A litoszféra ásványkincsei. Ásványvízellátás a volt Szovjetunió területén

környezetgeológia

2. téma
Ökológiai jellemzők
litoszféra (1. rész)

A litoszféra erőforrásökológiai funkciója és átalakulása a technogenezis hatására

1. rész
ERŐFORRÁS KÖRNYEZETVÉDELMI FUNKCIÓ
A LITOSZFÉRA ÉS ALATT ÁTALAKULÁSA
A TECHNOGENÉZIS HATÁSA

A litoszféra erőforrásökológiai funkciójának meghatározása, jelentése és szerkezete

A litoszféra erőforrásökológiai funkciója alatt megértjük, hogyan
már
Látható
korábban,
szerep
ásványi,
organikus,
a litoszféra szerves ásványi erőforrásai, valamint geológiai
teret a bióta életének és tevékenységének mind mint
biocenosis, és az emberi közösség, mint társadalmi
szerkezetek.
Ebben a megközelítésben a vizsgálat tárgya a kompozíció jellemzői és
a litoszféra struktúrái minden olyan összetevőivel együtt, amelyek befolyásolják
a bióta létezésének lehetősége és minősége, valamint a tárgy - ismeretek arról
a litoszféra erőforráspotenciálja, terének alkalmassága
a bióta (beleértve az embert is, mint biológiai fajt) lakóhelye és
az emberiség mint társadalmi struktúra fejlődése.
A litoszféra erőforrás-ökológiai funkciója vezető szerepet tölt be,
helyzete a geodinamikai, geokémiai és
geofizikai függvények. Nem csak a kényelmet határozza meg
„élő biótát”, hanem magát a létezésének lehetőségét és
fejlődés.

Az élővilág életéhez szükséges litoszféra erőforrásai

A litoszféra erőforrásai, amelyek a bióta életéhez szükségesek,
beleértve
emberi
hogyan
biológiai
Kilátás,
négy komponens képviseli:
elemeket tartalmazó kőzetek
biofil sorozat - oldható elemek, létfontosságú
az élőlények számára szükséges és biogénnek nevezik
elemek;
kudyuritok - a kudyurok ásványi anyaga,
állatok ásványi tápláléka - litofágok;
asztali só;
felszín alatti vizek.

A litoszféra biofil elemei

A bióta által igényelt elemek és vegyületeik nagy mennyiségben
a mennyiségeket makrobiogénnek nevezzük (szén, oxigén,
nitrogén, hidrogén, kalcium, foszfor, kén), és kis mennyiségben -
mikrobiogén.
A növényeknél ezek a Fe, Mg, Si, Zn, B, Si, Mo, CI, V, Ca, amelyek
ellátják a fotoszintézis, a nitrogén anyagcsere és a
anyagcsere funkció.
Állatok esetében mindkét felsorolt ​​elem kötelező (kivéve
bór), továbbá szelén, króm, nikkel, fluor, jód és
ón.
A kis mennyiségek ellenére mindezekre az elemekre szükség van
számára
létfontosságú tevékenység
biorendszerek,
számára
végrehajtás
az élő anyag biogeokémiai funkciói

A fehérjék, zsírok és szénhidrátok átlagos kémiai összetétele, %

Növényi és ember átlagos kémiai összetétele, szárazanyag %-a

Ásványi biogén komplexek-kudyuritok

Litofág, vagy kőevés ("lithos" - kő, "phagos" -
felfaló) régóta ismert. Az állatvilágban ez a jelenség olyan
ugyanaz, mint a hagyományos ételek.
A természetben található élelmiszerek és gyógyászati ​​sók mellett nagy
alumínium-szilikát és szilikát ásványok csoportja, amelyeket fogyasztanak
madarak, állatok és emberek.
-A dombok lejtőin. Szumátra hajtogatott zeolit ​​és
tufák, leírt, 3,5 × 7,5 m méretű barlangokat, amelyeket "lekapartak"
elefántok, fehér habkő bányászata (tufa mállásának terméke,
gazdagodott
ásványok
Val vel
magas
szorpció
és
ioncserélő tulajdonságok). Ezek az elefánt ásatások
más állatokat is használtak - orangutánokat, gibbonokat, szarvasokat és még
fehérjék.
– Afrika sok részén egész iparágak vannak erre
ásványi élelmiszerek készítése. Tehát Anfoeda településen (Ghána)
kétezer munkás agyagot von ki és süteményt készít belőle
eladó, és Uzalla (Nigéria) falu lakói évente esznek
400-500 tonna "ehető" agyag.
– Aktív tektonikai vetőkön belül, olaj- és gázcsapágyakon ill
széntartalmú területek, ahol viszonylag
intenzív CO2 kiáramlás a belekből, a növényzet jelentősen
különbözik a zónától. Inkább "buja" és inkább "déli".

A litofagia természete

A litofágia a vadon élő állatok természetes szükséglete
a szervezet sóösszetételének kiegyensúlyozása, különösen a
szezonális élelmiszerváltás időszakai.
A litofágia a litoterápián alapul, melynek célja
a szervezet sóháztartásának szabályozása. menüként
az állatok olyan ásványi keverékeket választanak, amelyek rendelkeznek
magas ioncserélő és szorpciós tulajdonságok.
Ez utóbbiak a szóból kapták a kudyurites nevet Altájban
"kudur" - solonets talaj, solonchak, solonetz, amely
ősidők óta használták az ősi pásztorok - altájok, mongolok,
manjura stb.
Az utóbbi években a kudyuritokat mint
adalékanyagok az állateledelben, ami elengedhetetlen
fokozta növekedésüket és javította fizikai állapotukat.

Só

Az asztali só tipikus ásványi képződmény,
a bióta és mindenekelőtt az ember fogyasztja. Felé
mindegyik litofág.
A Föld lakói évente 8-10 kg/fő mennyiségben használják fel.
Az erőforrások szempontjából ez az ásványi képződmény az
kivétel az általános szabály alól, mivel bizonyos mértékig
a megújuló erőforrások kategóriájába tartozik. asztali só
vagy a sólerakódások zónájában található sóoldatból nyerik, vagy gyűjtik össze
a sós tengervíz természetes párolgási helyei. Viszlát
konyhasó természetes tartalékai erőforrások szempontjából egy speciális
ne okozzon riasztást.
Emlékeztetni kell arra, hogy ez az ásványi erőforrás szükséges az ember számára
mint biológiai faj. Az asztali só egyeseket aktivál
enzimeket, fenntartja a sav-bázis egyensúlyt, azt
szükséges a gyomornedv termeléséhez. Hiány vagy hiány
A só a szervezetben különféle rendellenességekhez vezet:
vérnyomás, izomgörcsök, szívdobogásérzés
és egyéb negatív következmények.
Meg kell jegyezni, hogy a szinte korlátlan tartalékok ellenére
konyhasó, a 80-as évek végén a lakosság igénye rá
Észak-Eurázsia csak 90%-ban volt elégedett. Ugyanaz a pozíció
a mai napig megőrződött.

A felszín alatti víz, mint a litoszféra erőforrása, amely a bióta életéhez szükséges

Ezekből a pozíciókból az édesvíz ökológiai jelentősége
a talajvíz nem igényel különösebb magyarázatot.
V. I. Vernadsky megmutatta, hogy az élő anyag során
csak 1 millió év halad át önmagán ekkora mennyiség
víz, amely térfogatában és mennyiségében megegyezik a világgal
óceán.
Föld alatt
víz,
alkalmas
számára
ivás
a vízkészlet az összes édesvíz 14%-át teszi ki
bolygók. Azonban jelentősen felülmúlják a teljesítményt
a felszíni vizek minősége és azokkal ellentétben
sokkal jobban védett a szennyeződéstől, tartalmazzon
a szervezet számára szükséges mikro- és makroelemek
emberi, nem igényel drága tisztítást. Pontosan
ez határozza meg fontosságukat a legfontosabbként
ivóvízellátás forrása, i.e. biztosítsa
az emberi víz, mint biológiai faj.

Talajvíz ellátás

Jelenleg az Orosz Föderáció városainak több mint 60% -a rendelkezik
központosított vízforrások. Az erőforrások tekintetében
a talajvíz felhasználása jóval a potenciál alatt van
230 km3/évre becsült potenciális erőforrások mintegy 5%-a (vízellátás esetében). Azonban a becslések
csak Oroszország egészére érvényesek, és jelentősen változnak
átmenet az egyes régiókra.
Az ivóvíz hiányát alapvetően három fő okozza
tényezők:
– természetes okok miatti elegendő felszín alatti vízkészlet hiánya (permafrost zóna, széleskörű kifejlődés viszonylag
víztelen rétegek - Karélia, Murmanszk, Kirov és Asztrahán régiók);
– a fő víztartó rétegek intenzív kiaknázása és kimerítése
(Közép-Urál, nagy városi agglomerációk területei);
– használt víztartó rétegek technogén szennyezése
ivóvízellátás.

Példák a talajvízhiányra

Az ilyen katasztrofális technogén hatások leglenyűgözőbb példája a krími artézi medence. A talajvíz intenzív kiaknázása öntözésre, valamint
az észak-krími csatorna megépítése és üzembe helyezése az édes talajvíz szikesedéséhez vezetett. 30 felett
A víztartók működésének éveiben mintegy 10 km3 édesvíz vált sóssá.
Ennek következtében a talajvíz háztartási és ivóvízellátásra történő felhasználásának ellehetetlenülése
szennyezést észlelnek a szilárd háztartási hulladék tárolási helyein. Például a sokszög területén
MSW Shcherbinka, Moszkva régió Szennyezett talajvíz, amely több komponens esetében meghaladja az MPC-t
100-130-szor behatolt a Podolsko-Myachkovsky karbontelepek vízadójába. Ennek eredményeként
Ennek eredményeként a horizont vizében a klorid-tartalom 3-7-szeresére nőtt, a szulfátok több mint kétszeresére nőtt.
króm és kadmium jelenléte.
A szilárd ásványi lelőhelyek kialakulása az üzemi készletek kimerüléséhez vezet
felszín alatti víz, amely nemcsak a szivattyúzott víz kiválasztásához kapcsolódik a kiépített mezőn, hanem
meglévő talajvízbevételek meghibásodásával. A legnagyobb depressziós tölcsérek
képződnek azokban az esetekben, amikor a víztartó rétegek
regionális eloszlás. Így a víztelenítő rendszer hosszú távú működése (1956 óta) körül
A KMA lerakódások a Lebedinsky kőbánya és a bánya körüli depressziós tölcsérek bezárásához vezettek.
Gubkin. A kréta víztartó szintjei 20-25 m-rel csökkentek, ami építkezést okoz
A következő Stoilensky kőbányát az első szakaszban gyakorlatilag kiszáradt kőzetekben hajtották végre. NÁL NÉL
Jelenleg a fejlesztési terület felszín alatti vízjárása a felső kréta horizont mentén egy sugarú körben zavart
40 km-re, a prekambrium szerint pedig 80 km-es körzetben, ami gazdaságilag nem célszerű használni
e terület felszín alatti vizei a lakosság vízellátására.

Az ásványkincsek, szerkezetük és az emberi társadalom

Az ásványi erőforrásokat a belekben azonosított halmazok képviselik
különféle ásványok felhalmozódásai (lerakódásai), melyekben
kémiai elemek és az általuk képzett ásványok élesen vannak benne
megnövekedett koncentráció a clarke-tartalomhoz képest
a földkéreg, ami lehetővé teszi
ipari
használat.
Minden természeti erőforrás természetes test és anyag (vagy azok
készlet), valamint az energiafajták, amelyek egy adott fejlődési szakaszban
termelőerőket alkalmaznak vagy technikailag felhasználhatók
számára
hatékony
elégedettség
különböző
igények
emberi társadalom.
Az ásványkincsek szerkezetét felhasználásuk célja határozza meg.
Az ásványkincseknek öt fő kategóriája van:
– üzemanyag és energia (olaj, kondenzátum, éghető gáz, kemény- és barnaszén, urán,
bitumenes pala, tőzeg stb.),
vas- és ötvözőfémek (vasérc, mangán, króm, titán, vanádium, volfrám és
molibdén),
– színesfémek (réz-, kobalt-, ólom-, cink-, ón-, alumínium-, antimon- és higanyérc),
– nemfémes ásványok (különféle ásványi sók (foszfát,
hamuzsír, nátrium), építőipari (zúzott kő, gránit és homok) és egyéb anyagok (natív
kén, fluorit, kaolin, barit, grafit, azbeszt-krizotil, magnezit, tűzálló agyag))
- A talajvíz.

A litoszféra természeti erőforrásainak felhasználásának sematikus diagramja a gömbben

Az ásványkincsek szerepe és helye a modern társadalom anyagi bázisának fejlesztésének társadalmi-gazdasági és környezeti kérdéseiben

Az ásványkincsek szerepe és helye a fejlődés társadalmi-gazdasági és környezeti kérdéseiben
a modern társadalom anyagi bázisa

A litoszféra felső horizontjának ásványkincs-készleteiről

Az üzemanyag- és energiaforrások rendelkezésre állásának felmérésének elemzése azt mutatja, hogy a leginkább
Az olaj szűkös tüzelőanyag, bizonyított készletei különböző vélemények szerint elegendőek
források, 25-48 évre. Aztán 35-64 év múlva kimerülnek az éghető gáz és az urán készletei. Jobb
a szénnel a helyzet, nagyok a készletei a világon, a biztonság 218-330 év.
Ugyanakkor figyelembe kell venni, hogy a folyékony energiahordozók globális kínálatában vannak
a világ polcán lévő termelési olaj- és gázlelőhelyekhez kapcsolódó jelentős készletek
óceán. Oroszország kilátásai a sarkvidéki tengerek talapzatának fejlődéséhez kapcsolódnak, ahol a becslések szerint
A szakértők több mint 100 milliárd tonna szénhidrogént tartalmaznak olajegyenértékben.
A vastartalmú és ötvözőfémek közül a titánércek hozzáférhetősége a legalacsonyabb (65
év) és volfrám (különböző források szerint 10-től 84 évig).
A színesfémek globális kínálata általában jóval alacsonyabb, mint a vas- és
ötvöző. A kobalt-, ólom-, cink-, ón-, antimon- és higanykészletek 10-35 évig kitartanak.
Oroszország réz-, nikkel-, ólomtartalékkal való ellátása 58-89%, az antimon pedig csak 17-18%.
a világátlagtól. Ennek fényében az alumíniumtartalékok kivételt képeznek: az árammal
tartalékainak felhasználása és előállítása még 350 évre elegendő lesz.
A nemfémes ásványok globális erőforrás-ellátottsága átlagosan
50-100 év felett. A legszegényebb a krizotil-azbeszt (a világ kínálata 54
év) és fluorit (világ 42 év).

Az emberi társadalom ásványkincsekkel való ellátása a világban

Az édes talajvíz kivonása Oroszország fő gazdasági régióiban km3/év mértékegységben 1992.1.1-től

1 - összesen;
2 - háztartás és ivás
vízellátás;
3 - bánya és kőbánya
vízelvezetés;
4 - vízkibocsátás nélkül
használat (veszteség
víz at
szállítás, lerakás
kútvíz,
önelvezető kutakból,
gát vízelvezetés
vizek);
5 - műszaki
vízellátás;
6 - földöntözés és
legelők öntözése

A talajvíz, mint a litoszféra erőforrása

A felszín alatti vízkészletek rendelkezésre állása Oroszország egészében meglehetősen magas. Kapcsolatban
különösen fontos, vizsgáljuk meg részletesebben a friss,
ásvány-, termál- és ipari vizek.
Friss földalatti vizek. A GOST 2874-82 szerint ezek közé tartozik a talajvíz
száraz maradékkal 1 g/dm3-ig (egyes esetekben 1,5 g/dm3-ig).
A felszín alatti vízkészletek rendelkezésre állásának kiszámításakor nem igényelt
felszín alatti vízkészletek, 50 éve dolgozták ki. Így ha azt feltételezzük
az elkövetkező 50 évben a talajvíz teljes kivonása megduplázódik és eléri
hozzávetőlegesen 35-40 km3/év, feltételezhető, hogy a teljes működési erőforrás
Oroszországban a talajvíz, amely mintegy 230 km3 / év, a kiválasztás eredményeként
a nem megújuló készletek mintegy 15-20 km3/évvel csökkennek.
Kétségtelen, hogy az édes talajvíz nagy részét ivóvízként használják fel.
vízellátás. Az édes talajvíz bizonyos hányadát azonban műszaki célokra fordítják
szükségletek, a szántók öntözése és a legelők öntözése.

Ásványvízellátás a volt Szovjetunió területén

Termálvizek

A termálvizek olyan felszín alatti vizek, amelyekre korlátozódnak
a geotermikus energia természetes gyűjtői és bemutatták
természetes hőhordozók (víz, gőz és gőz-víz keverékek).
Gyakorlati használatra termálvizek
több osztályra oszthatók:
- alacsony potenciál (fűtési hőmérséklet 20-100°С)
fűtési igény,
- közepes potenciál - hőellátáshoz,
– nagy potenciál (inkább az energiatermeléshez.
használt
számára
A magasabb hőmérsékletű (150-350°C) termálvizek miatt
kezelésük technikai nehézségei még nem találták meg alkalmazásukat.
Oroszország termálvízkészletekkel való ellátottsága nagyon magas. A tábornoktól
a hőforrások által kibocsátott mély hő mennyisége
légkörben, 86% esik a Kuril-Kamcsatka régióra, körülbelül 7% -ra
a Bajkál-hasadék régiójában, és csak 8%-a az összes többi mobil régiónak
kontinentális kéreg.
A geotermikus erőforrások fejlesztésének környezeti vonatkozásaihoz kapcsolódnak
a felületi rétegek termikus és kémiai szennyeződésének valószínűsége
litoszféra, mivel a termálvizek a magas hőmérséklet mellett,
fokozott mineralizáció is jellemzi. Ennek elkerülése érdekében
szennyezés, technológiát fejlesztettek ki a víztartó rétegek kiaknázására
használt termálvizek visszasajtolása ezekbe.

ipari víz

Az ipari vizek közé tartoznak a mély (15003000 m) víztartó rétegek erősen mineralizált felszín alatti vizei. Tőlük ipari méretekben olyan elemek, mint pl
nátrium, klór, bór, jód, bróm, lítium vagy ezek vegyületei (például konyhasó).
Érdeklődés a mély víztartó vizek ipari felhasználása iránt, mint
ásványi nyersanyagokat a ritka elemek iránti igény bővülése határozza meg a különböző
iparágak és a hagyományos érc nyersanyagok kimerülése. A világban
ipari vizekből nyert bróm 90%-a, jód 85%-a, főzés 30%-a
só, nátrium-szulfid, lítium, 25% - magnézium, bróm stb.
Oroszország földalatti ipari vizekkel való ellátottsága meglehetősen magas. Olyanok, mint
általában a nagy artézi medencék mélyebb részeire korlátozódik stb.
ígéretes jód- és brómterületekre a kelet-európai, nyugat-szibériai és
Szibériai platform területek.
Az ipari vizek fejlesztésének környezeti vonatkozásai az ártalmatlanítás problémájához kapcsolódnak
szennyvizek, valamint a befogadó kőzetek és a nappali felszín szennyeződésének valószínűsége
kitermelésük és feldolgozásuk.

Földtani térforrások meghatározása és szerkezete

A geológiai térerőforrás azt jelenti
településhez szükséges földtani tér és
a bióta létezése, beleértve az életet és a tevékenységet
személy.
A litoszféra ökológiai funkcióinak általános rendszertanában a szerkezet
a geológiai tér erőforrásai közé tartozik a biota élőhely,
emberi letelepedés helye, földi és földalatti befogadóhely
létesítmények, a hulladék eltemetésének és tárolásának helye, beleértve
erősen mérgező és radioaktív.
Egy másik megközelítés a földtani tér erőforrásainak strukturálására
olyan megközelítésen alapul, amely lehetővé teszi számunkra, hogy a litoszférát úgy tekintsük
a növényvilág különböző képviselőinek élőhelyei és megtelepedése és
fauna, beleértve az embert mint biológiai fajt, és mint
az emberiség által aktívan kifejlesztett tér társadalmi
szerkezet.

A földtani térforrások általános szerkezete

A földtani tér erőforrásai és az emberiség mérnöki és gazdasági tevékenységének bővülése

Ha a litoszférát mérnöki és gazdasági környezetnek tekintjük
emberi tevékenység, az erőforrások becslésének két módja világosan megkülönböztethető
geológiai tér: a "területi" felszíni erőforrás felmérése
litoszféra tér és a földalatti geológiai erőforrás felmérése
teret a különféle fejlesztési formák számára. Minden esetben előfordulhat
számos értékelési lehetőség a különböző típusú mérnöki tevékenységekkel kapcsolatban.
Az első közülük - a geológiai tér "területi" erőforrásai már megszülettek
hatalmas hiány. Jelenleg az emberiség mintegy 56%-át sajátította el
földfelszínt, és ez a folyamat tovább növekszik. És ha
számos nagy földkészlettel rendelkező ország esetében a helymeghatározás problémája
ipari, mezőgazdasági és lakossági létesítmények még nem váltak kiélessé
releváns, akkor a nagy lakosságú kis államok számára
a lakosság körében a társadalmi élet legfontosabb környezeti tényezőjévé vált
fejlődés.
A legszembetűnőbb példa az alkalmazkodásra kényszerülő Japán
ipari létesítmények és rekreációs területek a tenger part menti részeinek lefedésére
vízterületeken, és ömlesztett talajokon építkezni.

Geológiai térerőforrások és urbanizáció

Különösen akut, még akkor is, ha az általános területi szempontból viszonylag virágzó
az országok biztonsága, a városi területeken helyhiányról van szó. Hogyan
Ez általában a fővárosokra és a nagy ipari központokra vonatkozik.
Az urbanizáció üteméről a következő számok beszélnek beszédesen: a XIX. a világ városaiban
29,3 millió ember élt (a világ népességének 3%-a), 1900-ra - 224,4 millió (13,6%), 1950-re - 729 millió
(28,8%), 1980-ra - 1821 millió (41,1%), 1990-re - 2261 millió (41%).
Az Orosz Föderáció városi lakossága 1990 elejére körülbelül 74% volt.
A városi lakosság aránya Európában több mint 73%, Ázsiában - 31, Afrikában - 32, Észak
Amerika - 75, Latin-Amerika - 72, Ausztrália és Óceánia - 71%.
Összesen több mint 220 millió város van a világon (több mint 1 millió lakos), a legnagyobb
ebből - Mexikóváros (9,8 millió). Nagy-Londonban 6,8 millió ember él
A több mint 1800 km2-es területtel mintegy 9 millió ember él Moszkvában 1000 km2-es területen.
Ilyen népsűrűség mellett sajátos erőforrás-kép jön létre, amelyben, mint
komplex mérnökgeológiai és környezeti adottságokkal (volt szemétlerakók, salakhamu lerakó telepek stb.) kezdenek számításba venni a fejlesztésre alkalmas területeket.

A geológiai tér erőforrásai és komplex polgári és ipari létesítmények

A geológiai tér erőforrásai a legösszetettebbek elhelyezésére
mérnöki szerkezetek, amelyek nagy nyomást gyakorolnak a talajra (0,5 MPa
és egyebek, különösen az olyan tárgyak, mint a hőerőművek (TPP),
vasművek, televíziótornyok, felhőkarcolók, határozzák meg
kedvező mérnöki és geológiai adottságok jelenléte a területen
tervezett építkezés. Ezek a szerkezetek sajátosságuk miatt, mint
általában jól fejlett területeken találhatók, gyakran azokon belül
városban vagy annak közvetlen közelében. Ez különleges
stabilitásukra és biztonságukra vonatkozó követelmények nemcsak a mérnöki, hanem a
ökológiai pozíciók.
A fő erőforrás (valamint geokémiai környezeti) probléma,
TPP-vel kapcsolatos - hamulerakók elhelyezése, ami közel áll a problémához
a bányászatból és a feldolgozóiparból származó hulladék ártalmatlanítása
alább tárgyalt iparág.
A fő korlátozások a nukleáris telephely kiválasztásakor
erőművek (Atomerőmű):
– magas szeizmicitás (több mint 8 pont az MSK-64 skálán);
– vastag (45 m-nél nagyobb) rétegek jelenléte süllyedő, vízoldható ill
cseppfolyósító talajok;
– aktív törések, karszt és egyéb potenciálisan veszélyes helyek jelenléte
exogén geológiai folyamatok;
– magas talajvízszint (3 m-nél kisebb);
– jól szűrő talajok és alacsony szorpciós talajok jelenléte
10 m-nél nagyobb kapacitással.
Az atomerőművek legfőbb környezeti veszélye a lehetőség
nagy területek radioaktív szennyezése vészhelyzetekben.
Ezeket a területeket százak, sőt ezrek is kiesnek a használatból
évek.

A geológiai tér és a hidrotechnikai építkezés erőforrásai

Kifejezett sajátosság a tekintetben
szükséges
forrás
geológiai
tér
van
hidrotechnikai
Építkezés. Először az űrforrás
a fordulatot a vízfolyások jelenléte és
rajtuk kedvező mérnökgeológiai adottságokkal rendelkező lelőhelyek.
Jelentős hidrotechnikai építkezések
jelentős
intézkedés
kimerült
forrás
alkalmas földtani tér
ezek a célok még Oroszországban is gazdag vízben és
területi erőforrások.
Hazánk számos nagy folyójának folyása
szabályozott.

Az egykori Szovjetunió egyes nagy tározóihoz tartozó elöntési területek és az áthelyezett épületek száma

A bányavidékek földtani terének erőforrásai

A bányavidékek földtani terének erőforrásai
Akut probléma a geológiai térhiány a fejlesztési területeken
bányászat és bányászat és feldolgozóipar.
A természetföldtani elidegenedéssel kapcsolatban a legterjedelmesebb
tér a szénipar vállalkozásai: 1 millió tonna termelés
az üzemanyag átlagosan mintegy 8 hektárnyi terület elidegenítésével jár együtt.
A bányászati ​​területeken jelentős megsértése a területi
Az erőforrás a földfelszín föld alatti süllyedése miatt következik be
működik. A letelepedési értékek elérik a moszkvai szénmedencét 3
m km2-es területen, Donbassban - 7 m 20 km2-nél nagyobb területen. Csapadék lehet
20 évig folytatódik, és néha kudarcot vallanak.
Változást okoz a területek erőforráspotenciáljának jelentős károsodása
vízföldtani viszonyok a víztartó víztelenítés következtében, bánya
és a kőbánya vízelvezetése. Nagy depressziós tölcsérek kialakulása
300 km2-ig terjedő terület nem csak az elfogadott rendszert sértheti
a terület vízellátását és a földfelszín süllyedését, hanem azt is
karsztos, fulladásos és tönkremeneteli folyamatok aktiválódását idézik elő.

A geológiai tér erőforrásai és az emberi társadalom hulladéktermékeinek ártalmatlanítása

Az emberi közösség hulladéktermékeinek sokfélesége hatalmasat foglal el
terület. Csak Oroszországban a teljes területük (1997-ben) több mint 500 ezer hektár, ill.
a hulladék környezetre gyakorolt ​​negatív hatása a területen 10 alkalommal jelentkezik
meghaladja a meghatározott területet.
A legtöbb hulladék aktívan kölcsönhatásba lép a környezettel (litoszféra,
légkör, hidroszféra és bioszféra). Az "agresszív" (aktív) időtartama
a hulladék megléte annak összetételétől függ. A raktározás során minden hulladék átmegy
változások mind a belső fizikai-kémiai folyamatok, mind
külső körülmények hatása. Ennek eredményeként a hulladéklerakókban a hulladék tárolására és ártalmatlanítására
új környezetre veszélyes anyagok képződhetnek, amelyekbe behatolva
a litoszféra komoly veszélyt jelent majd az élővilágra.
A városok a legnagyobb hulladéktermelők. A statisztikák azt mutatják, hogy in
a modern technológia feltételei magasabb gazdasági fejlettség mellett
határain belüli országokban, és nagyobb mennyiségű hulladék jut egy főre.
Az átlagos hulladékfelhalmozási arány a fejlett országokban 150-170 (Lengyelország) és
700-1100 kg/fő évente (USA). Moszkva évente 2,5 millió tonna szilárd hazai terméket termel
hulladék (MSW), és az egy főre jutó SMH átlagos évi "termelési" aránya eléri
körülbelül 1 m3 térfogat és 200 kg tömeg (nagyvárosok esetén szabvány ajánlott
1,07 m3/fő évben).

A hulladék eredet szerinti osztályozása

A települési szilárdhulladék-lerakók negatív hatásának sugara

A szilárd hulladéklerakók környezeti és emberi összetevőire gyakorolt ​​hatásának főbb szempontjai

A bányászatból és a bányászatból és a feldolgozóiparból származó hulladék tárolására szolgáló hulladéklerakók negatív hatásának sugarai

A sokszögek negatív hatásának sugarai
a bányászatból és a feldolgozóiparból származó hulladék tárolása

Az ókorban az emberek megtanulták ezeket az erőforrásokat szükségleteik kielégítésére használni, ami az emberi fejlődés történelmi időszakainak elnevezésében talált kifejezést: „kőkorszak”, „bronzkor”, „vaskor”. Napjainkban több mint 200 különböző típusú ásványkincset használnak fel. A. E. Fersman akadémikus (1883–1945) képletes megnyilvánulása szerint most Mengyelejev teljes időszakos rendszere az emberiség lábai előtt van lefektetve.

Az ásványok a földkéregnek a gazdaságban hatékonyan hasznosítható ásványi képződményei, az ásványok felhalmozódása lerakódásokat, nagy elterjedési területtel pedig medencéket képez.

A földkéregben az ásványok eloszlása ​​geológiai (tektonikus) mintáktól függ (7.4. táblázat).

A tüzelőanyag-ásványok üledékes eredetűek, és általában az ősi platformok fedelét, valamint azok belső és szélső vályúit kísérik. Tehát a "medence" név egészen pontosan tükrözi eredetüket - "tengeri medence".

Több mint 3600 ismert világszerte. szén medencék és lerakódások, amelyek együttesen a Föld szárazföldi területének 15%-át foglalják el. A szénkészletek nagy része Ázsiára, Észak-Amerikára és Európára esik, és Kína, az USA, Oroszország, India és Németország tíz legnagyobb medencéjében összpontosul.

olaj- és gázcsapágy Több mint 600 medencét tártak fel, fejlesztés alatt 450. Az olajmezők száma eléri a 35 ezret A fő készletek az északi féltekén találhatók, és mezozoikum lelőhelyek. E készletek nagy része Szaúd-Arábia, az USA, Oroszország és Irán néhány legnagyobb medencéjében is koncentrálódik.

Érc az ásványok általában az ősi emelvények alapjaira (pajzsaira), valamint a gyűrött területekre korlátozódnak. Az ilyen területeken gyakran hatalmas érces (metallogén) öveket alkotnak, melyek eredetüknél fogva a földkéreg mély töréseivel kapcsolódnak össze. A geotermikus energiaforrások különösen nagyok a fokozott szeizmikus és vulkáni aktivitású országokban és régiókban (Izland, Olaszország, Új-Zéland, Fülöp-szigetek, Mexikó, Kamcsatka és az Észak-Kaukázus Oroszországban, Kalifornia az USA-ban).

A gazdaságfejlesztés szempontjából a legelőnyösebbek az ásványok területi kombinációi (felhalmozódásai), amelyek megkönnyítik az alapanyagok komplex feldolgozását.

Ásványi erőforrások kitermelése zárva(bányászat) módszert globális léptékben a külföldi Európában, Oroszország európai részén, az USA-ban végzik, ahol a földkéreg felső rétegeiben található számos lelőhely és medence már erősen kifejlődött.

Ha az ásványok 20-30 m mélységben fordulnak elő, akkor jövedelmezőbb a kőzet felső rétegét buldózerrel eltávolítani és bányászni. nyisd kiút. Például vasércet bányásznak a Kurszk régióban található külszínben, szenet pedig egyes szibériai lelőhelyeken.

A készletek és számos ásványkincs termelése tekintetében Oroszország az egyik első helyet foglalja el a világon (gáz, szén, olaj, vasérc, gyémánt).

táblázatban. A 7.4 a földkéreg szerkezete, a domborzat és az ásványok eloszlása ​​közötti kapcsolatot mutatja be.

7.4. táblázat

Ásványi lerakódások a földkéreg egy részének szerkezetétől és visszatérésétől, valamint a felszínformáktól

Hidroszféra

Hidroszféra(görögből. víz- víz és sphaira- labda) - a Föld vízhéja, amely óceánok, tengerek és kontinentális vízgyűjtők - folyók, tavak, mocsarak stb., talajvíz, gleccserek és hótakarók kombinációja.

Úgy tartják, hogy a Föld vízhéja az archean korai szakaszában alakult ki, vagyis körülbelül 3800 millió évvel ezelőtt. A Föld történetének ezen időszakában olyan hőmérséklet alakult ki bolygónkon, amelyen a víz nagyrészt folyékony halmazállapotú lehet.

A víz, mint anyag egyedülálló tulajdonságokkal rendelkezik, amelyek a következőket foglalják magukban:

♦ nagyon sok anyag feloldásának képessége;

♦ nagy hőkapacitás;

♦ 0 és 100 °C közötti hőmérséklet-tartományban folyékony halmazállapotú;

♦ szilárd halmazállapotban (jég) nagyobb a víz világossága, mint folyékony állapotban.

A víz egyedülálló tulajdonságai lehetővé tették, hogy fontos szerepet töltsön be a földkéreg felszíni rétegeiben lezajló evolúciós folyamatokban, a természetben az anyag keringésében és feltétele legyen a földi élet kialakulásának és fejlődésének. A víz a hidroszféra kialakulása után kezdi betölteni geológiai és biológiai funkcióit a Föld történetében.

A hidroszféra felszíni és talajvízből áll. felszíni víz A hidroszférák a Föld felszínének 70,8%-át borítják. Össztérfogatuk eléri az 1370,3 millió km 3-t, ami a bolygó össztérfogatának 1/800-a, tömegét pedig 1,4 óra 1018 tonnára becsülik.A felszíni vizek, vagyis a szárazföldet borító vizek közé tartozik a Világóceán, a kontinentális vizek medencék és a kontinentális jég.

Világ-óceán magában foglalja a Föld összes tengerét és óceánját.

A tengerek és óceánok a szárazföld felszínének 3/4-ét, azaz 361,1 millió km2-t borítják. A felszíni víz nagy része a Világóceánban koncentrálódik - 98%. A világóceán feltételesen négy óceánra oszlik: Atlanti-óceánra, Csendes-óceánra, Indiai- és Jeges-tengerre. Úgy tartják, hogy az óceán jelenlegi szintje körülbelül 7000 évvel ezelőtt alakult ki. Geológiai tanulmányok szerint az elmúlt 200 millió év során az óceánok szintjének ingadozása nem haladta meg a 100 métert.

Az óceánok vize sós. Az átlagos sótartalom körülbelül 3,5 tömeg%, azaz 35 g/l. Minőségi összetételük a következő: a kationokban a Na +, Mg 2+, K +, Ca 2+, az anionok - Cl -, SO 4 2-, Br -, CO 3 2-, F - dominálnak. Úgy gondolják, hogy az óceánok sóösszetétele változatlan maradt a paleozoikum korszak óta - az az idő, amikor az élet kezdett fejlődni a szárazföldön, vagyis körülbelül 400 millió évig.

Kontinentális vízmedencék folyók, tavak, mocsarak, tározók. Vizeik a hidroszféra felszíni vizeinek teljes tömegének 0,35%-át teszik ki. Egyes kontinentális tározók - tavak - sós vizet tartalmaznak. Ezek a tavak vagy vulkáni eredetűek, vagy az ősi tengerek elszigetelt maradványai, vagy az oldható sók vastag lerakódásaiban képződtek. A kontinentális víztestek azonban többnyire frissek.

A nyitott tározók édesvize is tartalmaz oldható sókat, de kis mennyiségben. Az oldott sók mennyiségétől függően az édesvizet lágyra és keményre osztják. Minél kevesebb só oldódik vízben, annál lágyabb. A legkeményebb édesvíz legfeljebb 0,005 tömegszázalékban, azaz 0,5 g/l sókat tartalmaz.

kontinentális jég A hidroszféra felszíni vizeinek teljes tömegének 1,65%-át teszik ki, a jég 99%-a az Antarktiszon és Grönlandon található. A Földön található hó és jég össztömege bolygónk tömegének 0,0004%-a. Ez elegendő ahhoz, hogy a bolygó teljes felületét 53 m vastag jégréteg borítsa, a számítások szerint, ha ez a tömeg elolvad, akkor az óceán szintje 64 méterrel emelkedik.

A hidroszféra felszíni vizeinek kémiai összetétele megközelítőleg megegyezik a tengervíz átlagos összetételével. A kémiai elemek közül az oxigén (85,8%) és a hidrogén (10,7%) van túlsúlyban. A felszíni vizek jelentős mennyiségben tartalmaznak klórt (1,9%) és nátriumot (1,1%). A kén- és brómtartalom lényegesen magasabb, mint a földkéregben.

Talajvíz hidroszféra tartalmazzák a fő édesvízkészletet. Feltételezzük, hogy a talajvíz teljes térfogata körülbelül 28,5 milliárd km 3. Ez majdnem 15-ször több, mint az óceánokban. Úgy tartják, hogy a felszín alatti víz az a fő tározó, amely minden felszíni víztestet feltölt. A földalatti hidroszféra öt zónára osztható.

Kriozon. Jégterület. A zóna a sarki régiókat fedi le. Vastagságát 1 km-re becsülik.

folyékony víz zóna. Szinte a teljes földkérget lefedi.

Gőzvizes zóna 160 km mélységig korlátozva. Úgy gondolják, hogy ebben a zónában a víz hőmérséklete 450 °C és 700 °C között van, és 5 GPa nyomás alatt van.

Lent, 270 km mélységig van monomer vízmolekulák zónája. 700 °C és 1000 °C közötti hőmérsékletű és 10 GPa nyomású vízrétegeket fed le.

Sűrű vizű zóna feltehetően 3000 km mélységig terjed, és körülveszi a Föld teljes köpenyét. A víz hőmérséklete ebben a zónában a becslések szerint 1000°C és 4000°C között van, a nyomás pedig akár 120 GPa. A víz ilyen körülmények között teljesen ionizált.

A Föld hidroszférája fontos funkciókat lát el: szabályozza a bolygó hőmérsékletét, biztosítja az anyagok keringését, szerves része a bioszférának.

Közvetlen hatás rá hőmérséklet szabályozás A Föld felszíni rétegeit a víz egyik fontos tulajdonsága - a nagy hőkapacitás - miatt a hidroszféra biztosítja. Emiatt a felszíni vizek felhalmozzák a napenergiát, majd lassan kiengedik a környező térbe. A hőmérséklet-kiegyenlítés a Föld felszínén kizárólag a víz körforgása miatt következik be. Ezenkívül a hó és a jég nagyon magas visszaverő képességgel rendelkezik: 30%-kal haladja meg a földfelszín átlagát. Ezért a pólusokon az elnyelt és a kibocsátott energia közötti különbség mindig negatív, vagyis a felület által elnyelt energia kisebb, mint a kibocsátott energia. Így megy végbe a bolygó hőszabályozása.

Biztonság kerékpározás a hidroszféra másik fontos funkciója.

A hidroszféra állandó kölcsönhatásban van a légkörrel, a földkéreggel és a bioszférával. A hidroszféra vize feloldja magában a levegőt, oxigént koncentrál, amit a vízi élőlények tovább hasznosítanak. A levegőben szálló szén-dioxid, amely elsősorban élő szervezetek légzése, tüzelőanyag-égés és vulkánkitörés eredményeként keletkezik, vízben jól oldódik, és a hidroszférában halmozódik fel. A hidroszféra a nehéz inert gázokat is feloldja - xenon és kripton, amelyek tartalma a vízben magasabb, mint a levegőben.

A hidroszféra vizei elpárologva belépnek a légkörbe, és csapadék formájában kihullanak, amely behatol a sziklákba, elpusztítva azokat. Tehát a víz részt vesz a folyamatokban mállás sziklák. A kőzettöredékeket az áramló vizek a folyókba, majd a tengerekbe és óceánokba vagy zárt kontinentális tározókba szállítják, és fokozatosan lerakódnak a fenékre. Ezek a lerakódások ezt követően üledékes kőzetekké alakulnak.

Úgy gondolják, hogy a tengervíz fő kationjai - nátrium-, magnézium-, kálium-, kalciumkationok - a kőzetek mállása és az ezt követő mállási termékek folyók által a tengerbe történő eltávolítása következtében keletkeztek. A tengervíz legfontosabb anionjai - a klór-, bróm-, fluor-, szulfátion- és karbonátion-anionok valószínűleg a légkörből származnak, és vulkáni tevékenységhez kapcsolódnak.

Az oldható sók egy részét szisztematikusan kiválják a hidroszféra összetételéből. Például amikor a vízben oldott karbonát ionok kölcsönhatásba lépnek kalcium- és magnéziumkationokkal, oldhatatlan sók képződnek, amelyek karbonátos üledékes kőzetek formájában a fenékre süllyednek. Egyes sók kiválásában fontos szerepet játszanak a hidroszférában lakó szervezetek. Egyedi kationokat és anionokat vonnak ki a tengervízből, és vázukba és héjaikba koncentrálják karbonátok, szilikátok, foszfátok és egyéb vegyületek formájában. Az élőlények halála után kemény héjaik felhalmozódnak a tengerfenéken, és vastag mészkőrétegeket, foszforitokat és különféle kovasavas kőzeteket képeznek. Az üledékes kőzetek túlnyomó többsége és olyan értékes ásványok, mint az olaj, szén, bauxitok, különféle sók stb., az elmúlt geológiai időszakokban keletkeztek a hidroszféra különböző tározóiban. Megállapítást nyert, hogy még a legősibb kőzetek is, amelyek abszolút kora eléri az 1,8 milliárd évet, erősen megváltozott üledékek a vízi környezetben. A vizet a fotoszintézis folyamatában is felhasználják, amely szerves anyagokat és oxigént termel.

Körülbelül 3500 millió évvel ezelőtt a földi élet a hidroszférában keletkezett. Az élőlények evolúciója kizárólag a vízi környezetben folytatódott egészen a paleozoikum korszak kezdetéig, amikor is mintegy 400 millió évvel ezelőtt megkezdődött az állati és növényi szervezetek fokozatos migrációja a szárazföld felé. Ebből a szempontból a hidroszférát a bioszféra alkotóelemének tekintik. (bioszféra- az életszféra, az élő szervezetek lakóhelye).

Az élő szervezetek rendkívül egyenlőtlenül oszlanak el a hidroszférában. A felszíni vizek bizonyos területein az élő szervezetek számát és változatosságát számos tényező határozza meg, beleértve a környezeti tényezők együttesét: a hőmérséklet, a víz sótartalma, a megvilágítás és a nyomás. A mélység növekedésével a megvilágítás és a nyomás korlátozó hatása növekszik: a bejövő fény mennyisége meredeken csökken, és a nyomás éppen ellenkezőleg, nagyon magas lesz. Tehát a tengerekben és óceánokban főleg part menti zónák vannak benépesítve, vagyis a 200 m-nél nem mélyebb zónák, amelyeket leginkább a napsugarak melegítenek fel.

A bolygónkon lévő hidroszféra funkcióit ismertetve V. I. Vernadsky megjegyezte: „A víz meghatározza és létrehozza az egész bioszférát. Ez hozza létre a földkéreg fő jellemzőit, egészen a magmás héjig.

Légkör

Légkör(görögből. légkör gőz, párolgás és sphaira- labda) - a Föld héja, amely levegőből áll.

Rész levegő számos gázt és szilárd és folyékony szennyeződés részecskéket tartalmaz bennük szuszpendált - aeroszolokat. A légkör tömegét 5,157 × 10 15 tonnára becsülik A levegőoszlop nyomást gyakorol a Föld felszínére: az átlagos légköri nyomás tengerszinten 1013,25 hPa, azaz 760 Hgmm. Művészet. Nyomás 760 Hgmm. Művészet. rendszeren kívüli nyomásegységnek felel meg - 1 atmoszféra (1 atm.). Az átlagos levegőhőmérséklet a Föld felszínén 15 °C, a hőmérséklet a szubtrópusi sivatagokban körülbelül 57 °C és az Antarktiszon -89 °C között változik.

A légkör nem egységes. A légkör következő rétegei vannak: troposzféra, sztratoszféra, mezoszféra, termoszféraés exoszféra, amelyek különböznek a hőmérséklet-eloszlás, a levegő sűrűsége és néhány egyéb paraméter jellemzőiben. A légkör azon területeit, amelyek e rétegek között köztes helyzetet foglalnak el, rendre ún tropopauza, sztratopausaés mezopauza.

Troposzféra- a légkör alsó rétege 8-10 km magassággal a sarki szélességeken és 16-18 km-ig a trópusokon. A troposzférát a levegő hőmérsékletének magassági csökkenése jellemzi - a Föld felszínétől való távolsággal minden kilométerre a hőmérséklet körülbelül 6 ° C-kal csökken. A levegő sűrűsége gyorsan csökken. A légkör teljes tömegének körülbelül 80%-a a troposzférában koncentrálódik.

Sztratoszféra a Föld felszínétől átlagosan 10-15 km-től 50-55 km-ig terjedő magasságban találhatók. A sztratoszférát a magassággal növekvő hőmérséklet jellemzi. A hőmérséklet-emelkedés a Nap rövidhullámú sugárzásának, elsősorban az UV (ultraibolya) sugárzásnak az ózon általi elnyelésének köszönhető a légkör ezen rétegében. Ugyanakkor a sztratoszféra alsó részén, körülbelül 20 km-es szintig a hőmérséklet alig változik a magassággal, sőt kissé csökkenhet is. Magasabbra a hőmérséklet emelkedni kezd, eleinte lassan, de a 34-36 km-es szintről sokkal gyorsabban. A sztratoszféra felső részén, 50-55 km magasságban a hőmérséklet eléri a 260 270 K-t.

Mezoszféra- 55-85 km magasságban elhelyezkedő légköri réteg. A mezoszférában a levegő hőmérséklete a magasság növekedésével csökken, az alsó határ körülbelül 270 K-ről a felső határon 200 K-ra.

Termoszféra A Föld felszínétől körülbelül 85 km-től 250 km-ig terjedő magasságban terjed, és a levegő hőmérsékletének gyors emelkedése jellemzi, 250 km-es magasságban eléri a 800-1200 K-t. a meteorok itt lelassulnak és kiégnek. Így a termoszféra ellátja a Föld védőrétegének funkcióját.

A troposzféra felett van exoszféra, melynek felső határa feltételes és a Föld felszíne feletti mintegy 1000 km-es magasság jelöli ki. Az exoszférából a légköri gázok szétszóródnak a világtérben. Tehát van egy fokozatos átmenet a légkörből a bolygóközi térbe.

A Föld felszínéhez közeli légköri levegő különböző gázokból áll, főleg nitrogénből (78,1 térfogatszázalék) és oxigénből (20,9 térfogatszázalék). A levegő összetétele kis mennyiségben a következő gázokat is tartalmazza: argon, szén-dioxid, hélium, ózon, radon, vízgőz. Ezenkívül a levegő különféle változó összetevőket tartalmazhat: nitrogén-oxidokat, ammóniát stb.

A levegő a gázokon kívül tartalmaz légköri aeroszol, amely a levegőben szuszpendált nagyon finom szilárd és folyékony részecskék. Az aeroszol az élőlények létfontosságú tevékenysége, az emberi gazdasági tevékenység, a vulkánkitörések, a bolygó felszínéről felszálló por és a felső légkörbe jutó kozmikus por során keletkezik.

A légköri levegő összetétele körülbelül 100 km magasságig általában időben állandó és homogén a Föld különböző területein. Ugyanakkor a változó gáznemű komponensek és aeroszolok tartalma nem azonos. 100-110 km felett az oxigén-, szén-dioxid- és vízmolekulák részben lebomlanak. Körülbelül 1000 km-es magasságban a könnyű gázok - hélium és hidrogén - kezdenek uralkodni, és még magasabban a Föld légköre fokozatosan bolygóközi gázzá alakul.

vízpára a levegő fontos alkotóeleme. A légkörbe a víz felszínéről és a nedves talajról párologtatással, valamint a növények kipárolgása révén kerül. A levegő relatív vízgőztartalma a földfelszín közelében a trópusi 2,6%-tól a poláris szélességi körök 0,2%-áig terjed. A Föld felszínétől való távolság növekedésével a légköri levegőben lévő vízgőz mennyisége rohamosan csökken, és már 1,5-2 km magasságban a felére csökken. A troposzférában a hőmérséklet csökkenésével a vízgőz lecsapódik. A vízgőz lecsapódásakor felhők képződnek, amelyekből csapadék hullik eső, hó, jégeső formájában. A Földre hulló csapadék mennyisége megegyezik a Föld felszínéről elpárolgott víz mennyiségével. Az óceánok feletti vízgőzfelesleget a légáramlatok a kontinensekre szállítják. A légkörben az óceánból a kontinensek felé szállított vízgőz mennyisége megegyezik az óceánokba áramló folyók térfogatával.

Ózon 90%-a a sztratoszférában koncentrálódik, a többi a troposzférában. Az ózon elnyeli a Nap UV-sugárzását, ami negatívan hat az élő szervezetekre. Azokat a területeket, ahol a légkör alacsony ózonszintje van, ún ózonlyukak.

Az ózonréteg vastagságának legnagyobb ingadozása a nagy szélességi fokokon figyelhető meg, így a pólusokhoz közeli területeken nagyobb az ózonlyukak valószínűsége, mint az egyenlítőn.

Szén-dioxid nagy mennyiségben kerül a légkörbe. Folyamatosan szabadul fel az élőlények légzése, égés, vulkánkitörések és egyéb, a Földön lezajló folyamatok következtében. A levegő szén-dioxid-tartalma azonban alacsony, mivel nagy része a hidroszféra vizeiben oldódik. Ennek ellenére meg kell jegyezni, hogy az elmúlt 200 évben a légkör szén-dioxid-tartalma 35%-kal nőtt. Az ilyen jelentős növekedés oka az ember aktív gazdasági tevékenysége.

A légkör fő hőforrása a Föld felszíne. A légköri levegő elég jól átereszti a napsugarakat a földfelszín felé. A Földre jutó napsugárzást részben elnyeli a légkör - elsősorban a vízgőz és az ózon, de túlnyomó többsége eléri a földfelszínt.

A Föld felszínét elérő teljes napsugárzás részben visszaverődik róla. A visszaverődés mértéke a földfelszín egy adott területének, az ún albedó. A Föld átlagos albedója körülbelül 30%, míg az albedóértékek közötti különbség csernozjom esetében 7-9%, frissen hullott hó 90%-a között van. Melegítéskor a földfelszín hősugarakat bocsát ki a légkörbe, és felmelegíti alsó rétegeit. A légkör fő hőenergia-forrása - a földfelszín hője mellett - a hő a vízgőz kondenzációja, valamint a közvetlen napsugárzás elnyelése következtében kerül a légkörbe.

A légkör egyenlőtlen felmelegedése a Föld különböző régióiban egyenlőtlen nyomáseloszlást okoz, ami a légtömegek mozgásához vezet a Föld felszínén. A légtömegek a magas nyomású területekről az alacsony nyomású területekre mozognak. A légtömegek ezen mozgását ún szél. Bizonyos körülmények között a szél sebessége nagyon magas lehet, akár 30 m/s vagy több is (több mint 30 m/s - már Hurrikán).

A légkör alsó rétegének adott helyen és időpontban fennálló állapotát ún időjárás. Az időjárást a levegő hőmérséklete, csapadék, szélerősség és -irány, felhőzet, páratartalom és légköri nyomás jellemzi. Az időjárást a légköri keringés feltételei és a terület földrajzi helyzete határozzák meg. Legstabilabb a trópusokon, és a legváltozatosabb a középső és magas szélességeken. Az időjárás jellege, évszakos dinamikája attól függ éghajlat ezen a területen.

Alatt éghajlat alatt egy adott terület leggyakrabban ismétlődő időjárási jellemzőit értjük, amelyek hosszú ideig fennmaradnak. Ezek 100 évre átlagolt jellemzők - hőmérséklet, nyomás, csapadék stb. Az éghajlat fogalma (görögül. klima- tilt) az ókori Görögországból származik. Már akkor is megértették, hogy az időjárási viszonyok attól függnek, hogy a napsugarak milyen szögben esnek a Föld felszínére. Egy adott területen adott éghajlat kialakításának vezető feltétele az egységnyi területre jutó energiamennyiség. Ez a Föld felszínére eső teljes napsugárzástól és a felszín albedójától függ. Így az Egyenlítő vidékén és a sarkok közelében a hőmérséklet keveset változik az év során, a szubtrópusi vidékeken és a középső szélességeken az éves hőmérsékleti amplitúdó elérheti a 65 °C-ot is. A fő klímaképző folyamatok a hőcsere, a nedvességcsere és a légköri keringés. Mindezen folyamatok egyetlen energiaforrással rendelkeznek - a Nap.

A légkör minden életforma sine qua nonja. Az élőlények életében a legfontosabbak a következő gázok, amelyek a levegő részét képezik: oxigén, nitrogén, vízgőz, szén-dioxid, ózon. Az oxigén az élő szervezetek túlnyomó többsége számára nélkülözhetetlen a légzéshez. A levegőből egyes mikroorganizmusok által asszimilált nitrogén szükséges a növények ásványi táplálásához. A szárazföldön a lecsapódó és csapadékként kihulló vízgőz a víz forrása. A fotoszintézis folyamatának kiindulási anyaga a szén-dioxid. Az ózon elnyeli a szervezetre káros kemény UV-sugárzást.

Feltételezik, hogy a modern légkör másodlagos eredetű: a bolygó kialakulásának befejeződése után jött létre körülbelül 4,5 milliárd évvel ezelőtt a Föld szilárd héjai által kibocsátott gázokból. A Föld geológiai története során a különböző tényezők hatására a légkör összetételében jelentős változásokon ment keresztül.

A légkör fejlődése a Földön végbemenő geológiai és geokémiai folyamatoktól függ. Az élet megjelenése után bolygónkon, azaz hozzávetőleg 3,5 milliárd évvel ezelőtt az élő szervezetek jelentős hatást gyakoroltak a légkör fejlődésére. A gázok jelentős része - nitrogén, szén-dioxid, vízgőz - vulkánkitörések következtében keletkezett. Az oxigén körülbelül 2 milliárd évvel ezelőtt jelent meg az eredetileg az óceán felszíni vizeiből származó fotoszintetikus szervezetek tevékenységének eredményeként.

Az elmúlt években az ember aktív gazdasági tevékenységével összefüggésben észrevehető változások mentek végbe a légkörben. Így a megfigyelések szerint az elmúlt 200 évben jelentősen megnőtt az üvegházhatású gázok koncentrációja: a szén-dioxid-tartalom 1,35-szeresére, a metáné 2,5-szeresére nőtt. A levegő összetételében számos egyéb változó komponens tartalma jelentősen megnőtt.

A légkör állapotának folyamatos változásai - az üvegházhatású gázok koncentrációjának növekedése, ózonlyukak, légszennyezés - napjaink globális környezeti problémái.

Az ókorban az emberek megtanulták ezeket az erőforrásokat szükségleteik kielégítésére használni, ami az emberi fejlődés történelmi időszakainak elnevezésében talált kifejezést: „kőkorszak”, „bronzkor”, „vaskor”. Napjainkban több mint 200 különböző típusú ásványkincset használnak fel. A.E. Fersman (1883-1945) akadémikus képi kifejezése szerint most Mengyelejev teljes időszakos rendszere az emberiség lábai előtt van lefektetve.

Az ásványok a földkéreg gazdaságban hatékonyan hasznosítható ásványi képződményei, az ásványok felhalmozódása lerakódásokat, nagy elterjedési területtel pedig medencéket képez.

A földkéregben az ásványok eloszlása ​​geológiai (tektonikus) mintáktól függ (7.4. táblázat).

A tüzelőanyag-ásványok üledékes eredetűek, és általában az ősi platformok fedelét, valamint azok belső és szélső vályúit kísérik. Tehát a "medence" név egészen pontosan tükrözi eredetüket - "tengeri medence".

Több mint 3600 ismert világszerte. szén medencék és lerakódások, amelyek együttesen a Föld szárazföldi területének 15%-át foglalják el. A szénkészletek nagy része Ázsiára, Észak-Amerikára és Európára esik, és Kína, az USA, Oroszország, India és Németország tíz legnagyobb medencéjében összpontosul.

olaj- és gázcsapágy Több mint 600 medencét tártak fel, fejlesztés alatt 450. Az olajmezők száma eléri a 35 ezret A fő készletek az északi féltekén találhatók, és mezozoikum lelőhelyek. E készletek nagy része Szaúd-Arábia, az USA, Oroszország és Irán néhány legnagyobb medencéjében is koncentrálódik.

Érc az ásványok általában az ősi emelvények alapjaira (pajzsaira), valamint a gyűrött területekre korlátozódnak. Az ilyen területeken gyakran hatalmas érces (metallogén) öveket alkotnak, melyek eredetüknél fogva a földkéreg mély töréseivel kapcsolódnak össze. A geotermikus energiaforrások különösen nagyok a fokozott szeizmikus és vulkáni aktivitású országokban és régiókban (Izland, Olaszország, Új-Zéland, Fülöp-szigetek, Mexikó, Kamcsatka és az Észak-Kaukázus Oroszországban, Kalifornia az USA-ban).

A gazdaságfejlesztés szempontjából a legelőnyösebbek az ásványok területi kombinációi (felhalmozódásai), amelyek megkönnyítik az alapanyagok komplex feldolgozását.

Ásványi erőforrások kitermelése zárva(bányászat) módszert globális léptékben a külföldi Európában, Oroszország európai részén, az USA-ban végzik, ahol a földkéreg felső rétegeiben található számos lelőhely és medence már erősen kifejlődött.

Ha az ásványok 20-30 m mélységben fordulnak elő, akkor jövedelmezőbb a kőzet felső rétegét buldózerrel eltávolítani és bányászni. nyisd kiút. Például vasércet bányásznak a Kurszk régióban található külszínben, szenet pedig egyes szibériai lelőhelyeken.

A készletek és számos ásványkincs termelése tekintetében Oroszország az egyik első helyet foglalja el a világon (gáz, szén, olaj, vasérc, gyémánt).

táblázatban. A 7.4 a földkéreg szerkezete, a domborzat és az ásványok eloszlása ​​közötti kapcsolatot mutatja be.

Tableia 7.4

Ásványi lerakódások a földkéreg egy részének szerkezetétől és visszatérésétől, valamint a felszínformáktól

Terepformák	A földkéreg egy szakaszának szerkezete és kora	jellegzetes ásványok	Példák
Síkság	Az archeai-proterozoikus platformok pajzsai	Bőséges vasérc lelőhelyek	Ukrán pajzs, az orosz platform balti pajzsa
	Ősi platformok lemezei, amelyek fedele a paleozoikum és a mezozoikum idején alakult ki	Olaj, gáz, szén, építőanyagok	Nyugat-Szibériai Alföld, Orosz-síkság
A hegyek	Alpesi kor fiatal, összehajtott hegyei	Polifémes ércek, építőanyagok	Kaukázus, Alpok
	A mezozoikum, a hercini és a kaledóniai gyűrődés lerombolt gyűrődéses hegyei	Ásványi anyagokban leggazdagabb szerkezetek: vas (vas, mangán) és színesfém (króm, réz, nikkel, urán, higany) ércek, arany, platina, gyémántok	Kazah kis domb
	Megfiatalodott mezozoikum és paleozoikum hajtogatás hegyei	Vas- és színesfémércek, arany, platina és gyémánt elsődleges és hordaléklelőhelyei	Urál, Appalache-ok, Közép-Európa hegyei
Kontinentális talapzat (polc)	marginális elhajlások	Olaj-gáz	Mexikói-öböl
	Födémek, peronok elöntött része	Olaj-gáz	Perzsa-öböl
tengerfenék	mélységi síkságok	Vas-mangán csomók	Az Északi-tenger feneke

Hidroszféra

Hidroszféra(görögből. víz- víz és sphaira- labda) - a Föld vízhéja, amely óceánok, tengerek és kontinentális vízgyűjtők - folyók, tavak, mocsarak stb., talajvíz, gleccserek és hótakarók kombinációja.

Úgy tartják, hogy a Föld vízhéja az archean korai szakaszában alakult ki, vagyis körülbelül 3800 millió évvel ezelőtt. A Föld történetének ezen időszakában olyan hőmérséklet alakult ki bolygónkon, amelyen a víz nagyrészt folyékony halmazállapotú lehet.

A víz, mint anyag egyedülálló tulajdonságokkal rendelkezik, amelyek a következőket foglalják magukban:

♦ nagyon sok anyag feloldásának képessége;

♦ nagy hőkapacitás;

♦ 0 és 100 °С közötti hőmérséklet-tartományban folyékony állapotban;

♦ szilárd halmazállapotban (jég) nagyobb a víz világossága, mint folyékony állapotban.

A víz egyedülálló tulajdonságai lehetővé tették, hogy fontos szerepet töltsön be a földkéreg felszíni rétegeiben lezajló evolúciós folyamatokban, a természetben az anyag keringésében és feltétele legyen a földi élet kialakulásának és fejlődésének. A víz a hidroszféra kialakulása után kezdi betölteni geológiai és biológiai funkcióit a Föld történetében.

A hidroszféra felszíni és talajvízből áll. felszíni víz A hidroszférák a Föld felszínének 70,8%-át borítják. Össztérfogatuk eléri az 1370,3 millió km 3-t, ami a bolygó össztérfogatának 1/800-a, tömegét pedig 1,4 x 1018 tonnára becsülik A felszíni vizek, vagyis a szárazföldet borító vizek közé tartozik a Világóceán, a kontinentális vizek medencék és a kontinentális jég. Világ-óceán magában foglalja a Föld összes tengerét és óceánját.

A tengerek és óceánok a szárazföld felszínének 3/4-ét, azaz 361,1 millió km2-t borítják. A felszíni vizek nagy része – 98%-a – a Világóceánban összpontosul. A világóceán feltételesen négy óceánra oszlik: Atlanti-óceánra, Csendes-óceánra, Indiai- és Jeges-tengerre. Úgy tartják, hogy az óceán jelenlegi szintje körülbelül 7000 évvel ezelőtt alakult ki. Geológiai tanulmányok szerint az elmúlt 200 millió év során az óceánok szintjének ingadozása nem haladta meg a 100 métert.

Az óceánok vize sós. Az átlagos sótartalom körülbelül 3,5 tömeg%, azaz 35 g/l. Minőségi összetételük a következő: a kationokban a Na +, Mg 2+, K +, Ca 2+, anionok - Cl-, SO 4 2-, Br -, C03 2-, F - dominálnak. Úgy gondolják, hogy a világóceán sóösszetétele állandó maradt a paleozoikum korszak óta, amikor is az élet kezdett kifejlődni a szárazföldön, vagyis körülbelül 400 millió évig.

Kontinentális vízmedencék folyók, tavak, mocsarak, tározók. Vizeik a hidroszféra felszíni vizeinek teljes tömegének 0,35%-át teszik ki. Egyes kontinentális víztestek - tavak - sós vizet tartalmaznak. Ezek a tavak vagy vulkáni eredetűek, vagy az ősi tengerek elszigetelt maradványai, vagy az oldható sók vastag lerakódásaiban képződtek. A kontinentális víztestek azonban többnyire frissek.

A nyitott tározók édesvize is tartalmaz oldható sókat, de kis mennyiségben. Az oldott sók mennyiségétől függően az édesvizet lágyra és keményre osztják. Minél kevesebb só oldódik vízben, annál lágyabb. A legkeményebb édesvíz legfeljebb 0,005 tömegszázalékban, azaz 0,5 g/l sókat tartalmaz.

kontinentális jég A hidroszféra felszíni vizeinek teljes tömegének 1,65%-át teszik ki, a jég 99%-a az Antarktiszon és Grönlandon található. A Földön található hó és jég össztömege bolygónk tömegének 0,0004%-a. Ez elegendő ahhoz, hogy a bolygó teljes felületét 53 m vastag jégréteg borítsa, a számítások szerint, ha ez a tömeg elolvad, akkor az óceán szintje 64 méterrel emelkedik.

A hidroszféra felszíni vizeinek kémiai összetétele megközelítőleg megegyezik a tengervíz átlagos összetételével. A kémiai elemek közül az oxigén (85,8%) és a hidrogén (10,7%) van túlsúlyban. A felszíni vizek jelentős mennyiségben tartalmaznak klórt (1,9%) és nátriumot (1,1%). A kén- és brómtartalom lényegesen magasabb, mint a földkéregben.

Talajvíz hidroszféra tartalmazzák a fő édesvízkészletet: Feltételezzük, hogy a talajvíz teljes térfogata körülbelül 28,5 milliárd km 3. Ez majdnem 15-ször több, mint az óceánokban. Úgy tartják, hogy a felszín alatti víz az a fő tározó, amely minden felszíni víztestet feltölt. A földalatti hidroszféra öt zónára osztható.

Kriozon. Jégterület. A zóna a sarki régiókat fedi le. Vastagságát 1 km-re becsülik.

folyékony víz zóna. Szinte a teljes földkérget lefedi.

Gőzvizes zóna 160 km mélységig korlátozva. Úgy gondolják, hogy ebben a zónában a víz hőmérséklete 450 °C és 700 °C között van, és legfeljebb 5 GPa 1 nyomás alatt van.

Lent, 270 km mélységig van monomer vízmolekulák zónája. 700 °C és 1000 °C közötti hőmérsékletű és 10 GPa nyomású vízrétegeket fed le.

Sűrű vizű zóna feltehetően 3000 km mélységig terjed, és körülveszi a Föld teljes köpenyét. A víz hőmérséklete ebben a zónában a becslések szerint 1000°C és 4000°C között van, a nyomás pedig akár 120 GPa. A víz ilyen körülmények között teljesen ionizált.

A Föld hidroszférája fontos funkciókat lát el: szabályozza a bolygó hőmérsékletét, biztosítja az anyagok keringését, szerves része a bioszférának.

Közvetlen hatás rá hőmérséklet szabályozás A Föld hidroszférájának felszíni rétegei a víz egyik fontos tulajdonságának – a nagy hőkapacitásnak – köszönhető. Emiatt a felszíni vizek felhalmozzák a napenergiát, majd lassan kiengedik a környező térbe. A hőmérséklet-kiegyenlítés a Föld felszínén kizárólag a víz körforgása miatt következik be. Ezenkívül a hó és a jég nagyon erős fényvisszaverő képességgel rendelkezik

képesség: 30%-kal meghaladja a földfelszínre vonatkozó átlagot.Ezért a pólusokon az elnyelt és a kisugárzott energia különbsége mindig negatív, vagyis a felszín által elnyelt energia kisebb, mint a kibocsátott. Így megy végbe a bolygó hőszabályozása.

Biztonság kerékpározás a hidroszféra másik fontos funkciója.

A hidroszféra állandó kölcsönhatásban van a légkörrel, a földkéreggel és a bioszférával. A hidroszféra vize feloldja magában a levegőt, oxigént koncentrál, amit a vízi élőlények tovább hasznosítanak. A levegőben szálló szén-dioxid, amely elsősorban élő szervezetek légzése, tüzelőanyag-égés és vulkánkitörés eredményeként keletkezik, vízben jól oldódik, és a hidroszférában halmozódik fel. A hidroszféra önmagában is oldja a nehéz inert gázokat - xenont és kriptont, amelyek tartalma a vízben magasabb, mint a levegőben.

A hidroszféra vizei elpárologva belépnek a légkörbe, és csapadék formájában kihullanak, amely behatol a sziklákba, elpusztítva azokat. Tehát a víz részt vesz a folyamatokban mállás sziklák. A kőzettöredékeket az áramló vizek a folyókba, majd a tengerekbe és óceánokba vagy zárt kontinentális tározókba szállítják, és fokozatosan lerakódnak a fenékre. Ezek a lerakódások ezt követően üledékes kőzetekké alakulnak.

Úgy gondolják, hogy a tengervíz fő kationjai - nátrium-, magnézium-, kálium-, kalciumkationok - a kőzetek mállása és az ezt követő mállási termékek folyók által a tengerbe történő eltávolítása következtében keletkeztek. A tengervíz legfontosabb anionjai - a klór-, bróm-, fluor-, szulfátion- és karbonátion-anionok valószínűleg a légkörből származnak, és vulkáni tevékenységhez kapcsolódnak.

Az oldható sók egy részét szisztematikusan kiválják a hidroszféra összetételéből. Például amikor a vízben oldott karbonát ionok kölcsönhatásba lépnek kalcium- és magnéziumkationokkal, oldhatatlan sók képződnek, amelyek karbonátos üledékes kőzetek formájában a fenékre süllyednek. Egyes sók kiválásában fontos szerepet játszanak a hidroszférában lakó szervezetek. Egyedi kationokat és anionokat vonnak ki a tengervízből, és vázukba és héjaikba koncentrálják karbonátok, szilikátok, foszfátok és egyéb vegyületek formájában. Az élőlények halála után kemény héjaik felhalmozódnak a tengerfenéken, és vastag mészkőrétegeket, foszforitokat és különféle kovasavas kőzeteket képeznek. Az üledékes kőzetek túlnyomó többsége és olyan értékes ásványok, mint az olaj, szén, bauxitok, különféle sók stb., az elmúlt geológiai időszakokban keletkeztek a hidroszféra különböző tározóiban. Megállapítást nyert, hogy még a legősibb kőzetek is, amelyek abszolút kora eléri az 1,8 milliárd évet, erősen megváltozott üledékek a vízi környezetben. A vizet a fotoszintézis folyamatában is felhasználják, amely szerves anyagokat és oxigént termel.

Körülbelül 3500 millió évvel ezelőtt a földi élet a hidroszférában keletkezett. Az élőlények evolúciója kizárólag a vízi környezetben folytatódott egészen a paleozoikum korszak kezdetéig, amikor is mintegy 400 millió évvel ezelőtt megkezdődött az állati és növényi szervezetek fokozatos migrációja a szárazföld felé. Ebből a szempontból a hidroszférát a bioszféra alkotóelemének tekintik. (bioszféra -életszféra, élő szervezetek által lakott terület).

Az élő szervezetek rendkívül egyenlőtlenül oszlanak el a hidroszférában. A felszíni vizek bizonyos területein az élő szervezetek számát és változatosságát számos tényező határozza meg, beleértve a környezeti tényezők együttesét: a hőmérséklet, a víz sótartalma, a megvilágítás és a nyomás. A mélység növekedésével a megvilágítás és a nyomás korlátozó hatása növekszik: a bejövő fény mennyisége meredeken csökken, és a nyomás éppen ellenkezőleg, nagyon magas lesz. Tehát a tengerekben és óceánokban főleg part menti zónák vannak benépesítve, vagyis a 200 m-nél nem mélyebb zónák, amelyeket leginkább a napsugarak melegítenek fel.

A bolygónkon lévő hidroszféra funkcióit ismertetve V. I. Vernadsky megjegyezte: „A víz meghatározza és létrehozza az egész bioszférát. Ez hozza létre a földkéreg fő jellemzőit, egészen a magmás héjig.

Légkör

Légkör(görögből. légkör- gőz, párolgás és sphaira- labda) - a Föld héja, amely levegőből áll.

Rész levegő számos gázt és szilárd és folyékony szennyeződés részecskéket tartalmaz bennük szuszpendált - aeroszolokat. A légkör tömegét 5,157 x 10 15 tonnára becsülik Egy légoszlop nyomást gyakorol a Föld felszínére: az átlagos légköri nyomás tengerszinten 1013,25 hPa, azaz 760 Hgmm. Művészet. Nyomás 760 Hgmm. Művészet. rendszeren kívüli nyomásegységnek felel meg - 1 atmoszféra (1 atm.). Az átlagos levegőhőmérséklet a Föld felszínén 15 °C, míg a hőmérséklet a szubtrópusi sivatagokban körülbelül 57 °C és az Antarktiszon 89 °C között változik.

A légkör nem egységes. A légkör következő rétegei vannak: troposzféra, sztratoszféra, mezoszféra, termoszféraés exoszféra, amelyek különböznek a hőmérséklet-eloszlás, a levegő sűrűsége és néhány egyéb paraméter jellemzőiben. A légkör azon területeit, amelyek e rétegek között köztes helyzetet foglalnak el, rendre ún tropopauza, sztratopausaés mezopauza.

troposzféra - a légkör alsó rétege poláris szélességi körökben 8-10 km, a trópusokon 16-18 km magasságban. A troposzférát a levegő hőmérsékletének magassági csökkenése jellemzi - a Föld felszínétől való távolsággal minden kilométerre a hőmérséklet körülbelül 6 ° C-kal csökken. A levegő sűrűsége gyorsan csökken. A légkör teljes tömegének körülbelül 80%-a a troposzférában koncentrálódik.

Sztratoszféra a Föld felszínétől átlagosan 10-15 km-től 50-55 km-ig terjedő magasságban találhatók. A sztratoszférát a magassággal növekvő hőmérséklet jellemzi. A hőmérséklet-emelkedés a Nap rövidhullámú sugárzásának, elsősorban az UV (ultraibolya) sugárzásnak az ózon általi elnyelésének köszönhető a légkör ezen rétegében. Ugyanakkor a sztratoszféra alsó részén, körülbelül 20 km-es szintig a hőmérséklet alig változik a magassággal, sőt kissé csökkenhet is. Magasabbra a hőmérséklet emelkedni kezd - eleinte lassan, de 34-36 km-es szintről sokkal gyorsabban. A sztratoszféra felső részén 50-55 km magasságban a hőmérséklet eléri a 260-270 K-t.

Mezoszféra- 55-85 km magasságban található légköri réteg. A mezoszférában a levegő hőmérséklete a magasság növekedésével csökken - körülbelül 270 K-ről az alsó határon 200 K-ra a felső határon.

Termoszféra A Föld felszínétől körülbelül 85 km-től 250 km-ig terjedő magasságban terjed, és a levegő hőmérsékletének gyors emelkedése jellemzi, 250 km-es magasságban eléri a 800-1200 K-t. a meteorok itt lelassulnak és kiégnek. Így a termoszféra ellátja a Föld védőrétegének funkcióját.

A troposzféra felett van exoszféra, melynek felső határa feltételes és a Föld felszíne feletti mintegy 1000 km-es magasság jelöli ki. Az exoszférából a légköri gázok szétszóródnak a világtérben. Tehát van egy fokozatos átmenet a légkörből a bolygóközi térbe.

A Föld felszínéhez közeli légköri levegő különböző gázokból áll, főleg nitrogénből (78,1 térfogatszázalék) és oxigénből (20,9 térfogatszázalék). A levegő összetétele kis mennyiségben a következő gázokat is tartalmazza: argon, szén-dioxid, hélium, ózon, radon, vízgőz. Ezenkívül a levegő különféle változó összetevőket tartalmazhat: nitrogén-oxidokat, ammóniát stb.

A levegő a gázokon kívül tartalmaz légköri aeroszol, amely a levegőben szuszpendált nagyon finom szilárd és folyékony részecskék. Az aeroszol az élőlények létfontosságú tevékenysége, az emberi gazdasági tevékenység, a vulkánkitörések, a bolygó felszínéről felszálló por és a felső légkörbe jutó kozmikus por során keletkezik.

A légköri levegő összetétele körülbelül 100 km magasságig általában állandó, idővel és homogén a Föld különböző területein. Ugyanakkor a változó gáznemű komponensek és aeroszolok tartalma nem azonos. 100-110 km felett az oxigén, a szén-dioxid és a vízmolekulák részleges bomlása megy végbe. Körülbelül 1000 km-es magasságban a könnyű gázok - hélium és hidrogén - kezdenek uralkodni, és még magasabban a Föld légköre fokozatosan bolygóközi gázzá alakul.

vízpára a levegő fontos alkotóeleme. A felszínről, a vízből és a nedves talajból párolgás útján, valamint a növények általi párologtatással kerül a légkörbe. A levegő relatív vízgőztartalma a földfelszín közelében a trópusi 2,6%-tól a poláris szélességi körök 0,2%-áig terjed. A Föld felszínétől való távolsággal gyorsan csökken a légköri levegőben lévő vízgőz mennyisége, és már 1,5-2 km magasságban a felére csökken. A troposzférában a hőmérséklet csökkenésével a vízgőz lecsapódik. A vízgőz lecsapódásakor felhők képződnek, amelyekből csapadék hullik eső, hó, jégeső formájában. A Földre hulló csapadék mennyisége megegyezik a felszínről elpárolgó csapadék mennyiségével. Víz földjei. Az óceánok feletti vízgőzfelesleget a légáramlatok a kontinensekre szállítják. A légkörben az óceánból a kontinensek felé szállított vízgőz mennyisége megegyezik az óceánokba áramló folyók térfogatával.

Ózon 90%-a a sztratoszférában koncentrálódik, a többi a troposzférában. Az ózon elnyeli a Nap UV-sugárzását, ami negatívan hat az élő szervezetekre. Azokat a területeket, ahol a légkör alacsony ózonszintje van, ún ózonlyukak.

Az ózonréteg vastagságának legnagyobb ingadozása a nagy szélességi fokokon figyelhető meg, így a pólusokhoz közeli területeken nagyobb az ózonlyukak valószínűsége, mint az egyenlítőn.

Szén-dioxid nagy mennyiségben kerül a légkörbe. Folyamatosan szabadul fel az élőlények légzése, égés, vulkánkitörések és egyéb, a Földön lezajló folyamatok következtében. A levegő szén-dioxid-tartalma azonban alacsony, mivel nagy része a hidroszféra vizeiben oldódik. Ennek ellenére meg kell jegyezni, hogy az elmúlt 200 évben a légkör szén-dioxid-tartalma 35%-kal nőtt. Az ilyen jelentős növekedés oka az ember aktív gazdasági tevékenysége.

A légkör fő hőforrása a Föld felszíne. A légköri levegő elég jól átereszti a napsugarakat a földfelszín felé. A Földbe jutó napsugárzást részben elnyeli a légkör - elsősorban a vízgőz és az ózon, de túlnyomó többsége eléri a földfelszínt.

A Föld felszínét elérő teljes napsugárzás részben visszaverődik róla. A visszaverődés mértéke a földfelszín egy adott területének, az ún albedó. A Föld átlagos albedója körülbelül 30%, míg az albedóértékek közötti különbség csernozjom esetén 7-9% és frissen hullott hó 90%-a. Melegítéskor a földfelszín hősugarakat bocsát ki a légkörbe, és felmelegíti alsó rétegeit. A légkör hőenergia fő forrása mellett - a földfelszín hője; A hő a vízgőz kondenzációja következtében, valamint a közvetlen napsugárzás elnyelésével jut a légkörbe.

A légkör egyenlőtlen felmelegedése a Föld különböző régióiban egyenlőtlen nyomáseloszlást okoz, ami a légtömegek mozgásához vezet a Föld felszínén. A légtömegek a magas nyomású területekről az alacsony nyomású területekre mozognak. A légtömegek ezen mozgását ún szél. Bizonyos körülmények között a szél sebessége nagyon magas lehet, akár 30 m/s vagy több is (több mint 30 m/s - már Hurrikán).

A légkör alsó rétegének adott helyen és időpontban fennálló állapotát ún időjárás. Az időjárást a levegő hőmérséklete, csapadék, szélerősség és -irány, felhőzet, páratartalom és légköri nyomás jellemzi. Az időjárást a légköri keringés feltételei és a terület földrajzi helyzete határozzák meg. Legstabilabb a trópusokon, és a legváltozatosabb a középső és magas szélességeken. Az időjárás jellege, évszakos dinamikája attól függ éghajlat ezen a területen.

Alatt, éghajlat alatt egy adott terület leggyakrabban ismétlődő időjárási jellemzőit értjük, amelyek hosszú ideig fennmaradnak. Ezek 100 évre átlagolt jellemzők - hőmérséklet, nyomás, csapadék, stb. Az éghajlat fogalma (tól görög, klima- tilt) az ókori Görögországból származik. Már akkor is megértették, hogy az időjárási viszonyok attól függnek, hogy a napsugarak milyen szögben esnek a Föld felszínére. Egy adott területen adott éghajlat kialakításának vezető feltétele az egységnyi területre jutó energiamennyiség. Ez a Föld felszínére eső teljes napsugárzástól és a felszín albedójától függ. Így az Egyenlítő vidékén és a sarkok közelében a hőmérséklet keveset változik az év során, a szubtrópusi vidékeken és a középső szélességeken pedig az éves hőmérsékleti amplitúdó elérheti a 65 °C-ot is. A fő klímaképző folyamatok a hőcsere, a nedvességcsere és a légköri keringés. Mindezen folyamatok egyetlen energiaforrással rendelkeznek - a Nap.

A légkör minden életforma sine qua nonja. Az élőlények életében a legfontosabbak a következő gázok, amelyek a levegő részét képezik: oxigén, nitrogén, vízgőz, szén-dioxid, ózon. Az oxigén az élő szervezetek túlnyomó többsége számára nélkülözhetetlen a légzéshez. A levegőből egyes mikroorganizmusok által asszimilált nitrogén szükséges a növények ásványi táplálásához. A szárazföldön a lecsapódó és csapadékként kihulló vízgőz a víz forrása. A fotoszintézis folyamatának kiindulási anyaga a szén-dioxid. Az ózon elnyeli a szervezetre káros kemény UV-sugárzást.

Feltételezik, hogy a modern légkör másodlagos eredetű: a bolygó kialakulásának befejeződése után jött létre körülbelül 4,5 milliárd évvel ezelőtt a Föld szilárd héjai által kibocsátott gázokból. A Föld geológiai története során a különböző tényezők hatására a légkör összetételében jelentős változásokon ment keresztül.

A légkör fejlődése a Földön végbemenő geológiai és geokémiai folyamatoktól függ. Az élet megjelenése után bolygónkon, azaz hozzávetőleg 3,5 milliárd évvel ezelőtt az élő szervezetek jelentős hatást gyakoroltak a légkör fejlődésére. A gázok jelentős része - nitrogén, szén-dioxid, vízgőz - vulkánkitörések következtében keletkezett. Az oxigén körülbelül 2 milliárd évvel ezelőtt jelent meg az eredetileg az óceán felszíni vizeiből származó fotoszintetikus szervezetek tevékenységének eredményeként.

Az elmúlt években az ember aktív gazdasági tevékenységével összefüggésben észrevehető változások mentek végbe a légkörben. Így a megfigyelések szerint az elmúlt 200 évben jelentősen megnőtt az üvegházhatású gázok koncentrációja: a szén-dioxid-tartalom 1,35-szeresére, a metáné 2,5-szeresére nőtt. A levegő összetételében számos egyéb változó komponens tartalma jelentősen megnőtt.

A légkör állapotának folyamatos változásai - az üvegházhatású gázok koncentrációjának növekedése, ózonlyukak, légszennyezés - napjaink globális környezeti problémái.

65. A LITOSZFÉRA ÖKOLÓGIAI FUNKCIÓI: ERŐFORRÁS, GEODINAMIKAI, GEOFIZIKAI ÉS GEOKÉMIAI

Az ókor óta az emberek megtanulták felhasználni szükségleteikre a litoszféra és a Föld más héjainak erőforrásait, ami tükröződik az emberiség fejlődésének történelmi időszakainak elnevezésében: "kőkorszak", "bronzkor" , "Vaskor". Napjainkban több mint 200 különböző típusú erőforrást használnak. Minden természeti erőforrást egyértelműen meg kell különböztetni a természeti feltételektől.

Természetes erőforrások- ezek a természet testei és erői, amelyek a termelőerők és a tudás adott fejlettségi szintjén az anyagi tevékenységben való közvetlen részvétel formájában felhasználhatók az emberi társadalom szükségleteinek kielégítésére.

Alatt ásványok a földkéreg ásványi képződményeire utal, amelyek az emberi gazdasági tevékenységben hatékonyan hasznosíthatók. Az ásványok földkéregben való eloszlását geológiai törvények szabályozzák. A litoszféra erőforrásai közé tartozik az üzemanyag, az érc és a nemfémes ásványok, valamint a Föld belső hőjének energiája. Így a litoszféra az emberiség számára az egyik legfontosabb funkciót - erőforrást - látja el, szinte minden ismert erőforrással ellátva az embert.

Az erőforrás-funkció mellett a litoszféra egy másik fontos funkciót is ellát - a geodinamikait. A Földön folyamatosan zajlanak geológiai folyamatok. Minden geológiai folyamat különböző energiaforrásokon alapul. A belső folyamatok forrása a Föld belsejében lévő anyagok radioaktív bomlása és gravitációs differenciálódása során keletkező hő.

A földkéreg különféle tektonikus mozgásai belső folyamatokhoz kapcsolódnak, létrehozva a megkönnyebbülés fő formáit - hegyeket és síkságokat, magmatizmust, földrengéseket. A tektonikus mozgások a földkéreg lassú függőleges oszcillációiban, kőzetgyűrődések és tektonikai vetők kialakulásában nyilvánulnak meg. A földfelszín külső megjelenése a litoszférikus és a földön belüli folyamatok hatására folyamatosan változik. Ezek közül a folyamatok közül csak néhányat láthatunk saját szemünkkel. Ide tartoznak különösen az olyan fenyegető jelenségek, mint a földrengések és a vulkanizmus, amelyet a földön belüli folyamatok szeizmikus aktivitása okoz.

A földkéreg kémiai összetételének és fizikai-kémiai tulajdonságainak sokfélesége a litoszféra következő – geofizikai és geokémiai – funkciója. Geológiai és geokémiai adatok szerint a földkéreg kőzeteinek átlagos kémiai összetételét 16 km mélységig számították ki: oxigén - 47%, szilícium - 27,5%, alumínium - 8,6%, vas - 5%, kalcium, nátrium , magnézium és kálium - 10,5%, az összes többi elem körülbelül 1,5%, beleértve a titánt - 0,6%, szén - 0,1%, réz - 0,01%, ólom - 0,0016%, arany - 0,0000005%. Nyilvánvaló, hogy az első nyolc elem a földkéreg csaknem 99%-át teszi ki. Ennek az előzőeknél nem kevésbé fontos funkciónak a litoszféra általi teljesítése a litoszféra szinte valamennyi rétegének leghatékonyabb gazdaságos felhasználásához vezet. Különösen összetételét, fizikai és kémiai tulajdonságait tekintve a legértékesebb a földkéreg felső vékony rétege, amely természetes termékenységgel rendelkezik, és amelyet talajnak neveznek.

65. A LITOSZFÉRA ÖKOLÓGIAI FUNKCIÓI: ERŐFORRÁS, GEODINAMIKAI, GEOFIZIKAI ÉS GEOKÉMIAI

Az ókor óta az emberek megtanulták felhasználni szükségleteikre a litoszféra és a Föld más héjainak erőforrásait, ami tükröződik az emberiség fejlődésének történelmi időszakainak elnevezésében: "kőkorszak", "bronzkor" , "Vaskor". Napjainkban több mint 200 különböző típusú erőforrást használnak. Minden természeti erőforrást egyértelműen meg kell különböztetni a természeti feltételektől.

Természetes erőforrások- ezek a természet testei és erői, amelyek a termelőerők és a tudás adott fejlettségi szintjén az anyagi tevékenységben való közvetlen részvétel formájában felhasználhatók az emberi társadalom szükségleteinek kielégítésére.

Alatt ásványok a földkéreg ásványi képződményeire utal, amelyek az emberi gazdasági tevékenységben hatékonyan hasznosíthatók. Az ásványok földkéregben való eloszlását geológiai törvények szabályozzák. A litoszféra erőforrásai közé tartozik az üzemanyag, az érc és a nemfémes ásványok, valamint a Föld belső hőjének energiája. Így a litoszféra az emberiség számára az egyik legfontosabb funkciót - erőforrást - látja el, szinte minden ismert erőforrással ellátva az embert.

Az erőforrás-funkció mellett a litoszféra egy másik fontos funkciót is ellát - a geodinamikait. A Földön folyamatosan zajlanak geológiai folyamatok. Minden geológiai folyamat különböző energiaforrásokon alapul. A belső folyamatok forrása a Föld belsejében lévő anyagok radioaktív bomlása és gravitációs differenciálódása során keletkező hő.

A földkéreg különféle tektonikus mozgásai belső folyamatokhoz kapcsolódnak, létrehozva a megkönnyebbülés fő formáit - hegyeket és síkságokat, magmatizmust, földrengéseket. A tektonikus mozgások a földkéreg lassú függőleges oszcillációiban, kőzetgyűrődések és tektonikai vetők kialakulásában nyilvánulnak meg. A földfelszín külső megjelenése a litoszférikus és a földön belüli folyamatok hatására folyamatosan változik. Ezek közül a folyamatok közül csak néhányat láthatunk saját szemünkkel. Ide tartoznak különösen az olyan fenyegető jelenségek, mint a földrengések és a vulkanizmus, amelyet a földön belüli folyamatok szeizmikus aktivitása okoz.

A földkéreg kémiai összetételének és fizikai-kémiai tulajdonságainak sokfélesége a litoszféra következő – geofizikai és geokémiai – funkciója. Geológiai és geokémiai adatok szerint a földkéreg kőzeteinek átlagos kémiai összetételét 16 km mélységig számították ki: oxigén - 47%, szilícium - 27,5%, alumínium - 8,6%, vas - 5%, kalcium, nátrium , magnézium és kálium - 10,5%, az összes többi elem körülbelül 1,5%, beleértve a titánt - 0,6%, szén - 0,1%, réz - 0,01%, ólom - 0,0016%, arany - 0,0000005%. Nyilvánvaló, hogy az első nyolc elem a földkéreg csaknem 99%-át teszi ki. Ennek az előzőeknél nem kevésbé fontos funkciónak a litoszféra általi teljesítése a litoszféra szinte valamennyi rétegének leghatékonyabb gazdaságos felhasználásához vezet. Különösen összetételét, fizikai és kémiai tulajdonságait tekintve a legértékesebb a földkéreg felső vékony rétege, amely természetes termékenységgel rendelkezik, és amelyet talajnak neveznek.