Минерални ресурси на литосферата. Доставка на минерални води на територията на бившия СССР

Геология на околната среда

Тема 2.
Екологични функции
литосфера (част 1)

Ресурсноекологична функция на литосферата и нейната трансформация под влияние на техногенезата

Част 1
РЕСУРСНО ЕКОЛОГИЧНА ФУНКЦИЯ
ЛИТОСФЕРА И НЕЙНАТА ТРАНСФОРМАЦИЯ ПОД
ВЛИЯНИЕ НА ТЕХНОГЕНЕЗАТА

Определение, значение и структура на ресурсноекологичната функция на литосферата

Под ресурсна екологична функция на литосферата разбираме как
вече
показано
преди това,
роля
минерал,
органичен,
органоминералните ресурси на литосферата, както и нейните геоложки
пространства за живот и дейност на биотата както по качество
биоценоза, както и човешката общност като соц
структури.
Обект на изследване с този подход са характеристиките на състава и
структурите на литосферата с всичките им компоненти влияят
възможността и качеството на съществуване на биотата, а предметът е знание за
суровинния потенциал на литосферата, пригодността на нейното пространство за
пребиваване на биотата (включително хората като биологичен вид) и
развитието на човечеството като социална структура.
Водеща е ресурсно-екологичната функция на литосферата,
позиция по отношение на геодинамични, геохимични и
геофизични функции. Той не само определя комфорта
„жива биота“, но и самата възможност за нейното съществуване и
развитие.

Литосферните ресурси, необходими за живота на биотата

Литосферните ресурси, необходими за живота на биотата
включително
човек
как
биологични
изглед,
представена от четири компонента:
скали, съдържащи елементи
биофилна серия - разтворими елементи, жизненоважни
необходими за организмите и наречени биогенни
елементи;
кудюрити - минерално вещество на кудюри,
като минерална храна на животните - литофаги;
трапезна сол;
подземни води.

Биофилни елементи на литосферата

Елементи и техните съединения, необходими на биотата като цяло
количествата се наричат макробиогенни (въглерод, кислород,
азот, водород, калций, фосфор, сяра), а в малки количества -
микробиогенен.
За растенията това са Fe, Mg, Cu, Zn, B, Si, Mo, CI, V, Ca, които
осигуряват функциите на фотосинтезата, азотния метаболизъм и
метаболитна функция.
За животни се изискват и двата изброени елемента (с изключение на
бор), и допълнително селен, хром, никел, флуор, йод и
калай.
Въпреки малките количества, всички тези елементи са необходими
За
жизненоважна дейност
биосистеми,
За
изпълнение
биогеохимични функции на живата материя

Среден химичен състав на протеини, мазнини и въглехидрати, %

Среден химичен състав на растения и хора, % сухо вещество

Минерални биогенни комплекси-кудурити

Литофагия, или ядене на камъни ("литос" - камък, "фагос" -
поглъщане), е известно от дълго време. В животинския свят това явление е така
същото нормално като традиционната храна.
В допълнение към хранителните и лечебни соли в природата има голям
група алумосиликатни и силикатни минерали, които ядат
птици, животни и хора.
-По склоновете на хълмовете. Суматра сгъната зеолитизирана и
туфи, описани са пещери с размери 3,5 × 7,5 м, които са били „изстъргани”
слонове, добиващи бяла каменна пемза (продукт от изветряне на туфа,
обогатен
минерали
с
Високо
сорбция
И
йонообменни свойства). С тези слонски разкопки
Използвани са и други животни - орангутани, гибони, елени и дори
протеини.
– В много райони на Африка има цели индустрии за
приготвяне на минерална храна. Така в селището Анфоеда (Гана)
две хиляди работници добиват глина и правят питки от нея
за продажба, а селяните от Узала (Нигерия) го ядат всяка година
400-500 тона “ядлива” глина.
– В активни тектонски разломи, върху нефто- и газоносни и
въгленосни райони, където относително
интензивен отлив на CO2 от подземния слой, значително растителност
различен от зоналния. Тя е по-"пийна" и по-"южна".

Същността на литофагията

Литофагията е естествена нужда на дивите животни от
балансиране на солния състав на тялото, особено в
периоди на сезонни промени в храните.
Литофагията се основава на литотерапия, насочена към
регулиране на солевия баланс на тялото. Като меню
животните избират минерални смеси, които имат
високи йонообменни и сорбционни свойства.
Последният получи името kudyurites в Алтай от думата
"кудур" - солонец, солончак, солонец, който
от древни времена се използва от първичните скотовъдци - алтайци, монголи,
манджури и др.
През последните години кудуритите започнаха да се използват като
добавки в храните за домашни любимци, което е от съществено значение
увеличиха растежа си и подобриха физическото си състояние.

Сол

Трапезната сол е типично минерално образувание,
консумирани от биотата и преди всичко от хората. Към
всички те са литофаги.
Жителите на Земята го консумират в количество от 8-10 кг на човек годишно.
От ресурсна гледна точка това минерално образувание е
изключение от общото правило, тъй като до известна степен
принадлежи към категорията на възобновяемия ресурс. Трапезна сол
получени или от саламури в зоната на солните находища, или събрани в
места, където солената морска вода естествено се изпарява. Чао
природните запаси от готварска сол са специални в ресурсно отношение
не предизвиквайте тревога.
Трябва да се припомни, че този минерален ресурс е необходим на хората
като биологичен вид. Трапезната сол активира някои
ензими, поддържа киселинно-алкалния баланс, то
необходими за производството на стомашен сок. Липса или недостиг
сол в организма води до различни нарушения: намалена
кръвно налягане, мускулни крампи, повишен сърдечен ритъм
и други негативни последици.
Трябва да се отбележи, че въпреки практически неограничените резерви
готварска сол, в края на 80-те години нуждата на населението от нея
Северна Евразия беше само 90% удовлетворена. Същата ситуация
е оцеляла и до днес.

Подземните води като литосферен ресурс, необходим за живота на биотата

От тези позиции екологичното значение на сладката вода
подземните води не изискват специално обяснение.
В. И. Вернадски показа, че живата материя по време на
само 1 милион години минава през такова количество
вода, която е равна по обем и количество на Света
океан.
Под земята
вода,
подходящ
За
пиене
водоснабдяване, представляват 14% от цялата прясна вода
планети. Те обаче значително превъзхождат в
качество на повърхностните води и за разлика от тях
са много по-добре защитени от замърсяване, съдържат
микро- и макроелементи, необходими на организма
хора, не изискват скъпо почистване. Точно
това определя тяхното значение като най-важни
източник на питейна вода, т.е. осигуряване
вода за човека като биологичен вид.

Наличие на подземни води

В момента повече от 60% от градовете в Руската федерация имат
централизирани водоснабдителни източници. По отношение на ресурсите
използването на подпочвените води е значително под потенциала
възможности и е около 5% (за водоснабдяване) от потенциалните ресурси, оценени на 230 км3/год. Въпреки това направените оценки
са валидни само за Русия като цяло и се променят значително с
преход към отделни региони.
Недостигът на питейна вода се дължи основно на три основни фактора:
фактори:
– липса на достатъчно подпочвени водни ресурси поради естествени причини (зона на вечна замръзналост, широко разпространено развитие на относително
безводни слоеве - Карелия, Мурманска, Кировска и Астраханска области);
– интензивна експлоатация и изчерпване на основните водоносни хоризонти
(Среден Урал, райони на големи градски агломерации);
– техногенно замърсяване на използваните водоносни хоризонти
водоснабдяване с питейна вода.

Примери за недостиг на подземни води

Най-впечатляващият пример за такива катастрофални техногенни въздействия е артезианският басейн на Кримската равнина. Интензивно използване на подпочвените води за напояване, както и
изграждането и пускането в експлоатация на Севернокримския канал доведе до засоляване на пресни подземни води. Над 30
години на експлоатация на водоносни хоризонти, около 10 km3 прясна вода стана солена.
Невъзможността за използване на подпочвените води за битово и питейно водоснабдяване в резултат на това
замърсяване се наблюдава в зоните за съхранение на твърди отпадъци. Например в района на депото
Твърди отпадъци от Щербинка, Московска област, замърсени подпочвени води с превишаване на ПДК за редица компоненти в
проникна 100-130 пъти в Подолско-Мячковския водоносен хоризонт на въглищни находища. Като резултат
това във водите на хоризонта съдържанието на хлориди се е увеличило с 3-7 пъти, сулфати повече от два пъти, беше отбелязано
наличието на хром и кадмий.
Разработването на находища на твърди полезни изкопаеми води до изчерпване на експлоатационните запаси
подпочвените води, което е свързано не само с избора на изпомпвана вода в разработеното находище, но и
с повреда на съществуващи водоприемници за подземни води. Най-големите фунии-депресии
се образуват в случаите, когато водоносни хоризонти с
регионално разпределение. По този начин дългосрочната експлоатация (от 1956 г.) на системата за намаляване на водата наоколо
Отлаганията на KMA доведоха до затварянето на депресионни кратери около кариерата Lebedinsky и мината, кръстена след това.
Губкина. Нивата на кредния водоносен хоризонт бяха намалени с 20-25 m, поради което строителството
Следващата Стойленска кариера е извършена на първия етап в практически дехидратирани скали. IN
В момента режимът на подпочвените води на минния участък е нарушен по горнокредния хоризонт в радиус
40 км, а според докамбрия - в радиус от 80 км, което го прави икономически нецелесъобразно да се използва
подземни води в този район за водоснабдяване на населението.

Минералните ресурси, тяхната структура и човешкото общество

Минералните ресурси са представени от съвкупността от идентифицираните в земните недра
натрупвания (находища) на различни полезни изкопаеми, в които
химичните елементи и образуваните от тях минерали са в остра
повишена концентрация в сравнение със съдържанието на кларк в
земната кора, което го прави възможно
техните индустриални
използване.
Всички природни ресурси представляват естествени тела и вещества (или техните
съвкупност), както и видове енергия, които са на определен етап от развитието
производителните сили се използват или могат да бъдат технически използвани
За
ефективен
удовлетворение
различни
потребности
човешкото общество.
Структурата на минералните ресурси се определя от предназначението на тяхното използване.
Има пет основни категории минерални ресурси:
– гориво и енергия (нефт, кондензат, горим газ, каменни и кафяви въглища, уран,
битуминозни шисти, торф и др.),
– черни и легиращи метали (руди от желязо, манган, хром, титан, ванадий, волфрам и
молибден),
– цветни метали (медни, кобалтови, оловни, цинкови, калаени, алуминиеви, антимонови и живачни руди),
– неметални минерали (различни видове минерални соли (фосфат,
калий, натрий), строителни (трошен камък, гранит и пясък) и други материали (местни
сяра, флуорит, каолин, барит, графит, азбест-хризотил, магнезит, огнеупорна глина)),
- Подпочвените води.

Схематична диаграма на използването на природните ресурси на литосферата в сферата

Ролята и мястото на минералните ресурси в социално-икономическите и екологичните проблеми на развитието на материалната база на съвременното общество

Ролята и мястото на минералните ресурси в проблемите на социално-икономическото и екологичното развитие
материалната база на съвременното общество

За запасите от минерални ресурси на горните хоризонти на литосферата

Анализът на оценката на осигуреността с горивни и енергийни ресурси показва, че най
Петролът е дефицитно гориво, доказаните му запаси са достатъчни според различни източници.
източници, за 25-48г. Тогава след 35-64 години запасите от горим газ и уран ще бъдат изчерпани. По-добре
Такъв е случаят с въглищата, техните запаси в света са големи, а срокът на доставка е 218-330 години.
Трябва да се има предвид, че глобалното предлагане на течни енергийни носители е
значителни запаси, свързани с продуктивни находища на нефт и газ в световния шелф
океан. Перспективите на Русия са свързани с развитието на шелфа на арктическите морета, където според оценките
специалисти съдържат над 100 милиарда тона въглеводороди в петролен еквивалент.
Сред черните и легиращите метали титановите руди имат най-ниско предлагане (65
години) и волфрам (от 10 до 84 години според различни източници).
Световното предлагане на цветни метали като цяло е значително по-ниско от това на черни и
легиране. Запасите от кобалт, олово, цинк, калай, антимон и живак ще стигнат за 10-35 години.
Запасите на Русия от мед, никел и олово са 58-89%, а от антимон – само 17-18%.
от средното за света. На този фон изключение правят алуминиевите резерви: с модерни
ниво на потребление и производство, запасите му ще стигнат за още 350 години.
Световното предлагане на ресурси от неметални минерали е средно
50-100 години и повече. Най-дефицитен е хризотил азбест (световно предлагане 54
години) и флуорит (в световен мащаб 42 години).

Световно снабдяване на човешкото общество с минерални ресурси

Изземване на пресни подпочвени води от основните икономически региони на Русия в km3 / година към 1 януари 1992 г.

1 – общо количество;
2 – битова и питейна вода
водоснабдяване;
3 – мина и кариера
дренаж;
4 – изпускане на вода без
използване (загуба
вода при
транспорт, дъмпинг
вода от кладенци,
саморазтоварване от кладенци,
дренажен преливник
вода);
5 – технически
водоснабдяване;
6 – напояване на земята и
поливане на пасища

Подземните води като ресурс на литосферата

Наличието на подземни водни ресурси в Русия като цяло е доста високо. Поради
От особено значение, нека разгледаме по-подробно доставката на прясна вода,
минерални, термални и промишлени води.
Пресни подземни води. В съответствие с GOST 2874-82 те включват подземни води
със сух остатък до 1 g/dm3 (в някои случаи – до 1,5 g/dm3).
При изчисляване на наличието на подземни водни ресурси, непотърсени
запаси от подземни води, които могат да бъдат изразходвани в рамките на 50 години. Така, ако приемем, че
през следващите 50 години общото отнемане на подпочвените води ще се удвои и ще възлиза на
приблизително 35-40 km3/год., тогава можем да приемем, че общите експлоатационни ресурси
подземни води в Русия, възлизащи на около 230 km3/годишно, в резултат на селекция
невъзобновимите запаси ще намалеят с приблизително 15-20 км3/год.
Няма съмнение, че по-голямата част от пресните подземни води се изразходват за пиене
водоснабдяване. Въпреки това, определен дял от пресните подземни води се изразходват за технически
нужди, напояване на обработваеми земи и поливане на пасища.

Доставка на минерални води на територията на бившия СССР

Термални води

Термалните води включват подземни води, намиращи се в
естествени геотермални енергийни резервоари и представени
естествени топлоносители (вода, пара и пароводни смеси).
За практическа употреба термалните води
са разделени на няколко класа:
– нископотенциални (с температура на нагряване 20-100°C)
нужди от отопление,
– среден потенциал – за топлоснабдяване,
–висок потенциал (по-подходящ за производство на електричество.
са използвани
За
Термални води с по-висока температура (150-350°C) поради
технически трудности при обработката им все още не са намерили своето приложение.
Запасите от термални води в Русия са много големи. От генерала
количество дълбока топлина, отделена от термалните извори в
атмосфера, 86% попадат в района на Курил-Камчатка, около 7% - на
площ на Байкалския разлом и само 8% - към всички останали мобилни зони
континентална кора.
Екологичните аспекти на развитието на геотермалните ресурси са свързани с
вероятност от термично и химическо замърсяване на повърхностните слоеве
литосфера, тъй като термалните води, в допълнение към високата температура,
се характеризират и с повишена минерализация. За да се избегне това
замърсяване е разработена технология за експлоатация на водоносни хоризонти
чрез повторно инжектиране в тях на използвани термални води.

Промишлени води

Промишлените води включват силно минерализирани подземни води от дълбоки (15 000 до 3000 m) водоносни хоризонти. От тях елементи като напр
натрий, хлор, бор, йод, бром, литий или техните съединения (например готварска сол).
Интерес към промишленото използване на дълбоки водоносни води като
минерални суровини се обуславя от разширяващата се нужда от редки елементи в различни
сектори на икономическа дейност и изчерпването на традиционните рудни суровини. В света
извлечени от промишлени води 90% от общото производство на бром, 85% - йод, 30% - трапезна вода
сол, натриев сулфид, литий, 25% магнезий, бром и др.
Запасите на Русия от подземни промишлени води са доста високи. Те са като
По правило те са ограничени до дълбоките части на големи артезиански басейни и др.
области, обещаващи за йод и бром в Източна Европа, Западен Сибир и
Сибирски платформени региони.
Екологичните аспекти на развитието на промишлената вода са свързани с проблема с изхвърлянето
отпадъчните води и вероятността от замърсяване на вместителните скали и дневната повърхност
процеса на тяхното добиване и обработка.

Определение и структура на геологичните космически ресурси

Под ресурс на геоложкото пространство имаме предвид
геоложко пространство, необходимо за заселване и
съществуване на биота, включително за живот и дейност
човек.
В общата таксономия на екологичните функции на литосферата структурата
ресурси на геоложкото пространство включва: местообитание на биота,
място на човешко заселване, вместилище на надземни и подземни
съоръжения, места за депониране и съхранение на отпадъци, в т.ч
силно токсичен и радиоактивен.
Различен подход към структурирането на ресурсите на геоложкото пространство
се основава на подход, който ни позволява да разглеждаме литосферата като
местообитания и селища на различни представители на флората и
фауна, включително човека като биологичен вид и като
космосът активно се развива от човечеството като социален
структура.

Обща структура на геоложките космически ресурси

Ресурси на геоложкото пространство и разширяване на инженерната и икономическа дейност на човечеството

При разглеждане на литосферата като инженерна и икономическа среда
човешката дейност ясно се разграничават два начина за оценка на ресурсите
геоложко пространство: оценка на „ареалния“ повърхностен ресурс
литосферното пространство и оценка на подземния геоложки ресурс
пространство за различни видове развитие. Във всеки случай може да има
много възможности за оценка във връзка с различни видове инженерни дейности.
Първият от тях е, че „площните“ ресурси на геоложкото пространство вече са станали
огромен дефицит. В момента човечеството е усвоило около 56%
земната повърхност с тенденция към по-нататъшно засилване на този процес. И ако
За редица страни с големи земни ресурси проблемът с разположението
промишлени, селскостопански и жилищни съоръжения все още не са станали остри
уместни, а след това за малки държави с голямо население
население, то се превърна в най-важния екологичен фактор на социал
развитие.
Най-яркият пример е Япония, която беше принудена да се приспособи
промишлени съоръжения и зони за отдих запълват крайбрежните части на морето
водни площи и извършват строителство върху насипни почви.

Геоложки космически ресурси и урбанизация

Особено остро, дори в относително проспериращи държави от гледна точка на цялостна териториалност
сигурността в страните, съществува проблемът с недостига на пространство в урбанизираните райони. как
По правило това се отнася за столици и големи индустриални центрове.
За темповете на урбанизацията красноречиво говорят следните цифри: в началото на 19в. в градове по света
са живели 29,3 милиона души (3% от населението на света), към 1900 г. - 224,4 милиона (13,6%), към 1950 г. - 729 милиона
(28,8%), до 1980 г. - 1821 милиона (41,1%), до 1990 г. - 2261 милиона (41%).
Градското население на Руската федерация към началото на 1990 г. е около 74%.
Делът на градското население в Европа е повече от 73%, в Азия - 31, Африка - 32, Сев.
Америка – 75, Латинска Америка – 72, Австралия и Океания – 71%.
Общо в света има около 220 града милионери (повече от 1 милион жители), най-големият от които
от които - Мексико Сити (9,8 милиона). В Голям Лондон живеят 6,8 милиона души
с площ от повече от 1800 km2, около 9 милиона души живеят в Москва на площ от 1000 km2.
При такава гъстота на населението се създава специфична ресурсна картина, в която
Започват да се считат за подходящи за развитие територии със сложни инженерни, геоложки и екологични условия (територии на бивши сметища, депа за шлака и пепел и др.).

Ресурси на геоложкото пространство и сложни граждански и промишлени обекти

Ресурсите на геоложкото пространство за разполагане на най-сложните
инженерни конструкции, упражняващи високо налягане върху земята (0,5 MPa
и повече), по-специално такива обекти като топлоелектрически централи (ТЕЦ),
металургични заводи, телевизионни кули, небостъргачи, определени
наличието на благоприятни инженерни и геоложки условия в района
предложено строителство. Тези структури, поради своята специфика, като
По правило те се намират в добре развити територии, често в рамките на
град или в непосредствена близост до него. Това представя специално
изисквания за тяхната стабилност и безопасност не само от инженерство, но и от
екологични позиции.
Основният ресурсен (както и геохимичен екологичен) проблем,
свързани с ТЕЦ - поставяне на сгуроотвали, което е близо до проблема
обезвреждане на отпадъци от минна, преработвателна и минна промишленост
индустрия, обсъдена по-долу.
Основните ограничения при избора на място за атомни електроцентрали
електроцентрали (АЕЦ):
– висока сеизмичност (над 8 точки по скалата MSK-64);
– наличие на дебели (повече от 45 m) слоеве на слягане, водоразтворими и
втечняващи почви;
– наличие на активни разломи, карст и други потенциално опасни
екзогенни геоложки процеси;
– високо ниво на подпочвените води (под 3 м);
– наличието на добре филтриращи почви и почви с ниска сорбция
с капацитет над 10м.
Основната опасност за околната среда на атомните електроцентрали е възможността
радиоактивно замърсяване на големи площи при аварийни ситуации.
Тези територии изчезват от всякаква употреба за стотици, дори хиляди
години.

Ресурси на геоложкото пространство и хидротехническото строителство

Изразена специфичност от гледна точка
необходимо
ресурс
геоложки
пространство
има
хидравлични
строителство. Първо космическият ресурс
опашката се определя от наличието на водни течения и
райони с благоприятни инженерно-геоложки условия.
Голямо хидротехническо строителство в
значително
най-малко
изтощен
ресурс
геоложко пространство, подходящо за
тези цели, дори в Русия, богата на вода и
териториални ресурси.
Оттокът на много големи реки в нашата страна
регулирани

Наводнени зони и брой преместени сгради за избрани големи резервоари на бившия СССР

Ресурси на геоложкото пространство на минните райони

Ресурси на геоложкото пространство на минните райони
Има остър проблем с недостига на геоложко пространство в районите за развитие
добив и минни индустрии.
Най-обемният по отношение на отчуждението на природните геоложки
пространство са предприятия от въгледобивната промишленост: производство 1 милион тона
гориво е придружено от отчуждаването на средно около 8 хектара земя.
В минните райони значително нарушение на териториалните
ресурс възниква поради слягането на земната повърхност над подземния
работа. Степента на потъване в Московския въглищен басейн достига 3
м на площ от км2, в Донбас – 7 м на площ над 20 км2. Възможно е валежи
продължават 20 години и понякога се провалят.
Значителни щети върху ресурсния потенциал на териториите се причиняват от промените в
хидрогеоложки условия в резултат на депресия на гранични води, добив
и отводняване на кариера. Образуване на големи депресионни кратери
с площ до 300 km2 не само може да наруши приетата система
водоснабдяване на територията и водят до слягане на земната повърхност, но също
предизвикват активиране на карстови, суфозионни и провални процеси.

Ресурси на геоложкото пространство и изхвърляне на отпадъци от човешкото общество

Разнообразието от отпадъци от човешки дейности е огромно
■ площ. Само в Русия общата им площ (1997 г.) е повече от 500 хиляди хектара и
отрицателното въздействие на отпадъците върху околната среда се проявява на територията, 10 пъти
надвишава определената площ.
Повечето отпадъци активно взаимодействат с околната среда (литосфера,
атмосфера, хидросфера и биосфера). Продължителност на "агресивен" (активен)
наличието на отпадъци зависи от техния състав. По време на съхранение всички отпадъци претърпяват
промени, причинени от вътрешни физични и химични процеси и
влияние на външни условия. В резултат на това, места за съхранение и изхвърляне на отпадъци
могат да се образуват нови опасни за околната среда вещества, които при проникване в
литосферата ще представлява сериозна заплаха за биотата.
Градовете са най-големите производители на отпадъци. Статистиката показва, че в
условия на съвременната технология на по-високо ниво на икономическо развитие
Страната в своите граници генерира по-голямо количество отпадъци на глава от населението.
Средният процент на натрупване на отпадъци в развитите страни варира от 150-170 (Полша) до
700-1100 кг/човек. на година (САЩ). В Москва годишно се генерират 2,5 милиона тона твърди битови отпадъци
отпадъци (ТБО), а средният процент на „производство” на твърди отпадъци на човек годишно достига
приблизително 1 m3 обем и 200 kg тегло (за големи градове препоръчителният стандарт
1,07 m3/човек през годината).

Класификация на отпадъците по произход

Радиус на отрицателно въздействие на депата за твърди битови отпадъци

Основните аспекти на въздействието на депата за твърди отпадъци са екологичният и човешкият компонент

Радиус на отрицателното въздействие на депата за съхранение на отпадъци от минната и минната промишленост

Радиус на отрицателно въздействие на депата
съхранение на отпадъци от минната и преработвателната промишленост

Още в древни времена хората са се научили да използват някои от тези ресурси за своите нужди, което се изразява в имената на историческите периоди от човешкото развитие: „Каменна епоха“, „Бронзова епоха“, „Желязна епоха“. Днес се използват повече от 200 различни вида минерални ресурси. Според образния израз на академик А. Е. Ферсман (1883–1945), сега цялата периодична система на Менделеев е положена в краката на човечеството.

Минералите са минерални образувания на земната кора, които могат да бъдат ефективно използвани в икономиката; натрупванията на минерали образуват находища, а в големи райони на разпространение - басейни.

Разпределението на минералите в земната кора се подчинява на геоложки (тектонични) закони (таблица 7.4).

Горивните минерали са от седиментен произход и обикновено придружават покритието на древните платформи и техните вътрешни и крайни падини. Така че името "басейн" отразява съвсем точно техния произход - "морски басейн".

Повече от 3,6 хиляди са известни по света. въглищабасейни и находища, които заедно заемат 15% от земната площ. По-голямата част от въглищните ресурси са в Азия, Северна Америка и Европа и са концентрирани в десетте най-големи басейна на Китай, САЩ, Русия, Индия и Германия.

Нефт и газПроучени са повече от 600 басейна, разработват се 450. Общият брой на нефтените находища достига 35 хил. Основните резерви са разположени в Северното полукълбо и са находища от мезозоя. Основната част от тези запаси също е концентрирана в малък брой от най-големите басейни на Саудитска Арабия, САЩ, Русия и Иран.

Рудаминералите обикновено се ограничават до основите (щитове) на древни платформи, както и до нагънати области. В такива райони те често образуват огромни рудни (металогенни) пояси, свързани по произход с дълбоки разломи в земната кора. Геотермалните енергийни ресурси са особено големи в страни и райони с повишена сеизмична и вулканична активност (Исландия, Италия, Нова Зеландия, Филипините, Мексико, Камчатка и Северен Кавказ в Русия, Калифорния в САЩ).

За икономическото развитие най-изгодни са териториалните комбинации (клъстери) от минерални ресурси, които улесняват комплексната преработка на суровините.

Добив на полезни изкопаеми затворен(минен) метод в световен мащаб се извършва в чужда Европа, европейската част на Русия, САЩ, където много находища и басейни, разположени в горните слоеве на земната кора, вече са силно разработени.

Ако минералите лежат на дълбочина 20-30 m, е по-изгодно да се отстрани горният слой скала с булдозер и мина отворенначин. Например желязна руда се добива по открит метод в района на Курск и въглища в някои находища на Сибир.

По отношение на запасите и производството на много минерални ресурси Русия е на едно от първите места в света (газ, въглища, нефт, желязна руда, диаманти).

В табл Фигура 7.4 показва връзката между структурата на земната кора, релефа и разпространението на минералите.

Таблица 7.4

Находища на полезни изкопаеми в зависимост от структурата и възвръщаемостта на участък от земната кора и релефа

Хидросфера

Хидросфера(от гръцки хидро– вода и sphaira- топка) - водната обвивка на Земята, която е съвкупност от океани, морета и континентални водни басейни - реки, езера, блата и др., подземни води, ледници и снежни покривки.

Смята се, че водната обвивка на Земята се е образувала в ранния архей, тоест преди около 3800 милиона години. През този период от историята на Земята на нашата планета е установена температура, при която водата може да бъде предимно в течно агрегатно състояние.

Водата като вещество има уникални свойства, които включват следното:

♦ способност за разтваряне на много вещества;

♦ висока топлинна мощност;

♦ намиращи се в течно състояние в температурния диапазон от 0 до 100 °C;

♦ по-голяма лекота на водата в твърдо състояние (лед), отколкото в течно състояние.

Уникалните свойства на водата й позволиха да играе важна роля в еволюционните процеси, протичащи в повърхностните слоеве на земната кора, в кръговрата на материята в природата и да бъде условие за възникването и развитието на живота на Земята. Водата започва да изпълнява своите геоложки и биологични функции в историята на Земята след възникването на хидросферата.

Хидросферата се състои от повърхностни и подземни води. Повърхността на водатахидросферите покриват 70,8% от земната повърхност. Общият им обем достига 1370,3 милиона км 3, което е 1/800 от общия обем на планетата, а масата се оценява на 1,4 ч 1018 тона Повърхностните води, тоест водите, покриващи сушата, включват Световния океан и континенталната вода басейни и континентален лед.

Световен океанвключва всички морета и океани на Земята.

Моретата и океаните покриват 3/4 от повърхността на сушата или 361,1 милиона km 2. По-голямата част от повърхностните води са концентрирани в Световния океан - 98%. Световните океани условно се разделят на четири океана: Атлантически, Тих, Индийски и Арктически. Смята се, че сегашното морско ниво е установено преди около 7000 години. Според геоложки изследвания, колебанията на нивото на океана през последните 200 милиона години не са надвишавали 100 m.

Водата в Световния океан е солена. Средното съдържание на сол е около 3,5% тегловни, или 35 g/l. Техният качествен състав е както следва: катионите са доминирани от Na +, Mg 2+, K +, Ca 2+, анионите са Cl -, SO 4 2-, Br -, CO 3 2-, F -. Смята се, че солният състав на Световния океан е останал постоянен от палеозойската ера, времето, когато животът е започнал да се развива на сушата, тоест в продължение на приблизително 400 милиона години.

Континентални водни басейниТе са реки, езера, блата и резервоари. Техните води съставляват 0,35% от общата маса на повърхностните води на хидросферата. Някои континентални водни тела - езера - съдържат солена вода. Тези езера са или с вулканичен произход, изолирани останки от древни морета, или са образувани в район с дебели отлагания на разтворими соли. Континенталните водни тела обаче са предимно пресни.

Сладката вода от открити водоеми също съдържа разтворими соли, но в малки количества. В зависимост от съдържанието на разтворени соли прясната вода се разделя на мека и твърда. Колкото по-малко соли са разтворени във водата, толкова по-мека е тя. Най-твърдата прясна вода съдържа соли не повече от 0,005% от теглото или 0,5 g/l.

Континентален ледсъставляват 1,65% от общата маса на повърхностните води на хидросферата; 99% от леда се намира в Антарктика и Гренландия. Общата маса на снега и леда на Земята се оценява на 0,0004% от масата на нашата планета. Това е достатъчно, за да покрие цялата повърхност на планетата със слой лед с дебелина 53 м. Според изчисленията, ако тази маса се стопи, нивото на океана ще се повиши с 64 м.

Химическият състав на повърхностните води на хидросферата е приблизително равен на средния състав на морската вода. Преобладаващите химични елементи по тегло са кислород (85,8%) и водород (10,7%). Повърхностните води съдържат значителни количества хлор (1,9%) и натрий (1,1%). Има значително по-високо съдържание на сяра и бром, отколкото в земната кора.

Подземните води на хидросфератасъдържат основния запас от прясна вода. Предполага се, че общият обем на подпочвените води е приблизително 28,5 милиарда км 3 . Това е почти 15 пъти повече, отколкото в Световния океан. Смята се, че подземните води са основният резервоар, който попълва всички повърхностни водни тела. Подземната хидросфера може да бъде разделена на пет зони.

Криозона.Ледена зона. Зоната обхваща полярните области. Дебелината му се оценява на около 1 км.

Зона на течна вода.Покрива почти цялата земна кора.

Парна водна зонаограничена до дълбочина 160 км. Смята се, че водата в тази зона е с температура от 450 °C до 700 °C и е под налягане до 5 GPa.

По-долу, на дълбочина до 270 km, се намира зона на мономерни водни молекули.Покрива слоеве вода с температурен диапазон от 700 °C до 1000 °C и налягане до 10 GPa.

Плътна водна зонасе предполага, че се простира до дълбочина от 3000 км и обгражда цялата мантия на Земята. Температурата на водата в тази зона се оценява в диапазона от 1000° до 4000°C, а налягането е до 120 GPa. Водата при такива условия е напълно йонизирана.

Хидросферата на Земята изпълнява важни функции: регулира температурата на планетата, осигурява циркулацията на веществата и е неразделна част от биосферата.

Директно въздействие върху регулиране на температуратаХидросферата оказва влияние върху повърхностните слоеве на Земята поради едно от важните свойства на водата - високата топлинна мощност. Поради тази причина повърхностните води акумулират слънчева енергия и след това бавно я освобождават в околното пространство. Изравняването на температурата на земната повърхност се дължи единствено на водния цикъл. Освен това снегът и ледът имат много висока отразяваща способност: тя надвишава средната за земната повърхност с 30%. Следователно на полюсите разликата между погълнатата и излъчената енергия винаги е отрицателна, т.е. погълнатата от повърхността енергия е по-малка от излъчената. Така се осъществява терморегулацията на планетата.

Сигурност циркулация на веществата- друга важна функция на хидросферата.

Хидросферата е в постоянно взаимодействие с атмосферата, земната кора и биосферата. Водата на хидросферата разтваря въздуха в себе си, концентрирайки кислород, който впоследствие се използва от водните живи организми. Въглеродният диоксид във въздуха, който се образува главно в резултат на дишането на живи организми, изгаряне на гориво и вулканични изригвания, има висока разтворимост във вода и се натрупва в хидросферата. В хидросферата се разтварят и тежки инертни газове - ксенон и криптон, чието съдържание във водата е по-високо от това във въздуха.

Водите на хидросферата, изпарявайки се, навлизат в атмосферата и падат под формата на валежи, които проникват в скалите, разрушавайки ги. Така водата участва в процесите изветрянескали. Скалните фрагменти се пренасят от течащи води в реки, а след това в морета и океани или в затворени континентални резервоари и постепенно се отлагат на дъното. Тези отлагания по-късно се превръщат в седиментни скали.

Смята се, че основните катиони на морската вода - катиони на натрий, магнезий, калий, калций - са се образували в резултат на изветряне на скалите и последващо отстраняване на продуктите от изветряне от реките в морето. Най-важните аниони на морската вода - хлор, бром, флуор, сулфатен йон и карбонатен йон - вероятно произхождат от атмосферата и са свързани с вулканична дейност.

Някои от разтворимите соли систематично се отстраняват от хидросферата чрез тяхното утаяване. Например, когато карбонатни йони, разтворени във вода, взаимодействат с калциеви и магнезиеви катиони, се образуват неразтворими соли, които потъват на дъното под формата на карбонатни седиментни скали. Организмите, обитаващи хидросферата, играят важна роля в отлагането на определени соли. Те извличат отделни катиони и аниони от морската вода, като ги концентрират в своите скелети и черупки под формата на карбонати, силикати, фосфати и други съединения. След смъртта на организмите, техните твърди черупки се натрупват на морското дъно и образуват дебели слоеве от варовик, фосфорити и различни силикатни скали. Преобладаващото мнозинство от седиментни скали и такива ценни минерали като нефт, въглища, боксит, различни соли и др., Са се образували в минали геоложки периоди в различни резервоари на хидросферата. Установено е, че дори най-древните скали, чиято абсолютна възраст достига около 1,8 милиарда години, представляват силно променени седименти, образувани във водна среда. Водата се използва и в процеса на фотосинтеза, която произвежда органична материя и кислород.

Животът на Земята е започнал в хидросферата преди приблизително 3500 милиона години. Еволюцията на организмите продължава изключително във водната среда до началото на палеозойската ера, когато преди около 400 милиона години започва постепенната миграция на животински и растителни организми към сушата. В тази връзка хидросферата се счита за компонент на биосферата (биосфера- сфера на живот, зона на местообитание на живи организми).

Живите организми са разпределени изключително неравномерно в хидросферата. Броят и разнообразието на живите организми в отделните зони на повърхностните води се определя от много причини, включително комплекс от фактори на околната среда: температура, соленост на водата, светлина, налягане. С увеличаване на дълбочината ограничаващият ефект на осветеността и налягането се увеличава: количеството на входящата светлина рязко намалява, а налягането, напротив, става много високо. По този начин моретата и океаните са обитавани главно от крайбрежни зони, т.е. зони, не по-дълбоки от 200 m, най-затоплени от слънчевите лъчи.

Характеризирайки функциите на хидросферата на нашата планета, В. И. Вернадски отбеляза: „Водата определя и създава цялата биосфера. Той създава основните характеристики на земната кора, чак до магмената обвивка.

атмосфера

атмосфера(от гръцки атмосфера– пара, изпарение и sphaira– топка) – обвивката на Земята, състояща се от въздух.

Част въздухвключва редица газове и частици от твърди и течни примеси, суспендирани в тях - аерозоли. Масата на атмосферата се оценява на 5,157 × 10 15 т. Въздушният стълб оказва натиск върху повърхността на Земята: средното атмосферно налягане на морското равнище е 1013,25 hPa или 760 mm Hg. Изкуство. Налягането е 760 mmHg. Изкуство. приравнено към извънсистемна единица за налягане - 1 атмосфера (1 атм.). Средната температура на въздуха на повърхността на Земята е 15 °C, като температурите варират от приблизително 57 °C в субтропичните пустини до -89 °C в Антарктика.

Атмосферата е разнородна. Различават се следните слоеве на атмосферата: тропосфера, стратосфера, мезосфера, термосфераИ екзосфера,които се различават по характеристиките на разпределението на температурата, плътността на въздуха и някои други параметри. Частите от атмосферата, заемащи междинно положение между тези слоеве, се наричат тропопауза, стратопаузаИ мезопауза.

Тропосфера– долния слой на атмосферата с височина 8-10 км в полярните ширини и до 16-18 км в тропиците. Тропосферата се характеризира с понижаване на температурата на въздуха с височината; на всеки километър отдалечаване от повърхността на Земята температурата намалява с около 6 °C. Плътността на въздуха намалява бързо. Около 80% от общата маса на атмосферата е концентрирана в тропосферата.

Стратосфераразположени на надморска височина средно от 10–15 km до 50–55 km от повърхността на Земята. Стратосферата се характеризира с повишаване на температурата с височина. Повишаването на температурата се дължи на поглъщането на късовълнова радиация от Слънцето, предимно UV (ултравиолетови) лъчи, от озона, намиращ се в този слой на атмосферата. В същото време в долната част на стратосферата до ниво от около 20 км температурата се променя малко с надморската височина и дори може леко да намалее. По-високо температурата започва да се повишава - в началото бавно, но от ниво 34–36 км много по-бързо. В горната част на стратосферата на височина 50–55 km температурата достига 260 270 K.

Мезосфера– слой на атмосферата, разположен на височини 55–85 km. В мезосферата температурата на въздуха намалява с увеличаване на надморската височина - от приблизително 270 K на долната граница до 200 K на горната граница.

Термосферасе простира на височини от приблизително 85 km до 250 km от повърхността на Земята и се характеризира с бързо повишаване на температурата на въздуха, достигайки 800-1200 K на височина 250 km.Повишаването на температурата се дължи на абсорбцията на корпускулярни и X -лъчева радиация от Слънцето от този слой на атмосферата; Това е мястото, където метеорите се забавят и изгарят. По този начин термосферата служи като защитен слой на Земята.

Над тропосферата е екзосфера,чиято горна граница е произволна и е отбелязана на височина около 1000 км над земната повърхност. От екзосферата атмосферните газове се разпръскват в космоса. Така се осъществява постепенен преход от атмосферата към междупланетното пространство.

Атмосферният въздух близо до повърхността на Земята се състои от различни газове, главно азот (78,1% от обема) и кислород (20,9% от обема). Въздухът също така съдържа в малки количества следните газове: аргон, въглероден диоксид, хелий, озон, радон, водни пари. Освен това въздухът може да съдържа различни променливи компоненти: азотни оксиди, амоняк и др.

Освен газове, въздухът съдържа атмосферен аерозол,което е много малки твърди и течни частици, суспендирани във въздуха. Аерозолът се образува по време на живота на организмите, икономическата дейност на човека, вулканичните изригвания, издигането на прах от повърхността на планетата и от космическия прах, попадащ в горните слоеве на атмосферата.

Съставът на атмосферния въздух до височина около 100 km като цяло е постоянен във времето и хомогенен в различните региони на Земята. В същото време съдържанието на променливи газообразни компоненти и аерозоли не е еднакво. Над 100–110 км настъпва частично разлагане на молекулите на кислорода, въглеродния диоксид и водата. На височина около 1000 км започват да преобладават леките газове - хелий и водород, а още по-високо земната атмосфера постепенно се превръща в междупланетен газ.

водна пара- важен компонент на въздуха. Той навлиза в атмосферата чрез изпарение от повърхността на водата и влажната почва, както и чрез транспирация от растенията. Относителното съдържание на водни пари във въздуха варира на земната повърхност от 2,6% в тропиците до 0,2% в полярните ширини. С отдалечаване от повърхността на Земята количеството водна пара в атмосферния въздух бързо намалява и вече на височина 1,5–2 km намалява наполовина. В тропосферата, поради намаляване на температурата, водните пари се кондензират. При кондензацията на водните пари се образуват облаци, от които падат валежи под формата на дъжд, сняг и градушка. Количеството валежи, паднали на Земята, е равно на количеството вода, изпарило се от повърхността на Земята. Излишната водна пара над океаните се транспортира до континентите от въздушните течения. Количеството водни пари, транспортирани в атмосферата от океана към континентите, е равно на обема на речния отток, който се влива в океаните.

Озонконцентрирани 90% в стратосферата, останалата част е в тропосферата. Озонът абсорбира ултравиолетовите лъчи от Слънцето, което се отразява негативно на живите организми. Зоните с ниски нива на озон в атмосферата се наричат озонови дупки.

Най-големите вариации в дебелината на озоновия слой се наблюдават на високи географски ширини, така че вероятността за поява на озонови дупки в райони близо до полюсите е по-висока, отколкото близо до екватора.

Въглероден двуокиснавлиза в атмосферата в значителни количества. Постоянно се отделя в резултат на дишането на организмите, горенето, вулканичните изригвания и други процеси, протичащи на Земята. Съдържанието на въглероден диоксид във въздуха обаче е ниско, тъй като по-голямата част от него се разтваря във водите на хидросферата. Въпреки това се отбелязва, че през последните 200 години съдържанието на въглероден диоксид в атмосферата се е увеличило с 35%. Причината за това значително увеличение е активната стопанска дейност на човека.

Основният източник на топлина за атмосферата е земната повърхност. Атмосферният въздух пропуска слънчевите лъчи на земната повърхност доста добре. Слънчевата радиация, достигаща до Земята, се поглъща частично от атмосферата - главно от водни пари и озон, но преобладаващата част достига до земната повърхност.

Общата слънчева радиация, достигаща земната повърхност, се отразява частично от нея. Големината на отражението зависи от отразяващата способност на определен участък от земната повърхност, т.нар. албедо.Средното албедо на Земята е около 30%, докато разликата между стойността на албедото е от 7–9% за черна почва до 90% за прясно паднал сняг. При нагряване земната повърхност отделя топлинни лъчи в атмосферата и нагрява долните й слоеве. В допълнение към основния източник на топлинна енергия на атмосферата - топлината на земната повърхност, топлината навлиза в атмосферата в резултат на кондензация на водни пари, както и чрез поглъщане на пряка слънчева радиация.

Неравномерното нагряване на атмосферата в различните райони на Земята причинява неравномерно разпределение на налягането, което води до движение на въздушните маси по земната повърхност. Въздушните маси се движат от области с високо налягане към области с ниско налягане. Това движение на въздушните маси се нарича от вятъра.При определени условия скоростта на вятъра може да бъде много висока, до 30 m/s или повече (повече от 30 m/s вече е ураган).

Състоянието на долния слой на атмосферата на дадено място и в даден момент се нарича метеорологично време.Времето се характеризира с температура на въздуха, валежи, сила и посока на вятъра, облачност, влажност на въздуха и атмосферно налягане. Времето се определя от условията на атмосферната циркулация и географското положение на района. Най-стабилен е в тропиците и най-променлив в средните и високите ширини. Характерът на времето и неговата сезонна динамика зависят от климатна тази територия.

Под климатразбират се най-често повтарящите се характеристики на времето за дадена област, които се запазват за дълъг период от време. Това са осреднени за 100 години характеристики - температура, налягане, валежи и др. Понятието климат (от гръцки. климат– наклон) произхожда от Древна Гърция. Още тогава се е разбирало, че метеорологичните условия зависят от ъгъла, под който слънчевите лъчи попадат върху земната повърхност. Водещото условие за установяване на определен климат на дадена територия е количеството енергия на единица площ. Зависи от общата слънчева радиация, падаща върху земната повърхност и от албедото на тази повърхност. Така в района на екватора и на полюсите температурата се променя слабо през годината, а в субтропичните райони и средните ширини годишният температурен диапазон може да достигне 65 °C. Основните климатообразуващи процеси са топлообмен, влагообмен и атмосферна циркулация. Всички тези процеси имат един източник на енергия - Слънцето.

Атмосферата е основно условие за всички форми на живот. Следните газове, които изграждат въздуха, са от най-голямо значение за живота на организмите: кислород, азот, водна пара, въглероден диоксид, озон. Кислородът е необходим за дишането на по-голямата част от живите организми. Азотът, абсорбиран от въздуха от някои микроорганизми, е необходим за минералното хранене на растенията. Водните пари, кондензиращи и изпадащи като валежи, са източникът на вода на сушата. Въглеродният диоксид е изходният материал за процеса на фотосинтеза. Озонът абсорбира силната UV радиация, вредна за организмите.

Смята се, че съвременната атмосфера има вторичен произход: тя се е образувала след завършване на формирането на планетата преди около 4,5 милиарда години от газове, отделяни от твърдите черупки на Земята. През геоложката история на Земята атмосферата под въздействието на различни фактори е претърпяла значителни промени в състава си.

Развитието на атмосферата зависи от геоложките и геохимичните процеси, протичащи на Земята. След появата на живота на нашата планета, тоест преди около 3,5 милиарда години, живите организми започват да оказват значително влияние върху развитието на атмосферата. Значителна част от газовете - азот, въглероден диоксид, водна пара - са възникнали в резултат на вулканични изригвания. Кислородът се е появил преди около 2 милиарда години в резултат на дейността на фотосинтезиращи организми, които първоначално са възникнали в повърхностните води на океана.

Напоследък се наблюдават забележими промени в атмосферата, свързани с активната икономическа дейност на човека. Така, според наблюденията, през последните 200 години е имало значително увеличение на концентрацията на парникови газове: съдържанието на въглероден диоксид се е увеличило с 1,35 пъти, на метан с 2,5 пъти. Съдържанието на много други променливи компоненти във въздуха се е увеличило значително.

Продължаващите промени в състоянието на атмосферата - увеличаване на концентрацията на парникови газове, озонови дупки, замърсяване на въздуха - представляват глобални екологични проблеми на нашето време.

Още в древни времена хората са се научили да използват някои от тези ресурси за своите нужди, което се изразява в имената на историческите периоди от човешкото развитие: „Каменна епоха“, „Бронзова епоха“, „Желязна епоха“. Днес се използват повече от 200 различни вида минерални ресурси. Според образния израз на академик А. Е. Ферсман (1883-1945), сега цялата периодична система на Менделеев е положена в краката на човечеството.

Разпределението на минералите в земната кора се подчинява на геоложки (тектонични) закони (таблица 7.4).

Горивните минерали са от седиментен произход и обикновено придружават покритието на древните платформи и техните вътрешни и крайни падини. Така че името „басейн“ отразява съвсем точно техния произход - „морски басейн“.

Таблица 7.4

Релефни форми	Строеж и възраст на участък от земната кора	Характерни минерали	Примери
Равнини	Щитове на архейско-протерозойски платформи	Богати находища на желязна руда	Украински щит, Балтийски щит на руската платформа
	Плочи от древни платформи, чиято покривка се е образувала през палеозойските и мезозойските времена	Нефт, газ, въглища, строителни материали	Западносибирска низина, Руска равнина
планини	Млади нагънати планини от алпийска възраст	Полиметални руди, строителни материали	Кавказ, Алпи
	Унищожени гънко-блокови планини от мезозойските, херцинските и каледонските гънки	Най-богатите структури на минерали: руди от черни (желязо, манган) и цветни (хром, мед, никел, уран, живак) метали, разсипи от злато, платина, диаманти	Казахски малък хълм
	Подмладени планини с мезозойско и палеозойско нагъване	Руди на черни и цветни метали, първични и разсипни находища на злато, платина и диаманти	Урал, Апалачи, планини на Централна Европа
Континентална плитчина (шелф)	Огъвания на ръбовете	Нефт Газ	мексикански залив
	Наводнена част от плочи, площадки	Нефт Газ	Персийски залив
дъното на океана	Абисални равнини	Желязно-манганови възли	Дъното на Северно море

Хидросфера

Хидросфера(от гръцки хидро-вода и sphaira- топка) - водната обвивка на Земята, която е съвкупност от океани, морета и континентални водни басейни - реки, езера, блата и др., подземни води, ледници и снежни покривки.

Водата като вещество има уникални свойства, които включват следното:

♦ способност за разтваряне на много вещества;

♦ висока топлинна мощност;

♦ намиращи се в течно състояние в температурния диапазон от 0 до 100 °C;

♦ по-голяма лекота на водата в твърдо състояние (лед), отколкото в течно състояние.

Хидросферата се състои от повърхностни и подземни води. Повърхността на водатахидросферите покриват 70,8% от земната повърхност. Общият им обем достига 1370,3 милиона км 3, което е 1/800 от общия обем на планетата, а масата се оценява на 1,4 х 1018 т. Повърхностните води, тоест водите, покриващи сушата, включват Световния океан и континенталната вода басейни и континентален лед. Световен океанвключва всички морета и океани на Земята.

Водата в Световния океан е солена. Средното съдържание на сол е около 3,5% тегловни, или 35 g/l. Техният качествен състав е както следва: катионите са доминирани от Na +, Mg 2+, K +, Ca 2+, анионите са Cl-, SO 4 2-, Br -, CO3 2-, F -. Смята се, че солният състав на Световния океан остава постоянен от палеозойската ера, когато животът започва да се развива на сушата, тоест приблизително 400 милиона години.

Подземните води на хидросфератасъдържат основния запас от прясна вода: Предполага се, че общият обем на подпочвените води е приблизително 28,5 милиарда km 3. Това е почти 15 пъти повече, отколкото в Световния океан. Смята се, че подземните води са основният резервоар, който попълва всички повърхностни водни тела. Подземната хидросфера може да бъде разделена на пет зони.

Криозона.Ледена зона. Зоната обхваща полярните области. Дебелината му се оценява на около 1 км.

Зона на течна вода.Покрива почти цялата земна кора.

Парна водна зонаограничена до дълбочина 160 км. Смята се, че водата в тази зона е с температура от 450 °C до 700 °C и е под налягане до 5 GPa 1.

Директно въздействие върху регулиране на температуратаХидросферата осигурява повърхностните слоеве на Земята поради едно от важните свойства на водата - високата топлинна мощност. Поради тази причина повърхностните води акумулират слънчева енергия и след това бавно я освобождават в околното пространство. Изравняването на температурата на земната повърхност се дължи единствено на водния цикъл. Освен това снегът и ледът са силно отразяващи

способност: превишава средното за земната повърхност с 30%, следователно на полюсите разликата между погълнатата и излъчената енергия винаги е отрицателна, т.е. погълнатата от повърхността енергия е по-малка от излъчената. Така се осъществява терморегулацията на планетата.

Сигурност циркулация на веществата- друга важна функция на хидросферата.

Смята се, че основните катиони на морската вода - катиони на натрий, магнезий, калий, калций - са се образували в резултат на изветряне на скалите и последващо отстраняване на продуктите от изветряне от реките в морето. Най-важните аниони на морската вода - анионите на хлора, брома, флуора, сулфатния йон и карбонатния йон - вероятно произхождат от атмосферата и са свързани с вулканична дейност.

Някои от разтворимите соли систематично се отстраняват от хидросферата чрез тяхното утаяване. Например, когато карбонатни йони, разтворени във вода, взаимодействат с калциеви и магнезиеви катиони, се образуват неразтворими соли, които потъват на дъното под формата на карбонатни седиментни скали. Организмите, обитаващи хидросферата, играят важна роля в отлагането на определени соли. Те извличат отделни катиони и аниони от морската вода, като ги концентрират в своите скелети и черупки под формата на карбонати, силикати, фосфати и други съединения. След смъртта на организмите, техните твърди черупки се натрупват на морското дъно и образуват дебели слоеве от варовик, фосфорити и различни силикатни скали. Преобладаващото мнозинство от седиментни скали и ценни минерали като нефт, въглища, боксити, различни соли и др., Са се образували в минали геоложки периоди в различни резервоари на хидросферата. Установено е, че дори най-древните скали, чиято абсолютна възраст достига около 1,8 милиарда години, представляват силно променени седименти, образувани във водна среда. Водата се използва и в процеса на фотосинтеза, която произвежда органична материя и кислород.

Животът на Земята е започнал в хидросферата преди приблизително 3500 милиона години. Еволюцията на организмите продължава изключително във водната среда до началото на палеозойската ера, когато преди около 400 милиона години започва постепенната миграция на животински и растителни организми към сушата. В тази връзка хидросферата се счита за компонент на биосферата (биосфера -сфера на живота, зона на местообитание на живи организми).

атмосфера

атмосфера(от гръцки атмосфера-пара, изпарение и sphaira- топка) - черупката на Земята, състояща се от въздух.

Част въздухвключва редица газове и частици от твърди и течни примеси, суспендирани в тях - аерозоли. Масата на атмосферата се оценява на 5,157 x 10 15 т. Въздушният стълб оказва натиск върху земната повърхност: средното атмосферно налягане на морското равнище е 1013,25 hPa, или 760 mm Hg. Изкуство. Налягането е 760 mmHg. Изкуство. приравнено към извънсистемна единица за налягане - 1 атмосфера (1 атм.). Средната температура на въздуха на повърхността на Земята е 15 °C, като температурите варират от приблизително 57 °C в субтропичните пустини до 89 °C в Антарктика.

тропосфера -долния слой на атмосферата с височина 8-10 км в полярните ширини и до 16-18 км в тропиците. Тропосферата се характеризира с понижаване на температурата на въздуха с височина - с всеки километър отдалечаване от повърхността на Земята температурата намалява с приблизително 6°C. Плътността на въздуха намалява бързо. Около 80% от общата маса на атмосферата е концентрирана в тропосферата.

Стратосфераразположени на надморска височина средно от 10-15 km до 50-55 km от повърхността на Земята. Стратосферата се характеризира с повишаване на температурата с височина. Повишаването на температурата се дължи на поглъщането на късовълнова радиация от Слънцето, предимно UV (ултравиолетови) лъчи, от озона, намиращ се в този слой на атмосферата. В същото време в долната част на стратосферата до ниво от около 20 км температурата се променя малко с надморската височина и дори може леко да намалее. По-нагоре температурата започва да се покачва - отначало бавно, но от ниво 34-36 км много по-бързо. В горната част на стратосферата на височина 50-55 км температурата достига 260-270 К.

Мезосфера- слой на атмосферата, разположен на височини 55-85 км. В мезосферата температурата на въздуха намалява с увеличаване на надморската височина - от приблизително 270 K на долната граница до 200 K на горната граница.

Съставът на атмосферния въздух до височина около 100 km като цяло е постоянен във времето и хомогенен в различните региони на Земята. В същото време съдържанието на променливи газообразни компоненти и аерозоли не е еднакво. Над 100-110 км настъпва частично разлагане на молекулите на кислорода, въглеродния диоксид и водата. На височина около 1000 км започват да преобладават леките газове - хелий и водород, а още по-високо земната атмосфера постепенно се превръща в междупланетен газ.

водна пара- важен компонент на въздуха. Той навлиза в атмосферата чрез изпарение от повърхността, водата и влажната почва, както и чрез транспирация от растенията. Относителното съдържание на водни пари във въздуха варира на земната повърхност от 2,6% в тропиците до 0,2% в полярните ширини. С отдалечаване от повърхността на Земята количеството водна пара в атмосферния въздух бързо намалява и вече на надморска височина от 1,5-2 км намалява наполовина. В тропосферата, поради намаляване на температурата, водните пари се кондензират. При кондензацията на водните пари се образуват облаци, от които падат валежи под формата на дъжд, сняг и градушка. Количеството валежи, паднали на Земята, е равно на количеството, което се е изпарило от повърхността. Земи на водата. Излишната водна пара над океаните се транспортира до континентите от въздушните течения. Количеството водни пари, транспортирани в атмосферата от океана към континентите, е равно на обема на речния отток, който се влива в океаните.

Общата слънчева радиация, достигаща земната повърхност, се отразява частично от нея. Големината на отражението зависи от отразяващата способност на определен участък от земната повърхност, т.нар. албедо.Средното албедо на Земята е около 30%, като разликата в стойността на албедото е от 7-9% за чернозем до 90% за прясно паднал сняг. При нагряване земната повърхност отделя топлинни лъчи в атмосферата и нагрява долните й слоеве. В допълнение към основния източник на топлинна енергия на атмосферата - топлината на земната повърхност; топлината навлиза в атмосферата в резултат на кондензация на водни пари, както и чрез поглъщане на пряка слънчева радиация.

под, климатразбират се най-често повтарящите се характеристики на времето за дадена област, които се запазват за дълъг период от време. Това са осреднени за 100 години характеристики – температура, налягане, валежи и др. Понятието климат (от гръцки, климат- наклон) произхожда от Древна Гърция. Още тогава се е разбирало, че метеорологичните условия зависят от ъгъла, под който слънчевите лъчи попадат върху земната повърхност. Водещото условие за установяване на определен климат на дадена територия е количеството енергия на единица площ. Зависи от общата слънчева радиация, падаща върху земната повърхност и от албедото на тази повърхност. Така в района на екватора и на полюсите температурата се променя слабо през годината, а в субтропичните райони и средните ширини годишният температурен диапазон може да достигне 65 °C. Основните климатообразуващи процеси са топлообмен, влагообмен и атмосферна циркулация. Всички тези процеси имат един източник на енергия - Слънцето.

Напоследък се наблюдават забележими промени в атмосферата, свързани с активната икономическа дейност на човека. Така, според наблюденията, през последните 200 години е имало значително увеличение на концентрацията на парникови газове: съдържанието на въглероден диоксид се е увеличило с 1,35 пъти, на метан - с 2,5 пъти. Съдържанието на много други променливи компоненти във въздуха се е увеличило значително.

65. ЕКОЛОГИЧНИ ФУНКЦИИ НА ЛИТОСФЕРАТА: РЕСУРСНИ, ГЕОДИНАМИЧНИ, ГЕОФИЗИКО-ГЕОХИМИЧНИ

Още в древни времена хората са се научили да използват за своите нужди някои от ресурсите на литосферата и други черупки на Земята, което е отразено в имената на историческите периоди от човешкото развитие: „каменна ера“, „бронзова ера“, „ Желязната ера". Има повече от 200 различни вида ресурси, които се използват в наши дни. Всички природни ресурси трябва да бъдат ясно разграничени от природните условия.

Природни ресурси- това са тела и сили на природата, които при дадено ниво на развитие на производителните сили и знания могат да бъдат използвани за задоволяване на нуждите на човешкото общество под формата на пряко участие в материалната дейност.

Под минералисе отнася до минералните образувания на земната кора, които могат да бъдат ефективно използвани в икономическата дейност на човека. Разпределението на полезните изкопаеми в земната кора се подчинява на геоложки закони. Ресурсите на литосферата включват гориво, руда и неметални полезни изкопаеми, както и енергията на вътрешната топлина на Земята. По този начин литосферата изпълнява една от най-важните за човечеството функции – ресурсна – снабдявайки човека с почти всички видове известни ресурси.

Освен ресурсна функция, литосферата изпълнява и друга важна функция - геодинамична. На Земята непрекъснато протичат геоложки процеси. Всички геоложки процеси се основават на различни енергийни източници. Източникът на вътрешните процеси е топлината, генерирана при радиоактивен разпад и гравитационна диференциация на веществата вътре в Земята.

Различните тектонични движения на земната кора са свързани с вътрешни процеси, създаващи основните форми на релефа - планини и равнини, магматизъм, земетресения. Тектонските движения се проявяват в бавни вертикални трептения на земната кора, в образуването на скални гънки и тектонски разломи. Обликът на земната повърхност непрекъснато се променя под въздействието на литосферни и вътрешноземни процеси. Ние можем да видим само някои от тези процеси със собствените си очи. Те включват по-специално такива опасни явления като земетресения и вулканизъм, причинени от сеизмична активност на вътрешноземни процеси.

Разнообразието на химичния състав и физикохимичните свойства на земната кора е следващата функция на литосферата - геофизична и геохимична. Въз основа на геоложки и геохимични данни до дълбочина 16 km е изчислен средният химичен състав на скалите на земната кора: кислород - 47%, силиций -27,5%, алуминий - 8,6%, желязо - 5%, калций, натрий, магнезий и калий - 10,5%, всички останали елементи представляват около 1,5%, включително титан - 0,6%, въглерод - 0,1%, мед -0,01%, олово - 0,0016%, злато - 0,0000005%. Очевидно е, че първите осем елемента съставляват почти 99% от земната кора. Изпълнението на тази функция от литосферата, не по-малко важна от предишните, води до най-ефективното икономическо използване на почти всички слоеве на литосферата. По-специално, най-ценният по своя състав и физични и химични свойства е горният тънък слой на земната кора, който има естествено плодородие и се нарича почва.

65. ЕКОЛОГИЧНИ ФУНКЦИИ НА ЛИТОСФЕРАТА: РЕСУРСНИ, ГЕОДИНАМИЧНИ, ГЕОФИЗИКО-ГЕОХИМИЧНИ

Природни ресурси- това са тела и сили на природата, които при дадено ниво на развитие на производителните сили и знания могат да бъдат използвани за задоволяване на нуждите на човешкото общество под формата на пряко участие в материалната дейност.

Под минералисе отнася до минералните образувания на земната кора, които могат да бъдат ефективно използвани в икономическата дейност на човека. Разпределението на полезните изкопаеми в земната кора се подчинява на геоложки закони. Ресурсите на литосферата включват гориво, руда и неметални полезни изкопаеми, както и енергията на вътрешната топлина на Земята. По този начин литосферата изпълнява една от най-важните за човечеството функции – ресурсна – снабдявайки човека с почти всички видове известни ресурси.

КАТЕГОРИИ

Прожекция

Ултразвук на крайници

Видове ултразвук

Коремна ехография

Ултразвук на гръдния кош

ПОПУЛЯРНИ СТАТИИ

	Отрицанието не с глаголи (в лична форма, в инфинитив, под формата на герундий) се пише отделно: да не взема, не беше, без да знае, бавно
	Презентация, докладвайте основните характеристики на философията на възраждането
	Художествен стил
	Деца на земята Презентация ние сме деца на земята за детска градина
	Презентация по темата за бариерите в комуникацията, работата беше завършена от ученици. Без комуникация ние се заключваме в себе си

2023 “kingad.ru” - ултразвуково изследване на човешки органи