Plášť Zeme- obal „pevnej“ Zeme, nachádzajúci sa medzi zemskou kôrou a jadrom Zeme. Objemovo zaberá 83 % Zeme (bez atmosféry) a 67 % hmotnosti.

Od zemskej kôry je oddelená Mohorovičovým povrchom, na ktorom je rýchlosť pozdĺžneho seizmické vlny pri prechode z kôry do zemského plášťa sa prudko zvýši zo 6,7-7,6 na 7,9-8,2 km/s; Plášť je oddelený od jadra Zeme povrchom (v hĺbke asi 2900 km), pri ktorom rýchlosť seizmických vĺn klesá z 13,6 na 8,1 km/s. Zemský plášť sa delí na spodný a vrchný plášť. Tá je zase rozdelená (zhora nadol) na substrát, vrstvu Gutenberg (vrstva s nízkou rýchlosťou seizmických vĺn) a vrstvu Golitsyn (niekedy nazývanú stredný plášť). Na báze zemského plášťa sa rozlišuje vrstva hrubá menej ako 100 km, v ktorej rýchlosti seizmických vĺn s hĺbkou nerastú alebo dokonca mierne klesajú.

Predpokladá sa, že zemský plášť je zložený z tých chemických prvkov, ktoré boli v pevné skupenstvo alebo boli súčasťou pevných chemických zlúčenín. Z týchto prvkov prevláda O, Si, Mg, Fe. Podľa moderné nápady, zloženie zemského plášťa sa považuje za blízke zloženiu kamenné meteority. Z kamenných meteoritov majú chondrity najbližšie zloženie k zemskému plášťu. Predpokladá sa, že priamymi vzorkami plášťovej látky sú úlomky hornín medzi čadičovou lávou, vynesené na povrch Zeme; nachádzajú sa aj spolu s diamantmi vo výbuchových rúrach. Tiež sa verí, že úlomky hornín zdvihnutých bagrom zo spodnej časti trhlín Stredooceánskych chrbtov sú substanciou plášťa.

charakteristický znak zemský plášť je zjavne fázové prechody. Experimentálne sa zistilo, že v olivíne sa pod vysokým tlakom mení štruktúra kryštálovej mriežky, objavuje sa hustejšie zhlukovanie atómov, takže objem minerálu sa citeľne zmenšuje. V kremeni sa takýto fázový prechod pozoruje dvakrát, keď sa tlak zvyšuje; najhustejšia modifikácia je o 65 °C hustejšia ako obyčajný kremeň. Takéto fázové prechody sa považujú za hlavný dôvod, prečo sa rýchlosti seizmických vĺn vo vrstve Golitsyn veľmi rýchlo zvyšujú s hĺbkou.

Horný plášť jedna z mušlí glóbus, priamo podkladový zemská kôra. Od posledného Mohoroviča ho oddeľuje povrch nachádzajúci sa pod kontinentmi v hĺbke 20 až 80 km (v priemere 35 km) a pod oceánmi v hĺbke 11-15 km od vodnej hladiny. Rýchlosť seizmickej vlny (používa sa ako nepriama metóda na štúdium vnútorná štruktúra Zem) sa zvyšuje pri prechode zo zemskej kôry do vrchného plášťa postupne od približne 7 do 8 km/s. ). Zóna v hĺbke 400-900 km sa nazýva Golitsynova vrstva. Vrchný plášť je pravdepodobne zložený z granátových peridotitov s prímesou v hornej časti eklogitu.

Eklogit je metamorfovaná hornina pozostávajúca z pyroxénu s vysokým obsahom kremeňa a rutilu (minerál obsahujúci prímes železa, cínu, nióbu a tantalu TiO 2 - 60% titánu a 40% kyslíka).

Dôležitá vlastnosťštruktúry horného plášťa - prítomnosť zóny nízkych rýchlostí seizmických vĺn. Existujú rozdiely v štruktúre horného plášťa pod rôznymi tektonickými zónami, napríklad pod geosynklinálami a platformami. Vo vrchnom plášti sa rozvíjajú procesy, ktoré sú zdrojom tektonických, magmatických a metamorfných javov v zemskej kôre. V mnohých tektonických hypotézach je priradený horný plášť dôležitá úloha; napríklad sa predpokladá, že zemská kôra vznikla roztavením z látky vrchného plášťa , že tektonické pohyby sú spojené s pohybmi v hornom plášti; Zvyčajne sa predpokladá, že zemský plášť je takmer úplne zložený z olivínu [(Mg, Fe) 2 SiO 4 ], v ktorom silne prevažuje horčíková zložka (forsterit), ale s hĺbkou možno aj podiel železnej zložky (fayalit). ) zvyšuje. Austrálsky petrograf Ringwood uvádza, že zemský plášť sa skladá z hypotetickej horniny, ktorú nazval pyrolit a ktorej zloženie zodpovedá zmesi 3 dielov perioditu a 1 dielu čadiča. Teoretické výpočty ukazujú, že minerály v spodnom plášti Zeme by sa mali rozložiť na oxidy. Začiatkom 70. rokov 20. storočia sa objavili aj údaje naznačujúce prítomnosť horizontálnych nehomogenít v zemskom plášti.

Niet pochýb o tom, že zemská kôra sa oddelila od zemského plášťa; Proces diferenciácie zemského plášťa pokračuje aj dnes. Existuje predpoklad, že zemské jadro rastie vďaka zemskému plášťu. Procesy v zemskej kôre a zemskom plášti spolu úzko súvisia; najmä sa zdá, že energia pre tektonické pohyby zemskej kôry pochádza zo zemského plášťa.

Spodný plášť Zeme- neoddeliteľná súčasť zemského plášťa, siahajúca od hĺbok 660 (hranica s vrchným plášťom) do 2900 km. Vypočítaný tlak v spodnom plášti je 24-136 GPa a materiál spodného plášťa nie je k dispozícii na priame štúdium.

V spodnom plášti je vrstva (vrstva D), v ktorej je rýchlosť seizmických vĺn anomálne nízka a má horizontálne a vertikálne nehomogenity. Predpokladá sa, že vzniká prenikaním Fe a Ni smerom nahor do silikátov, ktoré sa týmito prúdmi roztavia. To je mimoriadne dôležité, pretože niektorí výskumníci sa domnievajú, že časti subdukčnej dosky sa hromadia 660 km od hranice a stávajú sa exponenciálne ťažšími a klesajú do jadra a hromadia sa vo vrstve D.

zemská kôra- najvzdialenejší z pevných obalov Zeme. Za rozhranie sa považuje spodná hranica zemskej kôry, pri ktorej prechode zhora nadol pozdĺžne seizmické vlny prudko zvýšia rýchlosť z 6,7-7,6 km/s na 7,9-8,2 km/s (pozri povrch Mohorovicic) . Je to znak prechodu z menej elastického materiálu na elastickejší a hustejší. Vrstva vrchného plášťa, ktorá leží pod zemskou kôrou, sa často označuje ako substrát. Spolu so zemskou kôrou tvorí litosféru. Zemská kôra je odlišná na kontinentoch a pod oceánom. Kontinentálna kôra má zvyčajne hrúbku 35-45 km, v oblastiach horských krajín - až 70 km. Vrchnú časť kontinentálnej kôry tvorí nesúvislá sedimentárna vrstva, pozostávajúca z nezmenených alebo mierne zmenených sedimentárnych a vulkanických hornín rôzneho veku. Vrstvy sú často pokrčené do záhybov, roztrhané a posunuté pozdĺž medzery. Na niektorých miestach (na štítoch) sedimentárny obal chýba. Zvyšok hrúbky kontinentálnej kôry je rozdelený podľa rýchlostí seizmických vĺn na 2 časti s konvenčnými názvami: pre hornú časť - "žulová" vrstva (rýchlosť pozdĺžne vlny do 6,4 km / s), pre spodnú - "čadičovú" vrstvu (6,4-7,6 km / s). Zrejme „žulová“ vrstva je tvorená žulami a rulami a „čadičová“ vrstva je zložená z bazaltov, gabra a veľmi silne metamorfovaných sedimentárnych hornín v r. rôzne pomery. Tieto 2 vrstvy sú často oddelené Konradovým povrchom, pri prechode ktorého sa rýchlosť seizmických vĺn prudko zvyšuje. Zrejme s hĺbkou v zemskej kôre klesá obsah oxidu kremičitého a zvyšuje sa obsah oxidov železa a horčíka; aj v viac k tomu dochádza pri prechode zo zemskej kôry do substrátu.

Oceánska kôra má hrúbku 5-10 km (spolu s vodným stĺpcom - 9-12 km). Delí sa na tri vrstvy: pod tenkou (menej ako 1 km) vrstvou morských sedimentov leží „druhá“ vrstva s rýchlosťou pozdĺžnej seizmickej vlny 4-6 km/s; jeho hrúbka je 1-2,5 km. Tvorí ho pravdepodobne serpentinit a čadič, prípadne s medzivrstvami sedimentov. Spodná „oceánska“ vrstva s priemernou hrúbkou asi 5 km má rýchlosť seizmických vĺn 6,4-7,0 km/s; je pravdepodobne zložená z gabra. Hrúbka vrstvy sedimentov na dne oceánu je premenlivá, miestami nie je žiadna. V prechodnej zóne z pevniny do oceánu sa pozoruje stredný typ kôry.

Zemská kôra podlieha neustálemu pohybu a zmenám. V nej nezvratný vývoj mobilné oblasti - geosynklinály - sa dlhodobými premenami menia na relatívne pokojné oblasti - plošiny. Existuje množstvo tektonických hypotéz, ktoré vysvetľujú proces vývoja geosynklinál a platforiem, kontinentov a oceánov a dôvody vývoja zemskej kôry ako celku. Hlavné dôvody vývoja zemskej kôry spočívajú nepochybne vo viacerých hlboké črevá Zem; preto je štúdium interakcie medzi zemskou kôrou a vrchným plášťom mimoriadne zaujímavé.

Zemská kôra je blízko stavu izostázy (rovnováhy): čím ťažšia, t.j. čím hrubšia alebo hustejšia je ktorákoľvek časť zemskej kôry, tým hlbšie je ponorená do substrátu. Tektonické sily prerušujú izostázu, ale keď zoslabnú, zemská kôra sa vráti do rovnováhy.

Obrázok 25 - Zemská kôra

Zemské jadro - centrálna geosféra s polomerom asi 3470 km. Existenciu zemského jadra stanovil v roku 1897 nemecký seizmológ E. Wiechert a hĺbku (2 900 km) určil v roku 1910 americký geofyzik B. Gutenberg. Neexistuje jednotný názor na zloženie zemského jadra a jeho pôvod. Možno ho tvorí železo (s prímesou niklu, síry, kremíka či iných prvkov) alebo jeho oxidy, ktoré pod vysokým tlakom získavajú kovové vlastnosti. Existujú názory, že jadro vzniklo gravitačnou diferenciáciou primárnej Zeme počas jej rastu alebo neskôr (prvýkrát vyjadrili nórsky geofyzik V.M. Orovan a sovietsky vedec A.P. Vinogradov, 60-70 roky).

Mohorovic povrch - rozhranie medzi zemskou kôrou a zemským plášťom.Mohorovichiho povrch bol stanovený zo seizmických údajov: rýchlosť pozdĺžnych seizmických vĺn pri prechode (zhora nadol) cez povrch Mohorovichiho sa prudko zvyšuje zo 6,7-7,6 na 7,9-8,2 km / s a ​​priečne - od 3,6-4,2 do 4,4-4,7 km / s. Rôzne geofyzikálne, geologické a iné údaje naznačujú, že hustota hmoty sa tiež prudko zvyšuje, pravdepodobne z 2,9-3 na 3,1-3,5 t/m 3 . Je najpravdepodobnejšie, že Mohorovic povrch oddeľuje vrstvy rôznych chemické zloženie. Povrch Mohorovichić je pomenovaný po A. Mohorovichićovi, ktorý ho objavil.

Z prvých troch geosfér má vedúcu úlohu nepochybne zemská kôra, keďže jej celková hmotnosť je mnohonásobne väčšia ako celková hmotnosť ostatných dvoch schránok. Preto údaje o relatívnom obsahu jedného alebo druhého chemického prvku v zemskej kôre možno do značnej miery považovať za údaje odzrkadľujúce jeho obsah v biosfére ako celku.

Vonkajší tvrdý obal Zeme - zemská kôra je z viac ako 99% zložená len z 9 hlavných prvkov: 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 %). Celkovo - 99,48 %. Z nich absolútne prevláda kyslík. Jasne vidíte, koľko zostáva na všetky ostatné prvky. Toto je hmotnostné, to znamená v hmotnostných percentách.

Existuje ďalší variant hodnotenia - objemom (objemové percentá). Vypočítava sa s prihliadnutím na veľkosti atómových a iónové polomery v špecifických minerálnych zlúčeninách tvorených týmito prvkami. Obsahy v zemskej kôre najbežnejších prvkov v objemových percentách sú (podľa V.M. Goldshmidta): 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 %.

Pomerne výrazné rozdiely v rozložení atómov chemických prvkov podľa hmotnosti a objemu sú zrejmé: prudký pokles relatívneho obsahu Al a najmä Si (v dôsledku malej veľkosti ich atómov a u kremíka ešte vo väčšej miere ióny v jeho kyslíkatých zlúčeninách) sa ešte jasnejšie zdôrazňuje vedúca úloha kyslíka v litosfére.

Zároveň boli odhalené „anomálie“ v obsahu niektorých prvkov v litosfére:

„pokles“ v množstve najľahších prvkov (Li, Be, B) sa vysvetľuje zvláštnosťami procesu nukleosyntézy (prevládajúca tvorba uhlíka v dôsledku kombinácie troch jadier hélia naraz); pomerne vysoký obsah prvky, ktoré sú produktmi rádioaktívneho rozpadu (Pb, Bi a medzi inertnými plynmi aj Ar).

V podmienkach Zeme je výskyt ďalších dvoch prvkov, H a He, anomálne nízky. Je to spôsobené ich „volatilitou“. Oba tieto prvky sú plyny a navyše sú najľahšie. Takže atómový vodík a hélium majú tendenciu presúvať sa do horných vrstiev atmosféry a odtiaľ, nedržané zemskou gravitáciou, sa rozptýlia do vesmíru. Vodík sa ešte úplne nestratil, pretože väčšina je súčasťou chemických zlúčenín - vody, hydroxidov, hydrouhličitanov, hydrokremičitanov, organických zlúčenín atď. A hélium, ktoré je inertným plynom, neustále vzniká ako produkt rádioaktívneho rozpadu. ťažkých atómov.

Zemská kôra je teda v podstate balík aniónov kyslíka, viazaný priateľ s inými iónmi kremíka a kovov, t.j. pozostáva takmer výlučne zo zlúčenín kyslíka, prevažne kremičitanov hliníka, vápnika, horčíka, sodíka, draslíka a železa. Zároveň, ako už viete, dokonca prvky tvoria 86,5% litosféry.

Najbežnejšie prvky sa nazývajú makroživiny.

Prvky, ktorých obsah je v stotinách percenta alebo menej, sa nazývajú mikroelementy. Tento pojem je relatívny, keďže konkrétny prvok môže byť v jednom prostredí mikroprvkom a v inom ho možno klasifikovať ako základný, t.j. makroprvky (Napríklad Al v organizmoch je stopový prvok a v litosfére je to makroprvok, železo v pôde je makroprvok a v živých organizmoch je to stopový prvok).

Na označenie hodnoty obsahu konkrétneho prvku v konkrétnom prostredí sa používa pojem „clark“. Tento výraz je spojený s menom F.U. Clark, americký geochemik, ktorý ako prvý vykonal na základe rozsiahleho analytického materiálu výpočet priemerného obsahu chemických prvkov v r. rôzne druhy horninách a v litosfére ako celku. Na pamiatku jeho príspevku A.E. Fersman v roku 1924 navrhol nazvať priemerný obsah akéhokoľvek konkrétneho prvku v určitom hmotnom médiu clarke tohto chemického prvku. Jednotka clarke je g/t (pretože je nepohodlné používať percentuálne hodnoty pri nízkych hodnotách clarke mnohých prvkov).

Väčšina náročná úloha je definícia clarks pre litosféru ako celok, keďže jej štruktúra je veľmi.

Vo vnútri hornín sa delenie kremičitanov uskutočňuje na kyslé a zásadité.

Koncentrácie Li, Be, Rb, TR, Ba, Tl, Th, U a Ta sú v kyslých relatívne zvýšené.

Hlavné sú Cr, Sc, Ni, V, Co, Pt.

Dávame poradie clarks rôzne prvky podľa V.F. Barabanov:

Viac ako 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.

Podľa tejto gradácie sa prvky s clarkmi nad 1000 g/t budú označovať ako makroprvky. Tie s nižšími clarkmi sú stopové prvky.

Účtovanie pre clarks je absolútne nevyhnutné pre správne pochopenie vzory migračných procesov chemických prvkov. Odlišné rozloženie prvkov v prírode má pre mnohé z nich nevyhnutný dôsledok, prítomnosť výrazných rozdielov v ich správaní v laboratórnych podmienkach a v prírode. S poklesom clarke sa aktívna koncentrácia prvku znižuje, je nemožné zrážať nezávislý tuhá fáza z vodných roztokov a iných metód tvorby nezávislých minerálnych druhov. Preto schopnosť samostatnej tvorby minerálov závisí nielen od chemických vlastností prvku, ale aj od jeho čírosti.

Príklady: S a Se sú chemicky úplné analógy a ich správanie v prirodzené procesy rôzne. S je hlavným prvkom mnohých prírodných procesov. Sírovodík hrá dôležitú úlohu v chemické procesy vyskytujúce sa v dnových sedimentoch a v hĺbkach zemskej kôry, pri tvorbe ložísk množstva kovov. Síra tvorí samostatné minerály (sulfidy, sírany). Selenovodík nehrá významnú úlohu v prírodných procesoch. Selén je v rozptýlenom stave ako nečistota v mineráloch tvorených inými prvkami. Rozdiely medzi K a Cs, Si a Ge sú podobné.

Jeden z zásadné rozdiely geochémia z chémie v tej geochémii uvažuje len tie chemické interakcie, ktoré sa realizujú v špecifickom prírodné podmienky. Okrem toho účtovanie clarks (podľa najmenej ich objednávky) je v tomto zmysle primárnou požiadavkou pre akékoľvek geochemické konštrukcie.

Existujú, a dokonca celkom bežné, nezávislé minerálne fázy množstva prvkov s nízkym obsahom clarks. Dôvodom je, že v prírode existujú mechanizmy, ktoré umožňujú zabezpečiť tvorbu zvýšených koncentrácií určitých prvkov, v dôsledku čoho môže byť ich obsah v niektorých oblastiach mnohonásobne vyšší ako u clarkových. Preto je okrem čírosti prvku potrebné brať do úvahy aj hodnotu jeho koncentrácie v porovnaní s obsahom čírosti.

Koncentrácia clarke je pomer obsahu chemického prvku v danom konkrétnom agregáte prírodného materiálu (hornina a pod.) k jeho clarke.

Príklady koncentračných koeficientov niektorých chemických prvkov v ich rudných ložiskách: Al - 3,7; Mn - 350; Cu - 140; Sn - 250; Zn - 500; Au-2000.

Na tomto základe sú prvky s nízkymi clarks rozdelené do dvoch, ktoré sú vám už kvalitatívne známe rôzne skupiny. Tie, ktorých distribúcia nie je charakterizovaná vysokými hodnotami QC, sa nazývajú rozptýlené(Rb, Ga, Re, Cd atď.). Schopný tvarovať zvýšené koncentrácie s vysokými hodnotami QC - zriedkavé(Sn, Be atď.).

Rozdiely v dosiahnutých hodnotách QC sú spôsobené inú rolu určité prvky v dejinách materiálnej a technickej činnosti ľudstva (od staroveku známe kovy s nízkymi clarkmi Au, Cu, Sn, Pb, Hg, Ag ... - a bežnejšie Al, Zr ...).

Veľká rola v procesoch koncentrácie a rozptylu prvkov v zemskej kôre hrá izomorfizmus - vlastnosť prvkov vzájomne sa nahrádzať v štruktúre minerálu. Izomorfizmus je schopnosť chemických prvkov s podobnými vlastnosťami vzájomne sa nahrádzať v rôznom množstve v kryštálových mriežkach. Samozrejme, je to charakteristické nielen pre mikroelementy. Ale práve pre nich, najmä pre rozptýlené prvky, získava vedúca hodnota ako hlavný faktor pravidelnosti ich rozmiestnenia. Rozlišuje sa dokonalý izomorfizmus - kedy sa zameniteľné prvky môžu navzájom nahradiť v akomkoľvek pomere (obmedzeném len pomermi obsahov týchto prvkov v systéme), a nedokonalý - kedy je substitúcia možná len do určitých hraníc. Prirodzene, čím bližšie Chemické vlastnosti, tým dokonalejší izomorfizmus.

Rozlišuje sa izovalentný a heterovalentný izomorfizmus.

Všeobecnosť typu chemická väzba- čo chemici nazývajú stupňom ionicity - kovalencia. Príklad: chloridy a sulfidy nie sú izomorfné, ale sírany s manganitanmi sú izomorfné.

Mechanizmus izomorfného izomorfizmu. Rovnomernosť chemického vzorca vytvorených zlúčenín a vytvorenej kryštálovej mriežky. To znamená, že ak rubídium je potenciálne schopné tvoriť zlúčeniny s rovnakými prvkami ako draslík a kryštálová štruktúra takýchto zlúčenín je rovnakého typu, potom atómy rubídia môžu nahradiť atómy draslíka v jeho zlúčeninách.

Rozdelenie chemických prvkov na makro- a mikroprvky a tie na vzácne a rozptýlené má veľký význam, keďže v prírode nie všetky chemické prvky formulár vlastné spojenia. Toto je charakteristické hlavne pre prvky s vysokými clarks alebo s nízkymi clarks, ale schopné lokálne vytvárať vysoké koncentrácie (t. j. zriedkavé).

Byť v prírode v difúznom stave a všade (len v rôznych koncentráciách) je vlastnosťou všetkých chemických prvkov. Túto skutočnosť ako prvý uviedol V.I. Vernadského a dostal názov zákona o rozptyle chemických prvkov od Vernadského. Ale časť prvkov môže byť prítomná v prírode okrem rozptýlenej formy bytia v inej forme - vo forme chemických zlúčenín. A prvky s nízkou koncentráciou sú prítomné iba v difúznej forme.

Mechanizmus heterovalentného izomorfizmu o niečo zložitejšie. Prítomnosť tohto typu izomorfizmu prvýkrát upriamila pozornosť na konci 19. storočia. G. Chermak. Dokázal, že je to veľmi zložité chemické vzorce, získané pre väčšinu minerálnych zlúčenín silikátovej triedy, sú také práve kvôli heterovalentnému izomorfizmu, kedy sa celé skupiny atómov navzájom nahrádzajú. Tento typ izomorfizmu je veľmi charakteristický pre silikátové zlúčeniny.

Ďalšie možnosti hľadania rozptýlených atómov prvkov v zemskej kôre sú ich lokalizácia v defektoch kryštálovej mriežky, v jej dutinách, ako aj v sorbovanom stave na povrchu iných častíc, vrátane koloidných.

Aby sme mohli určiť základné vlastnosti biosféry, musíme najprv pochopiť, s čím máme do činenia. Aká je forma jeho organizácie a existencie? Ako to funguje a ako interaguje s vonkajším svetom? Nakoniec, čo to je?

Od objavenia sa termínu na konci 19. storočia až po vytvorenie holistickej doktríny biogeochemika a filozofa V.I. Vernadského, definícia pojmu „biosféra“ prešla významnými zmenami. Prešiel z kategórie miesta alebo územia, kde žijú živé organizmy, do kategórie systému pozostávajúceho z prvkov alebo častí, fungujúcich podľa určité pravidlá za úspech špecifický dôvod. Od toho, ako považovať biosféru, závisí od toho, aké vlastnosti sú jej vlastné.

Termín je založený na starogréckych slovách: βιος - život a σφαρα - guľa alebo guľa. To znamená, že je to nejaká škrupina Zeme, kde je život. Zem ako nezávislá planéta podľa vedcov vznikla asi pred 4,5 miliardami rokov a o miliardu rokov neskôr sa na nej objavil život.

Archejský, proterozoický a fanerozoický eón. Eóny sa skladajú z epoch. Ten sa skladá z paleozoika, mezozoika a kenozoika. Éry z období. Cenozoikum z paleogénu a neogénu. Obdobia z epoch. Súčasný - holocén - sa začal pred 11,7 tisíc rokmi.

Hranice a vrstvy šírenia

Biosféra má vertikálne a horizontálne rozloženie. Vertikálne je konvenčne rozdelená do troch vrstiev, kde existuje život. Sú to litosféra, hydrosféra a atmosféra. Spodná hranica litosféry dosahuje 7,5 km od povrchu Zeme. Hydrosféra sa nachádza medzi litosférou a atmosférou. Jeho maximálna hĺbka je 11 km. Atmosféra pokrýva planétu zhora a život v nej existuje pravdepodobne vo výške do 20 km.

Okrem vertikálnych vrstiev má biosféra horizontálne členenie alebo zónovanie. Táto zmena prírodné prostredie od rovníka Zeme k jej pólom. Planéta má tvar gule a preto množstvo svetla a tepla vstupujúceho na jej povrch je rôzne. Najväčšie zóny sú geografické zóny. Počnúc od rovníka ide najprv rovníkový, nad tropický, potom mierny a nakoniec v blízkosti pólov - arktických alebo antarktických. Vo vnútri sú pásy prírodné oblasti: lesy, stepi, púšte, tundra atď. Tieto zóny sú charakteristické nielen pre pevninu, ale aj pre oceány. AT horizontálne usporiadanie biosféra má svoju nadmorskú výšku. Je určená povrchovou štruktúrou litosféry a líši sa od úpätia hory po jej vrchol.

K dnešnému dňu má flóra a fauna našej planéty asi 3 000 000 druhov, čo je len 5% z celkového počtu druhov, ktorým sa podarilo "žiť" na Zemi. Asi 1,5 milióna živočíšnych druhov a 0,5 milióna rastlinných druhov našlo svoj popis vo vede. Na Zemi nie sú len nepopísané druhy, ale aj neprebádané oblasti, ktorých druhový obsah je neznámy.

Biosféra má teda časovú a priestorovú charakteristiku a druhové zloženie živých organizmov, ktoré ju vypĺňa, sa mení v čase aj v priestore – vertikálne aj horizontálne. To viedlo vedcov k záveru, že biosféra nie je rovinná štruktúra a má znaky časovej a priestorovej variability. Zostáva určiť, pod vplyvom akého vonkajšieho faktora sa mení v čase, priestore a štruktúre. Tým faktorom je slnečná energia.

Ak pripustíme, že druhy všetkých živých organizmov, bez ohľadu na priestorový a časový rámec, sú časti a ich celok je celok, potom ich vzájomné pôsobenie a vzájomné pôsobenie s vonkajším prostredím je systémom. L von Bertalanffy a F.I. Peregudov pri definovaní systému tvrdil, že ide o komplex interagujúcich komponentov alebo súbor prvkov, ktoré sú vo vzájomnom vzťahu a s prostredím, alebo súbor vzájomne prepojených prvkov, ktoré sú izolované od prostredia a interagujú s ním ako celý.

systém

biosféra ako jedna kompletný systém možno rozdeliť na jednotlivé časti. Najčastejšie takéto delenie je druhové. Každý druh zvieraťa alebo rastliny sa berie ako neoddeliteľná súčasť systému. Môže byť tiež rozpoznaný ako systém s vlastnou štruktúrou a zložením. Tento druh však neexistuje izolovane. Jeho zástupcovia žijú na určitom území, kde interagujú nielen medzi sebou a prostredím, ale aj s inými druhmi. Takýto pobyt druhov v jednej oblasti sa nazýva ekosystém. Najmenší ekosystém je zasa zahrnutý do väčšieho. Že v ešte viac a tak do globálneho – do biosféry. Biosféru ako systém možno teda považovať za systém pozostávajúci z častí, ktorými sú buď druhy, alebo biosféry. Jediný rozdiel je v tom, že druh možno identifikovať, pretože má znaky, ktoré ho odlišujú od ostatných. Je nezávislý a v iných typoch - diely nie sú zahrnuté. Pri biosférach je takéto rozlíšenie nemožné - jedna časť druhej.

znamenia

Systém má ešte dve podstatné vlastnosti. Bol vytvorený na dosiahnutie špecifický dôvod a fungovanie celého systému je efektívnejšie ako každá jeho časť samostatne.

Teda vlastnosti ako systém vo svojej celistvosti, synergii a hierarchii. Celistvosť spočíva v tom, že väzby medzi jej časťami či vnútornými väzbami sú oveľa pevnejšie ako s okolím či vonkajšími. Synergia alebo systémový efekt spočíva v tom, že schopnosti celého systému sú oveľa väčšie ako súčet schopností jeho častí. A hoci je každý prvok systému systémom sám o sebe, predsa len je len časťou toho všeobecného a väčšieho. Toto je jeho hierarchia.

Biosféra je dynamický systém, ktorý pod vonkajším vplyvom mení svoj stav. Je otvorený, pretože si vymieňa hmotu a energiu s okolím. Má zložitú štruktúru, keďže pozostáva zo subsystémov. A nakoniec je to prirodzený systém - vytvorený ako výsledok prirodzených zmien počas mnohých rokov.

Vďaka týmto vlastnostiam sa dokáže regulovať a organizovať. Toto sú základné vlastnosti biosféry.

V polovici 20. storočia koncept sebaregulácie prvýkrát použil americký fyziológ Walter Cannon a anglický psychiater a kybernetik William Ross Ashby zaviedol pojem sebaorganizácia a sformuloval zákon požadovanej diverzity. Tento kybernetický zákon formálne dokázal potrebu veľkej druhovej diverzity pre stabilitu systému. Čím väčšia diverzita, tým vyššia je pravdepodobnosť, že si systém udrží svoju dynamickú stabilitu pri veľkých vonkajších vplyvoch.

Vlastnosti

Reagovať na vonkajší vplyv, odolávať mu a prekonávať ho, reprodukovať sa a obnovovať, teda udržiavať svoju vnútornú stálosť, to je cieľom systému nazývaného biosféra. Tieto vlastnosti celého systému sú postavené na schopnosti jeho časti, ktorou je druh, udržiavať určitý počet alebo homeostázu, ako aj každého jednotlivca alebo živého organizmu udržiavať si svoje fyziologické podmienky - homeostázu.

Ako vidíte, tieto vlastnosti sa u nej vyvinuli pod vplyvom a proti vonkajším faktorom.

Hlavným vonkajším faktorom je slnečná energia. Ak je počet chemických prvkov a zlúčenín obmedzený, energia Slnka je neustále dodávaná. Vďaka nej dochádza k migrácii prvkov po potravinovom reťazci z jedného živého organizmu do druhého a k premene z anorganického stavu do organického a naopak. Energia urýchľuje priebeh týchto procesov vo vnútri živých organizmov a z hľadiska rýchlosti reakcie prebiehajú oveľa rýchlejšie ako vo vonkajšom prostredí. Množstvo energie stimuluje rast, rozmnožovanie a zvyšovanie počtu druhov. Rozmanitosť zase poskytuje príležitosť na dodatočnú odolnosť voči vonkajším vplyvom, pretože existuje možnosť zdvojenia, zaistenia alebo nahradenia druhov v potravinovom reťazci. Migrácia prvkov tak bude dodatočne zabezpečená.

Vplyv človeka

Jediná časť biosféry, ktorá nemá záujem zvyšovať druhovú diverzitu systému, je človek. Všemožne sa snaží ekosystémy zjednodušiť, pretože ho tak môže efektívnejšie monitorovať a regulovať v závislosti od svojich potrieb. Preto sú všetky biosystémy umelo vytvorené človekom alebo miera jeho vplyvu, ktorá je významná, druhovo veľmi vzácna. A ich stabilita a schopnosť samoliečby a sebaregulácie má tendenciu k nule.

S príchodom prvých živých organizmov začali meniť podmienky existencie na Zemi tak, aby vyhovovali ich potrebám. S príchodom človeka už začal meniť biosféru planéty tak, aby bol jeho život čo najpohodlnejší. Je to pohodlné, veď nehovoríme o prežití či záchrane života. Podľa logiky by sa malo objaviť niečo, čo zmení samotného človeka na svoje účely. Som zvedavý, čo to bude?

Video - Biosféra a noosféra

Štruktúra Zeme je kombináciou, interakciou a vzájomnou závislosťou jej hlavných obalov. Keby na planéte neboli žiadni ľudia, možno by jej povrch dnes vyzeral inak. Počas miliónov rokov boli vytvorené tieto škrupiny, vďaka ktorým sa mohol objaviť a rozvíjať život a spoločné znaky litosféry, hydrosféry, atmosféry, biosféry, ktoré sú im vlastné, v súčasnosti naznačujú najsilnejší antropogénny vplyv na ne ľudskou činnosťou.

Sféry Zeme

Ak vezmeme do úvahy štruktúru planéty z hľadiska jej krajinnej sféry, potom vidíme, že zahŕňa nielen dobre známy povrch zemskej kôry, ale aj niekoľko „susedných“ schránok. Práve toto úzke prepojenie hraníc určuje spoločné znaky charakteristické pre atmosféru, hydrosféru, litosféru a biosféru. Prejavujú sa neustálou výmenou kvapalných, pevných a plynných zložiek, ktoré sú vlastné každému z plášťov. Napríklad kolobeh vody v prírode je výmena medzi hydrosférou a atmosférou.

Ak dôjde k sopečnej erupcii s uvoľnením popola do ovzdušia - ide o vzťah litosféry so spodnými vrstvami atmosféry, hoci niektoré kataklizmy môžu mať takú silu, že sa dostanú takmer do jej strednej časti. V prípade, že sa sopka nachádza na ostrove alebo na dne oceánu, budú zapojené všetky škrupiny Zeme, atmosféra, hydrosféra, litosféra a biosféra. Ten sa najčastejšie prejavuje úhynom vegetácie a voľne žijúcich živočíchov v okruhu prírodnej katastrofy.

Zvyčajne sa sféry Zeme dajú rozdeliť na 4 časti: atmosféra, biosféra, hydrosféra, litosféra, ale niektoré z nich pozostávajú z niekoľkých zložiek.

Atmosféra

Atmosféra sa nazýva celá vonkajšia plynná sféra planéty, ktorá ju obklopuje až po vákuum vo vesmíre. Ak sa nasledujúce škrupiny Zeme - litosféra, hydrosféra, atmosféra, biosféra - navzájom ovplyvňujú, potom sa to nedá povedať o niektorých ich častiach. Atmosféra je rozdelená do 3 oblastí, z ktorých každá má svoju vlastnú nadmorskú výšku, napr.

Najväčší záujem pre vedcov a ochranárov je spodná oblasť troposféry.

Hydrosféra

Vodný priestor nachádzajúci sa na povrchu zemskej kôry a pod ňou sa nazýva hydrosféra. Toto je súhrn všetkých vôd, sladkých aj slaných, ktoré sú na planéte. Hĺbka niektorých vodných útvarov môže dosiahnuť 3,5 km, čo je vlastné oceánom, a v niektorých oblastiach, ktoré sa nazývajú depresie, dokonca siahajú hlbšie ako 10 km. Najhlbším známym podvodným „žľabom“ je priekopa Mariana, ktorá podľa údajov z roku 2011 klesá na 10 994 m.

Keďže život na Zemi závisí od kvality vody, hydrosféra je rovnako dôležitá ako vzduch, preto všetko veľká kvantita environmentálni vedci sa obávajú následkov ľudského vplyvu na tieto oblasti. Z vody na planéte nielen všetko, čo existuje, ale závisí od nej aj to, aby na nej zostal život.

Vedcom sa podarilo dokázať, že napríklad na mieste Sahara boli prérie, ktoré sa križovali hlboké rieky. Keď voda opustila túto oblasť, postupne sa naplnila pieskom. Ak zvážime, aké spoločné znaky má hydrosféra, atmosféra, litosféra, biosféra, tak vidíme, že sú na sebe priamo závislé a všetky ovplyvňujú existenciu života na Zemi.

Ak dôjde k ekologickej katastrofe, v dôsledku ktorej vyschnú rieky (hydrosféra), potom trpí vegetácia a živočíchy v tomto regióne (biosféra), zmení sa stav ovzdušia (atmosféra) a povrch

Biosféra

Táto škrupina sa objavila od vzniku života na planéte. Pojem „biosféra“ bol zavedený ako pojem až koncom 19. storočia a zahŕňal všetky formy a typy života, ktoré existujú na Zemi.

Ona obzvlášť silné spojenie so zvyškom planéty. Takže v spodnej časti atmosféry sa nachádzajú rôzne mikroorganizmy. Ľudia, zvieratá, vtáky, hmyz a rastliny žijú na povrchu a v podzemí (litosféra). Rieky, moria, jazerá a oceány (hydrosféra) obývajú sladkovodné a morská ryba mikroorganizmy, rastliny a zvieratá.

Hranica biosféry je spravidla určená podmienkami, v ktorých sa živé organizmy môžu nachádzať a môžu sa meniť. Takže napríklad v oceánoch prúdi život vo všetkých vrstvách až po ich dno. Každá vrstva má svoj vlastný „súbor“ tvorov a mikroorganizmov, s čím súvisí nasýtenie vody soľou a tlaková hladina vodného stĺpca. Čím je dno bližšie, tým je vyššie.

Znaky biosféry (inými slovami sféry života) sa našli vo výške 20 km nad morom a v hĺbke 3 km od povrchu Zeme.

Litosféra

„Lithos“ v gréčtine znamená „kameň“, preto sa celá zemská kôra, ktorá je skalou, nazývala litosféra. Má dve časti:

1. Vrchný kryt tvoria sedimentárne horniny obsahujúce vo svojom zložení žulu.
2. Spodnú úroveň tvoria čadičové horniny.

Menšia časť litosféry (len 30 %) pripadá na pevninu, zvyšok pokrývajú vody oceánov. Spojenie litosféry s atmosférou, hydrosférou, biosférou spočíva v hornej pôdnej vrstve. Rozvíja sa tam vegetácia a život zvierat (biosféra), žijú v nej aeróbne baktérie, ktoré potrebujú vzduch (atmosféru), zabezpečuje sa výživa podzemnej vody a vo forme zrážok (hydrosféra).

Vplyv človeka na atmosféru

Hlavné znaky litosféry, hydrosféry, atmosféry a biosféry boli uvedené vyššie. Keďže sa navzájom veľmi úzko ovplyvňujú, vplyv na jeden z nich okamžite ovplyvňuje ostatné. Je to spôsobené tým, že spoločný znak všetky tieto škrupiny Zeme sú prítomnosťou života v nich.

Dnes možno pozorovať škody spôsobené činnosťou ľudí na sférach planéty. Takže emisie škodlivých látok do atmosféry, rúbanie amazonskej džungle, vypúšťanie rakiet a vzlietanie lietadiel každý deň postupne ničí ozónovú vrstvu.Ak sa zmenšuje (dnes je jej veľkosť asi 8 km), potom môže všetok život na planéte buď zmutovať alebo zomrieť.

Podľa archeológov už Zem podobné otrasy zažila, no v tých vzdialených časoch nebola obývaná ľuďmi. V dnešnej dobe je všetko inak. Nie je to tak dávno, čo boli mestá, kde bola hladina výfukových plynov z áut taká vysoká, že ľudia boli nútení chodiť po uliciach v maskách. Vedcom a ekologickým nadšencom sa podarilo „osloviť“ verejnosť s cieľom zvrátiť hrozivú situáciu.

Stále viac krajín, ktoré si uvedomujú, že kvalita života priamo závisí od čistoty vzduchu, ktorý ich obyvateľstvo dýcha, prechádza na alternatívne zdroje energie, zavádzať elektrické vozidlá do každodenného života, uzatvárať alebo modernizovať nebezpečné odvetvia. To dáva nádej, že budúce generácie pozemšťanov budú mať čistý vzduch.

Človek a hydrosféra

Ľudia nespôsobili menšie škody vodným zdrojom planéty. Vzhľadom na to, že len 3 % vody je sladkej, teda vhodnej pre život, ľudstvo je opäť ohrozené. Úzke spojenie hydrosféry so zvyškom zemských obalov sa uskutočňuje kolobehom vody v prírode.

Ak je nádrž znečistená, potom voda vyparená z jej povrchu môže vyliať kontaminovaný dážď v ktorejkoľvek časti sveta, čo spôsobí poškodenie pôdy (litosféra), voľne žijúcich živočíchov (biosféra) a premení sa na jedovatú hmlu (atmosféru).

Aj keď v práci na čistenie a konzerváciu prírodné zdroje na planéte sa podieľa veľa štátov, stále to nestačí. Každý dobre pozná problémy s čistotou pitná voda v krajinách Afriky a Ázie, ktorých obyvateľstvo je choré práve kvôli znečisteniu miestnych vodných plôch.

Porušenie škrupín Zeme človekom

Keďže všetky sféry planéty sú vzájomne prepojené a majú spoločnú črtu – prítomnosť života v nich, nerovnováha v jednej sa okamžite prejaví aj na ostatných. Prehlbovanie ľudí do útrob Zeme kvôli ťažbe, emisie do ovzdušia škodlivé chemických látok, ropné úniky v moriach a oceánoch - to všetko vedie k tomu, že každý deň zviera zmizne alebo je ohrozené a zeleninový svet(biosféra).

Ak ľudstvo nezastaví svoju ničiteľskú činnosť, potom po niekoľkých stovkách rokov budú poruchy v škrupinách planéty také významné, že všetok život na planéte vymrie. Príkladom môže byť saharská púšť, ktorá bola kedysi prekvitajúcou krajinou, v ktorej žili primitívni ľudia.

Záver

Každú chvíľu si obaly Zeme navzájom vymieňajú svoje zložky. Existujú miliardy rokov a navzájom sa ovplyvňujú. Definície litosféry, atmosféry, hydrosféry, biosféry boli uvedené vyššie a kým ľudia nepochopia, že planéta je živý organizmus, a ak sa z nej odstráni jeden „orgán“, okamžite trpí celé telo, potom úmrtnosť obyvateľstva. sa bude len zvyšovať.

Pozrime sa podrobnejšie na zložky biosféry.

Zemská kôra - mení sa v priebehu geologického času tvrdá ulita, ktorý je vyššia časť litosféra Zeme. Množstvo minerálov v zemskej kôre (vápenec, krieda, fosfority, ropa, uhlie a pod.) vzniklo z tkanív mŕtvych organizmov. Je paradoxným faktom, že relatívne malé živé organizmy by mohli spôsobiť javy geologického rozsahu, čo sa vysvetľuje ich najvyššou schopnosťou rozmnožovania. Napríklad cholerový virión dokáže za priaznivých podmienok vytvoriť hmotu rovnajúcu sa hmotnosti zemskej kôry len za 1,75 dňa! Dá sa predpokladať, že v biosférach predchádzajúcich období sa po planéte pohybovali kolosálne masy živej hmoty, ktoré v dôsledku smrti vytvárali zásoby ropy, uhlia atď.

Biosféra existuje opakovaným používaním rovnakých atómov. Zároveň podiel 10 prvkov nachádzajúcich sa v prvej polovici periodického systému (kyslík - 29,5%, sodík, horčík - 12,7%, hliník, kremík - 15,2%, síra, draslík, vápnik, železo - 34,6%) predstavuje 99 % celkovej hmotnosti našej planéty (hmotnosť Zeme je 5976 * 10 21 kg) a 1 % pripadá na zvyšok prvkov. Význam týchto prvkov je však veľmi veľký – hrajú podstatnú úlohu v živej hmote.

IN AND. Vernadsky rozdelil všetky prvky biosféry do 6 skupín, z ktorých každá účinkuje určité funkcie v živote biosféry. Prvá skupina – inertné plyny (hélium, kryptón, neón, argón, xenón). Druhá skupina – ušľachtilé kovy (ruténium, paládium, platina, osmium, irídium, zlato). V zemskej kôre sú prvky týchto skupín chemicky neaktívne, ich hmotnosť je zanedbateľná (4,4 * 10 -4% hmotnosti zemskej kôry) a účasť na tvorbe živej hmoty je nedostatočne študovaná. Tretia skupina - lantanoidy (14 chemických prvkov – kovov) tvorí 0,02 % hmotnosti zemskej kôry a ich úloha v biosfére nebola skúmaná. Štvrtá skupina – rádioaktívne prvky sú hlavným zdrojom tvorby vnútorného tepla Zeme a ovplyvňujú rast živých organizmov (0,0015 % hmotnosti zemskej kôry). Niektoré prvky piata skupina - rozptýlené prvky (0,027% zemskej kôry) - hrajú zásadnú úlohu v živote organizmov (napríklad jód a bróm). najväčší šiesta skupina tvoria cyklické prvky , ktoré sa po sérii premien v geochemických procesoch vracajú do svojich pôvodných chemických stavov. Do tejto skupiny patrí 13 ľahkých prvkov (vodík, uhlík, dusík, kyslík, sodík, horčík, hliník, kremík, fosfor, síra, chlór, draslík, vápnik) a jeden ťažký prvok (železo).

biota Je to súhrn všetkých druhov rastlín, živočíchov a mikroorganizmov. Biota je aktívna súčasť biosféry, ktorá podmieňuje všetky najdôležitejšie chemické reakcie, v dôsledku ktorých vznikajú hlavné plyny biosféry (kyslík, dusík, oxid uhoľnatý, metán) a vytvárajú sa medzi nimi kvantitatívne vzťahy. Biota nepretržite tvorí biogénne minerály a udržiava konštantné chemické zloženie oceánskych vôd. Jeho hmotnosť nie je väčšia ako 0,01 % hmotnosti celej biosféry a je obmedzená množstvom uhlíka v biosfére. Hlavnú biomasu tvoria zelené rastliny – asi 97 % a biomasa živočíchov a mikroorganizmov – 3 %.

Biota sa skladá hlavne z cyklických prvkov. Mimoriadne dôležitá je úloha takých prvkov ako uhlík, dusík a vodík, ktorých percento v biote je vyššie ako v zemskej kôre (60-krát uhlík, 10-krát dusík a vodík). Na obrázku je znázornený diagram uzavretého uhlíkového cyklu. Len vďaka cirkulácii hlavných prvkov v takýchto cykloch (predovšetkým uhlíka) je možná existencia života na Zemi.

Znečistenie litosféry. Život, biosféra a najdôležitejší článok v jej mechanizme - zemný kryt, bežne nazývané Zem, predstavujú jedinečnosť našej planéty vo vesmíre. A v evolúcii biosféry, vo fenoménoch života na Zemi, význam pôdneho krytu (pevniny, plytkých vôd a šelfov) ako špeciálneho planetárneho obalu neustále vzrástol.

Pôdna pokrývka je najdôležitejším prírodným útvarom. Jeho úloha v živote spoločnosti je daná skutočnosťou, že pôda je hlavným zdrojom potravy, ktorá poskytuje 95 – 97 % potravinových zdrojov pre svetovú populáciu. Špeciálna vlastnosť pôdny kryt - plodnosť , ktorá sa chápe ako súbor vlastností pôdy, ktoré zabezpečujú úrodu poľnohospodárskych plodín. Prirodzená úrodnosť pôdy je spojená so zásobou živín v nej a jej vodným, vzdušným a tepelným režimom. Pôda zabezpečuje rastlinám potrebu vody a výživy dusíkom, ktoré sú najdôležitejším činiteľom ich fotosyntetickej aktivity. Úrodnosť pôdy závisí aj od množstva pôdy nahromadenej v nej. solárna energia. Pôdna pokrývka patrí do samoregulačného biologického systému, ktorý je najdôležitejšou súčasťou biosféry ako celku. Živé organizmy, rastliny a živočíchy obývajúce Zem fixujú slnečnú energiu vo forme fyto- alebo zoomasy. Produktivita suchozemských ekosystémov závisí od tepelnej a vodnej bilancie zemského povrchu, ktorá určuje rozmanitosť foriem výmeny energie a hmoty v rámci geografického obalu planéty.

Osobitná pozornosť by sa mala venovať pôdnym zdrojom. Rozloha pôdnych zdrojov na svete je 149 miliónov km2, čo je 86,5% rozlohy krajiny. Orná pôda a trvalkové plantáže ako súčasť poľnohospodárskej pôdy v súčasnosti zaberajú asi 15 miliónov km 2 (10 % pôdy), sena a pasienky - 37,4 milióna km 2 (25 %). Celková plocha ornej pôdy je odhadovaná rôznymi výskumníkmi rôznymi spôsobmi: od 25 do 32 miliónov km 2. Zemské zdroje planéty umožňujú poskytnúť viac ľuďom potravu, ako je v súčasnosti k dispozícii a bude v blízkej budúcnosti. Vplyvom populačného rastu najmä v rozvojových krajinách však množstvo ornej pôdy na obyvateľa klesá. Ešte pred 10-15 rokmi bola psychická bezpečnosť obyvateľstva Zeme ornou pôdou 0,45-0,5 ha, v súčasnosti je to už 0,35-37 ha.

Všetky využiteľné materiálové zložky litosféry využívané v hospodárstve ako suroviny alebo zdroje energie sú tzv minerálne zdroje . Minerály môžu byť ruda ak sa z neho získavajú kovy, a nekovový , ak sa z neho získavajú nekovové zložky (fosfor a pod.) alebo sa používajú ako stavebné materiály.

Ak sa nerastné bohatstvo využíva ako palivo (uhlie, ropa, plyn, roponosná bridlica, rašelina, drevo, jadrová energia) a zároveň ako zdroj energie v motoroch na výrobu pary a elektriny, tak sa nazývajú tzv. palivové a energetické zdroje .

Hydrosféra . Voda zaberá prevažnú časť biosféry Zeme (71 % zemského povrchu) a tvorí asi 4 % hmoty zemskej kôry. Jeho priemerná hrúbka je 3,8 km, priemerná hĺbka - 3554 m, plocha: 1350 miliónov km 2 - oceány, 35 miliónov km 2 - sladká voda.

Ground oceánska voda tvorí 97 % hmotnosti celej hydrosféry (2 * 10 21 kg). Úloha oceánu v živote biosféry je obrovská: prebiehajú v ňom hlavné chemické reakcie, ktoré určujú produkciu biomasy a chemické ošetrenie biosféra. Takže za 40 dní prejde povrchová päťstometrová vrstva vody v oceáne cez planktónový filtračný aparát, a preto (berúc do úvahy miešanie) sa všetka oceánska voda oceánu počas roka prečistí. Všetky zložky hydrosféry (atmosférická vodná para, vody morí, riek, jazier, ľadovcov, močiarov, podzemných vôd) sú v neustálom pohybe a obnove.

Voda je základom bioty (živá hmota tvorí 70% vody) a jej význam v živote biosféry je rozhodujúci. Takých sa dá pomenovať základné funkcie voda ako:

1. produkcia biomasy;

2. chemické čistenie biosféry;

3. zabezpečenie uhlíkovej rovnováhy;

4. stabilizácia klímy (voda hrá úlohu nárazníka v tepelných procesoch na planéte).

Veľký význam svetového oceánu spočíva v tom, že svojim fytoplanktónom produkuje takmer polovicu celkového kyslíka v atmosfére, t.j. je akýmsi „pľúcom“ planéty. Zároveň sa rastliny a mikroorganizmy oceánu v procese fotosyntézy každoročne výrazne asimilujú najviac oxid uhličitý než rastliny na zemi absorbujú.

živé organizmy v oceáne – hydrobionáty - delia sa do troch hlavných ekologických skupín: planktón, nektón a bentos. Planktón - súprava pasívne plávajúcich a prenosných morské prúdy rastliny (fytoplanktón), živé organizmy (zooplanktón) a baktérie (bakterioplanktón). Nekton - je to skupina aktívne plávajúcich živých organizmov pohybujúcich sa na značné vzdialenosti (ryby, veľryby, tulene, morské hady a korytnačky, chobotnice atď.). Benthos - sú to organizmy, ktoré žijú na morskom dne: sediace (koraly, riasy, huby); norovanie (červy, mäkkýše); plazenie (kôrovce, ostnokožce); voľne plávajúce na dne. Na bentos sú najbohatšie pobrežné oblasti oceánov a morí.

Oceány sú zdrojom obrovských nerastných surovín. Už teraz sa z neho ťaží ropa, plyn, 90 % brómu, 60 % horčíka, 30 % soli atď. Oceán má obrovské zásoby zlata, platiny, fosforitov, oxidov železa a mangánu a ďalších minerálov. Úroveň ťažby v oceáne neustále rastie.

Znečistenie hydrosféry. V mnohých regiónoch sveta stav vodných útvarov vyvoláva veľké obavy. Znečistenie vodné zdroje nie bezdôvodne sa v súčasnosti považuje za najvážnejšiu hrozbu pre životné prostredie. Riečna sieť vlastne funguje ako prirodzený kanalizačný systém modernej civilizácie.

Najviac znečistené sú vnútrozemské moria. Majú dlhšie pobrežie, a preto sú náchylnejšie na znečistenie. Nahromadené skúsenosti z boja o čistotu morí ukazujú, že ide o neporovnateľne ťažšiu úlohu ako ochrana riek a jazier.

Procesy znečistenia vody sú spôsobené rôznymi faktormi. Hlavné sú: 1) vypúšťanie nečistených odpadových vôd do vodných útvarov; 2) splachovanie pesticídov pri silných dažďoch; 3) emisie plynu a dymu; 4) únik ropy a ropných produktov.

Najväčšiu škodu na vodných útvaroch spôsobuje vypúšťanie nečistených odpadových vôd do nich - priemyselných, domácich, zberných a drenážnych atď. Priemyselné odpadové vody znečisťujú ekosystémy rôznymi zložkami v závislosti od špecifík priemyslu.

Úroveň znečistenia ruské moria(s výnimkou Biele more), podľa štátnej správy „O stave životného prostredia Ruská federácia“, v roku 1998. prekročil MPC pre obsah uhľovodíkov, ťažké kovy ortuť; povrchovo aktívne látky (tenzidy) v priemere 3-5 krát.

Prenikanie znečistenia na dno oceánov má vážny dopad na povahu biochemických procesov. V tejto súvislosti je mimoriadne dôležité posúdenie environmentálnej bezpečnosti pri plánovanej ťažbe nerastných surovín z oceánskeho dna, predovšetkým železno-mangánových uzlíkov s obsahom mangánu, medi, kobaltu a iných cenných kovov. V procese hrabania dna bude na dlhú dobu zničená samotná možnosť života na dne oceánu a prenikanie látok extrahovaných z dna na povrch môže nepriaznivo ovplyvniť vzdušnú atmosféru regiónu.

Obrovský objem Svetového oceánu svedčí o nevyčerpateľnosti prírodných zdrojov planéty. Okrem toho sú oceány zberateľmi riečne vody pôdy, pričom ročne odoberie asi 39 tisíc km 3 vody. Hrozí, že vznikajúce znečistenie svetového oceánu naruší prirodzený proces cirkulácie vlhkosti v jeho najkritickejšom spojení – odparovaní z povrchu oceánu.

Vo vodnom zákonníku Ruskej federácie pojem „ vodné zdroje “ je definovaný ako „rezervy povrchu a podzemnej vody nachádzajúce sa vo vodných útvaroch, ktoré sa využívajú alebo môžu využívať. Voda je najdôležitejšou zložkou životného prostredia, obnoviteľným, obmedzeným a zraniteľným prírodným zdrojom, využívaným a chráneným v Ruskej federácii ako základ života a činnosti národov žijúcich na jej území, zabezpečuje ekonomickú, sociálnu a environmentálnu pohodu. existenciu populácie, existenciu flóry a fauny.

Akýkoľvek vodný útvar alebo vodný zdroj je spojený s jeho vonkajším prostredím. Ovplyvňujú ho podmienky pre vznik povrchového alebo podzemného odtoku vôd, rôzne prírodné javy, priemysel, priemyselná a komunálna výstavba, doprava, hospodárska a domáca ľudská činnosť. Dôsledkom týchto vplyvov je zavlečenie do vodné prostredie nové, neobvyklé látky – škodliviny, ktoré zhoršujú kvalitu vody. Znečistenie vstupujúce do vodného prostredia sa klasifikuje rôznymi spôsobmi v závislosti od prístupov, kritérií a úloh. Takže zvyčajne prideľujte chemické, fyzikálne a biologické znečistenie. Chemické znečistenie je zmena prirodzených chemických vlastností vody v dôsledku zvýšenia obsahu škodlivé nečistoty ako anorganické (minerálne soli, kyseliny, zásady, častice ílu) a organickej povahy(ropa a ropné produkty, organické zvyšky, povrchovo aktívne látky, pesticídy) .

Napriek obrovským finančným prostriedkom vynaloženým na výstavbu čistiarní sú mnohé rieky stále špinavé, najmä v mestských oblastiach. Procesy znečistenia sa dokonca dotkli aj oceánov. A to sa nezdá prekvapujúce, pretože všetko chytené v riekach znečisťujúcich látok nakoniec sa ponáhľať k oceánu a dosiahnuť ho, ak je ťažké ich rozložiť.

Environmentálne dôsledky znečistenia morských ekosystémov sú vyjadrené v nasledujúcich procesoch a javoch:

narušenie stability ekosystémov;

progresívna eutrofizácia;

vzhľad "červených prílivov";

akumulácia chemických toxických látok v biote;

zníženie biologickej produktivity;

výskyt mutagenézy a karcinogenézy v morskom prostredí;

mikrobiologické znečistenie pobrežných oblastí sveta.

Ochrana vodného ekosystému je zložitá a veľmi dôležitá otázka. Za týmto účelom nasledujúce opatrenia na ochranu životného prostredia:

– rozvoj bezodpadových a bezvodých technológií; zavedenie systémov recyklácie vody;

– čistenie odpadových vôd (priemyselných, komunálnych atď.);

– vstrekovanie odpadových vôd do hlbokých vodonosných vrstiev;

- čistenie a dezinfekcia povrchová voda používané na zásobovanie vodou a iné účely.

Hlavným znečisťovateľom povrchových vôd sú odpadové vody, preto je vývoj a implementácia účinných metód čistenia odpadových vôd veľmi naliehavou a environmentálne dôležitou úlohou. Najúčinnejším spôsobom ochrany povrchových vôd pred znečistením splaškami je vývoj a implementácia bezvodej a bezodpadovej technológie výroby, ktorej počiatočným štádiom je vytvorenie cirkulačnej vody.

Pri organizácii systému zásobovania recyklovanou vodou zahŕňa množstvo čistiarní a zariadení, čo umožňuje vytvoriť uzavretý cyklus na využitie priemyselných a domácich odpadových vôd. Pri tomto spôsobe čistenia vôd sú odpadové vody vždy v obehu a ich vstup do útvarov povrchových vôd je úplne vylúčený.

Vzhľadom na obrovskú rozmanitosť zloženia odpadových vôd existujú rôznymi spôsobmi ich čistenie: mechanické, fyzikálno-chemické, chemické, biologické atď. V závislosti od stupňa škodlivosti a charakteru znečistenia možno čistenie odpadových vôd vykonávať ľubovoľnou jednou metódou alebo súborom metód (kombinovaná metóda). Proces čistenia zahŕňa úpravu kalu (alebo prebytočnej biomasy) a dezinfekciu odpadovej vody pred jej vypustením do nádrže.

V posledných rokoch sa aktívne vyvinuli nové účinné metódy, ktoré prispievajú k ekologickej šetrnosti procesov čistenia odpadových vôd:

– elektrochemické metódy založené na procesoch anodickej oxidácie a katódovej redukcie, elektrokoagulácie a elektroflotácie;

– procesy membránového čistenia (ultrafiltre, elektrodialýza a iné);

– magnetická úprava, ktorá zlepšuje flotáciu suspendovaných častíc;

– radiačné čistenie vody, ktoré umožňuje vystaviť znečisťujúce látky oxidácii, koagulácii a rozkladu v čo najkratšom čase;

- ozonizácia, pri ktorej odpadová voda nevytvára látky, ktoré nepriaznivo ovplyvňujú prirodzené biochemické procesy;

- zavedenie nových selektívnych typov na selektívnu separáciu užitočných zložiek z odpadových vôd za účelom recyklácie a iné.

Je známe, že pesticídy a hnojivá zmývané povrchovým odtokom z poľnohospodárskej pôdy zohrávajú úlohu pri kontaminácii vodných plôch. Aby sa zabránilo prenikaniu znečisťujúcich látok do vodných útvarov, je potrebný súbor opatrení vrátane:

dodržiavanie noriem a podmienok používania hnojív a pesticídov;

fokálna a pásková liečba pesticídmi namiesto nepretržitej;

aplikácia hnojív vo forme granúl a podľa možnosti spolu so závlahovou vodou;

nahradenie pesticídov biologickými metódami ochrany rastlín.

Opatrenia na ochranu vôd a morí a Svetového oceánu majú odstrániť príčiny zhoršovania kvality a znečistenia vôd. Pri prieskume a rozvoji ropných a plynových polí na kontinentálnych šelfoch by sa malo počítať so špeciálnymi opatreniami na zabránenie znečisteniu morskej vody. Mal by platiť zákaz pochovávania toxické látky v oceáne zachovať moratórium na testovanie jadrových zbraní.

Atmosféra - vzdušné prostredie okolo Zeme, jeho hmotnosť je asi 5,15 * 10 18 kg. Má vrstvenú štruktúru a skladá sa z niekoľkých gúľ, medzi ktorými sú prechodné vrstvy – pauzy. Vo sférach sa mení množstvo vzduchu a teplota.

V závislosti od rozloženia teploty sa atmosféra delí na:

– troposféra (jeho dĺžka vo výške v stredných zemepisných šírkach je 10-12 km nad morom, na póloch - 7-10, nad rovníkom - 16-18 km, sú tu sústredené viac ako 4/5 hmoty zemskej atmosféry ; v dôsledku nerovnomerného zahrievania zemského povrchu sa v troposfére vytvárajú silné vertikálne prúdy vzduchu, je zaznamenaná nestabilita teploty, relatívna vlhkosť, tlak, teplota vzduchu v troposfére klesá na výšku o 0,6 ° C na každých 100 m a sa pohybuje od +40 do -50 ° C);

– stratosféra (má dĺžku cca 40 km, vzduch v ňom je riedky, vlhkosť je nízka, teplota vzduchu je od -50 do 0 °C vo výškach okolo 50 km; v stratosfére vplyvom kozmického žiarenia resp. krátkovlnná časť ultrafialového žiarenia Slnka, molekuly vzduchu sú ionizované, čo vedie k vytvoreniu ozónovej vrstvy umiestnenej v nadmorskej výške 25-40 km);

– mezosféra (od 0 do -90 o C vo výškach 50-55 km);

– termosféra (vyznačuje sa neustálym zvyšovaním teploty s rastúcou nadmorskou výškou - vo výške 200 km 500 °C a vo výške 500-600 km presahuje 1500 °C; v termosfére sú plyny veľmi riedke, ich molekuly pohybovať sa vysokou rýchlosťou, ale zriedka sa navzájom zrážajú, a preto nemôžu spôsobiť ani mierne zahriatie tela, ktoré sa tu nachádza);

– exosféra (od niekoľkých stoviek km).

Nerovnomerné zahrievanie prispieva k celkovej cirkulácii atmosféry, ktorá ovplyvňuje počasie a klímu Zeme.

Zloženie plynov v atmosfére je nasledovné: dusík (79,09 %), kyslík (20,95 %), argón (0,93 %), oxid uhličitý (0,03 %) a malé množstvo inertných plynov (hélium, neón, kryptón, xenón). , čpavok, metán, vodík atď. Spodné vrstvy atmosféry (20 km) obsahujú vodnú paru, ktorej množstvo s výškou rýchlo klesá. Vo výške 110-120 km sa takmer všetok kyslík stáva atómovým. Predpokladá sa, že nad 400-500 km a dusík je v atómovom stave. Kyslíkovo-dusíkové zloženie pretrváva približne do nadmorskej výšky 400-600 km. Ozónová vrstva, ktorá chráni živé organizmy pred škodlivým krátkovlnným žiarením, sa nachádza v nadmorskej výške 20-25 km. Nad 100 km sa zvyšuje podiel ľahkých plynov a vo veľmi vysokých nadmorských výškach prevláda hélium a vodík; časť molekúl plynu sa rozpadá na atómy a ióny, pričom vzniká ionosféra . Tlak vzduchu a hustota klesá s výškou.

Znečistenie vzduchu. Atmosféra má obrovský vplyv na biologické procesy na súši a vo vodných útvaroch. Kyslík v ňom obsiahnutý sa využíva v procese dýchania organizmov a pri mineralizácii organickej hmoty, oxid uhličitý sa spotrebúva pri fotosyntéze autotrofnými rastlinami a ozón znižuje pre organizmy škodlivé ultrafialové žiarenie slnka. Atmosféra navyše prispieva k zachovaniu zemského tepla, reguluje klímu, vníma plynné produkty látkovej výmeny, transportuje vodnú paru po planéte atď. Bez atmosféry je existencia akýchkoľvek zložitých organizmov nemožná. Otázky prevencie znečisťovania ovzdušia preto vždy boli a zostávajú aktuálne.

Na hodnotenie zloženia a znečistenia atmosféry sa používa pojem koncentrácie (C, mg/m 3).

Čistý prírodný vzduch má nasledovné zloženie (v % obj.): dusík 78,8 %; kyslík 20,95 %; argón 0,93 %; C02 0,03 %; ostatné plyny 0,01 %. Predpokladá sa, že takéto zloženie by malo zodpovedať vzduchu vo výške 1 m nad hladinou oceánu od pobrežia.

Ako pre všetky ostatné zložky biosféry, existujú dva hlavné zdroje znečistenia atmosféry: prírodné a antropogénne (umelé). Celú klasifikáciu zdrojov znečistenia možno znázorniť podľa vyššie uvedeného štruktúrneho diagramu: hlavnými zdrojmi znečistenia ovzdušia sú priemysel, doprava, energetika. Podľa charakteru dopadu na biosféru možno látky znečisťujúce ovzdušie rozdeliť do 3 skupín: 1) ovplyvňujúce globálne otepľovanie klímy; 2) ničenie bioty; 3) ničenie ozónovej vrstvy.

Všimnime si stručnú charakteristiku niektorých látok znečisťujúcich ovzdušie.

Na znečisťujúce látky prvá skupina by mala zahŕňať CO 2, oxid dusný, metán, freóny. Do tvorby skleníkový efekt » Hlavným prispievateľom je oxid uhličitý, ktorý sa každoročne zvyšuje o 0,4 % (viac o skleníkovom efekte v kapitole 3.3). V porovnaní s polovicou 19. storočia sa obsah CO 2 zvýšil o 25 %, oxidu dusného o 19 %.

freóny – chemické zlúčeniny, neobvyklé pre atmosféru, používané ako chladivá - sú zodpovedné za 25% skleníkového efektu v 90. rokoch. Výpočty ukazujú, že napriek Montrealskej dohode z roku 1987. o obmedzení používania freónov do roku 2040. koncentrácia hlavných freónov sa výrazne zvýši (chlórfluórovaný uhľovodík z 11 na 77%, chlórfluórovaný uhľovodík - z 12 na 66%), čo povedie k zvýšeniu skleníkového efektu o 20%. Nárast obsahu metánu v atmosfére bol nevýrazný, no špecifický príspevok tohto plynu je asi 25-krát vyšší ako u oxidu uhličitého. Ak nezastavíte prúdenie „skleníkových“ plynov do atmosféry, priemerné ročné teploty na Zemi do konca 21. storočia stúpnu v priemere o 2,5 – 5 °C. Je potrebné: znížiť spaľovanie uhľovodíkových palív a odlesňovanie. To posledné je nebezpečné, okrem toho, že vedie k zvýšeniu uhlíka v atmosfére, spôsobí aj zníženie asimilačnej kapacity biosféry.

Na znečisťujúce látky druhá skupina by mal zahŕňať oxid siričitý, suspendované pevné látky, ozón, oxid uhoľnatý, oxid dusnatý, uhľovodíky. Z týchto látok v plynnom stave najviac poškodzujú biosféru oxid siričitý a oxidy dusíka, ktoré v procese chemické reakcie sa premieňajú na malé kryštály solí kyseliny sírovej a dusičnej. Najakútnejším problémom je znečistenie ovzdušia látkami obsahujúcimi síru. Oxid siričitý je škodlivý pre rastliny. SO 2, ktorý vstupuje do listu počas dýchania, inhibuje životnú aktivitu buniek. V tomto prípade sú listy rastlín najskôr pokryté hnedými škvrnami a potom vyschnú.

Oxid siričitý a jeho ďalšie zlúčeniny dráždia sliznice očí a dýchacie cesty. Dlhotrvajúci nízke koncentrácie SO 2 vedú k chronickej gastritíde, hepatopatii, bronchitíde, laryngitíde a iným ochoreniam. Existujú dôkazy o vzťahu medzi obsahom SO 2 vo vzduchu a úmrtnosťou na rakovinu pľúc.

V atmosfére sa SO 2 oxiduje na SO 3. Oxidácia prebieha katalyticky pod vplyvom stopových kovov, hlavne mangánu. Okrem toho môže byť SO 2 plynný a rozpustený vo vode oxidovaný ozónom alebo peroxidom vodíka. Spojením s vodou vzniká SO3 kyselina sírová, ktorý tvorí sírany s kovmi prítomnými v atmosfére. Biologický účinok kyslých síranov pri rovnakých koncentráciách je výraznejší v porovnaní s SO 2 . Oxid siričitý existuje v atmosfére niekoľko hodín až niekoľko dní, v závislosti od vlhkosti a iných podmienok.

Vo všeobecnosti aerosóly solí a kyselín prenikajú do citlivých tkanív pľúc, devastujú lesy a jazerá, znižujú úrodu, ničia budovy, architektonické a archeologické pamiatky. Suspendované častice predstavujú riziko pre verejné zdravie, ktoré prevažuje nad rizikom kyslých aerosólov. V podstate ide o nebezpečenstvo veľkých miest. Zvlášť škodlivé pevné látky sa nachádzajú vo výfukových plynoch dieselových motorov a dvojtaktných benzínových motorov. Väčšina častíc vo vzduchu je priemyselného pôvodu. rozvinuté krajinyúspešne zachytené rôznymi technickými prostriedkami.

Ozón v povrchovej vrstve sa objavuje v dôsledku interakcie uhľovodíkov vznikajúcich pri nedokonalom spaľovaní paliva v motoroch automobilov a uvoľňovaných pri mnohých výrobných procesoch s oxidmi dusíka. Je to jedna z najnebezpečnejších škodlivín postihujúcich dýchací systém. Najintenzívnejšia je v horúcom počasí.

Oxid uhoľnatý, oxidy dusíka a uhľovodíky sa dostávajú do atmosféry najmä s výfukovými plynmi vozidiel. Všetky tieto chemické zlúčeniny majú devastačný vplyv na ekosystémy v koncentráciách ešte nižších, ako sú pre človeka prípustné, a to: okysľujú vodné nádrže, zabíjajú v nich živé organizmy, ničia lesy a znižujú výnosy plodín (nebezpečný je najmä ozón). Štúdie v Spojených štátoch ukázali, že súčasné koncentrácie ozónu znižujú úrodu ciroku a kukurice o 1 %, bavlny a sóje o 7 % a lucerny o viac ako 30 %.

Zo škodlivín, ktoré ničia stratosférickú ozónovú vrstvu, treba spomenúť freóny, zlúčeniny dusíka, výfukové plyny nadzvukových lietadiel a rakiet.

Za hlavný zdroj chlóru v atmosfére sa považujú fluórchlórované uhľovodíky, ktoré sú široko používané ako chladivá. Používajú sa nielen v chladiacich jednotkách, ale aj v mnohých domácich aerosólových nádobách s farbami, lakmi, insekticídmi. Molekuly freónu sú odolné a môžu byť transportované takmer nezmenené s atmosférickými hmotami na veľké vzdialenosti. Vo výškach 15 – 25 km (zóna maximálneho obsahu ozónu) sú vystavení ultrafialové lúče a rozkladajú sa za vzniku atómového chlóru.

Zistilo sa, že za posledné desaťročie strata ozónovej vrstvy predstavovala 12–15 % v polárnych a 4–8 % v stredných zemepisných šírkach. V roku 1992 boli zistené ohromujúce výsledky: oblasti so stratou ozónovej vrstvy až do 45% boli nájdené v šírke Moskvy. Už teraz, v dôsledku zvýšeného ultrafialového žiarenia, dochádza v Austrálii a na Novom Zélande k poklesu výnosov, k nárastu rakoviny kože.

Technogénne látky biosféry, ktoré majú škodlivý vplyv na biotu, sú klasifikované nasledovne (uvádza sa všeobecná klasifikácia platná nielen pre plynné látky). Podľa stupňa nebezpečenstva sú všetky škodlivé látky rozdelené do štyroch tried (tabuľka 2):

I - mimoriadne nebezpečné látky;

II - vysoko nebezpečné látky;

III - stredne nebezpečné látky;

IV - látky s nízkym rizikom.

Zaradenie škodlivej látky do triedy nebezpečnosti sa vykonáva podľa ukazovateľa, ktorého hodnota zodpovedá najvyššej triede nebezpečnosti.

Tu: A) je koncentrácia, ktorá pri dennej (okrem víkendu) práci v rozsahu 8 hodín, prípadne inom trvaní, najviac však 41 hodín týždenne, počas celej pracovnej praxe nemôže spôsobiť choroby alebo odchýlky zdravotného stavu zistené o. moderné metódy výskumu v procese práce alebo v odľahlých obdobiach života súčasných a nasledujúcich generácií;

B) - dávka látky, ktorá spôsobí smrť 50 % zvierat jednou injekciou do žalúdka;

C) - dávka látky, ktorá spôsobí smrť 50 % zvierat pri jedinej aplikácii na kožu;

D) - koncentrácia látky vo vzduchu, ktorá spôsobí smrť 50 % zvierat pri 2-4 hodinovej inhalačnej expozícii;

E) - pomer maximálnej prípustnej koncentrácie škodlivej látky vo vzduchu pri 20 ° C k priemernej smrteľnej koncentrácii pre myši;

E) - pomer priemernej letálnej koncentrácie škodlivej látky k minimálnej (prahovej) koncentrácii, ktorá spôsobí zmenu biologických ukazovateľov na úrovni celého organizmu, za hranicami adaptačných fyziologických reakcií;

G) - Pomer minimálnej (prahovej) koncentrácie, ktorá spôsobuje zmenu biologických parametrov na úrovni celého organizmu, za hranicou adaptačných fyziologických reakcií, k minimálnej (prahovej) koncentrácii, ktorá spôsobuje škodlivý účinok pri chronickom experimentujte 4 hodiny, 5x týždenne po dobu aspoň 4 -x mesiacov.

Tabuľka 2 Klasifikácia škodlivých látok

Indikátor	Norma pre triedu nebezpečnosti
(A) Maximálna povolená koncentrácia (MPC) škodlivých látok vo vzduchu pracovnej oblasti, mg / m 3
(B) Stredná letálna dávka pri injekcii do žalúdka (MAD), mg/kg				viac ako 5000
(B) Stredná letálna dávka pri aplikácii na kožu (MTD), mg/kg				viac ako 2500
(D) Stredná letálna koncentrácia vo vzduchu (TLC), mg/m3				viac ako 50 000
(E) Pomer možnosti inhalačnej otravy (POI)
(E) Zóna akútnej akcie (ZAZ)
(G) Chronická zóna (ZZhA)	nad 10,0

Nebezpečnosť látok znečisťujúcich ovzdušie pre ľudské zdravie závisí nielen od ich obsahu v ovzduší, ale aj od triedy nebezpečnosti. Na porovnávacie hodnotenie ovzdušia miest, regiónov s prihliadnutím na triedu nebezpečnosti škodlivín sa používa index znečistenia ovzdušia.

Jednotlivé a komplexné indexy znečistenia ovzdušia možno vypočítať pre rôzne časové intervaly – za mesiac, rok. Pri výpočtoch sa zároveň používajú priemerné mesačné a priemerné ročné koncentrácie znečisťujúcich látok.

Pre tie znečisťujúce látky, pre ktoré neboli stanovené MPC ( maximálna povolená koncentrácia ), je nastavený odhadované úrovne bezpečnej expozície (LISTY). Spravidla sa to vysvetľuje skutočnosťou, že neexistujú žiadne skúsenosti získané s ich používaním, ktoré by postačovali na posúdenie dlhodobých dôsledkov ich vplyvu na obyvateľstvo. Ak sa v technologických procesoch uvoľňujú látky a dostávajú sa do ovzdušia, pre ktoré neexistujú schválené MPC alebo SHEL, podniky sú povinné požiadať územné orgány Ministerstva prírodných zdrojov o stanovenie dočasných noriem. Navyše pre niektoré látky, ktoré z času na čas znečisťujú ovzdušie, boli stanovené len jednorazové MPC (napríklad pre formalín).

Pre niektoré ťažké kovy sa normalizuje nielen priemerný denný obsah v atmosférickom vzduchu (MPC ss), ale aj maximálna povolená koncentrácia počas jednotlivých meraní (MPC rz) vo vzduchu pracovnej oblasti (napríklad pre olovo - MPC ss = 0,0003 mg/m3 a MPC pz \u003d 0,01 mg/m3).

Štandardizované sú aj prípustné koncentrácie prachu a pesticídov v atmosférickom vzduchu. Takže pre prach obsahujúci oxid kremičitý závisí MPC od obsahu voľného SiO 2 v ňom, keď sa obsah SiO 2 zmení zo 70 % na 10 %, MPC sa zmení z 1 mg/m 3 na 4,0 mg/m 3 .

Niektoré látky majú jednosmerný škodlivý účinok, ktorý sa nazýva sumačný účinok (napríklad acetón, akroleín, anhydrid kyseliny ftalovej – skupina 1).

Antropogénne znečistenie atmosféry možno charakterizovať dĺžkou ich prítomnosti v atmosfére, rýchlosťou zvyšovania ich obsahu, mierou vplyvu, charakterom vplyvu.

Trvanie prítomnosti rovnakých látok je rozdielne v troposfére a stratosfére. CO 2 je teda prítomný v troposfére 4 roky a v stratosfére - 2 roky, ozón - 30-40 dní v troposfére a 2 roky v stratosfére a oxid dusnatý - 150 rokov (tam aj tam) .

Miera akumulácie znečistenia v atmosfére je rôzna (pravdepodobne súvisí s využiteľnou kapacitou biosféry). Takže obsah CO 2 sa zvyšuje o 0,4% ročne a oxidy dusíka - o 0,2% ročne.

Základné princípy hygienickej regulácie látok znečisťujúcich ovzdušie.

Hygienická štandardizácia znečistenia ovzdušia je založená na nasledujúcom kritériá škodlivosti znečistenia ovzdušia :

1. Za prípustnú možno uznať len takú koncentráciu látky v atmosférickom vzduchu, ktorá nemá na človeka priamy alebo nepriamy škodlivý a nepríjemný účinok, neznižuje jeho pracovnú schopnosť, neovplyvňuje jeho blaho a nálada.

2. Závislosť od škodlivých látok treba považovať za nepriaznivý moment a dôkaz neprípustnosti skúmanej koncentrácie.

3. Také koncentrácie škodlivých látok, ktoré nepriaznivo ovplyvňujú vegetáciu, klímu územia, priehľadnosť ovzdušia a životné podmienky obyvateľstva sú neprijateľné.

Riešenie otázky prípustného obsahu znečistenia ovzdušia je založené na myšlienke prítomnosti prahov pri pôsobení znečistenia.

Pri vedeckom zdôvodňovaní MPC škodlivých látok v atmosférickom ovzduší sa využíva princíp limitujúceho indikátora (prideľovanie podľa najcitlivejšieho indikátora). Ak je teda zápach cítiť v koncentráciách, ktoré nemajú škodlivý vplyv na ľudské telo a životné prostredie, prideľovanie sa vykonáva s prihliadnutím na prah zápachu. Ak látka pôsobí škodlivo na životné prostredie v nižších koncentráciách, potom sa pri hygienickej regulácii zohľadňuje prah účinku tejto látky na životné prostredie.

Pre látky znečisťujúce atmosférický vzduch boli v Rusku zavedené dve normy: jednorazová a priemerná denná MPC.

Maximálne jednorazové MPC je nastavené tak, aby sa zabránilo reflexným reakciám u ľudí (čuch, zmeny bioelektrickej aktivity mozgu, citlivosť očí na svetlo atď.) pri krátkodobom (do 20 minút) vystavení atmosférickým znečistenia a priemerný denný je nastavený tak, aby sa zabránilo ich resorpčným (všeobecne toxickým, mutagénnym, karcinogénnym a pod.) vplyvom.

Všetky zložky biosféry teda zažívajú kolosálny technogénny vplyv človeka. V súčasnosti sú všetky dôvody hovoriť o technosfére ako o „sfére nerozumu“.

Otázky na sebaovládanie

1. Skupinová klasifikácia prvkov biosféry V.I. Vernadského.

2. Aké faktory určujú úrodnosť pôdy?

3. Čo je to „hydrosféra“? Rozdelenie a úloha vody v prírode.

4. V akej forme sú škodlivé nečistoty prítomné v odpadových vodách a ako to ovplyvňuje výber metód čistenia odpadových vôd?

5. Charakteristické znaky rôznych vrstiev atmosféry.

6. Pojem škodlivá látka. Triedy nebezpečnosti škodlivých látok.

7. Čo je MPC? Jednotky merania MPC vo vzduchu a vo vode. Kde sú kontrolované MPC škodlivých látok?

8. Ako sú rozdelené zdroje emisií a emisií škodlivých látok do ovzdušia?

3.3 Cirkulácia látok v biosfére . Biosférický uhlíkový cyklus. Skleníkový efekt: mechanizmus výskytu a možné následky.

Procesy fotosyntézy organických látok pokračujú stovky miliónov rokov. Ale keďže Zem je konečné fyzické telo, akékoľvek chemické prvky sú tiež fyzikálne konečné. Zdá sa, že v priebehu miliónov rokov by sa mali vyčerpať. To sa však nedeje. Navyše človek tento proces neustále zintenzívňuje, čím zvyšuje produktivitu ekosystémov, ktoré vytvoril.

Všetky látky na našej planéte sú v procese biochemickej cirkulácie látok. Existujú 2 hlavné okruhy veľký alebo geologické a malý alebo chemický.

veľký okruh trvá milióny rokov. Spočíva v tom, že skaly podliehajú deštrukcii, produkty deštrukcie sú odnášané vodnými tokmi do oceánov alebo sa čiastočne vracajú na pevninu spolu so zrážkami. Procesy poklesu kontinentov a zdvíhanie morského dna na dlhú dobu vedú k návratu týchto látok na pevninu. A proces začína znova.

Malý okruh , ktorý je súčasťou väčšieho, sa vyskytuje na úrovni ekosystému a spočíva v tom, že živiny pôdy, vody, uhlíka sa hromadia v hmote rastlín, vynakladajú sa na stavbu tela a životných procesov. Produkty rozkladu pôdnej mikroflóry sa opäť rozkladajú na minerálne zložky dostupné pre rastliny a opäť sa podieľajú na prúdení hmoty.

Cirkulácia chemikálií z anorganického prostredia cez rastliny a živočíchy späť do anorganického prostredia pomocou slnečnej energie chemických reakcií je tzv. biochemický cyklus .

Zložitý mechanizmus evolúcie na Zemi určuje chemický prvok „uhlík“. Uhlík - neoddeliteľná súčasť hornín a vo forme oxidu uhličitého je obsiahnutá v časti atmosférického vzduchu. Zdrojmi CO2 sú sopky, dýchanie, lesné požiare, spaľovanie paliva, priemysel atď.

Atmosféra si intenzívne vymieňa oxid uhličitý so svetovými oceánmi, kde je ho 60-krát viac ako v atmosfére, pretože. CO 2 je vysoko rozpustný vo vode (čím nižšia teplota, tým vyššia rozpustnosť, t.j. viac v nízkych zemepisných šírkach). Oceán funguje ako obrovská pumpa: v chladných oblastiach pohlcuje CO 2 a v trópoch ho čiastočne „vyfukuje“.

Nadbytočný oxid uhoľnatý v oceáne sa spája s vodou a vytvára kyselinu uhličitú. V spojení s vápnikom, draslíkom, sodíkom vytvára stabilné zlúčeniny vo forme uhličitanov, ktoré sa usadzujú na dne.

Fytoplanktón v oceáne absorbuje oxid uhličitý počas fotosyntézy. Mŕtve organizmy padajú na dno a stávajú sa súčasťou sedimentárnych hornín. To ukazuje interakciu veľkého a malého obehu látok.

Uhlík z molekuly CO 2 počas fotosyntézy je zahrnutý v zložení glukózy a potom v zložení zložitejších zlúčenín, z ktorých sú postavené rastliny. Následne sa prenášajú po potravinových reťazcoch a tvoria tkanivá všetkých ostatných živých organizmov v ekosystéme a vracajú sa späť do prostredia ako súčasť CO 2 .

Uhlík je prítomný aj v rope a uhlí. Spálením paliva človek dokončí aj kolobeh uhlíka obsiahnutého v palive – takto biotechnické uhlíkový cyklus.

Zvyšná hmota uhlíka sa nachádza v karbonátových ložiskách oceánskeho dna (1,3-10t), v kryštalických horninách (1-10t), v uhlí a rope (3,4-10t). Tento uhlík sa zúčastňuje ekologického cyklu. Život na Zemi a plynová bilancia atmosféry je udržiavaná relatívne malým množstvom uhlíka (5-10 ton).

Je rozšírený názor, že globálne otepľovanie a jeho dôsledky nás ohrozujú v dôsledku priemyselnej výroby tepla. To znamená, že všetka energia spotrebovaná v každodennom živote, priemysle a doprave ohrieva Zem a atmosféru. Najjednoduchšie výpočty však ukazujú, že zahrievanie Zeme Slnkom je o mnoho rádov vyššie ako výsledky ľudskej činnosti.

Za pravdepodobnú príčinu globálneho otepľovania vedci považujú aj zvýšenie koncentrácie oxidu uhličitého v zemskej atmosfére. Práve on spôsobuje tzv « skleníkový efekt ».

Čo je skleníkový efekt ? S týmto javom sa stretávame veľmi často. Je všeobecne známe, že pri rovnakej dennej teplote je nočná teplota iná, v závislosti od oblačnosti. Oblačnosť pokrýva Zem ako prikrývka a zamračená noc je o 5-10 stupňov teplejšia ako bezoblačná pri rovnakej dennej teplote. Ak však mraky, ktoré sú najmenšími kvapkami vody, neumožňujú prechod tepla aj von, aj zo Slnka na Zem, potom oxid uhličitý funguje ako dióda – teplo zo Slnka prichádza na Zem, ale nie späť.

Ľudstvo míňa obrovské množstvo prírodných zdrojov, spaľuje stále viac fosílnych palív, v dôsledku čoho sa zvyšuje percento oxidu uhličitého v atmosfére a neuvoľňuje sa do vesmíru. Infra červená radiácia z ohriateho povrchu Zeme, vytvárajúc „ skleníkový efekt". Dôsledkom ďalšieho zvyšovania koncentrácie oxidu uhličitého v atmosfére môže byť globálne otepľovanie a zvýšenie teploty Zeme, čo následne povedie k takým dôsledkom, ako je topenie ľadovcov a zvyšovanie hladiny od svetového oceánu o desiatky či dokonca stovky metrov, mnohé pobrežné mestá sveta.

Ide o možný scenár vývoja udalostí a dôsledkov globálneho otepľovania, ktorého príčinou je skleníkový efekt. Aj keby sa však roztopili všetky ľadovce Antarktídy a Grónska, hladina svetového oceánu stúpne maximálne o 60 metrov. Ale to je extrémny, hypotetický prípad, ktorý môže nastať len pri náhlom roztopení ľadovcov Antarktídy. A na to musí byť v Antarktíde stanovená kladná teplota, čo môže byť len dôsledok katastrofy v planetárnom meradle (napríklad zmena sklonu zemskej osi).

Medzi zástancami „skleníkovej katastrofy“ nepanuje jednotný názor na jej pravdepodobný rozsah a tí najsmerodajnejší z nich nesľubujú nič strašné. Hraničné oteplenie v prípade zdvojnásobenia koncentrácie oxidu uhličitého môže byť maximálne 4°C. Navyše je pravdepodobné, že s globálnym otepľovaním a stúpajúcimi teplotami sa hladina oceánu nezmení, ba naopak, bude klesať. S nárastom teploty totiž zosilnejú aj zrážky a topenie okrajov ľadovcov môže byť kompenzované zvýšeným snežením v ich centrálnych častiach.

Teda problém skleníkového efektu a ním spôsobeného globálneho otepľovania, ako aj ich možných dôsledkov, hoci objektívne existuje, rozsah týchto javov je dnes zjavne zveličený. V každom prípade si vyžadujú veľmi dôkladný výskum a dlhodobé pozorovanie.

Medzinárodný kongres klimatológov, ktorý sa konal v októbri 1985, bol venovaný analýze možných klimatických dôsledkov skleníkového efektu. vo Villachu (Rakúsko). Účastníci kongresu dospeli k záveru, že už mierne oteplenie podnebia povedie k citeľnému zvýšeniu vyparovania z hladiny Svetového oceánu, čo má za následok zvýšenie množstva letných a zimných zrážok nad kontinentmi. Toto zvýšenie nebude rovnomerné. Počíta sa s tým, že cez juh Európy sa od Španielska až po Ukrajinu bude tiahnuť pás, v rámci ktorého množstvo zrážok zostane rovnaké ako teraz, alebo dokonca mierne klesne. Na sever od 50° (toto je zemepisná šírka Charkova) sa v Európe aj v Amerike bude postupne zvyšovať s výkyvmi, ktoré pozorujeme v poslednom desaťročí. V dôsledku toho sa prietok Volhy zvýši a Kaspické more nie je ohrozené poklesom hladiny. To bol hlavný vedecký argument, ktorý nakoniec umožnil opustiť projekt prenesenia časti toku severných riek do Volhy.

Najpresnejšie a najpresvedčivejšie údaje o možných dôsledkoch skleníkového efektu poskytujú paleogeografické rekonštrukcie, ktoré zostavili špecialisti študujúci geologickú históriu Zeme za posledných milión rokov. Koniec koncov, v tejto „nedávnej“ dobe geologickej histórie bola klíma Zeme vystavená veľmi prudkým globálnym zmenám. V epochách chladnejších ako dnes pokrýval kontinentálny ľad, podobne ako tie, ktoré teraz zadržiavajú Antarktídu a Grónsko, celú Kanadu a celú severnú Európu vrátane miest, kde teraz stojí Moskva a Kyjev. V krymskej tundre sa potulovali stáda sobov a huňatých mamutov a Severný Kaukaz, tam teraz nachádzajú pozostatky ich kostier. A počas medziľadových epoch bola zemská klíma oveľa teplejšia ako súčasná: kontinentálny ľad v Severnej Amerike a Európe sa roztopili, na Sibíri sa večne zamrznutá pôda roztopila o mnoho metrov, morský ľad zmizol pri našich severných pobrežiach, lesná vegetácia, súdiac podľa fosílnych spór a peľových spektier, sa rozšírila na územie modernej tundry. Cez pláne Strednej Ázie tiekli mohutné riečne prúdy, ktoré naplnili povodie Aralského jazera vodou až po značku plus 72 metrov, mnohé z nich odvádzali vodu do Kaspického mora. Púšť Karakum v Turkménsku je roztrúsenými nánosmi piesku týchto starých kanálov.

Vo všeobecnosti bola fyzicko-geografická situácia počas teplých medziľadových epoch na celom území bývalého ZSSR priaznivejšia ako teraz. Rovnako to bolo v škandinávskych krajinách a krajinách strednej Európy.

Žiaľ, až doteraz sa do diskusie o probléme skleníkového efektu nezapájali geológovia, ktorí študujú geologickú históriu posledných miliónov rokov vývoja našej planéty. A geológovia by mohli urobiť cenné doplnky k existujúcim nápadom. Predovšetkým je zrejmé, že pre správne posúdenie možných dôsledkov skleníkového efektu by sa mali širšie využívať paleografické údaje o minulých epochách výrazného globálneho otepľovania klímy. Analýza takýchto údajov, ktoré sú dnes známe, nám umožňuje myslieť si, že skleníkový efekt, na rozdiel od všeobecného presvedčenia, neprináša národom našej planéty žiadne katastrofy. Naopak, v mnohých krajinách vrátane Ruska vytvorí priaznivejšie klimatické podmienky ako teraz.

Otázky na sebaovládanie

1. Podstata hlavných biochemických obehov látok.

2. Čo je to biochemický uhlíkový cyklus?

3. Čo sa myslí pod pojmom „skleníkový efekt“ a s čím sa spája? Vaše krátke zhodnotenie problému.

4. Hrozí podľa vás globálne otepľovanie? Svoju odpoveď zdôvodnite

Autonómna vzdelávacia inštitúcia vyššieho odborného vzdelávania

Leningradský Štátna univerzita ich. A. S. Puškin

SPRÁVA

na túto tému:

Interakcia litosféry, hydrosféry a atmosféry.

filologickej fakulte, Kurz 1

Dozorca: lekár biologické vedy,

Profesor Feodor Efimovič Iljin.

Petrohrad-Puškin

1. Úvod.

2. Zložky biosféry.

3. Interakcia atmosféry, litosféry a hydrosféry.

4. Záver.

5. Zdroje.

Úvod.

Životné prostredie- nevyhnutná podmienka života a činnosti spoločnosti. Slúži ako jeho biotop, najdôležitejší zdroj zdrojov a má veľký vplyv na duchovný svet ľudí.

Prírodné prostredie bolo vždy zdrojom ľudskej existencie. Interakcia medzi človekom a prírodou sa však zmenila inak historické éry a procesy spájajúce hydrosféru, atmosféru a litosféru sú konštantné.

V. V. Dokuchaev, ktorý objavil zákon geografického zónovania, poznamenal, že v prírode šesť prírodné zložky: zemská kôra litosféry, vzduch atmosféry, voda hydrosféry, flóra a fauna biosféry, ako aj pôda si neustále navzájom vymieňajú hmotu a energiu.

Tri zložky biosféry – hydrosféra, atmosféra a litosféra – spolu úzko súvisia a tvoria jeden funkčný systém.

Zložky biosféry.

Biosféra(z gréckeho bios - život; sphaire - guľa) - škrupina Zeme, ktorej zloženie, štruktúra a energia sú určené kombinovanou činnosťou živých organizmov.

Biosféra pokrýva hornú časť zemskej kôry (pôda, materská hornina), súbor vodných útvarov (hydrosféra), nižšia časť atmosféra (troposféra a čiastočne stratosféra) (obr. 1). Hranice sféry života sú určené podmienkami nevyhnutnými pre existenciu organizmov. Horná hranica života je obmedzená intenzívnou koncentráciou ultrafialových lúčov, malými atmosferický tlak a nízkej teplote. Len v pásme kritických ekologických podmienok v nadmorskej výške 20 km nižších organizmov- spóry baktérií a húb. Teplo vnútro zemskej kôry (nad 100 °C) obmedzuje spodnú hranicu života. Anaeróbne mikroorganizmy sa nachádzajú v hĺbke 3 km.

Biosféra zahŕňa časti hydrosféry, atmosféry a litosféry.

Hydrosféra- jedna zo schránok Zeme. Zjednocuje všetky voľné vody (vrátane Svetového oceánu, suchozemské vody (rieky, jazerá, močiare, ľadovce), podzemné vody), ktoré sa môžu pohybovať pod vplyvom slnečnej energie a gravitačných síl, presúvať sa z jedného stavu do druhého. Hydrosféra je úzko prepojená s ostatnými obalmi Zeme – atmosférou a litosférou.

V hydrosfére je sústredená takmer celá masa vodíka a kyslíka, ako aj sodík, draslík, horčík, bór, síra, chlór a bróm, ktorých zlúčeniny sú vysoko rozpustné v prírodných vodách; 88 % celkovej hmotnosti uhlíka v biosfére je rozpustených vo vodách hydrosféry. Prítomnosť látok rozpustených vo vode je jednou z podmienok existencie živých vecí.

Plocha hydrosféry je 70,8% povrchu zemegule. Podiel povrchových vôd v hydrosfére je veľmi malý, ale sú mimoriadne aktívne (menia sa v priemere každých 11 dní), a to je začiatok tvorby takmer všetkých zdrojov sladkej vody na súši. Množstvo sladkej vody je 2,5 % z celkového množstva, pričom takmer dve tretiny tejto vody obsahujú ľadovce Antarktídy, Grónska, polárne ostrovy, ľadové kryhy a ľadovce, horské štíty. Podzemná voda je v rôznych hĺbkach (do 200 m alebo viac); hlboké podzemné vodonosné vrstvy sú mineralizované a niekedy aj slané. Okrem vody v samotnej hydrosfére, vodnej pary v atmosfére, podzemnej vody v pôdach a zemskej kôre existuje biologická voda v živých organizmoch. S celkovou hmotnosťou živej hmoty v biosfére 1400 miliárd ton je hmotnosť biologickej vody 80% alebo 1120 miliárd ton.

Prevažná časť hydrosférických vôd je sústredená vo Svetovom oceáne, ktorý je hlavným uzatváracím článkom kolobehu vody v prírode. Väčšinu odparujúcej sa vlhkosti uvoľňuje do atmosféry.

Litosféra Zeme pozostáva z dvoch vrstiev: zemskej kôry a časti vrchného plášťa. Zemská kôra je najvzdialenejší pevný obal zeme. Kôra nie je jedinečný útvar, ktorý je vlastný len Zemi, pretože. nachádza na väčšine planét terestriálnej skupiny, satelit Zeme - Mesiac a satelity obrovských planét: Jupiter, Saturn, Urán a Neptún. Avšak iba na Zemi existujú dva typy kôry: oceánska a kontinentálna.

oceánska kôra pozostáva z troch vrstiev: vrchný sedimentárny, stredný čadič a spodný gabro-serpentinit, ktorý bol donedávna súčasťou zloženia čadiča. Jeho hrúbka sa pohybuje od 2 km v zónach stredooceánskych chrbtov do 130 km v subdukčných zónach, kde oceánska kôra ponorí sa do plášťa.

Sedimentárna vrstva pozostáva z piesku, nánosov zvyškov zvierat a vyzrážaných minerálov. Na jej báze sa často vyskytujú tenké kovonosné sedimenty, ktoré sú pozdĺžne nejednotné, s prevahou oxidov železa.

Čadičovú vrstvu v hornej časti tvoria tholeiitické čadičové lávy, ktoré sa nazývajú aj vankúšové lávy, pretože charakteristickú formu. Je vystavený na mnohých miestach susediacich so stredooceánskymi hrebeňmi.

Gabro-serpentinitová vrstva leží priamo nad vrchným plášťom.

kontinentálnej kôry, ako už názov napovedá, leží pod kontinentmi Zeme a veľké ostrovy. Podobne ako oceánska kontinentálna kôra pozostáva z troch vrstiev: vrchnej sedimentárnej, strednej granitickej a spodnej čadičovej. Hrúbka tohto typu kôry pod mladými horami dosahuje 75 km, pod rovinami je od 35 do 45 km, pod ostrovnými oblúkmi je znížená na 20-25 km.

Sedimentárnu vrstvu kontinentálnej kôry tvoria: ílové usadeniny a uhličitany plytkých morských panví.

Žulová vrstva zemskej kôry vzniká v dôsledku invázie magmy do trhlín v zemskej kôre. Skladá sa z oxidu kremičitého, hliníka a iných minerálov. V hĺbkach 15-20 km sa často sleduje Konradova hranica, ktorá oddeľuje vrstvy žuly a čadiča.

Vrstva čadiča vzniká pri výleve bazaltových (čadičových) láv na zemský povrch v zónach vnútrodoskového magmatizmu. Čadič je ťažší ako žula a obsahuje viac železa, horčíka a vápnika.

Celková váha zemská kôra sa odhaduje na 2,8 × 1019 ton, čo je len 0,473 % hmotnosti celej planéty Zem.

Vrstva pod zemskou kôrou sa nazýva plášť. Zemskú kôru zospodu oddeľuje od vrchného plášťa Mohorovičova alebo Moho hranica, ktorú v roku 1909 stanovil chorvátsky geofyzik a seizmológ Andrei Mohorovič.

Plášť Je rozdelená vrstvou Golitsyn na hornú a dolnú vrstvu, pričom hranica medzi nimi prebieha v hĺbke asi 670 km. V rámci horného plášťa vyniká astenosféra - lamelárna vrstva, v rámci ktorej klesajú rýchlosti seizmických vĺn.

Litosféra Zeme je rozdelená na platformy. Platformy- Ide o relatívne stabilné oblasti zemskej kôry. Vznikajú na mieste predtým existujúcich vysoko mobilných zvrásnených štruktúr, ktoré vznikli pri uzatváraní geosynklinálnych systémov ich postupnou premenou na tektonicky stabilné oblasti.

Litosférické platformy prežívajú vertikálne oscilačné pohyby: ísť hore alebo dole. Podobné pohyby sú spojené s pohybmi, ktoré sa opakovali počas celého obdobia geologická história Krajiny transgresie a regresie mora.

V Strednej Ázii je s najnovšími tektonickými pohybmi platforiem spojený vznik horských pásov Strednej Ázie: Tien Shan, Altaj, Sayan atď. Takéto pohoria sa nazývajú oživené (epiplatformy alebo epiplatformné orogénne pásy alebo sekundárne orogény). Vznikajú počas epoch orrogenézy v oblastiach susediacich s geosynklinálnymi pásmi.

Atmosféra- plynný obal obklopujúci planétu Zem, jedna z geosfér. Jeho vnútorný povrch pokrýva hydrosféru a čiastočne aj zemskú kôru, zatiaľ čo jeho vonkajší povrch hraničí s blízkozemskou časťou kozmického priestoru. Za atmosféru sa považuje oblasť okolo Zeme, v ktorej plynné prostredie rotuje spolu so Zemou ako celkom; Pri tejto definícii prechádza atmosféra do medziplanetárneho priestoru postupne, v exosfére, ktorá začína vo výške asi 1000 km od povrchu Zeme, možno hranicu atmosféry podmienečne ťahať aj vo výške 1300 km.

Atmosféra Zeme vznikla v dôsledku dvoch procesov: vyparovanie látky kozmických telies pri ich páde na Zem a uvoľňovanie plynov pri sopečných erupciách (odplyňovanie zemského plášťa). S oddelením oceánov a vznikom biosféry sa atmosféra zmenila v dôsledku výmeny plynov s vodou, rastlinami, zvieratami a produktmi ich rozkladu v pôdach a močiaroch.

Atmosféru Zeme v súčasnosti tvoria najmä plyny a rôzne nečistoty (prach, kvapky vody, ľadové kryštály, morské soli, splodiny horenia). Koncentrácia plynov, ktoré tvoria atmosféru, je takmer konštantná, s výnimkou vody (H2O) a oxidu uhličitého (CO2).

Atmosférické vrstvy: 1 troposféra, 2 tropopauza, 3 stratosféra, 4 stratopauza, 5 mezosféra, 6 mezopauza, 7 termosféra, 8 termopauza

Ozónová vrstva je súčasťou stratosféry v nadmorskej výške 12 až 50 km (v tropických šírkach 25-30 km, v miernych šírkach 20-25, v polárnych 15-20), pričom najvyšší obsah ozónu vzniká v dôsledku tzv. vystavím sa ultrafialové žiarenie Slnko na molekulárnom kyslíku (O2). Zároveň s najväčšia intenzita, práve v dôsledku procesov disociácie kyslíka, ktorého atómy potom tvoria ozón (O3), dochádza k absorpcii blízkej (do viditeľného svetla) časti ultrafialového žiarenia slnečného spektra. Navyše, disociácia ozónu pod vplyvom ultrafialového žiarenia vedie k absorpcii jeho najtvrdšej časti.