Гідросфера як складова біосфери. Літосфера як складова біосфери

Гідросфера (від грец. ϋδωρ – вода й aί - куля) – це водна оболонка Землі, до якої належать:

- Світовий океан;

- води суходолу (ріки, озера, болота, льодовики)

- ґрунтові та підземні води;

- волога атмосфери.

Гідросфера тісно пов’язана з іншими геосферами Землі – атмосферою і літосферою. Вода на Землі знаходиться в безперервному русі. Кругообіг води об’єднує усі геосфери, утворюючи в цілому замкнену систему: океан – атмосфера – суходіл.

Загальний обсяг води на планеті оцінюється 1 386 млн. км³, з них 97,5% зосереджено в океанах (рис.). Решта 2,5% становлять крижані шапки полюсів, ґрунтові та підземні води, прісноводні водойми й річки, а ще вода, яка міститься у атмосфері (0,001% від загального об’єму). Найбільший об’єм неокеанічної води зосереджено у крижаних шапках полюсів та льодовиках (86%), а 14% зосереджено в поверхневих та підземних водах. Лише 1% прісної води – це озера, річки, ґрунтові води.

Вода є найпоширенішою неорганічною сполукою на планеті, основою усіх процесів. Живі організми містять до 80-90% води; втрата ними 10-20% води призводить до їхньої загибелі. Для нормального здійснення функцій організму необхідно близько 2 л води на добу.

Вода гідросфери містить майже всі хімічні елементи. Середній хімічний склад її близький до складу океанічної води, у якій переважають хлориди. У водах суходолу переважають карбонати. Вміст мінеральних речовин (солей) у воді – солоність – коливається залежно від клімату і місцевих умов та вимірюється у тисячних частинах грама - проміле (°/оо).

 

Літосфера (від грец. ίς - камінь; aί - куля) – зовнішня тверда оболонка земної кулі, до якої належать земна кора завтовшки від 6 км (під океанами) до 80 км (гірські системи) і верхній шар мантії. Товщина і будова літосфери також визначаються типом земної кори; товщина літосфери в районі материків становить 150–250 км, під океанами 50–100 км.

Живі організми можуть жити в літосфері на глибині до 5 км.

До складу літосфери входять два найголовніші компоненти – ґрунт і надра Землі. Ґрунт – тонкий верхній шар континентальної земної кори, один із найголовніших ресурсів планети, гігантська екологічна система, яка разом із Світовим океаном вирішально впливає на всю біосферу. Він утворений під впливом рослин, тварин, мікроорганізмів та клімату з материнських гірських порід, на яких він знаходиться.

У ґрунті взаємодіють такі основні компоненти:

· мінеральні речовини (пісок, глина), вода, повітря;

· детрит – відмерла органічна речовина, залишки життєдіяльності рослин і тварин;

· велика кількість живих організмів, які розкладають детрит до гумусу (перегною). Кількість гумусу визначає родючість ґрунту (максимальний вміст гумусу в ґрунтах України може становити 3,5-6%.

 

 

8 Парниковий ефект. Температура на Землі підтримується завдяки балансу між нагріванням Землі сонячним промінням та охолодженням після повернення енергії в космос. Підтримання енергетичного балансу відбувається завдяки так званим парниковим газам. Ці гази функціонують так, як скло в теплицях: дають можливість інфрачервоним променям потрапляти всередину і затримують їх, забезпечуючи стабільну температуру (рис.2.3).

Існує 6 основних парникових газів:

· вуглекислий газ CO₂. Його внесок у парниковий ефект становить понад 50%. Збільшення концентрації CO₂відбувається внаслідок знищення лісів (щороку в світі знищується від 16 до 20 млн. га лісів. Наявна на сьогодні фітомаса планети здатна поглинути лише 60% від загальної кількості парникових газів) і спалювання нафти, газу, вугілля (щороку в світі спалюється ~3,2 млрд. т нафти і нафтопродуктів);

· водяна пара Н₂О. Потепління, що відбувається через дію інших парникових газів, збільшує випаровування та зумовлює підвищення кількості водяної пари в атмосфері;

· метан СН₄. Найбільшими джерелами викидів метану є рисові поля, домашня худоба, анаеробна ферментація сміття, добування вугiлля та транспортування природного газу. Метан є також супутнiм продуктом розкладання бiомаси та неповного згорання палива;

· закис азоту N₂O. Антропогенними джерелами емiсiї N₂O є сiльськогосподарська обробка ґрунтів, особливо використання азотовмiсних добрив; спалювання викопного природного палива; виробництво адiпiнової (нейлонової) та азотної кислот; спалювання бiомаси.

· озон;

· хлорфторвуглеці. На відміну від решти парникових газів вони синтезовані людиною.

Парниковий ефект взагалі є природним явищем. Він позитивно впливає на всі екосистеми та стабілізує температуру атмосферного повітря. Однак, збільшуючи викиди парникових газів в атмосферу, людина порушує баланс, що склався впродовж тривалого часу. Наслідком парникового ефекту є глобальне потепління клімату.

Тепличний ефект, як ще називають парниковий, полягає в проникненні короткохвильових випромінювань Сонця до поверхні Землі, чому сприяє вуглекислий газ. При цьому теплове випромінювання Землі (довгохвильове) затримується. Внаслідок цих упорядкованих дій здійснюється тривалий нагрів нашої атмосфери. Також суть парникового ефекту можна розглядати як можливість підвищення глобальної температури Землі, яке може відбутися в результаті значних змін теплового балансу. Подібний процес може зумовити поступове накопичення в атмосфері нашої планети парникових газів.

 

9 .Явище утворення «озонових дір», «смогів», «кислотних дощів»

Озонової дірою вважається локальне падіння в озоновому шарі Землі концентрації озону. Зниження концентрації озону в певному місці може бути обумовлено забрудненнями повітряного середовища двох типів. До них можна віднести:

1.Природні процеси, при яких відбувається забруднення повітря.

2.Антропогенні забруднення атмосфери Землі.

У мантії Землі постійно здійснюються процеси дегазації, внаслідок яких виділяються найрізноманітніші органічні сполуки. Породжувати такі види газів можуть грязьові вулкани і гідротермальні джерела. Їх можна віднести до природніх джирел.

Антропогенні забруднення повітряного середовища можуть бути викликані запусками надзвукових літаків і ракет. Також велика кількість самих різних хімічних сполук виділяється в атмосферу в процесі добування численних копалин з надр землі.

Кислотні дощі. Оксиди сірки і азоту, що викидаються в атмосферу внаслідок роботи теплових електростанцій (ТЕС) та автомобільних двигунів, сполучаються з атмосферною вологою й утворюють дрібні крапельки сірчаної та азотної кислот, які переносяться вітрами у вигляді кислотного туману й випадають на землю кислотними дощами. Кислотниминазивають взагалі будь-які опади — дощ, сніг, туман, якщо значення їх рН становить менш ніж 7,0. Кислотні дощі мають значення рН частіше в межах 4,1-2,1, а в деяких випадках навіть менше ніж 2,1. Ще 100 років тому значення рН дощової води дорівнювало 7, тобто опади були нейтральними.

Смоги. Окремо взяті речовини, що забруднюють повітря, є менш небезпечними, ніж їхні суміші.Хімічні реакції, що відбуваються безпосередньо в повітрі, спричиняють виникнення димних туманів – смогів (від англ. smoke – дим і fog – туман). Смоги виникають за певних умов: по-перше, при великій кількості пилу і газів у повітрі; по-друге, при тривалому існуванні антициклональних умов погоди, за яких забруднювачі накопичуються в приземному шарі атмосфери. Відомі ще так звані лос-анджелеські, або фотохімічні смоги, які виникають у літній період. За умови інтенсивного впливу сонячної радіації у насиченому вихлопними газами автомобілів повітрі проходять складні реакції з утворенням нових високотоксичних забруднювачів – фотооксидантів (озон, органічні перекиси, нітрити та ін.), що подразнюють слизові оболонки шлунково-кишкового тракту, легенів та органів зору.

Види джерел забруднення.

Забруднення бувають природними, тобто спричиненими природ­ними, зазвичай катастрофічними чинниками (повені, виверження вулка­нів) та антропогеними (зумовлені діяльністю людини). Речовини, які спричи­нюють забруднення, називають забрудниками, або полютантами. Існують різні принципи класифікації забруднень навколишнього се­редовища – за типом походження, за часом взаємодії з довкіллям, за способом впливу тощо.

За джерелами виникнення забруднення поділяють на:

· промислові (наприклад, зумовлені оксидом сульфуру SО₂). Одним із головних джерел забруднення повітря є спалювання палива на ТЕС і ТЕЦ. Під час спалювання І т вугілля утворюється до 23 кг попелу, 15 кг оксиду сульфуру (IV). У багатьох містах України концентрації за­бруднювальних речовин у кілька разів перевищують ГДК;

· транспортні. Вихлопні гази автомобільного транспорту містять у середньому 4-5 % оксиду карбону (II), сульфуровмісні сполуки, ненасичені вуглеводні й альдегіди, сполуки плюмбуму – в разі застосування етильованого бензину, та канце­рогенні сполуки. Легковий автомобіль під час руху викидає за 1 годину до 3 м³ оксиду карбону (II) СО, а вантажний – понад 6 м³;

· сільськогосподарські. У сільському господарстві для підвищення врожаїв і продуктивності зе­мель застосовують пестициди, які змиваються з полів у ріки, озера та інші водойми;

· побутові (наприклад, синтетичні мийні засоби).