Tab. 1. Mušle Zeme

názov	ATMOSFÉRA	HYDROSFÉRA	BIOSFÉRA
Popis	Vzduchová škrupina, ktorej spodné hranice prebiehajú pozdĺž povrchu hydrosféry a litosféry a horná sa nachádza vo vzdialenosti asi 1 000 km. Pozostáva z ionosféry, stratosféry a troposféry.	Zaberá 71% povrchu Zeme. Priemerná slanosť- 35 g/l, teplota kolíše od 3-32 °C. Slnečné lúče prenikajú do hĺbky 200 m a ultrafialové - až 800 m.	Zahŕňa všetky živé organizmy, ktoré obývajú atmosféru, hydrosféru a litosféru.
názov	LITOSFÉRA	PYROSFÉRA	CENTROSPHERE
Popis	Pevná, kamenná škrupina, 5-80 km vysoká.	Ohnivá škrupina, ktorá sa nachádza priamo pod litosférou.	Tiež sa nazýva jadro Zeme. Nachádza sa v hĺbke 1800 km. Pozostáva z kovov: železo (Fe), nikel (Ni).

Definícia.Litosféra - Toto je pevná škrupina Zeme pozostávajúca zo zemskej kôry a hornej vrstvy - plášťa. Jeho hrúbka je iná, napríklad na kontinentoch - od 40 do 80 km a pod morom a oceánmi - 5 - 10 km. Zloženie zemskej kôry zahŕňa osem prvkov (tab. 2, obr. 2-9).

Tab. 2. Zloženie zemskej kôry

názov	Obrázok	názov	Obrázok
Kyslík (O 2)	Ryža. 2. Kyslík ()	Železo (Fe)
kremík (Si)		horčík (Mg)
vodík (H 2)		vápnik (Ca)
hliník (Al)	Ryža. 5. Hliník ()	sodík (Na)

Litosféra Zeme nie je jednotná. Mnohí vedci sa domnievajú, že je rozdelený hlbokomorskými zlomami na samostatné časti - dosky. Tieto dosky sú v neustálom pohybe. Vďaka zmäkčenej vrstve plášťa nie je tento pohyb pre človeka viditeľný, pretože sa vyskytuje veľmi pomaly. Ale keď sa dosky zrazia, môžu vzniknúť zemetrasenia, sopky, pohoria. Vo všeobecnosti je celková plocha Zeme 148 miliónov km2, z čoho je 133 miliónov km2 obývateľných.

Definícia.Pôda- toto je horná úrodná vrstva zeme, ktorá je biotopom mnohých živých organizmov. Pôda je spojovací odkaz medzi hydro-, lito- a atmosférou. Litosféra je nevyhnutná pre rastliny, huby, zvieratá a ľudí, preto je dôležité ju chrániť a chrániť. Uvažujme o hlavných zdrojoch znečistenia litosféry (tabuľka 3, obr. 10-14).

Tab. 3. Zdroje znečistenia litosféry

	Popis	Obrázok
	Obytné budovy a inžinierske siete, z ktorých je veľké množstvo stavebnej sute, potravinového odpadu.	Ryža. 10. Smeti, odpad ()
	Negatívny vplyv je tiež priemyselné podniky, pretože ich kvapalné, pevné a plynné odpady sa dostávajú do litosféry.	Ryža. 11. Odpady z priemyselných podnikov ()
	Vplyv poľnohospodárstvo vyjadrené v znečistení biologickým odpadom a pesticídmi.	Ryža. 12. Poľnohospodársky odpad ()
	rádioaktívny odpad, v dôsledku černobyľskej katastrofy produkty uvoľňovania a polčasu rozpadu rádioaktívnych látok nepriaznivo ovplyvňujú akýkoľvek živý organizmus.	Ryža. 13. Rádioaktívny odpad ()
	Výpary z dopravy pochádzajúcich z transportu, ktoré sa usadzujú v pôde a vstupujú do kolobehu látok.	Ryža. 14. Výfuk ()

Výfukové plyny obsahujú veľa ťažkých kovov. Vedci teda vypočítali, že najväčšie množstvo ťažkých kovov dopadá na tie pôdy, ktoré sú v tesnej blízkosti diaľnic, v ktorých môže byť koncentrácia ťažkých kovov 30-krát vyššia, ako je norma. Príklady ťažkých kovov: olovo (Pb), meď (Cu), kadmium (Cd).

Každý by mal pochopiť, aké dôležité je udržiavať biotopy živých organizmov čo najčistejšie. Na tento účel mnohí vedci vyvíjajú metódy boja proti znečisťujúcim látkam (tabuľka 4).

Tab. 4. Metódy kontroly znečistenia

	Charakteristika metódy
	Organizácia povolených skládok odpadov, ktoré zaberajú obrovské plochy a odpad, ktorý obsahujú, si vyžaduje dlhodobé spracovanie za účasti mikroorganizmov a kyslíka. V súlade s tým sa do zemskej atmosféry uvoľňujú škodlivé toxické látky. Vedie aj k rozmnožovaniu hlodavcov a hmyzu, ktoré sú prenášačmi chorôb.
	Viac efektívnym spôsobom je organizácia spaľovní odpadu, hoci spaľovaním odpadu sa do atmosféry Zeme uvoľňujú aj toxíny. Snažili sa ich prečistiť vodou, no potom sa tieto látky dostávajú do hydrosféry.
	Najlepšia metóda je organizácia závodov na spracovanie odpadu, pričom časť odpadu sa spracuje na kompost, ktorý je možné využiť v poľnohospodárstve. Časť nekompostovateľných látok je možné opätovne použiť. Príklady: plasty, sklo.

Likvidácia odpadu je teda problémom celého ľudstva: jednotlivých štátov aj každého človeka.

Definícia.Hydrosféra- vodný obal Zeme (schéma 1).

Schéma 1. Zloženie hydrosféry

95,98 % - moria a oceány;

2% - ľadovce;

2% - podzemná voda;

0,02% - suchozemské vody: rieky, jazerá, močiare.

Hydrosféra hrá dôležitú úlohu v živote planéty. Akumuluje teplo a rozvádza ho na všetky kontinenty. Z povrchu Svetového oceánu sa tvorí aj plynná vodná para, ktorá následne padá spolu so zrážkami na pevninu. Hydrosféra teda interaguje s atmosférou, tvoriac oblaky, a s litosférou, ktorá padá na zem spolu so zrážkami.

Voda - jedinečná látka, bez ktorého sa žiadny organizmus nezaobíde, keďže sa podieľa na všetkých metabolických procesoch. Voda na Zemi môže byť v rôznych stavoch agregácie.

Kedysi vo vode vznikli úplne prvé živé organizmy. A aj dnes sú všetky živé organizmy v úzkom vzťahu s vodou.

Výrobné a priemyselné podniky sa snažia sústrediť v bezprostrednej blízkosti vodných plôch: riek alebo veľkých jazier. V modernom svete je voda hlavným faktorom určujúcim produkciu a často sa na nej podieľa.

Význam hydrosféry možno len ťažko preceňovať, najmä teraz, keď sa tempo rastu zásob a spotreby vody každým dňom zvyšuje. Mnohé štáty nemajú pitnú vodu v požadovanom množstve, preto je našou úlohou udržiavať vodu čistú.

Uvažujme o hlavných zdrojoch znečistenia hydrosféry (tabuľka 5).

Tab. 5. Zdroje znečistenia hydrosféry

Tab. 6. Opatrenia na ochranu čistej vody

Ľudský faktor je dnes hlavným ovplyvňujúcim článkom prírody, na všetky živé organizmy bez výnimky. Netreba však zabúdať, že biosféra sa bez nás zaobíde, no my bez nej nemôžeme žiť. Musíme sa naučiť žiť v súlade s prírodou, a preto musíme pestovať ekologické myslenie.

Nasledujúca lekcia bude venovaná opatreniam, ktoré sa prijímajú na záchranu života na Zemi.

Bibliografia

1. Melchakov L.F., Skatnik M.N., Prírodopis: učebnica. pre 3,5 bunky. priem. škola - 8. vyd. - M.: Osveta, 1992. - 240 s.: chor.
2. Pakulová V.M., Ivanová N.V. Povaha: neživá a živá 5. - M .: Drop.
3. Eskov K.Yu. a ďalšie / vyd. Vakhrusheva A.A. Prírodopis 5. - M.: Balass.

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

Domáca úloha

1. Melchakov L.F., Skatnik M.N., Prírodoveda: Proc. pre 3,5 bunky. priem. škola - 8. vyd. - M.: Osveta, 1992. - s. 233, zadávacie otázky. 13.
2. Povedzte nám, čo viete o metódach nakladania so znečisťujúcimi látkami v litosfére.
3. Povedzte nám o metódach zachovania čistej hydrosféry.
4. * Pripravte si abstrakt

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 sa pri vzniku Zeme nachádzali v pevnom skupenstve alebo boli súčasťou pevných chemických zlúčenín. Z týchto prvkov prevláda O, Si, Mg, Fe. Podľa moderných predstáv sa zloženie zemského plášťa považuje za blízke zloženiu kamenných meteoritov. 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 zo schránok zemegule priamo pod zemskou kôrou. 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).

Dôležitý štrukturálny znak 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 má vrchný plášť dôležitú úlohu; napríklad sa predpokladá, že zemská kôra vznikla roztavením z látky vrchného plášťa , že tektonické pohyby sú spojené s pohybmi v hornom plášti; Zvyčajne sa verí, 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 sa nachádza 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 náhle 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 krajinách- do 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 podmienenými názvami: pre hornú časť - "žulová" vrstva (rýchlosť pozdĺžnych vĺn je až 6,4 km / s), pre spodnú časť - "čadičovú" vrstvu (6,4 - 7,6 km/s). Vrstva „žuly“ je zjavne zložená zo granitov a rúl a vrstva „čadiča“ je zložená z čadičov, gabra a veľmi silne metamorfovaných sedimentárnych hornín v rôznom pomere. 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; k tomu ešte vo väčšej miere dochádza pri prechode zo zemskej kôry do podložia.

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 neustále pohyby a zmeniť. 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. Niet pochýb, že hlavné príčiny vývoja zemskej kôry ležia v hlbšom vnútri zeme; 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 alebo iných prvkov) alebo jeho oxidy, ktoré pôsobením vysoký tlak získať kovové vlastnosti. Existujú názory, že jadro vzniklo gravitačnou diferenciáciou primárnej Zeme počas jej rastu alebo neskôr (prvýkrát to 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 . Najpravdepodobnejšie je, že Mohorovic povrch oddeľuje vrstvy rôzneho chemického zloženia. 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 najbežnejších prvkov v zemskej kôre 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: v prudkom poklese relatívneho obsahu Al a najmä Si (v dôsledku malej veľkosti ich atómov a u kremíka ešte vo väčšej miere iónov v jeho kyslíkatých zlúčeninách), ešte jasnejšie sa 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); relatívne vysoké obsahy prvkov, ktoré sú produktmi rádioaktívneho rozpadu (medzi inertnými plynmi Pb, Bi, ale 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. Preto má atómový vodík a hélium tendenciu presúvať sa do horných vrstiev atmosféry a odtiaľ, nedržané zemskou gravitáciou, sa rozptýlia do vesmíru. Vodík sa ešte úplne nestratil, keďže väčšina je súčasťou chemických zlúčenín – vody, hydroxidov, hydrouhličitanov, hydrokremičitanov, Organické zlúčeniny a iné.A hélium, čo je inertný plyn, neustále vzniká ako produkt rádioaktívneho rozpadu ťažkých atómov.

Zemská kôra je teda v podstate balík aniónov kyslíka navzájom spojených iónmi kremíka a kovu, t.j. pozostáva takmer výlučne z kyslíkatých zlúčenín, hlavne z 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 množstva obsahu konkrétneho prvku v konkrétnom prostredí sa používa pojem „clark“. Tento výraz je spojený s menom F.U. Clark, americký geochemik, ktorý sa po prvý raz na základe rozsiahleho analytického materiálu podujal na výpočet priemerných obsahov chemických prvkov v rôznych typoch hornín 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 clarkes je určite nevyhnutné pre správne pochopenie zákonitostí procesov migrácie 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. Keď sa clarke znižuje, aktívna koncentrácia prvku sa znižuje a pre nezávislú tuhú fázu je nemožné vyzrážať sa z vodných roztokov a iných metód na tvorbu 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 prírodných procesoch je odlišné. S je hlavným prvkom mnohých prírodných procesov. Hrá sírovodík veľkú rolu pri chemických procesoch prebiehajúcich v dnových sedimentoch a v hĺbkach zemskej kôry, pri tvorbe usadenín množstva kovov. Síra tvorí samostatné minerály (sulfidy, sírany). Selenovodík nehrá významnú úlohu v prírodných procesoch. Selén sa nachádza v rozptýlenom stave ako nečistota v mineráloch tvorených inými prvkami. Rozdiely medzi K a Cs, Si a Ge sú podobné.

Jedným z najdôležitejších rozdielov medzi geochémiou a chémiou je, že geochémia zohľadňuje iba tie chemické interakcie, ktoré sa realizujú v špecifických prírodných podmienkach. 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 potrebné okrem čírosti prvku 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 vytvárať zvýšené koncentrácie s vysokými hodnotami CC - zriedkavé(Sn, Be atď.).

Rozdiely v dosiahnutých hodnotách QC sú spôsobené inú rolu niektoré prvky v dejinách materiálno-technickej činnosti ľudstva (od staroveku známe kovy s nízkym obsahom klarov Au, Cu, Sn, Pb, Hg, Ag ... - a bežnejšie Al, Zr ...).

Dôležitú úlohu v procesoch koncentrácie a rozptylu prvkov v zemskej kôre zohráva 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, nadobúda vedúci význam ako hlavný faktor zákonitosti 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 sú chemické vlastnosti, tým dokonalejší je 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 sú atómy rubídia schopné nahradiť atómy draslíka v jeho zlúčeninách.

Rozdelenie chemických prvkov na makro- a mikroprvky a tie na vzácne a rozptýlené je veľmi dôležité, pretože v prírode nie všetky chemické prvky tvoria nezávislé zlúčeniny. 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. Prvýkrát upozornila na prítomnosť tohto typu izomorfizmu koniec XIX v. 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.

Ďalšími možnosťami hľadania rozptýlených atómov prvkov v zemskej kôre je ich lokalizácia v defektoch kryštálová mriežka, vo svojich dutinách, a tiež v adsorbovanom stave na povrchu iných častíc, vrátane koloidných.

Planétu Zem tvorí litosféra (pevné teleso), atmosféra (vzduchový obal), hydrosféra (vodný obal) a biosféra (sféra rozšírenia živých organizmov). Medzi týmito sférami Zeme je blízky vzťah v dôsledku obehu hmoty a energie.

Litosféra. Zem je guľa alebo sféroid, trochu sploštený na póloch, s obvodom okolo rovníka asi 40 000 km.

V štruktúre zemegule sa rozlišujú tieto škrupiny alebo geosféry: samotná litosféra (vonkajšia kamenná škrupina) s hrúbkou asi 50 ... 120 km, plášť siahajúci do hĺbky 2900 km a jadro - od 2900 do 3680 km.

Podľa najbežnejších chemických prvkov, z ktorých sa skladá zemský obal, sa delí na vrchný - sialitický, ktorý siaha do hĺbky 60 km a má hustotu 2,8 ... s hustotou 3,0...3,5 g /cm3. Názvy „siallitické“ (sial) a „simatické“ (sima) škrupiny pochádzajú z označení prvkov Si (kremík), Al (hliník) a Mg (horčík).

V hĺbke 1200 až 2900 km je stredná guľa s hustotou 4,0...6,0 g/cm3. Táto škrupina sa nazýva „ruda“, pretože obsahuje veľké množstvo železa a iných ťažkých kovov.

Hlbšie ako 2900 km je jadro zemegule s polomerom asi 3500 km. Jadro pozostáva hlavne z niklu a železa a má vysokú hustotu (10...12 g/cm3).

Podľa fyzikálnych vlastností je zemská kôra heterogénna, delí sa na kontinentálne a oceánske typy. Priemerná hrúbka kontinentálnej kôry je 35...45 km, maximálna hrúbka je až 75 km (pod horskými masívmi). V jeho hornej časti ležia sedimentárne horniny hrubé až 15 km. Tieto horniny vznikli počas dlhých geologických období v dôsledku zmeny morí pevninou, zmeny klímy. Pod sedimentárnymi horninami sa nachádza žulová vrstva s priemernou hrúbkou 20...40 km. Hrúbka tejto vrstvy je najväčšia v oblastiach mladých pohorí, smerom k periférii pevniny sa zmenšuje a pod oceánmi sa nenachádza žiadna žulová vrstva. Pod vrstvou žuly sa nachádza čadičová vrstva s hrúbkou 15 ... 35 km, je zložená z čadičov a podobných hornín.

Oceánska kôra je menej hrubá ako kontinentálna kôra (od 5 do 15 km). Horné vrstvy (2...5 km) pozostávajú zo sedimentárnych hornín a spodné (5...10 km) - z čadiča.

Ako materiálová základňa pre tvorbu pôdy slúžia sedimentárne horniny nachádzajúce sa na povrchu zemskej kôry, na tvorbe pôd sa v malej miere podieľajú vyvrelé a metamorfované horniny.

Hlavnú hmotu hornín tvorí kyslík, kremík a hliník (84,05 %). Ak sa k týmto trom prvkom pridá ďalších päť prvkov – železo, vápnik, sodík, draslík a horčík, tak celkovo budú predstavovať 98,87 % horninovej hmoty. Zvyšných 88 prvkov predstavuje o niečo viac ako 1 % hmotnosti litosféry. Napriek nízkemu obsahu mikro- a ultramikroelementov v horninách a pôdach však mnohé z nich majú veľký význam pre normálny rast a vývoj všetkých organizmov. Obsahu mikroprvkov v pôde sa v súčasnosti venuje veľká pozornosť ako v súvislosti s ich významom vo výžive rastlín, tak aj v súvislosti s problémami ochrany pôd pred chemickým znečistením. Zloženie prvkov v pôdach závisí najmä od ich zloženia v horninách. Obsah niektorých prvkov v horninách a pôdach na nich vytvorených sa však trochu líši. Súvisí to tak s koncentráciou živín, ako aj s priebehom pôdotvorného procesu, pri ktorom dochádza k relatívnemu poklesu množstva zásad a oxidu kremičitého. Pôdy teda obsahujú viac kyslíka ako litosféra (v tomto poradí 55 a 47 %), vodíka (5 a 0,15 %), uhlíka (5 a 0,1 %), dusíka (0,1 a 0,023 %).

Atmosféra. Hranica atmosféry prechádza tam, kde je sila zemskej príťažlivosti kompenzovaná odstredivou silou zotrvačnosti v dôsledku rotácie Zeme. Nad pólmi sa nachádza v nadmorskej výške asi 28 tisíc km a nad rovníkom - 42 tisíc km.

Atmosféru tvorí zmes rôznych plynov: dusík (78,08 %), kyslík (20,95 %), argón (0,93 %) a oxid uhličitý (0,03 % objemu). Zloženie vzduchu zahŕňa aj malé množstvo hélia, neónu, xenónu, kryptónu, vodíka, ozónu atď., ktoré v r. Celkom sú približne 0,01 %. Okrem toho vzduch obsahuje vodnú paru a trochu prachu.

Atmosféra sa skladá z piatich hlavných obalov: troposféra, stratosféra, mezosféra, ionosféra, exosféra.

Troposféra- spodná vrstva atmosféry má nad pólmi hrúbku 8 ... 10 km, v miernych šírkach - 10 ... 12 km a v rovníkových šírkach - 16 ... 18 km. Asi 80 % hmoty atmosféry je sústredených v troposfére. Nachádza sa tu takmer všetka vodná para v atmosfére, tvoria sa tu zrážky a vzduch sa pohybuje horizontálne a vertikálne.

Stratosféra siaha od 8...16 do 40...45 km. Zahŕňa asi 20 % atmosféry, vodná para v nej takmer chýba. V stratosfére sa nachádza vrstva ozónu, ktorá pohlcuje ultrafialové žiarenie zo slnka a chráni živé organizmy na Zemi pred smrťou.

mezosféra sa rozprestiera v nadmorskej výške 40 až 80 km. Hustota vzduchu v tejto vrstve je 200-krát menšia ako hustota zemského povrchu.

Ionosféra nachádza sa v nadmorskej výške 80 km a pozostáva najmä z nabitých (ionizovaných) atómov kyslíka, nabitých molekúl oxidu dusnatého a voľných elektrónov.

Exosféra predstavuje vonkajšie vrstvy atmosféry a začína z výšky 800 ... 1000 km od povrchu Zeme. Tieto vrstvy sa tiež nazývajú rozptylová guľa, pretože sa tu pohybujú častice plynu vysoká rýchlosť a môže uniknúť do vesmíru.

Atmosféra Je to jeden z nevyhnutných faktorov života na Zemi. Slnečné lúče, ktoré prechádzajú atmosférou, sú rozptýlené, čiastočne absorbované a odrazené. Vodná para a oxid uhličitý obzvlášť silne absorbujú tepelné lúče. Pohyb pod vplyvom slnečnej energie vzdušných hmôt vytvára sa klíma. Zrážky padajúce z atmosféry sú faktorom pri tvorbe pôdy a zdrojom života pre rastlinné a živočíšne organizmy. Oxid uhličitý obsiahnutý v atmosfére sa v procese fotosyntézy zelených rastlín mení na organickú hmotu a kyslík slúži na dýchanie organizmov a oxidačné procesy vyskytujúce sa v nich. Význam vzdušného dusíka, ktorý zachytávajú mikroorganizmy viažuce dusík, slúži ako prvok výživy rastlín a podieľa sa na tvorbe bielkovinových látok.

Pod vplyvom atmosférický vzduch dochádza k zvetrávaniu hornín a minerálov a pôdotvorným procesom.

Hydrosféra. Väčšinu povrchu zemegule zaberá Svetový oceán, ktorý spolu s jazerami, riekami a inými vodnými plochami nachádzajúcimi sa na zemskom povrchu zaberá 5/8 jej plochy. Všetky vody Zeme, ktoré sa nachádzajú v oceánoch, moriach, riekach, jazerách, močiaroch, ako aj v podzemných vodách, tvoria hydrosféru. Z 510 miliónov km 2 povrchu Zeme pripadá 361 miliónov km 2 (71 %) na Svetový oceán a len 149 miliónov km 2 (29 %) na súši.

Povrchové vody pevniny spolu s ľadovcovými vodami tvoria asi 25 miliónov km 3 , teda 55-krát menej ako objem Svetového oceánu. V jazerách je sústredených asi 280 tisíc km 3 vody, z toho asi polovicu tvoria sladké jazerá a druhú polovicu tvoria jazerá s vodami rôzneho stupňa slanosti. Rieky obsahujú len 1,2 tisíc km 3 , čo je menej ako 0,0001 % z celkovej zásoby vody.

Vody otvorených nádrží sú v neustálom obehu, ktorý spája všetky časti hydrosféry s litosférou, atmosférou a biosférou.

Atmosférická vlhkosť sa aktívne podieľa na výmene vody, pri objeme 14 tis. km 3 tvorí 525 tis. km 3 zrážok spadnutých na Zem a k zmene celého objemu vzdušnej vlhkosti dochádza každých 10 dní, resp. rok.

Vyparovanie vody a kondenzácia atmosférickej vlhkosti poskytujú sladkú vodu na Zemi. Z povrchu oceánov sa ročne vyparí asi 453 tisíc km 3 vody.

Bez vody by bola naša planéta holá kamenná guľa bez pôdy a vegetácie. Voda po milióny rokov ničila skaly, premieňala ich na odpadky a s príchodom vegetácie a živočíchov prispela k procesu tvorby pôdy.

Biosféra. Zloženie biosféry zahŕňa zemský povrch, spodné vrstvy atmosféry a celú hydrosféru, v ktorej sú bežné živé organizmy. Biosféra sa podľa učenia V. I. Vernadského chápe ako obal Zeme, ktorého zloženie, štruktúra a energia sú determinované činnosťou živých organizmov. V. I. Vernadskij upozornil, že „neexistuje č chemická sila trvalejšie, teda mocnejšie ako živé organizmy brané ako celok. Život v biosfére sa vyvíja v podobe výnimočnej rozmanitosti organizmov obývajúcich pôdu, spodné vrstvy atmosféry a hydrosféru. Vďaka fotosyntéze zelených rastlín sa slnečná energia akumuluje v biosfére vo forme organických zlúčenín. Celý súbor živých organizmov zabezpečuje migráciu chemických prvkov v pôdach, v atmosfére a hydrosfére. Pôsobením živých organizmov dochádza v pôdach k výmene plynov, oxidačným a redukčným reakciám. Vznik atmosféry ako celku je spojený s funkciou výmeny plynov v organizmoch. V procese fotosyntézy v atmosfére dochádzalo k tvorbe a akumulácii voľného kyslíka.

Pod vplyvom činnosti organizmov dochádza k zvetrávaniu hornín a rozvoju pôdotvorných procesov. Pôdne baktérie sa podieľajú na procesoch odsírenia a denitrifikácie za vzniku sírovodíka, zlúčenín síry, oxidu N(II), metánu a vodíka. K výstavbe rastlinných tkanív dochádza v dôsledku selektívnej absorpcie biogénnych prvkov rastlinami. Po odumretí rastlín sa tieto prvky hromadia v horných pôdnych horizontoch.

V biosfére prebiehajú dva cykly látok a energie v opačnom smere.

Veľký alebo geologický cyklus nastáva pod vplyvom slnečnej energie. Vodný cyklus zahŕňa chemické prvky pevniny, ktoré vstupujú do riek, morí a oceánov, kde sa ukladajú spolu so sedimentárnymi horninami. Ide o nenávratnú stratu najdôležitejších rastlinných živín (dusík, fosfor, draslík, vápnik, horčík, síra), ako aj stopových prvkov z pôdy.

V systéme pôda – rastliny – pôda prebieha malý, čiže biologický cyklus, pričom sa z geologického kolobehu odoberajú rastlinné živiny a ukladajú sa do humusu. V biologickom cykle sa vyskytujú cykly spojené s kyslíkom, uhlíkom, dusíkom, fosforom a vodíkom, ktoré nepretržite cirkulujú v rastlinách a prostredí. Časť z nich je stiahnutá z biologického cyklu a vplyvom geochemických procesov prechádzajú do sedimentárnych hornín alebo sa prenášajú do oceánu. Úlohou poľnohospodárstva je vytvárať také agrotechnické systémy, do ktorých by nevstupovali biogénne prvky geologický cyklus, ale boli fixované v biologickom cykle, zachovávajúc úrodnosť pôdy.

Biosféra pozostáva z biocenóz, ktoré sú homogénnym územím s rovnakým typom rastlinného spoločenstva spolu so svetom živočíchov, ktorý ho obýva, vrátane mikroorganizmov. Biogeocenózu charakterizujú jej charakteristické pôdy, vodný režim, mikroklíma a topografia. Prirodzená biogeocenóza je pomerne stabilná, vyznačuje sa samoregulačnou schopnosťou. Druhy zahrnuté do biogeocenózy sa prispôsobujú sebe navzájom a prostrediu. Ide o komplexný relatívne stabilný mechanizmus schopný odolávať zmenám prostredia prostredníctvom samoregulácie. Ak zmeny v biogeocenózach prekročia ich samoregulačnú schopnosť, môže dôjsť k nezvratnej degradácii tohto ekologického systému.

Poľnohospodárske pozemky sú umelo organizované biogeocenózy (agrobiocenózy). Efektívne a racionálne využívanie agrobiocenóz, ich udržateľnosť a produktivita závisia od správnej organizácie územia, systému hospodárenia a iných sociálno-ekonomických aktivít. Poskytnúť optimálny dopad na pôdach a rastlinách je potrebné poznať všetky vzťahy v biogeocenóze a nenarúšať ekologickú rovnováhu, ktorá sa v nej vytvorila.

Odoslanie dobrej práce do databázy znalostí je jednoduché. Použite nižšie uvedený formulár

Študenti, postgraduálni študenti, mladí vedci, ktorí pri štúdiu a práci využívajú vedomostnú základňu, vám budú veľmi vďační.

Uverejnené dňa http://www.allbest.ru/

Úvod

Rýchly rast ľudskej populácie a jej vedecko-technického vybavenia radikálne zmenili situáciu na Zemi. Ak sa v nedávnej minulosti všetka ľudská činnosť prejavovala negatívne len na obmedzených, aj keď početných územiach a nárazová sila bola neporovnateľne menšia ako mohutná cirkulácia látok v prírode, teraz sa mierky prírodných a antropogénnych procesov stali porovnateľnými. pomer medzi nimi sa stále mení s akceleráciou smerom k zvyšovaniu sily antropogénneho vplyvu na biosféru.

Nebezpečenstvo nepredvídateľných zmien v stabilnom stave biosféry, na ktorú sú historicky prispôsobené prirodzené spoločenstvá a druhov, vrátane človeka samotného, ​​je pri zachovaní zaužívaných spôsobov hospodárenia taký veľký, že súčasné generácie ľudí obývajúcich Zem stoja pred úlohou urýchlene zlepšiť všetky aspekty svojho života v súlade s potrebou zachovať existujúci obeh látok. a energie v biosfére. Okrem toho rozsiahle znečistenie nášho životného prostredia rôznymi látkami, niekedy úplne cudzími normálnej existencii ľudského tela, predstavuje vážne nebezpečenstvo pre naše zdravie a blahobyt budúcich generácií.

atmosféra hydrosféra litosféra znečistenie

1. Znečistenie ovzdušia

Atmosférický vzduch je najdôležitejším životodarným prírodným prostredím a je zmesou plynov a aerosólov povrchovej vrstvy atmosféry, ktoré vznikajú pri vývoji Zeme, ľudskej činnosti a nachádzajú sa mimo obytných, priemyselných a iných priestorov. výsledky environmentálny výskum, v Rusku aj v zahraničí, jednoznačne naznačujú, že znečistenie povrchovej atmosféry je najsilnejším, neustále pôsobiacim faktorom ovplyvňujúcim človeka, potravinový reťazec a životné prostredie. Atmosférický vzduch má neobmedzenú kapacitu a zohráva úlohu najpohyblivejšieho, chemicky agresívneho a všeprenikajúceho činidla interakcie blízko povrchu zložiek biosféry, hydrosféry a litosféry.

AT posledné roky boli získané údaje o zásadnej úlohe ozónovej vrstvy atmosféry pre zachovanie biosféry, ktorá absorbuje ultrafialové žiarenie Slnka, ktoré je škodlivé pre živé organizmy a vo výškach okolo 40 km tvorí tepelnú bariéru, ktorá zabraňuje ochladzovaniu zemského povrchu.

Atmosféra má intenzívny vplyv nielen na človeka a biotu, ale aj na hydrosféru, pôdny a vegetačný kryt, geologické prostredie, budovy, stavby a iné človekom vytvorené objekty. Preto je ochrana ovzdušia a ozónovej vrstvy najvyššou prioritou environmentálnych problémov a venuje sa jej veľká pozornosť vo všetkých rozvinuté krajiny.

Znečistená povrchová atmosféra spôsobuje rakovinu pľúc, hrdla a kože, poruchu centrálnej nervový systém, alergické a respiračné ochorenia, vady u novorodencov a mnohé ďalšie ochorenia, ktorých zoznam určujú škodliviny prítomné v ovzduší a ich kombinované účinky na ľudský organizmus. Výsledky špeciálnych štúdií uskutočnených v Rusku a v zahraničí ukázali, že medzi zdravím obyvateľstva a kvalitou atmosférického vzduchu existuje úzky pozitívny vzťah.

Hlavnými činiteľmi vplyvu atmosféry na hydrosféru sú zrážky vo forme dažďa a snehu, v nižší stupeň smog, hmla. Povrchové a podzemné vody pevniny sú vyživované prevažne atmosférou a v dôsledku toho ich chemické zloženie závisí najmä od stavu atmosféry.

Negatívny vplyv znečistenej atmosféry na pôdny a vegetačný kryt je spojený jednak so zrážaním kyslých zrážok, ktoré vyplavujú z pôdy vápnik, humus a stopové prvky, jednak s narušením procesov fotosyntézy, čo vedie k spomaleniu rastu. a odumieranie rastlín. Vysoká citlivosť stromy (najmä breza, dub) k znečisteniu ovzdušia je identifikované už dlho. Kombinované pôsobenie oboch faktorov vedie k citeľnému zníženiu úrodnosti pôdy a zániku lesov. Kyslé atmosférické zrážky sa dnes považujú za silný faktor nielen pri zvetrávaní hornín a zhoršovaní kvality úrodných pôd, ale aj pri chemickom ničení umelých objektov vrátane kultúrnych pamiatok a pevných liniek. Mnohé ekonomicky vyspelé krajiny v súčasnosti implementujú programy na riešenie problému kyslých zrážok. Prostredníctvom Národného programu hodnotenia kyslých dažďov, ktorý bol založený v roku 1980, mnohé americké federálne agentúry začali financovať výskum atmosférických procesov, ktoré spôsobujú kyslé dažde, s cieľom posúdiť účinky kyslých dažďov na ekosystémy a vyvinúť vhodné ochranné opatrenia. Ukázalo sa, že kyslé dažde majú mnohostranný vplyv na životné prostredie a sú výsledkom samočistenia (premývania) atmosféry. Hlavnými kyslými činidlami sú zriedené kyseliny sírové a dusičné vznikajúce pri oxidačných reakciách oxidov síry a dusíka za účasti peroxidu vodíka.

Zdroje znečistenia ovzdušia

Komu prírodné zdroje znečistenia zahŕňajú: sopečné erupcie, prachové búrky, lesné požiare, prach vesmírneho pôvodu, častice morskej soli, produkty rastlinného, ​​živočíšneho a mikrobiologického pôvodu. Úroveň takéhoto znečistenia sa považuje za pozadie, ktoré sa časom mení len málo.

Hlavným prirodzeným procesom znečisťovania povrchovej atmosféry je vulkanická a fluidná činnosť Zeme Veľké erupcie sopky vedú ku globálnemu a dlhodobému znečisteniu atmosféry, čo dokazujú kroniky a moderné pozorovacie údaje (erupcia Mount Pinatubo na Filipínach v roku 1991). Je to spôsobené tým, že do vysokých vrstiev atmosféry sa okamžite uvoľňuje obrovské množstvo plynov, ktoré sú zachytávané vysokorýchlostnými prúdmi vzduchu vo vysokej nadmorskej výške a rýchlo sa šíria po celej zemeguli. Trvanie znečisteného stavu atmosféry po veľkých sopečných erupciách dosahuje niekoľko rokov.

Antropogénne zdroje znečistenia sú spôsobené ľudskou činnosťou. Mali by zahŕňať:

1. Spaľovanie fosílnych palív, ktoré je sprevádzané uvoľňovaním 5 miliárd ton oxidu uhličitého ročne. Výsledkom je, že za 100 rokov (1860 - 1960) sa obsah CO2 zvýšil o 18 % (z 0,027 na 0,032 %).Za posledné tri desaťročia sa tieto emisie výrazne zvýšili. Pri takýchto rýchlostiach bude do roku 2000 množstvo oxidu uhličitého v atmosfére najmenej 0,05 %.

2. Prevádzka tepelných elektrární, keď pri spaľovaní uhlia s vysokým obsahom síry vznikajú kyslé dažde v dôsledku uvoľňovania oxidu siričitého a vykurovacieho oleja.

3. Výfukové plyny moderných prúdových lietadiel s oxidmi dusíka a plynnými fluórovanými uhľovodíkmi z aerosólov, ktoré môžu poškodiť ozónovú vrstvu atmosféry (ozonosféru).

4. Výrobná činnosť.

5. Znečistenie suspendovanými časticami (pri drvení, balení a nakladaní, z kotolní, elektrární, banských šácht, lomov pri spaľovaní odpadkov).

6. Emisie rôznych plynov podnikmi.

7. Spaľovanie paliva v plameňových peciach, výsledkom čoho je vznik najmasívnejšej škodliviny – oxidu uhoľnatého.

8. Spaľovanie paliva v kotloch a motoroch vozidiel sprevádzané tvorbou oxidov dusíka, ktoré spôsobujú smog.

9. Emisie z vetrania (banícke šachty).

10. Emisie z vetrania s nadmernou koncentráciou ozónu z miestností s vysokoenergetickými zariadeniami (urýchľovače, ultrafialové zdroje a jadrové reaktory) pri MPC v pracovných miestnostiach 0,1 mg/m3. AT veľké množstvá ozón je vysoko toxický plyn.

Pri procesoch spaľovania paliva dochádza k najintenzívnejšiemu znečisteniu povrchovej vrstvy atmosféry v megacities a Hlavné mestá, priemyselné centrá z dôvodu širokej distribúcie motorových vozidiel, tepelných elektrární, kotolní a iných elektrární na uhlie, vykurovací olej, naftu, zemný plyn a benzín. Podiel vozidiel na celkovom znečistení ovzdušia tu dosahuje 40 – 50 %. Silným a mimoriadne nebezpečným faktorom znečistenia ovzdušia sú katastrofy v jadrových elektrárňach (havária v Černobyle) a testy jadrové zbrane v atmosfére. Je to spôsobené jednak rýchlym šírením rádionuklidov na veľké vzdialenosti a jednak dlhodobým charakterom kontaminácie územia.

Vysoké nebezpečenstvo chemického a biochemického priemyslu spočíva v potenciáli mimoriadneho úniku emisií do ovzdušia toxické látky ako aj mikróby a vírusy, ktoré môžu spôsobiť epidémie medzi obyvateľstvom a zvieratami.

V súčasnosti sa v povrchovej atmosfére nachádza mnoho desiatok tisíc znečisťujúcich látok antropogénneho pôvodu. V dôsledku pokračujúceho rastu priemyselnej a poľnohospodárskej výroby sa objavujú nové chemické zlúčeniny, vrátane vysoko toxických. Hlavnými antropogénnymi látkami znečisťujúcimi ovzdušie sú okrem veľkotonážnych oxidov síry, dusíka, uhlíka, prachu a sadzí zložité organické, organochlórové a nitrozlúčeniny, človekom vyrobené rádionuklidy, vírusy a mikróby. Najnebezpečnejšie sú dioxín, benz(a)pyrén, fenoly, formaldehyd a sírouhlík, ktoré sú rozšírené v ruskej vzdušnej panve. Pevné suspendované častice predstavujú najmä sadze, kalcit, kremeň, hydromika, kaolinit, živec, menej často sírany, chloridy. Špeciálne vyvinutými metódami boli v snehovom prachu nájdené oxidy, sírany a siričitany, sulfidy ťažkých kovov, ako aj zliatiny a kovy v natívnej forme.

V západnej Európe má prednosť 28 obzvlášť nebezpečných chemických prvkov, zlúčenín a ich skupín. Do skupiny organickej hmoty zahŕňa akryl, nitril, benzén, formaldehyd, styrén, toluén, vinylchlorid, neorganické - ťažké kovy (As, Cd, Cr, Pb, Mn, Hg, Ni, V), plyny (oxid uhoľnatý, sírovodík, dusík a oxidy síry, radón, ozón), azbest. Hlavne toxický účinok kafilerické olovo, kadmium. Intenzívne zlý zápach majú sírouhlík, sírovodík, styrén, tetrachlóretán, toluén. Nárazové halo oxidov síry a dusíka sa šíri na veľké vzdialenosti. Vyššie uvedených 28 látok znečisťujúcich ovzdušie je zaradených do medzinárodného registra potenciálne toxických chemikálií.

Hlavnými znečisťujúcimi látkami v interiéri sú prach a tabakový dym, oxid uhoľnatý a oxid uhličitý, oxid dusičitý, radón a ťažké kovy, insekticídy, dezodoranty, syntetické čistiace prostriedky, aerosóly liekov, mikróby a baktérie. Japonskí vedci dokázali, že bronchiálna astma môže súvisieť s prítomnosťou domácich kliešťov vo vzduchu obydlí.

Atmosféra sa vyznačuje mimoriadne vysokou dynamikou v dôsledku rýchleho pohybu vzdušných hmôt v bočnom a vertikálnom smere a vysokých rýchlostí, ktoré v nej prebiehajú rôzne fyzikálne a chemické reakcie. Atmosféra je teraz vnímaná ako obrovský „chemický kotol“, ktorý je ovplyvnený početnými a premenlivými antropogénnymi a prírodné faktory. Plyny a aerosóly uvoľňované do atmosféry sú vysoko reaktívne. Prach a sadze vznikajúce pri spaľovaní paliva, lesných požiaroch pohlcujú ťažké kovy a rádionuklidy a keď sa usadia na povrchu, môžu znečistiť rozsiahle oblasti a dostať sa do ľudského tela dýchacím systémom.

Bola odhalená tendencia spoločnej akumulácie olova a cínu v pevných suspendovaných časticiach povrchovej atmosféry európskeho Ruska; chróm, kobalt a nikel; stroncium, fosfor, skandium, vzácne zeminy a vápnik; berýlium, cín, niób, volfrám a molybdén; lítium, berýlium a gálium; bárium, zinok, mangán a meď. Vysoké koncentrácie ťažkých kovov v snehovom prachu sú spôsobené prítomnosťou ich minerálnych fáz vznikajúcich pri spaľovaní uhlia, vykurovacieho oleja a iných palív, ako aj sorpciou sadzí, ílových častíc plynných zlúčenín, ako sú halogenidy cínu.

"Životnosť" plynov a aerosólov v atmosfére sa pohybuje vo veľmi širokom rozmedzí (od 1 - 3 minút až po niekoľko mesiacov) a závisí najmä od ich chemickej stability veľkosti (u aerosólov) a prítomnosti reaktívnych zložiek (ozón, vodík). peroxid atď.) ..).

Odhadnúť a ešte viac predpovedať stav povrchovej atmosféry je veľmi zložitý problém. V súčasnosti sa jej stav posudzuje najmä podľa normatívneho prístupu. Hodnoty MPC pre toxické chemikálie a iné štandardné ukazovatele kvality ovzdušia sú uvedené v mnohých referenčných knihách a usmerneniach. V takýchto usmerneniach pre Európu sa okrem toxicity znečisťujúcich látok (karcinogénne, mutagénne, alergénne a iné účinky) zohľadňuje aj ich prevalencia a schopnosť akumulovať sa v ľudskom tele a potravinovom reťazci. Nevýhody normatívneho prístupu – nespoľahlivosť akceptované hodnoty MPC a ďalšie ukazovatele v dôsledku slabého rozvoja ich empirickej pozorovacej základne, nezohľadnenia spoločného vplyvu znečisťujúcich látok a náhlych zmien stavu povrchovej vrstvy atmosféry v čase a priestore. Stacionárnych stanovíšť na monitorovanie povodia je málo a neumožňujú adekvátne posúdiť jeho stav vo veľkých priemyselných a mestských centrách. Ako indikátory chemického zloženia povrchovej atmosféry možno použiť ihly, lišajníky a machy. Na počiatočná fáza detekcia centier rádioaktívnej kontaminácie spojených s Černobyľská nehoda, študoval borovicové ihličie, ktoré má schopnosť akumulovať rádionuklidy vo vzduchu. Sčervenanie ihličia ihličnatých stromov v období smogu v mestách je všeobecne známe.

Najcitlivejším a najspoľahlivejším indikátorom stavu povrchovej atmosféry je snehová pokrývka, ktorá ukladá škodliviny na pomerne dlhú dobu a umožňuje pomocou súboru indikátorov určiť lokalizáciu zdrojov emisií prachu a plynov. Sneženie obsahuje škodliviny, ktoré nie sú zachytené priamymi meraniami ani vypočítanými údajmi o emisiách prachu a plynov.

Komu perspektívne oblasti hodnotenie stavu povrchovej atmosféry veľkých priemyselno - urbanizovaných oblastí zahŕňa viackanálový diaľkový prieskum zeme. Výhoda tejto metódy spočíva v schopnosti charakterizovať veľké plochy. Doteraz boli vyvinuté metódy na odhadovanie obsahu aerosólov v atmosfére. Rozvoj vedecko-technického pokroku nám umožňuje dúfať vo vývoj takýchto metód vo vzťahu k iným znečisťujúcim látkam.

Predpoveď stavu povrchovej atmosféry sa vykonáva na základe komplexných údajov. Ide predovšetkým o výsledky monitorovacích pozorovaní, zákonitosti migrácie a transformácie znečisťujúcich látok v atmosfére, vlastnosti antropogénnych a prírodných procesov znečistenia ovzdušia skúmanej oblasti, vplyv meteorologických parametrov, reliéfu a iných faktorov na rozloženie znečisťujúcich látok v životnom prostredí. Na tento účel sú pre konkrétny región vyvinuté heuristické modely zmien povrchovej atmosféry v čase a priestore. Najväčší úspech pri riešení tohto ťažký problém dosiahnuté pre oblasti, kde sa nachádzajú jadrové elektrárne. Konečným výsledkom aplikácie takýchto modelov je kvantifikácia riziko znečistenia ovzdušia a posúdenie jeho prijateľnosti zo sociálno-ekonomického hľadiska.

Chemické znečistenie atmosféry

Znečistenie ovzdušia treba chápať ako zmenu jeho zloženia pri vstupe nečistôt prírodného alebo antropogénneho pôvodu. Existujú tri typy znečisťujúcich látok: plyny, prach a aerosóly. Posledne uvedené zahŕňajú rozptýlené častice emitované do atmosféry a v nej dlho v rovnovážnom stave.

Medzi hlavné znečisťujúce látky ovzdušia patrí oxid uhličitý, oxid uhoľnatý, síra a oxid dusičitý, ako aj drobné plynné zložky, ktoré môžu ovplyvniť teplotný režim troposféry: oxid dusičitý, halokarbóny (freóny), metán a troposférický ozón.

Na vysokej úrovni znečistenia ovzdušia sa podieľajú najmä podniky hutníctva železných a neželezných kovov, chémie a petrochémie, stavebníctva, energetiky, celulózo-papierenského priemyslu a v niektorých mestách kotolne.

Zdroje znečistenia - tepelné elektrárne, ktoré spolu s dymom vypúšťajú do ovzdušia oxid siričitý a oxid uhličitý, hutnícke podniky, najmä hutníctvo neželezných kovov, ktoré vypúšťajú oxidy dusíka, sírovodík, chlór, fluór, čpavok, zlúčeniny fosforu, častice a zlúčeniny ortuti a arzénu do ovzdušia; chemické a cementárne. Škodlivé plyny sa dostávajú do ovzdušia v dôsledku spaľovania palív pre priemyselné potreby, vykurovanie domácností, dopravu, spaľovanie a spracovanie domového a priemyselného odpadu.

Látky znečisťujúce ovzdušie sa delia na primárne, ktoré vstupujú priamo do atmosféry, a sekundárne, ktoré sú výsledkom ich premeny. Takže oxid siričitý vstupujúci do atmosféry sa oxiduje na anhydrid kyseliny sírovej, ktorý interaguje s vodnou parou a vytvára kvapôčky kyseliny sírovej. Keď anhydrid kyseliny sírovej reaguje s amoniakom, tvoria sa kryštály síranu amónneho. Podobne v dôsledku chemických, fotochemických, fyzikálno-chemických reakcií medzi znečisťujúcimi látkami a zložkami atmosféry vznikajú ďalšie sekundárne znaky. Hlavným zdrojom pyrogénneho znečistenia planéty sú tepelné elektrárne, hutnícke a chemické podniky, kotolne, ktoré spotrebujú viac ako 170 % ročne vyrobených tuhých a kvapalných palív.

Emisie z áut majú veľký podiel na znečistení ovzdušia. Teraz je na Zemi prevádzkovaných asi 500 miliónov áut a do roku 2000 sa očakáva, že ich počet vzrastie na 900 miliónov.V roku 1997 bolo v Moskve prevádzkovaných 2400 tisíc áut s normou 800 tisíc áut na existujúce cesty.

Momentálne na akcii cestná preprava tvoria viac ako polovicu všetkých škodlivých emisií do životného prostredia, ktoré sú hlavným zdrojom znečistenia ovzdušia, najmä vo veľkých mestách. V priemere pri nájazde 15 000 km ročne spáli každé auto 2 tony paliva a asi 26 - 30 ton vzduchu vrátane 4,5 tony kyslíka, čo je 50-krát viac, ako potrebuje človek. Zároveň auto vypúšťa do atmosféry (kg / rok): oxid uhoľnatý - 700, oxid dusičitý - 40, nespálené uhľovodíky - 230 a tuhé látky - 2 - 5. Okrem toho sa v dôsledku používania uvoľňuje veľa zlúčenín olova. väčšinou olovnatého benzínu.

Pozorovania ukázali, že v domoch nachádzajúcich sa v blízkosti hlavnej cesty (do 10 m) ochorejú obyvatelia na rakovinu 3-4 krát častejšie ako v domoch vzdialených od cesty 50 m. Doprava tiež otrávi vodné plochy, pôdu a rastliny.

Toxické emisie zo spaľovacích motorov (ICE) sú výfukové plyny a plyny z kľukovej skrine, palivové výpary z karburátora a palivovej nádrže. Hlavný podiel toxických nečistôt sa dostáva do atmosféry s výfukovými plynmi spaľovacích motorov. S plynmi z kľukovej skrine a výparmi paliva sa do atmosféry dostáva približne 45 % uhľovodíkov z ich celkových emisií.

Množstvo škodlivých látok vstupujúcich do atmosféry ako súčasť výfukových plynov závisí od celkového technického stavu vozidiel a najmä od motora, ktorý je zdrojom najväčšieho znečistenia. Takže ak dôjde k porušeniu nastavenia karburátora, emisie oxidu uhoľnatého sa zvýšia o 4 ... 5 krát. Používanie olovnatého benzínu, ktorý má vo svojom zložení zlúčeniny olova, spôsobuje znečistenie ovzdušia veľmi toxickými zlúčeninami olova. Asi 70 % olova pridávaného do benzínu s etylovou kvapalinou sa dostáva do atmosféry s výfukovými plynmi vo forme zlúčenín, z ktorých 30 % sa usadí na zemi ihneď po prerezaní výfukového potrubia auta, 40 % zostáva v atmosfére. Jeden stredne ťažký nákladný automobil vydá ročne 2,5...3 kg olova. Koncentrácia olova vo vzduchu závisí od obsahu olova v benzíne.

Je možné vylúčiť vstup vysoko toxických zlúčenín olova do atmosféry nahradením olovnatého benzínu bezolovnatým.

Výfukové plyny motorov s plynovou turbínou obsahujú také toxické zložky ako oxid uhoľnatý, oxidy dusíka, uhľovodíky, sadze, aldehydy atď. Obsah toxických zložiek v splodinách horenia výrazne závisí od prevádzkového režimu motora. Vysoké koncentrácie oxidu uhoľnatého a uhľovodíkov sú typické pre pohonné systémy s plynovou turbínou (GTPU) v redukovaných režimoch (pri voľnobehu, rolovaní, približovaní sa k letisku, pristávaní), pričom obsah oxidov dusíka výrazne stúpa pri prevádzke v režimoch blízkych nominálnym ( vzlet, stúpanie, letový režim).

Celkové emisie toxických látok do ovzdušia lietadlami s motormi s plynovou turbínou neustále rastú, čo je spôsobené nárastom spotreby paliva až na 20...30 t/h a neustálym nárastom počtu lietadiel v prevádzke. Zaznamenáva sa vplyv GTDU na ozónovú vrstvu a akumuláciu oxidu uhličitého v atmosfére.

Emisie GGDU majú najväčší vplyv na životné podmienky na letiskách a v oblastiach susediacich s testovacími stanicami. Porovnávacie údaje o emisiách škodlivých látok na letiskách naznačujú, že výnosy z plynových turbínových motorov do povrchovej vrstvy atmosféry sú v %: oxid uhoľnatý - 55, oxidy dusíka - 77, uhľovodíky - 93 a aerosól - 97. emisie vypúšťajú pozemné vozidlá so spaľovacími motormi.

K znečisťovaniu ovzdušia vozidlami s raketovým pohonným systémom dochádza najmä pri ich prevádzke pred štartom, pri vzlete, pri pozemných skúškach pri ich výrobe alebo po oprave, pri skladovaní a preprave paliva. Zloženie produktov spaľovania počas prevádzky takýchto motorov je určené zložením zložiek paliva, teplotou spaľovania a procesmi disociácie a rekombinácie molekúl. Množstvo splodín horenia závisí od výkonu (ťahu) pohonných systémov. Pri spaľovaní tuhých palív sa zo spaľovacej komory uvoľňujú vodná para, oxid uhličitý, chlór, para kyseliny chlorovodíkovej, oxid uhoľnatý, oxid dusíka a Al2O3 s priemernou veľkosťou 0,1 mikrónu (niekedy až 10 mikrónov).

Raketové motory pri štarte nepriaznivo ovplyvňujú nielen povrchovú vrstvu atmosféry, ale aj vesmír, čím ničia ozónovú vrstvu Zeme. Rozsah deštrukcie ozónovej vrstvy je určený počtom štartov raketových systémov a intenzitou letov nadzvukových lietadiel.

V súvislosti s rozvojom leteckej a raketovej techniky, ako aj intenzívnym využívaním lietadiel a raketových motorov v iných odvetviach národného hospodárstva výrazne vzrástli celkové emisie škodlivých nečistôt do ovzdušia. Tieto motory však stále tvoria najviac 5 % toxických látok vstupujúcich do atmosféry z vozidiel všetkých typov.

Atmosférický vzduch je jedným z hlavných životne dôležitých prvkov životného prostredia.

Zákon „O6 na ochranu ovzdušia“ tento problém komplexne pokrýva. Zhrnul požiadavky vyvinuté v predchádzajúcich rokoch a zdôvodnil ich v praxi. Napríklad zavedenie pravidiel zakazujúcich uvádzanie akýchkoľvek výrobných zariadení (novo vytvorených alebo rekonštruovaných) do prevádzky, ak sa stanú počas prevádzky zdrojom znečistenia alebo iných negatívnych vplyvov na ovzdušie. Mám ďalší vývoj pravidlá o regulácii najvyšších prípustných koncentrácií znečisťujúcich látok v atmosférickom ovzduší.

Štátna hygienická legislatíva len pre atmosférický vzduch stanovila MPC pre väčšinu chemikálií s izolovaným účinkom a pre ich kombinácie.

Hygienické normy sú štátnou požiadavkou pre obchodných lídrov. Ich plnenie by mali kontrolovať orgány štátneho hygienického dozoru ministerstva zdravotníctva a Štátny výbor o ekológii.

Veľký význam pre hygienickú ochranu ovzdušia má identifikácia nových zdrojov znečisťovania ovzdušia, zohľadnenie projektovaných, rozostavaných a rekonštruovaných zariadení znečisťujúcich ovzdušie, kontrola tvorby a realizácie územných plánov miest, obcí a priemyselných podnikov. stredísk z hľadiska umiestnenia priemyselných podnikov a pásiem hygienickej ochrany.

Zákon „O ochrane ovzdušia“ stanovuje požiadavky na stanovenie noriem pre maximálne prípustné emisie znečisťujúcich látok do ovzdušia. Takéto normy sú stanovené pre každý stacionárny zdroj znečistenia, pre každý model vozidiel a iných mobilných vozidiel a zariadení. Stanovujú sa tak, aby celkové škodlivé emisie zo všetkých zdrojov znečistenia v danom území neprekročili normy MPC pre znečisťujúce látky v ovzduší. Maximálne povolené emisie sú stanovené len s prihliadnutím na maximálne povolené koncentrácie.

Požiadavky zákona týkajúce sa používania prípravkov na ochranu rastlín, minerálnych hnojív a iných prípravkov sú veľmi dôležité. Všetky legislatívne opatrenia predstavujú preventívny systém zameraný na predchádzanie znečisťovaniu ovzdušia.

Zákon zabezpečuje nielen kontrolu plnenia jeho požiadaviek, ale aj zodpovednosť za ich porušenie. Osobitný článok vymedzuje úlohu verejných organizácií a občanov pri realizácii opatrení na ochranu ovzdušia, zaväzuje ich aktívne podporovať vládne orgány v týchto veciach, keďže len široká účasť verejnosti umožní implementáciu ustanovení tohto zákona. Hovorí teda, že štát prikladá veľký význam zachovaniu priaznivého stavu atmosférického ovzdušia, jeho obnove a skvalitňovaniu s cieľom zabezpečiť ľuďom čo najlepšie podmienky pre život - ich prácu, život, rekreáciu a ochranu zdravia.

Podniky alebo ich samostatné budovy a stavby, ktorých technologické procesy sú zdrojom uvoľňovania škodlivých a nepríjemne zapáchajúcich látok do ovzdušia, sú od obytných budov oddelené pásmami hygienickej ochrany. Pásmo sanitárnej ochrany pre podniky a zariadenia možno v prípade potreby a náležite zdôvodnených okolností zväčšiť najviac 3-krát, a to v závislosti od týchto dôvodov: a) účinnosť metód čistenia emisií do ovzdušia poskytovaných alebo možných na realizáciu; b) nedostatok spôsobov čistenia emisií; c) umiestnenie obytných budov v prípade potreby na záveternú stranu vo vzťahu k podniku v zóne možného znečistenia ovzdušia; d) veterné ružice a iné nepriaznivé miestne podmienky (napríklad časté bezvetrie a hmly); e) výstavba nových, stále nedostatočne prebádaných, z hygienického hľadiska škodlivých priemyselných odvetví.

Rozmery pásiem sanitárnej ochrany pre jednotlivé skupiny alebo komplexy veľké podniky chemický, ropný, hutnícky, strojársky a iný priemysel, ako aj tepelné elektrárne s emisiami, ktoré vytvárajú veľké koncentrácie rôznych škodlivých látok v ovzduší a obzvlášť nepriaznivo ovplyvňujú zdravie a hygienické a hygienické podmienky života obyvateľov. obyvateľstvo, sú stanovené v každom prípade podľa spoločného rozhodnutia Ministerstva zdravotníctva a Gosstroye Ruska.

Na zvýšenie účinnosti pásiem hygienickej ochrany sa na ich území vysádzajú stromy, kríky a bylinná vegetácia, čím sa znižuje koncentrácia priemyselných prachov a plynov. V pásmach sanitárnej ochrany podnikov, ktoré intenzívne znečisťujú ovzdušie plynmi škodlivými pre vegetáciu, by sa mali pestovať najviac plynovzdorné stromy, kríky a trávy, berúc do úvahy stupeň agresivity a koncentrácie priemyselných emisií. Pre vegetáciu sú škodlivé najmä emisie z chemického priemyslu (sírový a sírový anhydrid, sírovodík, kyselina sírová, dusičná, fluorovodíková a brómová, chlór, fluór, čpavok atď.), hutníctvo železných a neželezných kovov, uhoľný a tepelný energetický priemysel.

2. Hydrosféra

Voda vždy zaujímala a bude medzi nimi zaujímať osobitné postavenie prírodné zdroje Zem. Je to najdôležitejší prírodný zdroj, pretože je potrebný predovšetkým pre život človeka a každej živej bytosti. Vodu človek využíva nielen v bežnom živote, ale aj v priemysle a poľnohospodárstve.

Vodné prostredie, ktoré zahŕňa povrchové a podzemné vody, sa nazýva hydrosféra. Povrchová voda sa sústreďuje najmä vo Svetovom oceáne, ktorý obsahuje asi 91 % všetkej vody na Zemi. Voda v oceáne (94 %) a v podzemí je slaná. Množstvo sladkej vody je 6 % z celkovej vody na Zemi a veľmi malá časť z nej je dostupná na miestach, ktoré sú ľahko dostupné na extrakciu. Väčšina z sladkú vodu obsahuje sneh, sladkovodné ľadovce a ľadovce (1,7 %), ktoré sa nachádzajú najmä v oblastiach južného polárneho kruhu, ako aj hlboko pod zemou (4 %).

V súčasnosti ľudstvo využíva 3,8 tisíc metrov kubických. km. vody ročne a spotreba sa môže zvýšiť na maximálne 12 tisíc metrov kubických. km. Pri súčasnom tempe rastu spotreby vody to bude stačiť na najbližších 25-30 rokov. vyfukovanie podzemná voda vedie k poklesu pôdy a budov a poklesu hladiny podzemnej vody o desiatky metrov.

Voda má veľký význam v priemyselnej a poľnohospodárskej výrobe. Je všeobecne známe, že je potrebný pre každodenné potreby človeka, všetkých rastlín a živočíchov. Pre mnohé živé bytosti slúži ako biotop.

rast mesta, rýchly rozvoj priemysel, intenzifikácia poľnohospodárstva, výrazné rozšírenie plochy zavlažovanej pôdy, zlepšenie kultúrnych a životných podmienok a množstvo ďalších faktorov stále viac komplikuje problém zásobovania vodou.

Každý obyvateľ Zeme v priemere spotrebuje 650 metrov kubických. m vody za rok (1780 litrov za deň). Na uspokojenie fyziologických potrieb však stačí 2,5 litra denne, t.j. asi 1 cu. m za rok. Veľké množstvo vody si vyžaduje poľnohospodárstvo (69 %) hlavne na zavlažovanie; 23 % vody spotrebuje priemysel; 6 % sa minie v bežnom živote.

S prihliadnutím na potreby vody pre priemysel a poľnohospodárstvo je spotreba vody u nás od 125 do 350 litrov za deň na osobu (v Petrohrade 450 litrov, v Moskve - 400 litrov).

Vo vyspelých krajinách má každý obyvateľ 200-300 litrov vody denne. Zároveň 60 % pôdy nemá dostatok sladkej vody. Štvrtine ľudstva (približne 1,5 milióna ľudí) chýba a ďalších 500 miliónov trpí nedostatkom a zlou kvalitou pitnej vody, čo vedie k črevným ochoreniam.

Väčšina vody po jej použití pre potreby domácnosti sa vracia do riek vo forme odpadových vôd.

Účel práce: zvážiť hlavné zdroje a typy znečistenia hydrosféry, ako aj spôsoby čistenia odpadových vôd.

Nedostatok sladkej vody sa už stáva globálnym problémom. Neustále sa zvyšujúce potreby priemyslu a poľnohospodárstva po vode nútia všetky krajiny, vedcov sveta hľadať rôzne prostriedky na riešenie tohto problému.

V súčasnej fáze sú určené tieto oblasti racionálneho využívania vodných zdrojov: úplnejšie využívanie a rozšírená reprodukcia sladkej vody; vývoj nových technologických postupov na zabránenie znečisťovania vodných útvarov a minimalizáciu spotreby sladkej vody.

Štruktúra hydrosféry Zeme

Hydrosféra je vodný obal Zeme. Zahŕňa: povrchové a podzemné vody, ktoré priamo alebo nepriamo zabezpečujú životne dôležitú činnosť živých organizmov, ako aj vodu, ktorá padá vo forme zrážok. Voda zaberá prevažnú časť biosféry. Z 510 miliónov km2 Celková plocha zemského povrchu predstavuje svetový oceán 361 miliónov km2 (71 %). Oceán je hlavným prijímačom a akumulátorom slnečnej energie, pretože voda má vysokú tepelnú vodivosť. Hlavnými fyzikálnymi vlastnosťami vodného média sú jeho hustota (800-krát vyššia ako hustota vzduchu) a viskozita (55-krát vyššia ako hustota vzduchu). Okrem toho sa voda vyznačuje pohyblivosťou v priestore, čo pomáha udržiavať relatívnu homogenitu fyzikálnych a chemických charakteristík. Vodné útvary sa vyznačujú teplotnou stratifikáciou, t.j. zmena teploty vody s hĺbkou. Teplotný režim má výrazné denné, sezónne, ročné výkyvy, ale vo všeobecnosti je dynamika výkyvov teploty vody menšia ako dynamika vzduchu. Svetelný režim vody pod povrchom je určený jej priehľadnosťou (zákalom). Od týchto vlastností závisí fotosyntéza baktérií, fytoplanktónu a vyšších rastlín a následne akumulácia organickej hmoty, ktorá je možná len v rámci eufonickej zóny, t.j. vo vrstve, kde prevládajú procesy syntézy nad procesmi dýchania. Zákal a priehľadnosť závisia od obsahu suspendovaných látok organického a minerálneho pôvodu vo vode. Z najvýznamnejších pre živé organizmy abiotické faktory vo vodných útvaroch je potrebné poznamenať slanosť vody - obsah rozpustených uhličitanov, síranov a chloridov v nej. V sladkých vodách je ich málo a prevládajú uhličitany (až 80 %). V oceánskej vode prevládajú chloridy a do určitej miery aj sírany. AT morská voda takmer všetky prvky periodického systému vrátane kovov sú rozpustené. Ďalšia charakteristika chemických vlastností vody je spojená s prítomnosťou rozpusteného kyslíka a oxidu uhličitého v nej. Dôležitý je najmä kyslík, ktorý ide do dýchania vodných organizmov. Životná aktivita a distribúcia organizmov vo vode závisí od koncentrácie vodíkových iónov (pH). Všetci obyvatelia vody - hydrobionti sa prispôsobili určitej úrovni pH: niektorí preferujú kyslé, iní - zásadité, iní - neutrálne prostredie. Zmena týchto charakteristík, predovšetkým v dôsledku priemyselného vplyvu, vedie k úhynu vodných organizmov alebo k nahradeniu niektorých druhov inými.

Hlavné typy znečistenia hydrosféry.

Znečistením vodných zdrojov sa rozumejú akékoľvek zmeny fyzikálnych, chemických a biologických vlastností vôd v nádržiach v dôsledku vypúšťania kvapalných, pevných a plynných látok do nich, ktoré spôsobujú alebo môžu spôsobovať ťažkosti, čím sa voda týchto nádrží stáva nebezpečnou pre spôsobovať škody na národnom hospodárstve, zdraví a verejnej bezpečnosti. Zdroje znečistenia sú objekty, z ktorých sa vypúšťajú alebo inak dostávajú do vodných útvarov škodlivé látky, ktoré zhoršujú kvalitu povrchových vôd, obmedzujú ich využívanie a negatívne ovplyvňujú aj stav vodných útvarov dna a pobrežných vôd.

Hlavnými zdrojmi znečistenia a zanášania vodných plôch sú nedostatočne čistené odpadové vody z priemyselných a komunálnych podnikov, veľkých komplexov hospodárskych zvierat, odpad z výroby z ťažby rudných nerastov; vodné bane, bane, spracovanie a legovanie dreva; vypúšťanie vody a železničná doprava; odpad z primárneho spracovania ľanu, pesticídy atď. Znečisťujúce látky vstupujúce do prírodných vodných útvarov vedú ku kvalitatívnym zmenám vody, ktoré sa prejavujú najmä v zmene fyzikálnych vlastností vody, najmä jej vzhľadu. nepríjemné pachy, príchute atď.); pri zmene chemického zloženia vody, najmä výskytu škodlivých látok v nej, prítomnosti plávajúcich látok na hladine vody a ich usadzovania na dne nádrží.

Fenol je pomerne škodlivá znečisťujúca látka priemyselných vôd. Nachádza sa v odpadových vodách mnohých petrochemických závodov. Zároveň sa výrazne znížia biologické procesy nádrží, proces ich samočistenia, voda získa špecifický zápach kyseliny karbolovej.

Život obyvateľov nádrží nepriaznivo ovplyvňujú odpadové vody z celulózo-papierenského priemyslu. Oxidácia drevnej buničiny je sprevádzaná absorpciou značného množstva kyslíka, čo vedie k smrti vajíčok, poterov a dospelých rýb. Vlákna a iné nerozpustné látky znečistiť vodu a zhoršiť ju fyzikálno-chemické vlastnosti. Z tlejúceho dreva a kôry sa do vody uvoľňujú rôzne triesloviny. Živica a iné extrakčné produkty sa rozkladajú a absorbujú veľa kyslíka, čo spôsobuje úhyn rýb, najmä mláďat a ikier. Okrem toho zliatiny krtkov silno upchávajú rieky a naplavené drevo často úplne upcháva ich dno, čím ryby pripravujú o neresiská a miesta na potravu.

Ropa a ropné produkty sú v súčasnosti hlavnými znečisťujúcimi látkami vnútrozemských vôd, vôd a morí, Svetového oceánu. Keď sa dostanú do vodných útvarov, vytvárajú rôzne formy znečistenia: olejový film plávajúci na vode, ropné produkty rozpustené alebo emulgované vo vode, ťažké frakcie, ktoré sa usadili na dne atď. To bráni procesom fotosyntézy vo vode v dôsledku zastavenia prístupu slnečné lúče a tiež spôsobuje smrť rastlín a živočíchov. Zároveň sa mení vôňa, chuť, farba, povrchové napätie, viskozita vody, znižuje sa množstvo kyslíka, objavujú sa škodlivé organické látky, voda nadobúda toxické vlastnosti a predstavuje hrozbu nielen pre človeka. 12 g oleja robí tonu vody nevhodnou na spotrebu. Každá tona oleja vytvorí olejový film na ploche až 12 metrov štvorcových. km. Obnova postihnutých ekosystémov trvá 10-15 rokov.

Jadrové elektrárne rádioaktívny odpad znečisťovať rieky. rádioaktívne látky sú koncentrované najmenšími planktónovými mikroorganizmami a rybami, potom sa prenášajú potravinovým reťazcom na iné živočíchy. Zistilo sa, že rádioaktivita planktónových obyvateľov je tisíckrát vyššia ako vo vode, v ktorej žijú.

Odpadové vody so zvýšenou rádioaktivitou (100 curie na 1 liter a viac) sa likvidujú v podzemných bezodtokových bazénoch a špeciálnych nádržiach.

Rast populácie, rozširovanie starých a vznik nových miest výrazne zvýšili tok odpadových vôd z domácností do vnútrozemských vôd. Tieto odpadové vody sa stali zdrojom znečistenia riek a jazier patogénnymi baktériami a helmintmi. Syntetické čistiace prostriedky široko používané v každodennom živote znečisťujú vodné útvary ešte vo väčšej miere. Široko sa využívajú aj v priemysle a poľnohospodárstve. Chemikálie v nich obsiahnuté, ktoré sa dostávajú do riek a jazier s odpadovými vodami, majú významný vplyv na biologický a fyzikálny režim vodných plôch. V dôsledku toho klesá schopnosť vody nasýtiť sa kyslíkom a činnosť baktérií, ktoré mineralizujú organické látky, je paralyzovaná.

Znečistenie vodných plôch pesticídmi a minerálnymi hnojivami, ktoré pochádzajú z polí spolu s prúdmi dažďa a roztopenej vody, vyvoláva vážne obavy. Výsledkom výskumu je napríklad preukázané, že insekticídy obsiahnuté vo vode vo forme suspenzií sa rozpúšťajú v ropných produktoch, ktoré znečisťujú rieky a jazerá. Táto interakcia vedie k výraznému oslabeniu oxidačných funkcií vodných rastlín. Dostávajú sa do vodných útvarov, pesticídy sa hromadia v planktóne, bentose, rybách a cez potravinový reťazec sa dostávajú do ľudského tela a ovplyvňujú jednotlivé orgány aj telo ako celok.

V súvislosti s intenzifikáciou chovu hospodárskych zvierat sa čoraz viac prejavujú výlevy podnikov v tomto odvetví poľnohospodárstva.

Príčinou sú odpadové vody obsahujúce rastlinné vlákna, živočíšne a rastlinné tuky, fekálie, zvyšky ovocia a zeleniny, odpad z kožiarskeho a celulózového a papierenského priemyslu, cukrovarníctva a pivovarov, mäsového a mliečneho priemyslu, konzervárenského a cukrárenského priemyslu organické znečistenie nádrží.

Odpadová voda zvyčajne tvorí asi 60 % látok organického pôvodu Do rovnakej kategórie organických patrí biologické (baktérie, vírusy, huby, riasy) znečistenie v komunálnych, medicínskych a sanitárnych vodách a odpad z podnikov na pranie kože a vlny.

Vážnym environmentálnym problémom je, že zvyčajným spôsobom využitia vody na absorbovanie tepla v tepelných elektrárňach je priame čerpanie čerstvej jazernej alebo riečnej vody cez chladič a jej následné vrátenie do prírodných nádrží bez predchladenia. 1000 MW elektráreň potrebuje jazero s rozlohou 810 hektárov a hĺbkou asi 8,7 m.

Elektrárne dokážu zvýšiť teplotu vody v porovnaní s prostredím o 5-15 C. V prirodzených podmienkach, s pomalým zvyšovaním alebo znižovaním teploty, ryby a iné vodné organizmy postupne sa prispôsobujú zmenám okolitej teploty. Ak sa však v dôsledku vypúšťania horúcich odpadových vôd z priemyselných podnikov do riek a jazier rýchlo vytvorí nový teplotný režim, nie je dostatok času na aklimatizáciu, živé organizmy dostanú tepelný šok a zomierajú.

Tepelný šok je extrémnym výsledkom tepelného znečistenia. Vypúšťanie ohriatych odpadových vôd do vodných útvarov môže mať iné, zákernejšie dôsledky. Jedným z nich je vplyv na metabolické procesy.

V dôsledku zvýšenia teploty vody v nej klesá obsah kyslíka, pričom sa zvyšuje jeho potreba živými organizmami. Zvýšená potreba kyslíka, jeho nedostatok spôsobujú ťažký fyziologický stres až smrť. Umelé zahrievanie vody môže výrazne zmeniť správanie rýb - spôsobiť predčasné trenie, narušiť migráciu

Zvýšenie teploty vody môže narušiť štruktúru flóry nádrží. Riasy charakteristické pre studenú vodu sú nahradené teplomilnejšími a napokon s vysoké teploty sú nimi úplne nahradené, pričom vznikajú priaznivé podmienky pre masový rozvoj modrozelených rias v nádržiach - takzvaný „vodný kvet“. Všetky vyššie uvedené účinky tepelného znečistenia vodných útvarov spôsobujú veľké škody. prírodné ekosystémy a viesť k škodlivým zmenám v ľudskom prostredí. Škody spôsobené tepelným znečistením možno rozdeliť na: - ekonomické (straty v dôsledku zníženia výdatnosti vodných útvarov, náklady na odstraňovanie následkov znečistenia); sociálne (estetické poškodenie degradáciou krajiny); životného prostredia (nenávratné zničenie jedinečných ekosystémov, vyhynutie druhov, genetické poškodenie).

Cesta, ktorá ľuďom umožní vyhnúť sa ekologickej slepej uličke, je teraz jasná. Ide o bezodpadové a nízkoodpadové technológie, premenu odpadu na užitočné zdroje. Uviesť túto myšlienku do života však bude trvať desaťročia.

Metódy čistenia odpadových vôd

Čistenie odpadových vôd je čistenie odpadových vôd za účelom zničenia alebo odstránenia škodlivých látok z nich. Spôsoby čistenia môžeme rozdeliť na mechanické, chemické, fyzikálno-chemické a biologické.

Podstata mechanickej metódy

čistenie spočíva v tom, že sa z odpadových vôd odstraňujú existujúce nečistoty usadzovaním a filtrovaním. Mechanické čistenie umožňuje izolovať až 60-75% nerozpustných nečistôt z domových odpadových vôd a až 95% z priemyselných odpadových vôd, z ktorých mnohé (ako cenné materiály) sa používajú vo výrobe.

Chemická metóda spočíva v tom, že sa do odpadovej vody pridávajú rôzne chemické činidlá, ktoré reagujú so škodlivinami a zrážajú ich vo forme nerozpustných zrazenín. Chemickým čistením sa dosiahne zníženie nerozpustných nečistôt až o 95 % a rozpustných nečistôt až o 25 %.

S fyzikálno-chemickou metódou

Čistenie odpadových vôd odstraňuje jemne rozptýlené a rozpustené anorganické nečistoty a ničí organické a slabo oxidované látky. Z fyzikálno-chemických metód sa najčastejšie využíva koagulácia, oxidácia, sorpcia, extrakcia a pod., ako aj elektrolýza. Elektrolýza je ničenie organických látok v odpadových vodách a extrakcia kovov, kyselín a iných anorganických látok prúdením elektrického prúdu. Čistenie odpadových vôd pomocou elektrolýzy je účinné v závodoch na výrobu olova a medi, v priemysle farieb a lakov.

Odpadová voda sa tiež čistí pomocou ultrazvuku, ozónu, iónomeničových živíc a vysokého tlaku. Čistenie chlórovaním sa osvedčilo.

Spomedzi metód čistenia odpadových vôd by mala zohrávať významnú úlohu biologická metóda založená na využívaní zákonitostí biochemického samočistenia riek a iných vodných plôch. Používajú sa rôzne typy biologických zariadení: biofiltre, biologické jazierka a pod. V biofiltroch prechádzajú odpadové vody cez vrstvu hrubozrnného materiálu pokrytú tenkým bakteriálnym filmom. Vďaka tomuto filmu intenzívne prebiehajú procesy biologickej oxidácie.

V biologických jazierkach sa na čistení odpadových vôd podieľajú všetky organizmy obývajúce nádrž. Pred biologickým čistením sa odpadová voda podrobuje mechanickému čisteniu a po biologickom čistení (odstráneniu). patogénne baktérie) a chemické čistenie, chlórovanie tekutým chlórom alebo bielidlom. Na dezinfekciu sa používajú aj iné fyzikálne a chemické metódy (ultrazvuk, elektrolýza, ozonizácia atď.). biologická metóda dáva najlepšie skóre pri čistení komunálneho odpadu, ako aj odpadu z rafinácie ropy, celulózového a papierenského priemyslu a výroby umelých vlákien.

Aby sa znížilo znečistenie hydrosféry, je žiaduce opätovné použitie v uzavretých, zdroje šetriacich, bezodpadových procesoch v priemysle, kvapkovej závlahe v poľnohospodárstve a hospodárnom využívaní vody vo výrobe a v domácnostiach.

3. Litosféra

Obdobie od roku 1950 po súčasnosť sa nazýva obdobím vedecko-technickej revolúcie. Koncom 20. storočia nastali obrovské zmeny v technológiách, objavili sa nové komunikačné a informačné technológie, ktoré dramaticky zmenili možnosti výmeny informácií a spojili najvzdialenejšie body planéty. Svet sa doslova rýchlo mení pred našimi očami a ľudstvo vo svojom konaní nie vždy drží krok s týmito zmenami.

Environmentálne problémy nevznikli samy od seba. Je to dôsledok prirodzeného vývoja civilizácie, v ktorom boli predtým formulované pravidlá správania sa ľudí v ich vzťahoch s okolitá príroda a v rámci ľudskej spoločnosti, ktorá podporovala stabilnú existenciu, sa dostala do konfliktu s novými vytvorenými podmienkami vedecko-technický pokrok. V nových podmienkach je potrebné formovať ako nové pravidlá správania, tak aj novú morálku, zohľadňujúcu všetky prírodovedné poznatky. Najväčšia náročnosť, ktorá určuje veľa pri rozhodovaní otázky životného prostredia- stále nedostatočný záujem ľudskej spoločnosti ako celku a mnohých jej predstaviteľov o problémy ochrany životného prostredia.

Litosféra, jej štruktúra

Človek existuje v určitom priestore a hlavnou zložkou tohto priestoru je zemský povrch – povrch litosféry.

Litosféra sa nazýva pevný obal Zeme, ktorý pozostáva zo zemskej kôry a vrstvy vrchného plášťa pod zemskou kôrou. Vzdialenosť spodnej hranice zemskej kôry od zemského povrchu sa pohybuje v rozmedzí 5-70 km a zemský plášť siaha do hĺbky 2900 km. Po nej sa vo vzdialenosti 6371 km od povrchu nachádza jadro.

Pôda zaberá 29,2% povrchu zemegule. Horné vrstvy litosféry sa nazývajú pôda. Pôdna pokrývka je najdôležitejšia prirodzená formácia a súčasť biosféry Zeme. Je to obal pôdy, ktorý určuje mnohé procesy prebiehajúce v biosfére.

Pôda je hlavným zdrojom potravy, ktorá poskytuje 95 – 97 % potravinových zdrojov pre svetovú populáciu. Námestie pôdne zdroje svet má rozlohu 129 miliónov metrov štvorcových. km, čiže 86,5 % rozlohy pevniny. Orná pôda a trvalkové plantáže v zložení poľnohospodárskej pôdy zaberajú cca 10 % pôdy, lúky a pasienky – 25 % pôdy. Úrodnosť pôdy a klimatické podmienky určujú možnosť existencie a rozvoja ekologických systémov na zemi. Bohužiaľ, v dôsledku nesprávneho využívania sa každý rok stráca časť úrodnej pôdy. Za posledné storočie sa tak v dôsledku zrýchlenej erózie stratili 2 miliardy hektárov úrodnej pôdy, čo je 27 % celkovej plochy pôdy využívanej na poľnohospodárstvo.

Zdroje znečistenia pôdy.

Litosféra je znečistená kvapalnými a tuhými znečisťujúcimi látkami a odpadmi. Zistilo sa, že ročne sa na jedného obyvateľa Zeme vytvorí jedna tona odpadu, vrátane viac ako 50 kg ťažko rozložiteľného polymérneho materiálu.

Zdroje znečistenia pôdy možno klasifikovať nasledovne.

Obytné budovy a verejné služby. V zložení znečisťujúcich látok v tejto kategórii zdrojov dominuje domový odpad, potravinový odpad, stavebný odpad, odpad z vykurovacích systémov, opotrebované predmety z domácnosti a pod. To všetko sa zbiera a odváža na skládky. Pre veľké mestá sa zber a likvidácia domového odpadu na skládkach stal neriešiteľným problémom. Jednoduché spaľovanie odpadkov na mestských skládkach je sprevádzané uvoľňovaním toxických látok. Pri spaľovaní takýchto predmetov, napríklad polymérov s obsahom chlóru, vznikajú vysoko toxické látky - oxidy. Napriek tomu sa v posledných rokoch vyvinuli metódy na likvidáciu odpadu z domácností spaľovaním. Sľubnou metódou je spaľovanie takýchto úlomkov nad horúcimi taveninami kovov.

Priemyselné podniky. V pevnom a kvapalnom priemyselnom odpade sa neustále vyskytujú látky, ktoré môžu mať toxický účinok na živé organizmy a rastliny. Napríklad soli neželezných ťažkých kovov sú zvyčajne prítomné v odpade z hutníckeho priemyslu. Strojársky priemysel uvoľňuje do životného prostredia kyanidy, zlúčeniny arzénu a berýlia; pri výrobe plastov a umelé vlákna vznikajú odpady obsahujúce fenol, benzén, styrén; pri výrobe syntetických kaučukov sa do pôdy dostávajú odpady katalyzátorov, neštandardné polymérne zrazeniny; pri výrobe gumových výrobkov sa do životného prostredia dostávajú prachové prísady, sadze, ktoré sa usadzujú na pôde a rastlinách, odpadové gumotextilné a gumené diely a pri prevádzke pneumatík - opotrebované a nefunkčné pneumatiky, duše a ráfikové pásky. Skladovanie a likvidácia ojazdených pneumatík je v súčasnosti nevyriešené problémy, pretože to často spôsobuje silné požiare, ktoré je veľmi ťažké uhasiť. Miera využitia ojazdených pneumatík nepresahuje 30 % ich celkového objemu.

Doprava. Pri prevádzke spaľovacích motorov sa intenzívne uvoľňujú oxidy dusíka, olovo, uhľovodíky, oxid uhoľnatý, sadze a iné látky, ktoré sa ukladajú na zemský povrch alebo ich absorbujú rastliny. V druhom prípade sa tieto látky dostávajú aj do pôdy a zapájajú sa do kolobehu spojeného s potravinovými reťazcami.

Poľnohospodárstvo. K znečisteniu pôdy v poľnohospodárstve dochádza v dôsledku zavádzania obrovského množstva minerálnych hnojív a pesticídov. Je známe, že niektoré pesticídy obsahujú ortuť.

Kontaminácia pôdy ťažkými kovmi. Ťažké kovy sú neželezné kovy, ktorých hustota je väčšia hustotažľaza. Patria sem olovo, meď, zinok, nikel, kadmium, kobalt, chróm, ortuť.

Charakteristickým znakom ťažkých kovov je, že v malých množstvách sú takmer všetky potrebné pre rastliny a živé organizmy. V ľudskom tele sa ťažké kovy podieľajú na životne dôležitých biochemických procesoch. Prekročenie povoleného množstva však vedie k závažným ochoreniam.

...

Podobné dokumenty

Stav hydrosféry, litosféry, zemskej atmosféry a príčiny ich znečistenia. Spôsoby likvidácie odpadu v podnikoch. Ako získať alternatívne zdroje energie, ktorá neškodí prírode. Vplyv znečistenia životného prostredia na ľudské zdravie.

abstrakt, pridaný 02.11.2010


Pojem a štruktúra biosféry ako živej schránky planéty Zem. Hlavné charakteristiky atmosféry, hydrosféry, litosféry, plášťa a jadra Zeme. Chemické zloženie, hmotnosť a energia živej hmoty. Procesy a javy vyskytujúce sa v živej a neživej prírode.

abstrakt, pridaný 11.7.2013


Zdroje znečistenia atmosféry, hydrosféry a litosféry. Spôsoby ich ochrany pred chemickými nečistotami. Systémy a zariadenia na zachytávanie prachu, mechanické metódy čistenia prašného vzduchu. erózne procesy. Rozdelenie znečistenia v pôdnom kryte.

priebeh prednášok, pridané 4.3.2015


Prírodné zdroje znečistenia ovzdušia. Pojem suchá sedimentácia, metódy jej výpočtu. Zlúčeniny dusíka a chlóru ako hlavné látky, ktoré ničia ozónovú vrstvu. Problém recyklácie a likvidácie odpadu. Chemický indikátor znečistenia vody.

test, pridané 23.02.2009


Znečistenie vzduchu. Druhy znečistenia hydrosféry. Znečistenie oceánov a morí. Znečistenie riek a jazier. Pitná voda. Závažnosť problému znečistenia vodných útvarov. Zostup splaškových vôd do nádrží. Metódy čistenia odpadových vôd.

abstrakt, pridaný 06.10.2006


Človek a životné prostredie: história interakcie. Fyzikálne, chemické, informačné a biologické znečistenie, ktoré porušuje procesy obehu a metabolizmu, ich dôsledky. Zdroje znečistenia hydrosféry a litosféry v Nižnom Novgorode.

abstrakt, pridaný 06.03.2014


Hlavné typy znečistenia biosféry. Antropogénne znečistenie atmosféry, litosféry a pôdy. Výsledok znečistenia hydrosféry. Vplyv znečistenia ovzdušia na ľudský organizmus. Preventívne opatrenia antropogénne vplyvy o životnom prostredí.

prezentácia, pridané 12.08.2014


Produkcie ovplyvňujúce životné prostredie. Spôsoby znečistenia ovzdušia pri výstavbe. Opatrenia na ochranu ovzdušia. Zdroje znečistenia hydrosféry. Sanitácia a čistenie území. Zdroje nadmerného hluku spojené so stavebnými zariadeniami.

prezentácia, pridané 22.10.2013


Všeobecné informácie o vplyve antropogénnych faktorov na verejné zdravie. Vplyv znečistenia atmosféry, hydrosféry a litosféry na zdravie človeka. Zoznam chorôb spojených so znečistením ovzdušia. Hlavné zdroje nebezpečenstva.

abstrakt, pridaný 7.11.2013


Priemyselné zdroje znečistenie biosféry. Klasifikácia škodlivých látok podľa stupňa vplyvu na človeka. Sanitárno-epidemická situácia v mestách. Nedostatky v organizácii neutralizácie a likvidácie pevného, ​​tekutého odpadu z domácností a priemyslu.

Pozrime sa podrobnejšie na zložky biosféry.

Zemská kôra - je to pevná škrupina pretvorená v priebehu geologického času, ktorá tvorí hornú časť zemskej litosféry. 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 vykonáva určité funkcie v živote biosféry. Prvá skupina – inertné plyny (hélium, kryptón, neón, argón, xenón). Druhá skupina – vzácne 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 – pôdna pokrývka, bežne nazývaná zem – tvoria 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. Zvláštnou vlastnosťou pôdneho krytu je jeho 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 slnečnej energie v nej akumulovanej. 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 nerastné bohatstvo využívajú sa ako palivo (uhlie, ropa, plyn, roponosná bridlica, rašelina, drevo, jadrová energia) a zároveň ako zdroj energie v motoroch na výrobu pary a elektriny, sú 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.

Hmotnosť oceánskej vody predstavuje 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. Najdôležitejšie funkcie vody možno pomenovať:

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. Rastliny a mikroorganizmy oceánu v procese fotosyntézy zároveň absorbujú ročne oveľa väčšiu časť oxidu uhličitého ako rastliny na súši.

živé organizmy v oceáne – hydrobionáty - delia sa do troch hlavných ekologických skupín: planktón, nektón a bentos. Planktón - súbor pasívne plávajúcich a unášaných morskými prúdmi rastlín (fytoplanktón), živých organizmov (zooplanktón) a baktérií (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 vodných zdrojov 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 ruských morí (s výnimkou Biele more), podľa štátnej správy „O stave životného prostredia Ruskej federácie“ z roku 1998. prekročil MPC pre obsah uhľovodíkov, ťažkých kovov, ortuti; povrchovo aktívne látky (tenzidy) v priemere 3-5 krát.

Prenikanie znečistenia na dno oceánov má vážny vplyv na povahu biochemických procesov. V tejto súvislosti má osobitný význam 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 je Svetový oceán zberačom suchozemských riečnych vôd, ktoré ročne prijímajú 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 povrchových a podzemných vôd 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 vnášanie nových, neobvyklých látok do vodného prostredia – škodlivín, 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 škodlivých nečistôt v nej, a to tak anorganického (minerálne soli, kyseliny, zásady, častice ílu), ako aj 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 povrchových vôd používaných na zásobovanie vodou a na 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 zásobovania recyklovanou vodou.

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 rôznorodosť zloženia odpadových vôd existujú rôzne spôsoby ich čistenia: mechanické, fyzikálno-chemické, chemické, biologické atď. V závislosti od stupňa škodlivosti a charakteru znečistenia je možné čistenie odpadových vôd vykonávať akýmikoľvek jedna metóda alebo súbor 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. Je potrebné zaviesť zákaz vypúšťania toxických látok do oceánu a 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 so stúpajúcou nadmorskou výškou - vo výške 200 km 500 °C a vo výške 500-600 km presahuje 1500 °C; plyny sú v termosfére veľmi riedke, ich molekuly sa pohybujú pri vysokej rýchlosti, ale zriedka sa navzájom zrážajú a preto nemôžu spôsobiť ani mierne zahriatie tu umiestneného telesa);

– 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, ktorého koncentrácia 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, ktoré nie sú charakteristické pre atmosféru, používané ako chladivá - sú zodpovedné za 25% vzniku 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 nezastavíme 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 skupenstve spôsobujú najväčšie škody biosfére oxid siričitý a oxidy dusíka, ktoré sa pri chemických reakciách menia 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. V kombinácii s vodou SO 3 vytvára kyselinu sírovú, ktorá 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 je to nebezpečenstvo veľké mestá. Zvlášť škodlivé pevné látky sa nachádzajú vo výfukových plynoch dieselových motorov a dvojtaktných benzínových motorov. Väčšinu pevných častíc v ovzduší priemyselného pôvodu vo vyspelých krajinách úspešne zachytávajú všetky možné technické prostriedky.

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 do atmosféry dostávajú 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 vystavené ultrafialovému žiareniu 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

Index	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, tak sa pri hygienickom prídelovom dávkovaní berie do úvahy hranica vplyvu 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 horniny sú zničené, produkty ničenia 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 pôdne živiny, voda, uhlík sa akumulujú v rastlinnej hmote a vynakladajú sa na stavbu tela a životných procesov. Produkty rozpadu pôdnej mikroflóry sa opäť rozkladajú na minerálne zložky dostupné pre rastliny a opäť sa podieľajú na toku hmoty.

Cirkulácia chemikálií z anorganického prostredia cez rastliny a živočíchy späť do anorganické prostredie pomocou slnečnej energie sa nazývajú chemické reakcie 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 palív, 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 ohrievanie Zeme Slnkom je o mnoho rádov vyššie ako výsledky ľudskej činnosti.

vedci pravdepodobná príčina Globálne otepľovanie sa považuje za zvýšenie koncentrácie oxidu uhličitého v atmosfére Zeme. 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 veľké množstvo prírodné zdroje, spaľuje stále viac fosílnych palív, čo má za následok zvýšenie percenta oxidu uhličitého v atmosfére a neuvoľňuje infračervené žiarenie z ohriateho povrchu Zeme do vesmíru, čím vzniká „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