah katalis, gumpalan polimer di bawah standar masuk ke tanah; dalam produksi produk karet, bahan seperti debu, jelaga, yang mengendap di tanah dan tanaman, limbah karet-tekstil dan bagian karet, dilepaskan ke lingkungan, dan selama pengoperasian ban, ban yang aus dan rusak, ban dalam dan pita pelek. Penyimpanan dan pembuangan ban bekas saat ini masalah yang belum terselesaikan, karena hal ini sering menyebabkan kebakaran hebat yang sangat sulit dipadamkan. Tingkat pemanfaatan ban bekas tidak melebihi 30% dari total volumenya.

Mengangkut. Selama pengoperasian mesin pembakaran internal, nitrogen oksida, timbal, hidrokarbon, karbon monoksida, jelaga, dan zat lainnya dilepaskan secara intensif, disimpan di permukaan bumi atau diserap oleh tanaman. Dalam kasus terakhir, zat ini juga memasuki tanah dan terlibat dalam siklus yang terkait dengan rantai makanan.

Pertanian. Pencemaran tanah di pertanian terjadi karena pengenalan sejumlah besar pupuk mineral dan pestisida. Beberapa pestisida diketahui mengandung merkuri.

Pencemaran tanah dengan logam berat. Logam berat adalah logam non-ferrous yang kerapatannya kepadatan lebih kelenjar. Ini termasuk timbal, tembaga, seng, nikel, kadmium, kobalt, kromium, merkuri.

Ciri logam berat adalah bahwa dalam jumlah kecil, hampir semuanya diperlukan untuk tanaman dan organisme hidup. Dalam tubuh manusia, logam berat terlibat dalam proses biokimia penting. Namun, melebihi jumlah yang diizinkan menyebabkan penyakit serius.

...

Dokumen serupa

Keadaan hidrosfer, litosfer, atmosfer bumi dan penyebab polusinya. Metode pembuangan limbah perusahaan. Bagaimana untuk mendapatkan sumber alternatif energi yang tidak merusak alam. Dampak pencemaran lingkungan terhadap kesehatan manusia.

abstrak, ditambahkan 02.11.2010


Konsep dan struktur biosfer sebagai cangkang hidup planet Bumi. Karakteristik utama atmosfer, hidrosfer, litosfer, mantel dan inti Bumi. Komposisi kimia, massa dan energi makhluk hidup. Proses dan fenomena yang terjadi di alam yang bernyawa dan yang tidak bernyawa.

abstrak, ditambahkan 11/07/2013


Sumber pencemaran atmosfer, hidrosfer dan litosfer. Metode perlindungan mereka dari kotoran kimia. Sistem dan perangkat untuk pengumpulan debu, metode mekanis untuk membersihkan udara berdebu. proses erosi. Penjatahan polusi di penutup tanah.

mata kuliah, ditambahkan 04/03/2015


Sumber polusi udara alami. Konsep sedimentasi kering, metode perhitungannya. Senyawa nitrogen dan klorin sebagai zat utama perusak lapisan ozon. Masalah daur ulang dan pembuangan sampah. Indikator kimia pencemaran air.

tes, ditambahkan 23/02/2009


Polusi udara. Jenis-jenis pencemaran hidrosfer. Pencemaran lautan dan lautan. Pencemaran sungai dan danau. Air minum. Relevansi masalah pencemaran badan air. Pembuangan limbah ke waduk. Metode pengolahan air limbah.

abstrak, ditambahkan 06.10.2006


Manusia dan lingkungan: sejarah interaksi. Pencemaran fisik, kimia, informasi, dan biologis yang melanggar proses sirkulasi dan metabolisme, konsekuensinya. Sumber polusi hidrosfer dan litosfer di Nizhny Novgorod.

abstrak, ditambahkan 06/03/2014


Jenis utama pencemaran biosfer. Pencemaran antropogenik atmosfer, litosfer, dan tanah. Akibat pencemaran hidrosfer. Dampak polusi atmosfer pada tubuh manusia. Tindakan pencegahan dampak antropogenik pada lingkungan.

presentasi, ditambahkan 12/08/2014


Produksi yang mempengaruhi lingkungan. Cara polusi udara selama konstruksi. Langkah-langkah perlindungan atmosfer. Sumber pencemaran hidrosfer. Sanitasi dan pembersihan wilayah. Sumber kebisingan berlebih yang terkait dengan peralatan konstruksi.

presentasi, ditambahkan 22/10/2013


Informasi umum tentang dampak faktor antropogenik terhadap kesehatan masyarakat. Pengaruh pencemaran atmosfer, hidrosfer dan litosfer pada kesehatan manusia. Daftar penyakit yang berhubungan dengan polusi udara. Sumber utama bahaya.

abstrak, ditambahkan 11/07/2013


Sumber industri pencemaran biosfer. Klasifikasi zat berbahaya menurut tingkat dampaknya terhadap manusia. Situasi sanitasi-epidemi di kota-kota. Kekurangan dalam organisasi netralisasi dan pembuangan limbah padat, cair rumah tangga dan industri.

Mari kita telaah lebih detail komponen-komponen biosfer.

Kerak bumi - itu adalah cangkang padat yang berubah dalam perjalanan waktu geologis, yang membentuk bagian atas litosfer bumi. Sejumlah mineral di kerak bumi (batu kapur, kapur, fosfor, minyak, batu bara, dll.) muncul dari jaringan organisme mati. Ini adalah fakta paradoks bahwa organisme hidup yang relatif kecil dapat menyebabkan fenomena skala geologis, yang dijelaskan oleh kemampuan tertinggi mereka untuk bereproduksi. Misalnya, di bawah kondisi yang menguntungkan, virion kolera dapat membuat massa materi yang sama dengan massa kerak bumi hanya dalam 1,75 hari! Dapat diasumsikan bahwa di biosfer era sebelumnya, massa materi hidup yang sangat besar bergerak di sekitar planet ini, membentuk cadangan minyak, batu bara, dll. sebagai akibat dari kematian.

Biosfer ada dengan berulang kali menggunakan atom yang sama. Pada saat yang sama, bagian 10 elemen yang terletak di paruh pertama sistem periodik (oksigen - 29,5%, natrium, magnesium - 12,7%, aluminium, silikon - 15,2%, belerang, kalium, kalsium, besi - 34,6%) menyumbang 99% dari seluruh massa planet kita (massa Bumi adalah 5976 * 10 21 kg), dan 1% diperhitungkan oleh elemen lainnya. Namun, pentingnya unsur-unsur ini sangat besar - mereka memainkan peran penting dalam materi hidup.

DI DAN. Vernadsky membagi semua elemen biosfer menjadi 6 kelompok, yang masing-masing melakukan fungsi tertentu dalam kehidupan biosfer. Grup pertama – gas inert (helium, kripton, neon, argon, xenon). Grup kedua – logam mulia (ruthenium, paladium, platinum, osmium, iridium, emas). Di kerak bumi, unsur-unsur kelompok ini secara kimiawi tidak aktif, massanya tidak signifikan (4,4 * 10 -4% dari massa kerak bumi), dan partisipasi dalam pembentukan materi hidup kurang dipelajari. Kelompok ketiga - lantanida (14 unsur kimia - logam) membentuk 0,02% dari massa kerak bumi dan perannya dalam biosfer belum dipelajari. Kelompok keempat – unsur radioaktif adalah sumber utama pembentukan panas internal Bumi dan mempengaruhi pertumbuhan organisme hidup (0,0015% dari massa kerak bumi). Beberapa elemen kelompok kelima - elemen yang tersebar (0,027% dari kerak bumi) - memainkan peran penting dalam kehidupan organisme (misalnya, yodium dan bromin). yang terbesar kelompok keenam merupakan elemen siklik , yang, setelah mengalami serangkaian transformasi dalam proses geokimia, kembali ke keadaan kimia aslinya. Golongan ini mencakup 13 unsur ringan (hidrogen, karbon, nitrogen, oksigen, natrium, magnesium, aluminium, silikon, fosfor, belerang, klorin, kalium, kalsium) dan satu unsur berat (besi).

biota Ini adalah totalitas dari semua jenis tumbuhan, hewan dan mikroorganisme. Biota adalah bagian aktif dari biosfer, yang menentukan semua reaksi kimia terpenting, sebagai akibatnya gas utama biosfer (oksigen, nitrogen, karbon monoksida, metana) dibuat dan hubungan kuantitatif dibuat di antara mereka. Biota terus menerus membentuk mineral biogenik dan mempertahankan komposisi kimia air laut yang konstan. Massanya tidak lebih dari 0,01% dari massa seluruh biosfer dan dibatasi oleh jumlah karbon di biosfer. Biomassa utama terdiri dari tanaman lahan hijau - sekitar 97%, dan biomassa hewan dan mikroorganisme - 3%.

Biota terutama terdiri dari unsur-unsur siklik. Yang sangat penting adalah peran unsur-unsur seperti karbon, nitrogen dan hidrogen, yang persentasenya dalam biota lebih tinggi daripada di kerak bumi (60 kali karbon, 10 kali nitrogen dan hidrogen). Gambar tersebut menunjukkan diagram siklus karbon tertutup. Hanya berkat sirkulasi unsur-unsur utama dalam siklus seperti itu (terutama karbon), keberadaan kehidupan di Bumi dimungkinkan.

Pencemaran litosfer. Kehidupan, biosfer, dan mata rantai terpenting dalam mekanismenya - penutup tanah, yang biasa disebut bumi - membentuk keunikan planet kita di alam semesta. Dan dalam evolusi biosfer, dalam fenomena kehidupan di Bumi, pentingnya penutup tanah (daratan, perairan dangkal dan landas) sebagai cangkang planet khusus selalu meningkat.

Penutupan tanah adalah formasi alami yang paling penting. Perannya dalam kehidupan masyarakat ditentukan oleh fakta bahwa tanah merupakan sumber pangan utama, menyediakan 95-97% sumber pangan bagi penduduk dunia. Sifat khusus penutup tanah adalah kesuburan , yang dipahami sebagai seperangkat sifat tanah yang menjamin hasil tanaman pertanian. Kesuburan alami tanah dikaitkan dengan pasokan nutrisi di dalamnya dan rezim air, udara, dan termalnya. Tanah menyediakan kebutuhan tanaman dalam air dan nutrisi nitrogen, menjadi agen paling penting dari aktivitas fotosintesis mereka. Kesuburan tanah juga tergantung pada jumlah energi matahari yang terkumpul di dalamnya. Tutupan tanah termasuk dalam sistem biologis yang mengatur diri sendiri, yang merupakan bagian terpenting dari biosfer secara keseluruhan. Organisme hidup, tumbuhan dan hewan yang menghuni Bumi memperbaiki energi matahari dalam bentuk fito- atau zoomass. Produktivitas ekosistem terestrial tergantung pada keseimbangan panas dan air dari permukaan bumi, yang menentukan berbagai bentuk energi dan pertukaran materi dalam amplop geografis planet ini.

Perhatian khusus harus diberikan pada sumber daya lahan. Luas sumber daya lahan di dunia adalah 149 juta km2 atau 86,5% dari luas daratan. Lahan garapan dan perkebunan abadi sebagai bagian dari lahan pertanian saat ini menempati sekitar 15 juta km 2 (10% dari tanah), ladang jerami dan padang rumput - 37,4 juta km 2 (25%).Total luas lahan subur diperkirakan oleh berbagai peneliti dengan cara yang berbeda: dari 25 hingga 32 juta km 2. Sumber daya lahan di planet ini memungkinkan untuk menyediakan lebih banyak makanan bagi orang daripada yang tersedia saat ini dan akan tersedia dalam waktu dekat. Namun, karena pertumbuhan penduduk, terutama di negara berkembang, jumlah lahan subur per kapita menurun. Bahkan 10-15 tahun yang lalu, ketahanan mental penduduk bumi dengan lahan garapan adalah 0,45-0,5 hektar, saat ini sudah 0,35-37 hektar.

Semua komponen bahan yang dapat digunakan dari litosfer yang digunakan dalam perekonomian sebagai bahan baku atau sumber energi disebut sumber daya mineral . Mineral dapat bijih jika logam diekstraksi darinya, dan bukan logam , jika komponen non-logam (fosfor, dll.) diekstraksi darinya atau digunakan sebagai bahan bangunan.

Jika kekayaan mineral digunakan sebagai bahan bakar (batubara, minyak, gas, serpih minyak, gambut, kayu, energi nuklir) dan sekaligus sebagai sumber energi di mesin untuk menghasilkan uap dan listrik, mereka disebut bahan bakar dan sumber energi .

Hidrosfer . Air menempati bagian utama biosfer bumi (71% dari permukaan bumi) dan membentuk sekitar 4% dari massa kerak bumi. Ketebalannya rata-rata 3,8 km, kedalaman rata-rata - 3554 m, luas: 1350 juta km 2 - lautan, 35 juta km 2 - air tawar.

Massa air laut menyumbang 97% dari massa seluruh hidrosfer (2 * 10 21 kg). Peran laut dalam kehidupan biosfer sangat besar: reaksi kimia utama terjadi di dalamnya, yang menentukan produksi biomassa dan perawatan kimia lingkungan. Jadi, dalam 40 hari, lapisan air laut sepanjang lima ratus meter di permukaan melewati alat penyaringan plankton, oleh karena itu (dengan mempertimbangkan pencampuran) semua air laut di lautan mengalami pemurnian sepanjang tahun. Semua komponen hidrosfer (uap air atmosfer, air laut, sungai, danau, gletser, rawa, air tanah) terus bergerak dan diperbarui.

Air adalah dasar dari biota (materi hidup adalah 70% air) dan pentingnya dalam kehidupan biosfer sangat menentukan. Fungsi air yang paling penting dapat disebut sebagai:

1. produksi biomassa;

2. pemurnian kimia biosfer;

3. memastikan keseimbangan karbon;

4. stabilisasi iklim (air memainkan peran penyangga dalam proses termal di planet ini).

Pentingnya lautan dunia terletak pada kenyataan bahwa ia menghasilkan hampir setengah dari semua oksigen di atmosfer dengan fitoplanktonnya, yaitu. adalah semacam "paru-paru" planet ini. Pada saat yang sama, tanaman dan mikroorganisme laut dalam proses fotosintesis menyerap setiap tahun bagian yang jauh lebih besar dari karbon dioksida daripada tanaman di darat menyerap.

organisme hidup di laut – hidrobionat - dibagi menjadi tiga kelompok ekologi utama: plankton, nekton dan benthos. Plankton - sekumpulan tumbuhan yang mengapung secara pasif dan terbawa arus laut (fitoplankton), organisme hidup (zooplankton) dan bakteri (bakterioplankton). Nekton - ini adalah sekelompok organisme hidup yang berenang aktif bergerak dalam jarak yang cukup jauh (ikan, cetacea, anjing laut, ular laut dan kura-kura, cumi-cumi gurita, dll.). Bentos - ini adalah organisme yang hidup di dasar laut: sessile (karang, ganggang, spons); menggali (cacing, moluska); merangkak (krustasea, echinodermata); mengambang bebas di bagian bawah. Daerah pesisir samudera dan lautan adalah yang terkaya di benthos.

Lautan adalah sumber sumber daya mineral yang sangat besar. Sudah, minyak, gas, 90% bromin, 60% magnesium, 30% garam, dll. sedang diekstraksi darinya. Lautan memiliki cadangan emas, platinum, fosfor, oksida besi dan mangan yang sangat besar, dan mineral lainnya. Tingkat penambangan di laut terus meningkat.

Pencemaran hidrosfer. Di banyak wilayah di dunia, keadaan badan air sangat memprihatinkan. Pencemaran sumber daya air, bukan tanpa alasan, kini dianggap sebagai ancaman paling serius bagi lingkungan. Jaringan sungai sebenarnya berfungsi sebagai sistem saluran pembuangan alami peradaban modern.

Yang paling tercemar adalah laut pedalaman. Mereka memiliki garis pantai yang lebih panjang dan karena itu lebih rentan terhadap polusi. Akumulasi pengalaman perjuangan untuk kemurnian laut menunjukkan bahwa ini adalah tugas yang jauh lebih sulit daripada melindungi sungai dan danau.

Proses terjadinya pencemaran air disebabkan oleh berbagai faktor. Yang utama adalah: 1) pembuangan air limbah yang tidak diolah ke badan air; 2) pembilasan pestisida dengan curah hujan yang tinggi; 3) emisi gas dan asap; 4) kebocoran minyak dan produk minyak.

Kerugian terbesar pada badan air disebabkan oleh pelepasan air limbah yang tidak diolah ke dalamnya - industri, domestik, kolektor dan drainase, dll. Air limbah industri mencemari ekosistem dengan berbagai komponen, tergantung pada spesifikasi industri.

Tingkat polusi laut Rusia (dengan pengecualian laut Putih), menurut laporan Negara "Tentang keadaan lingkungan Federasi Rusia", pada tahun 1998. melebihi MPC untuk kandungan hidrokarbon, logam berat, merkuri; surfaktan (surfaktan) rata-rata 3-5 kali.

Masuknya polusi ke dasar laut memiliki dampak serius pada sifat proses biokimia. Dalam hal ini, penilaian keamanan lingkungan dalam ekstraksi mineral yang direncanakan dari dasar laut, terutama nodul besi-mangan yang mengandung mangan, tembaga, kobalt dan logam berharga lainnya, sangat penting. Dalam proses menyapu bagian bawah, kemungkinan besar kehidupan di dasar laut akan hancur untuk waktu yang lama, dan masuknya zat yang diekstraksi dari dasar ke permukaan dapat berdampak buruk pada atmosfer udara di wilayah tersebut.

Volume besar Samudra Dunia bersaksi tentang tidak habisnya sumber daya alam planet ini. Selain itu, Samudra Dunia adalah pengumpul air sungai darat, setiap tahun menerima sekitar 39 ribu km 3 air. Polusi yang muncul di Samudra Dunia mengancam untuk mengganggu proses alami sirkulasi uap air di mata rantai paling kritisnya - penguapan dari permukaan laut.

Dalam Kode Air Federasi Rusia, konsep " sumber air Yang dimaksud dengan ”cadangan air permukaan dan air tanah yang terletak pada badan air yang digunakan atau dapat digunakan”. Air adalah komponen lingkungan yang paling penting, sumber daya alam yang terbarukan, terbatas dan rentan, digunakan dan dilindungi di Federasi Rusia sebagai dasar kehidupan dan aktivitas masyarakat yang tinggal di wilayahnya, memastikan kesejahteraan ekonomi, sosial, lingkungan- keberadaan populasi, keberadaan flora dan fauna.

Setiap badan air atau sumber air dikaitkan dengan lingkungan luarnya. Hal ini dipengaruhi oleh kondisi pembentukan limpasan air permukaan atau bawah tanah, berbagai fenomena alam, industri, konstruksi industri dan kota, transportasi, aktivitas manusia ekonomi dan domestik. Konsekuensi dari pengaruh ini adalah masuknya zat baru yang tidak biasa ke dalam lingkungan perairan - polutan yang menurunkan kualitas air. Pencemaran yang memasuki lingkungan perairan diklasifikasikan dengan cara yang berbeda, tergantung pada pendekatan, kriteria dan tugas. Jadi, biasanya mengalokasikan polusi kimia, fisik dan biologis. Pencemaran kimia adalah perubahan sifat kimia alami air akibat peningkatan kandungan pengotor berbahaya di dalamnya, baik yang bersifat anorganik (garam mineral, asam, alkali, partikel tanah liat) maupun yang bersifat organik (minyak dan produk minyak, residu organik, surfaktan, pestisida).

Meski menghabiskan dana besar untuk pembangunan fasilitas pengolahan, banyak sungai yang masih kotor, terutama di daerah perkotaan. Proses polusi bahkan telah menyentuh lautan. Dan ini sepertinya tidak mengejutkan, karena semua terperangkap di sungai polutan akhirnya bergegas ke laut dan mencapainya jika sulit terurai.

Konsekuensi lingkungan dari pencemaran ekosistem laut dinyatakan dalam proses dan fenomena berikut:

pelanggaran terhadap stabilitas ekosistem;

eutrofikasi progresif;

munculnya "pasang merah";

akumulasi racun kimia dalam biota;

penurunan produktivitas biologis;

terjadinya mutagenesis dan karsinogenesis di lingkungan laut;

pencemaran mikrobiologis dari wilayah pesisir dunia.

Melindungi ekosistem perairan merupakan masalah yang kompleks dan sangat penting. Untuk itu, berikut ini tindakan perlindungan lingkungan:

– pengembangan teknologi bebas limbah dan bebas air; pengenalan sistem daur ulang air;

– pengolahan air limbah (industri, kota, dll.);

- injeksi limbah ke akuifer dalam;

– pemurnian dan desinfeksi air permukaan yang digunakan untuk suplai air dan keperluan lainnya.

Pencemar utama air permukaan adalah air limbah, oleh karena itu, pengembangan dan penerapan metode pengolahan air limbah yang efektif adalah tugas yang sangat mendesak dan penting bagi lingkungan. Cara paling efektif untuk melindungi air permukaan dari pencemaran oleh limbah adalah pengembangan dan penerapan teknologi produksi anhidrat dan bebas limbah, yang tahap awalnya adalah menciptakan pasokan air yang bersirkulasi.

Saat mengatur sistem pasokan air daur ulang, itu mencakup sejumlah fasilitas dan instalasi pengolahan, yang memungkinkan untuk membuat siklus tertutup untuk penggunaan air limbah industri dan domestik. Dengan metode pengolahan air ini, air limbah selalu beredar dan masuknya mereka ke badan air permukaan sama sekali tidak termasuk.

Karena komposisi air limbah yang sangat beragam, ada berbagai metode untuk pengolahannya: mekanik, fisiko-kimia, kimia, biologi, dll. Tergantung pada tingkat bahaya dan sifat pencemaran, pengolahan air limbah dapat dilakukan dengan berbagai cara. satu metode atau sekumpulan metode (metode gabungan). Proses pengolahan melibatkan pengolahan lumpur (atau kelebihan biomassa) dan desinfeksi air limbah sebelum dibuang ke reservoir.

Dalam beberapa tahun terakhir, metode baru yang efektif telah dikembangkan secara aktif yang berkontribusi pada keramahan lingkungan dari proses pengolahan air limbah:

– metode elektrokimia berdasarkan proses oksidasi anodik dan reduksi katodik, elektrokoagulasi dan elektroflotasi;

– proses pemurnian membran (ultrafilter, elektrodialisis, dan lain-lain);

- perawatan magnetik, yang meningkatkan flotasi partikel tersuspensi;

- pemurnian radiasi air, yang memungkinkan polutan mengalami oksidasi, koagulasi, dan dekomposisi dalam waktu sesingkat mungkin;

- ozonasi, di mana air limbah tidak membentuk zat yang mempengaruhi proses biokimia alami;

- pengenalan jenis selektif baru untuk pemisahan selektif komponen yang berguna dari air limbah untuk tujuan daur ulang, dan lain-lain.

Diketahui bahwa pestisida dan pupuk yang terbawa aliran permukaan dari lahan pertanian berperan dalam pencemaran badan air. Untuk mencegah masuknya limbah pencemar ke badan air, diperlukan serangkaian tindakan, termasuk:

kepatuhan terhadap norma dan ketentuan penggunaan pupuk dan pestisida;

pengobatan fokus dan pita dengan pestisida, bukan terus menerus;

aplikasi pupuk dalam bentuk butiran dan, jika mungkin, bersama dengan air irigasi;

penggantian pestisida dengan metode biologis perlindungan tanaman.

Langkah-langkah untuk perlindungan perairan dan laut dan Samudra Dunia adalah untuk menghilangkan penyebab penurunan kualitas dan pencemaran perairan. Langkah-langkah khusus untuk mencegah pencemaran air laut harus dipertimbangkan dalam eksplorasi dan pengembangan ladang minyak dan gas di landas kontinen. Hal ini diperlukan untuk memperkenalkan larangan pembuangan zat beracun di laut dan mempertahankan moratorium pengujian senjata nuklir.

Suasana - lingkungan udara di sekitar Bumi, massanya sekitar 5,15 * 10 18 kg. Ini memiliki struktur berlapis dan terdiri dari beberapa bidang, di antaranya ada lapisan transisi - jeda. Di dalam bola, jumlah udara dan suhu berubah.

Tergantung pada distribusi suhu, atmosfer dibagi menjadi:

– troposfer (panjangnya tingginya di garis lintang tengah adalah 10-12 km di atas permukaan laut, di kutub - 7-10, di atas khatulistiwa - 16-18 km, lebih dari 4/5 massa atmosfer bumi terkonsentrasi di sini ; karena pemanasan permukaan bumi yang tidak merata dalam arus udara vertikal yang kuat terbentuk di troposfer, ketidakstabilan suhu, kelembaban relatif, tekanan dicatat, suhu udara di troposfer berkurang ketinggiannya sebesar 0,6 ° C untuk setiap 100 m dan berkisar dari +40 hingga -50 ° C);

– stratosfir (memiliki panjang sekitar 40 km, udara di dalamnya jarang, kelembabannya rendah, suhu udara dari -50 hingga 0 ° C pada ketinggian sekitar 50 km; di stratosfer, di bawah pengaruh radiasi kosmik dan bagian gelombang pendek dari radiasi ultraviolet matahari, molekul udara terionisasi, menghasilkan pembentukan lapisan ozon yang terletak di ketinggian 25-40 km);

– mesosfer (dari 0 hingga -90 o C pada ketinggian 50-55 km);

– termosfer (dicirikan oleh peningkatan suhu yang terus menerus dengan meningkatnya ketinggian - pada ketinggian 200 km 500 ° C, dan pada ketinggian 500-600 km melebihi 1500 ° C; di termosfer, gas sangat langka, molekulnya bergerak dengan kecepatan tinggi, tetapi jarang bertabrakan satu sama lain dan karenanya tidak dapat menyebabkan sedikit pemanasan pada tubuh yang terletak di sini);

– eksosfer (dari beberapa ratus km).

Pemanasan yang tidak merata berkontribusi pada sirkulasi umum atmosfer, yang memengaruhi cuaca dan iklim Bumi.

Komposisi gas atmosfer adalah sebagai berikut: nitrogen (79,09%), oksigen (20,95%), argon (0,93%), karbon dioksida (0,03%) dan sejumlah kecil gas inert (helium, neon, kripton, xenon) , amonia, metana, hidrogen, dll. . Lapisan atmosfer yang lebih rendah (20 km) mengandung uap air, yang jumlahnya berkurang dengan cepat dengan ketinggian. Pada ketinggian 110-120 km, hampir semua oksigen menjadi atom. Diasumsikan bahwa di atas 400-500 km dan nitrogen dalam keadaan atom. Komposisi oksigen-nitrogen bertahan kira-kira sampai ketinggian 400-600 km. Lapisan ozon, yang melindungi organisme hidup dari radiasi gelombang pendek yang berbahaya, terletak di ketinggian 20-25 km. Di atas 100 km, proporsi gas ringan meningkat, dan pada ketinggian yang sangat tinggi, helium dan hidrogen mendominasi; bagian dari molekul gas terurai menjadi atom dan ion, membentuk ionosfir . Tekanan dan kepadatan udara berkurang dengan ketinggian.

Polusi udara. Atmosfer memiliki dampak besar pada proses biologis di darat dan di badan air. Oksigen yang terkandung di dalamnya digunakan dalam proses respirasi organisme dan selama mineralisasi bahan organik, karbon dioksida dikonsumsi selama fotosintesis oleh tanaman autotrofik, dan ozon mengurangi radiasi ultraviolet matahari yang berbahaya bagi organisme. Selain itu, atmosfer berkontribusi pada pelestarian panas bumi, mengatur iklim, merasakan produk metabolisme gas, mengangkut uap air di sekitar planet ini, dll. Tanpa atmosfer, keberadaan organisme kompleks tidak mungkin. Oleh karena itu, isu-isu pencegahan polusi udara selalu dan tetap relevan.

Untuk menilai komposisi dan pencemaran atmosfer, digunakan konsep konsentrasi (C, mg/m 3).

Udara alami murni memiliki komposisi sebagai berikut (dalam % vol): nitrogen 78,8%; oksigen 20,95%; argon 0,93%; CO2 0,03%; gas lainnya 0,01%. Diyakini bahwa komposisi seperti itu harus sesuai dengan udara pada ketinggian 1 m di atas permukaan laut jauh dari pantai.

Adapun semua komponen biosfer lainnya, ada dua sumber utama pencemaran atmosfer: alami dan antropogenik (buatan). Seluruh klasifikasi sumber polusi dapat direpresentasikan sesuai dengan diagram struktural di atas: industri, transportasi, energi adalah sumber utama polusi udara. Menurut sifat dampaknya terhadap biosfer, polutan atmosfer dapat dibagi menjadi 3 kelompok: 1) mempengaruhi pemanasan iklim global; 2) merusak biota; 3) merusak lapisan ozon.

Mari kita perhatikan karakteristik singkat dari beberapa polutan atmosfer.

Untuk polutan kelompok pertama harus mencakup CO 2, dinitrogen oksida, metana, freon. Ke dalam ciptaan efek rumah kaca » Kontributor utama adalah karbon dioksida, yang meningkat sebesar 0,4% setiap tahun (untuk lebih lanjut tentang efek rumah kaca, lihat bab 3.3). Dibandingkan dengan pertengahan abad XIX, kandungan CO 2 meningkat 25%, nitrous oxide sebesar 19%.

Freon - senyawa kimia yang bukan merupakan karakteristik atmosfer, digunakan sebagai zat pendingin - bertanggung jawab atas 25% penciptaan efek rumah kaca di tahun 90-an. Perhitungan menunjukkan bahwa, terlepas dari Perjanjian Montreal tahun 1987. tentang pembatasan penggunaan freon, pada tahun 2040. konsentrasi freon utama akan meningkat secara signifikan (klorofluorokarbon dari 11 menjadi 77%, klorofluorokarbon - dari 12 menjadi 66%), yang akan menyebabkan peningkatan efek rumah kaca sebesar 20%. Peningkatan kandungan metana di atmosfer tidak signifikan, tetapi kontribusi spesifik gas ini sekitar 25 kali lebih tinggi daripada karbon dioksida. Jika Anda tidak menghentikan aliran gas "rumah kaca" ke atmosfer, suhu tahunan rata-rata di Bumi pada akhir abad ke-21 akan naik rata-rata 2,5-5 ° C. Hal ini diperlukan: untuk mengurangi pembakaran bahan bakar hidrokarbon dan deforestasi. Yang terakhir ini berbahaya, selain menyebabkan peningkatan karbon di atmosfer, juga akan menyebabkan penurunan kapasitas asimilasi biosfer.

Untuk polutan kelompok kedua harus mencakup sulfur dioksida, padatan tersuspensi, ozon, karbon monoksida, oksida nitrat, hidrokarbon. Dari zat-zat ini dalam bentuk gas, sulfur dioksida dan nitrogen oksida menyebabkan kerusakan terbesar pada biosfer, yang, selama reaksi kimia, diubah menjadi kristal kecil garam asam sulfat dan nitrat. Masalah yang paling akut adalah pencemaran udara dengan zat yang mengandung belerang. Sulfur dioksida berbahaya bagi tanaman. Memasuki daun selama respirasi, SO2 menghambat aktivitas vital sel. Dalam hal ini, daun tanaman pertama-tama ditutupi dengan bintik-bintik coklat, dan kemudian mengering.

Sulfur dioksida dan senyawa lainnya mengiritasi selaput lendir mata dan saluran pernapasan. Sepanjang masa konsentrasi rendah SO 2 menyebabkan gastritis kronis, hepatopati, bronkitis, radang tenggorokan dan penyakit lainnya. Ada bukti hubungan antara kandungan SO2 di udara dengan tingkat kematian akibat kanker paru-paru.

Di atmosfer, SO2 dioksidasi menjadi SO3. Oksidasi terjadi secara katalitik di bawah pengaruh jejak logam, terutama mangan. Selain itu, gas SO 2 dan terlarut dalam air dapat dioksidasi dengan ozon atau hidrogen peroksida. Menggabungkan dengan air, SO3 membentuk asam sulfat, yang membentuk sulfat dengan logam yang ada di atmosfer. Efek biologis dari asam sulfat pada konsentrasi yang sama lebih nyata dibandingkan dengan SO 2 . Sulfur dioksida ada di atmosfer dari beberapa jam hingga beberapa hari, tergantung pada kelembaban dan kondisi lainnya.

Secara umum, aerosol garam dan asam menembus ke dalam jaringan sensitif paru-paru, menghancurkan hutan dan danau, mengurangi panen, menghancurkan bangunan, monumen arsitektur dan arkeologi. Materi partikulat tersuspensi menimbulkan bahaya kesehatan masyarakat yang lebih besar daripada aerosol asam. Pada dasarnya itu bahaya kota-kota besar. Padatan yang sangat berbahaya ditemukan dalam gas buang mesin diesel dan mesin bensin dua langkah. Sebagian besar materi partikulat di udara yang berasal dari industri di negara maju berhasil ditangkap dengan segala macam cara teknis.

Ozon di lapisan permukaan muncul sebagai hasil interaksi hidrokarbon yang terbentuk selama pembakaran bahan bakar yang tidak sempurna di mesin mobil dan dilepaskan selama banyak proses produksi, dengan nitrogen oksida. Ini adalah salah satu polutan paling berbahaya yang mempengaruhi sistem pernapasan. Ini paling intens dalam cuaca panas.

Karbon monoksida, nitrogen oksida dan hidrokarbon terutama memasuki atmosfer dengan gas buang kendaraan. Semua senyawa kimia ini memiliki efek yang merusak ekosistem pada konsentrasi yang bahkan lebih rendah dari yang diizinkan bagi manusia, yaitu: mereka mengasamkan cekungan air, membunuh organisme hidup di dalamnya, menghancurkan hutan, dan mengurangi hasil panen (ozon sangat berbahaya). Studi di Amerika Serikat telah menunjukkan bahwa konsentrasi ozon saat ini mengurangi hasil sorgum dan jagung sebesar 1%, kapas dan kedelai sebesar 7%, dan alfalfa lebih dari 30%.

Dari polutan yang merusak lapisan ozon stratosfer, freon, senyawa nitrogen, knalpot pesawat supersonik dan roket harus diperhatikan.

Fluorochlorohydrocarbons, yang banyak digunakan sebagai refrigeran, dianggap sebagai sumber utama klorin di atmosfer. Mereka digunakan tidak hanya di unit pendingin, tetapi juga di banyak kaleng aerosol rumah tangga dengan cat, pernis, insektisida. Molekul freon bersifat resisten dan dapat diangkut hampir tidak berubah dengan massa atmosfer dalam jarak yang jauh. Pada ketinggian 15–25 km (zona kandungan ozon maksimum), mereka terkena sinar ultraviolet dan terurai dengan pembentukan atom klorin.

Telah ditetapkan bahwa selama dekade terakhir, hilangnya lapisan ozon sebesar 12-15% di kutub dan 4-8% di garis lintang tengah. Pada tahun 1992, hasil yang menakjubkan ditetapkan: daerah dengan hilangnya lapisan ozon hingga 45% ditemukan di garis lintang Moskow. Sudah sekarang, karena peningkatan insolasi ultraviolet, ada penurunan hasil di Australia dan Selandia Baru, peningkatan kanker kulit.

Zat teknogenik dari biosfer yang memiliki efek berbahaya pada biota diklasifikasikan sebagai berikut (klasifikasi umum diberikan yang tidak hanya berlaku untuk zat gas). Menurut tingkat bahaya, semua zat berbahaya dibagi menjadi empat kelas (Tabel 2):

I - zat yang sangat berbahaya;

II - zat yang sangat berbahaya;

III - zat yang cukup berbahaya;

IV - zat berbahaya rendah.

Penugasan zat berbahaya ke kelas bahaya dilakukan sesuai dengan indikator, yang nilainya sesuai dengan kelas bahaya tertinggi.

Di sini: A) adalah konsentrasi yang, selama pekerjaan sehari-hari (kecuali akhir pekan) selama 8 jam, atau durasi lain, tetapi tidak lebih dari 41 jam seminggu, selama seluruh pengalaman kerja tidak dapat menyebabkan penyakit atau penyimpangan dalam keadaan kesehatan yang terdeteksi oleh metode penelitian modern dalam proses kerja atau dalam periode kehidupan yang jauh dari generasi sekarang dan selanjutnya;

B) - dosis zat yang menyebabkan kematian 50% hewan dengan satu suntikan ke perut;

C) - dosis zat yang menyebabkan kematian 50% hewan dengan satu aplikasi ke kulit;

D) - konsentrasi zat di udara, menyebabkan kematian 50% hewan dengan paparan inhalasi 2-4 jam;

E) - rasio konsentrasi maksimum zat berbahaya yang diizinkan di udara pada 20 ° C dengan konsentrasi mematikan rata-rata untuk tikus;

E) - rasio konsentrasi mematikan rata-rata zat berbahaya dengan konsentrasi minimum (ambang) yang menyebabkan perubahan indikator biologis pada tingkat seluruh organisme, di luar batas reaksi fisiologis adaptif;

G) - Rasio konsentrasi minimum (ambang) yang menyebabkan perubahan parameter biologis pada tingkat organisme secara keseluruhan, di luar batas reaksi fisiologis adaptif, dengan konsentrasi (ambang) minimum yang menyebabkan efek berbahaya pada penyakit kronis percobaan selama 4 jam, 5 kali seminggu selama minimal 4 -x bulan.

Tabel 2 Klasifikasi zat berbahaya

Indikator	Norma untuk kelas bahaya
(A) Konsentrasi maksimum yang diizinkan (MPC) zat berbahaya di udara area kerja, mg / m 3
(B) Rata-rata dosis mematikan saat disuntikkan ke perut (MAD), mg/kg				lebih dari 5000
(B) Rata-rata dosis mematikan bila diterapkan pada kulit (MTD), mg/kg				lebih dari 2500
(D) Rata-rata konsentrasi mematikan di udara (TLC), mg/m 3				lebih dari 50000
(E) Rasio Kemungkinan Keracunan Inhalasi (POI)
(E) Zona tindakan akut (ZAZ)
(G) Zona kronis (ZZhA)	lebih dari 10,0

Bahaya polutan atmosfer bagi kesehatan manusia tidak hanya bergantung pada kandungannya di udara, tetapi juga pada kelas bahayanya. Untuk penilaian komparatif atmosfer kota, wilayah, dengan mempertimbangkan kelas bahaya polutan, indeks polusi udara digunakan.

Indeks polusi udara tunggal dan kompleks dapat dihitung untuk interval waktu yang berbeda - selama sebulan, setahun. Pada saat yang sama, konsentrasi rata-rata bulanan dan tahunan rata-rata polutan digunakan dalam perhitungan.

Untuk polutan yang MPCsnya belum ditetapkan ( konsentrasi maksimum yang diijinkan ), ditetapkan perkiraan tingkat paparan yang aman (LEMBARAN). Sebagai aturan, ini dijelaskan oleh fakta bahwa tidak ada pengalaman yang diperoleh dalam penggunaannya, yang cukup untuk menilai konsekuensi jangka panjang dari dampaknya terhadap populasi. Jika dalam proses teknologi zat dilepaskan dan memasuki lingkungan udara yang tidak memiliki MPC atau SHEL yang disetujui, perusahaan diharuskan untuk mengajukan ke badan teritorial Kementerian Sumber Daya Alam untuk menetapkan standar sementara. Selain itu, untuk beberapa zat yang mencemari udara dari waktu ke waktu, MPC hanya dibuat satu kali (misalnya, untuk formalin).

Untuk beberapa logam berat, tidak hanya kandungan harian rata-rata di udara atmosfer (MPC ss) yang dinormalisasi, tetapi juga konsentrasi maksimum yang diizinkan selama pengukuran tunggal (MPC rz) di udara area kerja (misalnya, untuk timbal - MPC ss = 0,0003 mg / m 3, dan MPC pz \u003d 0,01 mg / m 3).

Konsentrasi debu dan pestisida yang diizinkan di udara atmosfer juga distandarisasi. Jadi, untuk debu yang mengandung silikon dioksida, MPC tergantung pada kandungan SiO 2 bebas di dalamnya; ketika kandungan SiO 2 berubah dari 70% menjadi 10%, MPC berubah dari 1 mg/m 3 menjadi 4,0 mg/m 3 .

Beberapa zat memiliki efek berbahaya searah, yang disebut efek penjumlahan (misalnya, aseton, akrolein, anhidrida ftalat - grup 1).

Pencemaran atmosfer antropogenik dapat dicirikan oleh durasi kehadirannya di atmosfer, dengan laju peningkatan kandungannya, dengan skala pengaruh, oleh sifat pengaruhnya.

Durasi kehadiran zat yang sama berbeda di troposfer dan stratosfer. Jadi, CO 2 hadir di troposfer selama 4 tahun, dan di stratosfer - 2 tahun, ozon - 30-40 hari di troposfer, dan 2 tahun di stratosfer, dan oksida nitrat - 150 tahun (baik di sana maupun di sana) .

Tingkat akumulasi pencemaran di atmosfer berbeda (mungkin terkait dengan kapasitas pemanfaatan biosfer). Jadi kandungan CO 2 meningkat sebesar 0,4% per tahun, dan nitrogen oksida - sebesar 0,2% per tahun.

Prinsip dasar regulasi higienis polutan atmosfer.

Standarisasi higienis polusi atmosfer didasarkan pada hal-hal berikut: kriteria bahaya pencemaran atmosfer :

1. Hanya konsentrasi suatu zat di udara atmosfer yang dapat diakui sebagai diizinkan, yang tidak memiliki efek berbahaya dan tidak menyenangkan langsung atau tidak langsung pada seseorang, tidak mengurangi kapasitas kerjanya, tidak mempengaruhi kesejahteraannya dan suasana hati.

2. Kecanduan zat berbahaya harus dianggap sebagai momen yang tidak menguntungkan dan bukti tidak dapat diterimanya konsentrasi yang dipelajari.

3. Konsentrasi zat berbahaya yang berdampak buruk pada vegetasi, iklim daerah, transparansi atmosfer dan kondisi kehidupan penduduk tidak dapat diterima.

Solusi dari masalah konten yang diizinkan dari polusi atmosfer didasarkan pada gagasan adanya ambang batas dalam tindakan polusi.

Ketika secara ilmiah membuktikan MPC zat berbahaya di udara atmosfer, prinsip indikator pembatas digunakan (penjatahan menurut indikator yang paling sensitif). Jadi, jika baunya dirasakan pada konsentrasi yang tidak menimbulkan efek berbahaya bagi tubuh manusia dan lingkungan, maka penjatahan dilakukan dengan memperhatikan ambang batas penciuman. Jika suatu zat memiliki efek berbahaya pada lingkungan dalam konsentrasi yang lebih rendah, maka selama regulasi higienis, ambang batas aksi zat ini terhadap lingkungan diperhitungkan.

Untuk zat yang mencemari udara atmosfer, dua standar telah ditetapkan di Rusia: MPC harian satu kali dan rata-rata.

MPC satu kali maksimum diatur untuk mencegah reaksi refleks pada manusia (indera penciuman, perubahan aktivitas bioelektrik otak, sensitivitas cahaya mata, dll.) dengan paparan jangka pendek (hingga 20 menit) ke atmosfer polusi, dan rata-rata harian diatur untuk mencegah pengaruh resorptif (toksik umum, mutagenik, karsinogenik, dll.).

Dengan demikian, semua komponen biosfer mengalami pengaruh teknogenik yang sangat besar dari manusia. Saat ini, ada banyak alasan untuk berbicara tentang teknosfer sebagai "bidang yang tidak masuk akal".

Pertanyaan untuk pengendalian diri

1. Klasifikasi kelompok unsur-unsur biosfer V.I. Vernadsky.

2. Faktor apa saja yang menentukan kesuburan tanah?

3. Apa itu "hidrosfer"? Distribusi dan peran air di alam.

4. Dalam bentuk apa kotoran berbahaya yang ada dalam air limbah, dan bagaimana hal ini mempengaruhi pilihan metode pengolahan air limbah?

5. Ciri khas lapisan atmosfer yang berbeda.

6. Konsep zat berbahaya. Kelas bahaya zat berbahaya.

7. Apa itu MPC? Satuan pengukuran MPC di udara dan di air. Di mana MPC zat berbahaya dikendalikan?

8. Bagaimana sumber emisi dan emisi zat berbahaya ke atmosfer dibagi?

3.3 Sirkulasi zat di biosfer . Siklus karbon biosfer. Efek rumah kaca: mekanisme terjadinya dan kemungkinan konsekuensi.

Proses fotosintesis zat organik berlangsung selama ratusan juta tahun. Tetapi karena Bumi adalah tubuh fisik yang terbatas, setiap unsur kimia juga terbatas secara fisik. Selama jutaan tahun, mereka tampaknya akan kelelahan. Namun, ini tidak terjadi. Selain itu, manusia terus-menerus mengintensifkan proses ini, meningkatkan produktivitas ekosistem yang telah ia ciptakan.

Semua zat di planet kita sedang dalam proses sirkulasi zat biokimia. Ada 2 sirkuit utama besar atau geologi dan kecil atau kimia.

sirkuit besar berlangsung selama jutaan tahun. Itu terletak pada kenyataan bahwa batu dihancurkan, produk kehancuran terbawa oleh aliran air ke lautan atau sebagian kembali ke daratan bersama dengan curah hujan. Proses penurunan benua dan pengangkatan dasar laut untuk waktu yang lama menyebabkan kembalinya zat-zat ini ke daratan. Dan prosesnya dimulai lagi.

Sirkuit kecil , menjadi bagian dari yang lebih besar, terjadi pada tingkat ekosistem dan terletak pada kenyataan bahwa nutrisi tanah, air, karbon terakumulasi dalam materi tanaman dan dihabiskan untuk membangun tubuh dan proses kehidupan. Produk penguraian mikroflora tanah terurai lagi menjadi komponen mineral yang tersedia bagi tanaman dan sekali lagi terlibat dalam aliran materi.

Sirkulasi bahan kimia dari lingkungan anorganik melalui tumbuhan dan hewan kembali ke lingkungan anorganik menggunakan reaksi kimia energi matahari disebut siklus biokimia .

Mekanisme evolusi yang kompleks di Bumi ditentukan oleh unsur kimia "karbon". Karbon - bagian integral dari batuan dan dalam bentuk karbon dioksida terkandung di bagian udara atmosfer. Sumber CO2 adalah gunung berapi, respirasi, kebakaran hutan, pembakaran bahan bakar, industri, dll.

Atmosfer secara intensif menukar karbon dioksida dengan lautan dunia, di mana ia 60 kali lebih banyak daripada di atmosfer, karena. CO 2 sangat larut dalam air (semakin rendah suhu, semakin tinggi kelarutannya, yaitu lebih banyak di lintang rendah). Lautan bertindak seperti pompa raksasa: ia menyerap CO 2 di daerah dingin dan sebagian "menghembuskannya" di daerah tropis.

Kelebihan karbon monoksida di laut bergabung dengan air untuk membentuk asam karbonat. Menggabungkan dengan kalsium, kalium, natrium, ia membentuk senyawa stabil dalam bentuk karbonat, yang mengendap di bagian bawah.

Fitoplankton di laut menyerap karbon dioksida selama fotosintesis. Organisme mati jatuh ke dasar dan menjadi bagian dari batuan sedimen. Hal ini menunjukkan interaksi sirkulasi besar dan kecil zat.

Karbon dari molekul CO2 selama fotosintesis termasuk dalam komposisi glukosa, dan kemudian dalam komposisi senyawa yang lebih kompleks dari mana tanaman dibangun. Selanjutnya, mereka ditransfer sepanjang rantai makanan dan membentuk jaringan semua organisme hidup lainnya dalam ekosistem dan dikembalikan ke lingkungan sebagai bagian dari CO2.

Karbon juga ada dalam minyak dan batu bara. Dengan membakar bahan bakar, seseorang juga melengkapi siklus karbon yang terkandung dalam bahan bakar - begini caranya bioteknis siklus karbon.

Massa karbon yang tersisa ditemukan dalam endapan karbonat di dasar laut (1,3-10t), dalam batuan kristal (1-10t), dalam batu bara dan minyak (3,4-10t). Karbon ini mengambil bagian dalam siklus ekologi. Kehidupan di Bumi dan keseimbangan gas di atmosfer dipertahankan oleh jumlah karbon yang relatif kecil (5-10 ton).

Ada pendapat yang tersebar luas bahwa pemanasan global dan konsekuensinya mengancam kita karena pembangkitan panas industri. Artinya, semua energi yang dikonsumsi dalam kehidupan sehari-hari, industri dan transportasi memanaskan Bumi dan atmosfer. Namun, perhitungan paling sederhana menunjukkan bahwa pemanasan Bumi oleh Matahari jauh lebih tinggi daripada hasil aktivitas manusia.

ilmuwan kemungkinan penyebab Pemanasan global dianggap sebagai peningkatan konsentrasi karbon dioksida di atmosfer bumi. Dialah yang menyebabkan apa yang disebut « efek rumah kaca ».

Apa efek rumah kaca ? Fenomena ini sangat sering kita jumpai. Diketahui bahwa pada suhu siang hari yang sama, suhu malam hari berbeda, tergantung pada keadaan mendung. Keadaan mendung menutupi bumi seperti selimut, dan malam berawan 5-10 derajat lebih hangat daripada malam tanpa awan pada suhu siang hari yang sama. Namun, jika awan, yang merupakan tetesan air terkecil, tidak membiarkan panas lewat baik di luar maupun dari Matahari ke Bumi, maka karbon dioksida bekerja seperti dioda - panas dari Matahari datang ke Bumi, tetapi tidak kembali.

Umat ​​manusia menghabiskan jumlah yang banyak sumber daya alam, membakar lebih banyak bahan bakar fosil, menghasilkan peningkatan persentase karbon dioksida di atmosfer, dan tidak melepaskan radiasi inframerah dari permukaan bumi yang dipanaskan ke luar angkasa, menciptakan "efek rumah kaca". Konsekuensi dari peningkatan lebih lanjut dalam konsentrasi karbon dioksida di atmosfer mungkin adalah pemanasan global dan peningkatan suhu Bumi, yang, pada gilirannya, akan menyebabkan konsekuensi seperti pencairan gletser dan kenaikan level. lautan dunia dengan puluhan bahkan ratusan meter, banyak kota pesisir dunia.

Ini adalah skenario yang mungkin untuk perkembangan peristiwa dan konsekuensi dari pemanasan global, yang penyebabnya adalah efek rumah kaca. Namun, bahkan jika semua gletser Antartika dan Greenland mencair, permukaan laut dunia akan naik maksimum 60 meter. Tetapi ini adalah kasus hipotetis yang ekstrem, yang hanya dapat terjadi dengan mencairnya gletser Antartika secara tiba-tiba. Dan untuk ini, suhu positif harus ditetapkan di Antartika, yang hanya dapat menjadi konsekuensi dari bencana skala planet (misalnya, perubahan kemiringan sumbu bumi).

Di antara para pendukung "bencana rumah kaca" tidak ada suara bulat tentang kemungkinan skalanya, dan yang paling otoritatif dari mereka tidak menjanjikan sesuatu yang mengerikan. Pemanasan marginal, dalam kasus penggandaan konsentrasi karbon dioksida, dapat mencapai maksimum 4°C. Selain itu, kemungkinan besar dengan pemanasan global dan kenaikan suhu, permukaan laut tidak akan berubah, atau bahkan sebaliknya, akan berkurang. Lagi pula, dengan peningkatan suhu, curah hujan juga akan meningkat, dan pencairan tepi gletser dapat dikompensasi dengan peningkatan hujan salju di bagian tengahnya.

Jadi, masalah efek rumah kaca dan pemanasan global yang ditimbulkannya, serta kemungkinan konsekuensinya, meskipun ada secara objektif, skala fenomena ini jelas dilebih-lebihkan saat ini. Bagaimanapun, mereka membutuhkan penelitian yang sangat teliti dan pengamatan jangka panjang.

Sebuah kongres ahli iklim internasional, yang diadakan pada bulan Oktober 1985, dikhususkan untuk analisis kemungkinan konsekuensi iklim dari efek rumah kaca. di Villach (Austria). Para peserta kongres sampai pada kesimpulan bahwa bahkan sedikit pemanasan iklim akan menyebabkan peningkatan nyata dalam penguapan dari permukaan Samudra Dunia, yang mengakibatkan peningkatan jumlah curah hujan musim panas dan musim dingin di benua. Peningkatan ini tidak akan seragam. Dihitung bahwa strip akan membentang di selatan Eropa dari Spanyol ke Ukraina, di mana jumlah curah hujan akan tetap sama seperti sekarang, atau bahkan sedikit berkurang. Di utara 50 ° (ini adalah garis lintang Kharkov) baik di Eropa maupun di Amerika secara bertahap akan meningkat dengan fluktuasi, yang telah kami amati selama dekade terakhir. Akibatnya, aliran Volga akan meningkat, dan Laut Kaspia tidak terancam oleh penurunan level. Ini adalah argumen ilmiah utama, yang akhirnya memungkinkan untuk meninggalkan proyek pemindahan sebagian aliran sungai utara ke Volga.

Data yang paling akurat dan meyakinkan tentang kemungkinan konsekuensi dari efek rumah kaca disediakan oleh rekonstruksi paleogeografis yang disusun oleh para spesialis yang mempelajari sejarah geologis Bumi selama jutaan tahun terakhir. Lagi pula, selama waktu sejarah geologis yang "baru-baru ini" ini, iklim Bumi mengalami perubahan global yang sangat tajam. Di zaman yang lebih dingin dari hari ini, es benua, seperti yang sekarang menutupi Antartika dan Greenland, menutupi seluruh Kanada dan seluruh Eropa utara, termasuk tempat di mana Moskow dan Kyiv sekarang berdiri. Kawanan rusa kutub dan mamut berbulu berkeliaran di tundra Krimea dan Kaukasus Utara, di sana sekarang menemukan sisa-sisa kerangka mereka. Dan selama zaman interglasial, iklim bumi jauh lebih hangat daripada yang sekarang: es kontinental di Amerika Utara dan Eropa mereka mencair, di Siberia lapisan es mencair beberapa meter, es laut menghilang dari pantai utara kita, vegetasi hutan, dilihat dari spektrum spora serbuk sari fosil, menyebar ke wilayah tundra modern. Aliran sungai yang kuat mengalir melintasi dataran Asia Tengah, mengisi cekungan Laut Aral dengan air hingga tanda plus 72 meter, banyak di antaranya membawa air ke Laut Kaspia. Gurun Karakum di Turkmenistan adalah endapan pasir yang tersebar di saluran kuno ini.

Secara umum, situasi fisik-geografis selama zaman interglasial yang hangat di seluruh wilayah bekas Uni Soviet lebih menguntungkan daripada sekarang. Itu sama di negara-negara Skandinavia dan negara-negara Eropa Tengah.

Sayangnya, hingga saat ini, para ahli geologi yang mempelajari sejarah geologi jutaan tahun terakhir evolusi planet kita belum terlibat dalam pembahasan masalah efek rumah kaca. Dan ahli geologi bisa membuat tambahan yang berharga untuk ide-ide yang ada. Secara khusus, jelas bahwa untuk penilaian yang benar tentang kemungkinan konsekuensi dari efek rumah kaca, data paleografis pada masa lalu dari pemanasan iklim global yang signifikan harus lebih banyak digunakan. Analisis data semacam itu, yang dikenal saat ini, memungkinkan kita untuk berpikir bahwa efek rumah kaca, bertentangan dengan kepercayaan populer, tidak membawa bencana apa pun bagi orang-orang di planet kita. Sebaliknya, di banyak negara, termasuk Rusia, itu akan menciptakan kondisi iklim yang lebih menguntungkan daripada sekarang.

Pertanyaan untuk pengendalian diri

1. Esensi dari sirkulasi biokimia utama zat.

2. Apa siklus karbon biokimia?

3. Apa yang dimaksud dengan istilah "efek rumah kaca" dan apa hubungannya? Penilaian singkat Anda tentang masalah.

4. Apakah menurut Anda ada ancaman pemanasan global? Buktikan jawabanmu