Resursele minerale ale litosferei. Furnizare de ape minerale pe teritoriul fostei URSS

Geologia mediului

Subiectul 2.
Funcții ecologice
litosferă (partea 1)

Funcția ecologică a resurselor a litosferei și transformarea acesteia sub influența tehnogenezei

Partea 1
FUNCȚIA ECOLOGICĂ DE RESURSE
LITOSFERA SI TRANSFORMAREA EI SUB
INFLUENȚA TEHNOGENEZEI

Definiția, sensul și structura funcției ecologice a resurselor litosferei

Prin resursa funcției ecologice a litosferei înțelegem cum
deja
afișate
anterior,
rol
mineral,
organic,
resursele organominerale ale litosferei, precum și geologice ale acesteia
spaţii de viaţă şi activitate a biotei atât ca calitate
biocenoza, precum și comunitatea umană ca un social
structurilor.
Obiectul de studiu cu această abordare îl constituie trăsăturile compoziției și
structuri ale litosferei cu toate componentele lor influenţând
posibilitatea și calitatea existenței biotei, iar subiectul este cunoștințele despre
potenţialul de materie primă al litosferei, adecvarea spaţiului acesteia pentru
rezidența biotei (inclusiv a oamenilor ca specie biologică) și
dezvoltarea umanității ca structură socială.
Funcția ecologică a resurselor a litosferei preia conducerea,
poziţia în raport cu geodinamică, geochimică şi
funcții geofizice. Nu numai că determină confortul
„biota vie”, dar şi însăşi posibilitatea existenţei ei şi
dezvoltare.

Resursele litosferei necesare vieții biotei

Resursele litosferei necesare vieții biotei
inclusiv
persoană
Cum
biologic
vedere,
reprezentat de patru componente:
roci care conțin elemente
serie biofilă - elemente solubile, vitale
necesare organismelor și numite biogene
elemente;
kudyurites - substanță minerală a kudyurului,
fiind hrana minerală a animalelor - litofage;
sare de masă;
ape subterane.

Elemente biofile ale litosferei

Elementele și compușii lor solicitați de biotă în mare
cantitățile se numesc macrobiogene (carbon, oxigen,
azot, hidrogen, calciu, fosfor, sulf) și în cantități mici -
microbiogenă.
Pentru plante, acestea sunt Fe, Mg, Cu, Zn, B, Si, Mo, CI, V, Ca, care
asigură funcțiile de fotosinteză, metabolismul azotului și
funcția metabolică.
Pentru animale, sunt necesare ambele elemente enumerate (cu excepția
bor), și în plus seleniu, crom, nichel, fluor, iod și
staniu.
În ciuda cantităților mici, toate aceste elemente sunt necesare
Pentru
activitate vitală
biosisteme,
Pentru
implementare
funcțiile biogeochimice ale materiei vii

Compoziția chimică medie a proteinelor, grăsimilor și carbohidraților, %

Compoziția chimică medie a plantelor și a oamenilor, % substanță uscată

Complexe minerale biogene-kudurite

Litofagie sau mâncare de pietre („lithos” – piatră, „phagos” –
devoratoare), este cunoscută de multă vreme. În lumea animală acest fenomen este așa
la fel ca și mâncarea tradițională.
În plus față de alimente și săruri medicinale în natură, există o mare
un grup de minerale aluminosilicate și silicate care mănâncă
păsări, animale și oameni.
-Pe pantele dealurilor. Sumatra pliat zeolitizat și
sunt descrise tufuri, peșteri de 3,5 × 7,5 m, care au fost „răzuite”
elefanți, extragerea piatră ponce albă (un produs al intemperiilor tufului,
îmbogățit
minerale
Cu
înalt
sorbția
Și
proprietăţi de schimb ionic). Cu aceste săpături de elefanți
Au fost folosite și alte animale - urangutani, giboni, căprioare și chiar
proteine.
–În multe zone din Africa există industrii întregi pentru
prepararea alimentelor minerale. Astfel, în așezarea Anfoeda (Ghana)
două mii de muncitori extrag lut și fac turte din ea
de vânzare, iar sătenii din Uzalla (Nigeria) îl mănâncă în fiecare an
400-500 de tone de argilă „comestibile”.
–În defecțiuni tectonice active, pe rulment de petrol și gaz și
zonele carbonifere unde relativ
ieșire intensivă de CO2 din subsol, vegetație semnificativ
diferit de zonal. Ea este mai „luxuriantă” și mai „sudică”.

Natura litofagiei

Litofagia este o nevoie naturală a animalelor sălbatice pentru
echilibrarea compoziției de sare a organismului, în special în
perioade de schimbări alimentare sezoniere.
Litofagia se bazează pe litoterapie care vizează
reglarea echilibrului de sare al organismului. Ca meniu
animalele aleg amestecuri minerale care au
proprietăți ridicate de schimb ionic și de sorbție.
Acesta din urmă a primit numele kudyurites în Altai din cuvânt
"kudur" - sol solonetz, solonchak, solonetz, care
din cele mai vechi timpuri folosite de păstorii primordiali - altaieni, mongoli,
mandzhurs, etc.
În ultimii ani, kuduritele au început să fie folosite ca
aditivi în hrana pentru animale de companie, care este esențial
le-a crescut creșterea și le-a îmbunătățit condiția fizică.

Sare

Sarea de masă este o formațiune minerală tipică,
consumate de biota si, in primul rand, de oameni. Către
toate sunt litofage.
Locuitorii Pământului îl consumă în cantitate de 8-10 kg de persoană pe an.
Din punct de vedere al resurselor, această formațiune minerală este
o excepţie de la regula generală, întrucât într-o anumită măsură
aparține categoriei de resurse regenerabile. Sare de masă
obținut fie din saramură din zona de depozit de sare, fie colectat în
locuri în care apa sărată de mare se evaporă în mod natural. Pa
rezervele naturale de sare de masă sunt deosebite din punct de vedere al resurselor
nu provoca alarma.
Trebuie amintit că această resursă minerală este necesară omului
ca specie biologică. Sarea de masă activează unele
enzimelor, menține echilibrul acido-bazic, ea
necesare pentru producerea sucului gastric. Lipsa sau deficienta
sarea din organism duce la diverse tulburari: scazut
tensiune arterială, crampe musculare, ritm cardiac crescut
și alte consecințe negative.
De remarcat că, în ciuda rezervelor practic nelimitate
sare de masă, la sfârșitul anilor 80 nevoia populației de ea
Eurasia de Nord a fost satisfăcută doar în proporție de 90%. Aceeași situație
a supraviețuit până în zilele noastre.

Apa subterană ca resursă litosferă necesară vieții biotei

Din aceste poziții, semnificația ecologică a apei dulci
apele subterane nu necesită nicio explicație specială.
V.I.Vernadsky a arătat că materia vie în timpul
printr-o asemenea sumă trece doar 1 milion de ani
apă, care este egală ca volum și cantitate cu lumea
ocean.
Subteran
apă,
potrivit
Pentru
baut
alimentarea cu apă, reprezintă 14% din toată apa dulce
planete. Cu toate acestea, ele sunt semnificativ superioare în
calitatea apelor de suprafaţă şi în contrast cu acestea
sunt mult mai bine protejate de contaminare, conțin
micro- și macroelemente necesare organismului
oameni, nu necesită curățare costisitoare. Exact
aceasta determină semnificația lor ca fiind cea mai importantă
sursa de alimentare cu apă potabilă, de ex. dispoziţie
apă pentru oameni ca specie biologică.

Disponibilitatea apelor subterane

În prezent, peste 60% din orașele din Federația Rusă au
surse centralizate de alimentare cu apă. Din punct de vedere al resurselor
utilizarea apelor subterane este semnificativ sub potențial
oportunități și reprezintă aproximativ 5% (pentru alimentarea cu apă) din resursele potențiale, estimate la 230 km3/an. Cu toate acestea, estimările făcute
sunt valabile numai pentru Rusia în ansamblu și se schimbă semnificativ cu
tranziție către regiuni individuale.
Lipsa de apă potabilă se datorează în principal trei factori principali:
factori:
–lipsa resurselor suficiente de apă subterană din motive naturale (zona de permafrost, dezvoltarea pe scară largă a
strate anhidre - regiunile Karelia, Murmansk, Kirov și Astrakhan);
–exploatarea intensivă și epuizarea principalelor acvifere
(Uralul Mijlociu, zonele marilor aglomerări urbane);
– poluarea tehnologică a acviferelor utilizate pt
alimentare cu apă potabilă.

Exemple de deficit de apă subterană

Cel mai impresionant exemplu de astfel de impacturi tehnologice catastrofale este bazinul artezian din Câmpia Crimeei. Exploatarea intensivă a apelor subterane pentru irigare, precum și
construcția și punerea în funcțiune a Canalului Crimeei de Nord a dus la salinizarea apelor subterane proaspete. Peste 30
ani de exploatare a acviferelor, aproximativ 10 km3 de apă dulce au devenit salmastre.
Ca urmare, imposibilitatea utilizării apelor subterane pentru alimentarea cu apă menajeră și potabilă
se observă poluare în zonele de depozitare a deşeurilor solide. De exemplu, în zona gropii de gunoi
Deșeuri solide din Shcherbinka, regiunea Moscova, apa subterană contaminată care depășește concentrația maximă admisă pentru un număr de componente din
a pătruns de 100-130 de ori în acviferul Podolsk-Myachkovsky al zăcămintelor de cărbune. Ca urmare
aceasta în apele orizontului conținutul de cloruri a crescut de 3-7 ori, sulfații s-au dublat, s-a remarcat
prezența cromului și a cadmiului.
Dezvoltarea zăcămintelor minerale solide duce la epuizarea rezervelor operaționale
apele subterane, care sunt asociate nu numai cu selecția apei pompate la câmpul dezvoltat, ci și
cu cedarea captărilor de apă subterană existente. Cele mai mari depresiuni-pâlnie
se formează în cazurile în care acvifere cu
distributie regionala. Astfel, funcționarea pe termen lung (din 1956) a sistemului de reducere a apei din jur
Depozitele KMA au dus la închiderea craterelor depresionare din jurul carierei Lebedinsky și a minei care poartă numele.
Gubkina. Nivelurile acviferului cretacic au fost reduse cu 20-25 m, datorită căruia construcția
Următoarea carieră Stoilensky a fost realizată în prima etapă în roci practic deshidratate. ÎN
În prezent, regimul apelor subterane din zona minieră este perturbat de-a lungul orizontului Cretacicului superior pe o rază
40 km, iar conform Precambrianului - pe o rază de 80 km, ceea ce face imposibilă utilizarea economică
ape subterane din această zonă pentru alimentarea cu apă a populației.

Resursele minerale, structura lor și societatea umană

Resursele minerale sunt reprezentate de totalitatea celor identificate în subsol
acumulări (depozite) de diverse minerale, în care
elementele chimice și mineralele pe care le formează sunt ascuțite
concentrație crescută în comparație cu conținutul de clarke în
scoarța terestră, ceea ce face posibilă
industriale lor
utilizare.
Toate resursele naturale reprezintă corpuri și substanțe naturale (sau lor
totalitate), precum și tipuri de energie care într-un anumit stadiu de dezvoltare
se folosesc sau pot fi folosite din punct de vedere tehnic forţele productive
Pentru
efectiv
satisfacţie
variat
are nevoie
societatea umana.
Structura resurselor minerale este determinată de scopul destinat utilizării lor.
Există cinci categorii principale de resurse minerale:
– combustibil și energie (petrol, condens, gaz combustibil, cărbuni tari și bruni, uraniu,
șisturi bituminoase, turbă etc.),
– metale feroase și aliaje (minereuri de fier, mangan, crom, titan, vanadiu, wolfram și
molibden),
– metale neferoase (minereuri de cupru, cobalt, plumb, zinc, staniu, aluminiu, antimoniu și mercur),
– minerale nemetalice (diverse tipuri de săruri minerale (fosfat,
potasiu, sodiu), constructii (piatra sparta, granit si nisip) si alte materiale (native
sulf, fluorit, caolin, barit, grafit, azbest-crisotil, magnezit, argilă de foc)),
-Apa subterană.

Schema schematică a utilizării resurselor naturale ale litosferei în sferă

Rolul și locul resurselor minerale în problemele socio-economice și de mediu ale dezvoltării bazei materiale a societății moderne

Rolul și locul resurselor minerale în problemele de dezvoltare socio-economică și de mediu
baza materială a societății moderne

Pe rezervele de resurse minerale ale orizontului superior al litosferei

Analiza evaluării furnizării de combustibil și resurse energetice arată că cel mai mult
Petrolul este un combustibil rar, rezervele sale dovedite sunt suficiente, conform diverselor surse.
surse, timp de 25-48 de ani. Apoi, în 35-64 de ani, rezervele de gaz combustibil și uraniu se vor epuiza. Mai bine
Este cazul cărbunelui, rezervele sale în lume sunt mari, iar durata de aprovizionare este de 218-330 de ani.
Trebuie luat în considerare faptul că oferta globală de purtători de energie lichidă este
rezerve semnificative asociate zăcămintelor productive de petrol și gaze de pe raftul mondial
ocean. Perspectivele Rusiei sunt legate de dezvoltarea raftului mărilor arctice, unde, potrivit estimărilor,
specialiştii conţin peste 100 de miliarde de tone de hidrocarburi în echivalent petrol.
Dintre metalele feroase și aliaje, minereurile de titan au cea mai mică aprovizionare (65
ani) și wolfram (de la 10 la 84 de ani după diverse surse).
Oferta globală de metale neferoase în general este semnificativ mai mică decât cea de metale feroase și
aliere. Rezervele de cobalt, plumb, zinc, staniu, antimoniu și mercur vor dura 10-35 de ani.
Aprovizionarea Rusiei cu rezerve de cupru, nichel și plumb este de 58-89%, iar antimoniu – doar 17-18%
din media mondială. Pe acest fond, excepția o constituie rezervele de aluminiu: cu modern
nivelul de consum și producție, rezervele sale vor dura încă 350 de ani.
Aprovizionarea globală cu resurse de minerale nemetalice este în medie
50-100 de ani și peste. Cele mai rare sunt azbestul crisotil (rezerva mondială 54
ani) și fluorit (la nivel mondial 42 de ani).

Aprovizionarea mondială a societății umane cu resurse minerale

Retragerea apei subterane proaspete de către principalele regiuni economice ale Rusiei în km3/an începând cu 1 ianuarie 1992.

1 – cantitate totală;
2 – apa menajera si potabila
rezerva de apa;
3 – mina si cariera
drenaj;
4 – evacuarea apei fără
utilizare (pierdere
apa la
transport, dumping
apă din fântâni,
auto-descărcare din puțuri,
deversor de drenaj
apă);
5 – tehnic
rezerva de apa;
6 – irigarea terenurilor și
udarea pășunilor

Apa subterană ca resursă a litosferei

Disponibilitatea resurselor de apă subterană în Rusia în ansamblu este destul de mare. Din cauza
De o importanță deosebită, să luăm în considerare mai detaliat furnizarea de apă dulce,
ape minerale, termale si industriale.
Apă subterană proaspătă. În conformitate cu GOST 2874-82, acestea includ apele subterane
cu un reziduu uscat de până la 1 g/dm3 (în unele cazuri – până la 1,5 g/dm3).
La calcularea disponibilității resurselor de apă subterană, nerevendicată
rezerve de apă subterană care pot fi epuizate în 50 de ani. Astfel, dacă presupunem că
în următorii 50 de ani, retragerea totală a apelor subterane se va dubla și se va ridica la
aproximativ 35-40 kmc/an, atunci putem presupune că totalul resurselor operaţionale
ape subterane din Rusia, în valoare de aproximativ 230 km3/an, ca urmare a selecției
rezervele neregenerabile vor scădea cu aproximativ 15-20 km3/an.
Nu există nicio îndoială că cea mai mare parte a apei subterane proaspete este cheltuită pentru băut
rezerva de apa. Cu toate acestea, o anumită cotă din apa proaspătă subterană este cheltuită pentru tehnică
nevoi, irigarea terenurilor arabile și udarea pășunilor.

Furnizare de ape minerale pe teritoriul fostei URSS

Ape termale

Apele termale includ apele subterane limitate la
rezervoare naturale de energie geotermală și prezentate
purtători naturali de căldură (apă, abur și amestecuri abur-apă).
Pentru utilizare practică ape termale
sunt împărțite în mai multe clase:
– cu potențial scăzut (cu o temperatură de încălzire de 20-100°C)
nevoi de incalzire,
– potențial mediu – pentru furnizarea de căldură,
– potenţial ridicat (mai potrivit pentru generarea de energie electrică.
sunt folosite
Pentru
Ape termale cu temperatura mai mare (150-350°C) datorita
dificultățile tehnice în manipularea lor nu și-au găsit încă aplicația.
Rezervele de apă termală ale Rusiei sunt foarte mari. De la general
cantitatea de căldură profundă eliberată de izvoarele termale în
atmosferă, 86% cade pe regiunea Kuril-Kamchatka, aproximativ 7% - pe
zona riftului Baikal și doar 8% - către toate celelalte zone mobile
crusta continentală.
Aspectele de mediu ale dezvoltării resurselor geotermale sunt asociate cu
probabilitatea contaminării termice și chimice a straturilor de suprafață
litosferă, deoarece apele termale, pe lângă temperaturile ridicate,
se caracterizează şi prin mineralizare sporită. Pentru a evita acest lucru
poluare, s-a dezvoltat o tehnologie de exploatare a acviferelor
prin reinjectarea în ele a apelor termale uzate.

Apele industriale

Apele industriale includ apele subterane foarte mineralizate din acvifere adânci (15.000 până la 3.000 m). Din ele, elemente precum
sodiu, clor, bor, iod, brom, litiu sau compușii acestora (de exemplu, sare de masă).
Interesul pentru utilizarea industrială a apelor acvifere de adâncime ca
materii prime minerale este determinată de nevoia tot mai mare de elemente rare în diverse
sectoare de activitate economică și epuizarea materiilor prime tradiționale de minereu. În lume
extras din apele industriale 90% din producția totală de brom, 85% - iod, 30% - apă de masă
sare, sulfură de sodiu, litiu, magneziu 25%, brom etc.
Furnizarea Rusiei de apă industrială subterană este destul de mare. Ei sunt ca
De regulă, ele sunt limitate la părțile adânci ale bazinelor arteziene mari etc.
zone promițătoare pentru iod și brom în Europa de Est, Siberia de Vest și
Regiunile platformei siberiei.
Aspectele de mediu ale dezvoltării apei industriale sunt asociate cu problema eliminării
ape uzate și probabilitatea contaminării rocilor gazdă și a suprafeței de zi în
procesul de extragere si prelucrare a acestora.

Definirea si structura resurselor spatiale geologice

Prin resursă a spațiului geologic înțelegem
spaţiu geologic necesar aşezării şi
existența biotei, inclusiv pentru viață și activitate
persoană.
În taxonomia generală a funcţiilor ecologice ale litosferei, structura
resursele spațiului geologic includ: habitatul biotei,
loc de așezare umană, recipient de suprateran și subteran
structuri, locuri de eliminare și depozitare a deșeurilor, inclusiv
foarte toxic și radioactiv.
O abordare diferită a structurii resurselor spațiului geologic
se bazează pe o abordare care ne permite să considerăm litosfera ca
habitate şi aşezări ale diverşilor reprezentanţi ai florei şi
fauna, inclusiv oamenii ca specie biologică și ca
spațiul fiind dezvoltat în mod activ de umanitate ca un social
structura.

Structura generală a resurselor geologice spațiale

Resursele spațiului geologic și extinderea activităților inginerești și economice ale omenirii

Când se consideră litosfera ca mediu ingineresc și economic
activitatea umană, se disting clar două moduri de evaluare a resurselor
spațiu geologic: evaluarea resursei de suprafață „areală”.
spaţiul litosferic şi evaluarea resursei geologice subterane
spațiu pentru diferite tipuri de dezvoltare. În fiecare caz pot exista
multe opțiuni de evaluare în legătură cu diverse tipuri de activități de inginerie.
Prima dintre ele este că resursele „areale” ale spațiului geologic au devenit deja
deficit uriaș. În prezent, omenirea a stăpânit aproximativ 56%
suprafata terenului cu tendinta de a creste si mai mult acest proces. Si daca
Pentru o serie de țări cu resurse mari de pământ, problema plasării
instalațiile industriale, agricole și rezidențiale nu au devenit încă acute
relevante, apoi pentru statele mici cu o populație mare
populaţiei, a devenit cel mai important factor de mediu al socialului
dezvoltare.
Cel mai izbitor exemplu este Japonia, care a fost nevoită să accepte
instalațiile industriale și zonele de recreere umplu părțile de coastă ale mării
zone de apă și execută construcții pe soluri vrac.

Resurse spațiale geologice și urbanizare

Deosebit de acută, chiar și în țările relativ prospere din punct de vedere teritorial general
securitate în țări, se pune problema penuriei de spațiu în zonele urbanizate. Cum
De regulă, acest lucru se aplică capitalelor și marilor centre industriale.
Următoarele cifre vorbesc elocvent despre ritmul urbanizării: la începutul secolului al XIX-lea. în orașe din întreaga lume
trăiau 29,3 milioane de oameni (3% din populația lumii), până în 1900 - 224,4 milioane (13,6%), până în 1950 - 729 milioane
(28,8%), până în 1980 - 1821 milioane (41,1%), până în 1990 - 2261 milioane (41%).
Populația urbană a Federației Ruse la începutul anului 1990 era de aproximativ 74%.
Ponderea populației urbane în Europa este de peste 73%, în Asia - 31, Africa - 32, Nord
America – 75, America Latină – 72, Australia și Oceania – 71%.
În total, în lume există aproximativ 220 de orașe milionare (mai mult de 1 milion de locuitori), dintre care cel mai mare
din care - Mexico City (9,8 milioane). În Greater London trăiesc 6,8 milioane de oameni
cu o suprafață de peste 1800 km2, aproximativ 9 milioane de oameni trăiesc în Moscova pe o suprafață de 1000 km2.
Cu o astfel de densitate a populației, se creează o imagine specifică a resursei, în care
Teritoriile cu condiții inginerești, geologice și de mediu complexe (teritoriile fostelor gropi de gunoi, haldele de zgură și cenușă etc.) încep să fie considerate adecvate pentru dezvoltare.

Resurse ale spațiului geologic și obiecte civile și industriale complexe

Resurse ale spațiului geologic pentru amplasarea celor mai complexe
structuri de inginerie care exercită presiune mare pe sol (0,5 MPa
și mai mult), în special, obiecte precum centralele termice (TPP),
uzine metalurgice, turnuri de televiziune, zgârie-nori, definite
prezența condițiilor inginerești și geologice favorabile în zonă
construcția propusă. Aceste structuri, datorită specificului lor, ca
De regulă, ele sunt situate în teritorii bine dezvoltate, adesea în interior
oraș sau în imediata sa vecinătate. Aceasta prezintă special
cerințele pentru stabilitatea și siguranța lor nu numai din inginerie, ci și din
pozitii de mediu.
Principala problemă a resurselor (precum și a mediului geochimic),
legate de centralele termice – amplasarea haldelor de cenusa, care este aproape de problema
eliminarea deșeurilor din industriile miniere, de prelucrare și miniere
industria discutată mai jos.
Principalele restricții la alegerea unui amplasament pentru centrale nucleare
centrale electrice (CNP):
–seismitate mare (mai mult de 8 puncte pe scara MSK-64);
– prezența unor straturi groase (mai mult de 45 m) de subsidență, solubile în apă și
lichefierea solurilor;
– prezența faliilor active, carstice și a altor potențial periculoase
procese geologice exogene;
–nivel ridicat al apei subterane (sub 3 m);
– prezența solurilor bine filtrante și a solurilor cu sorbție scăzută
cu o capacitate mai mare de 10 m.
Principalul pericol pentru mediu al centralelor nucleare este posibilitatea
contaminarea radioactivă a suprafețelor mari în situații de urgență.
Aceste teritorii nu mai sunt folosite pentru sute, chiar mii
ani.

Resurse ale spațiului geologic și ingineriei hidraulice

Specificitate pronunțată din punct de vedere
necesar
resursă
geologice
spaţiu
are
hidraulic
constructie. Resursa spațială mai întâi
coada este determinată de prezenţa cursurilor de apă şi
zone cu condiţii inginereşti şi geologice favorabile.
Construcție mare de inginerie hidraulică în
semnificativ
cel mai puţin
epuizat
resursă
spatiu geologic potrivit pentru
aceste obiective, chiar și în Rusia, bogate în apă și
resurse teritoriale.
Debitul multor râuri mari din țara noastră
reglementate

Zonele inundabile și numărul de clădiri mutate pentru rezervoare mari selectate din fosta URSS

Resursele spațiului geologic al regiunilor miniere

Resursele spațiului geologic al regiunilor miniere
Există o problemă acută de deficit de spațiu geologic în zonele de dezvoltare
minerit și industriile miniere.
Cel mai încăpător în raport cu alienarea geologică naturală
spațiu sunt întreprinderile din industria cărbunelui: producția de 1 milion de tone
combustibilul este însoțit de înstrăinarea în medie a aproximativ 8 hectare de teren.
În zonele miniere, încălcarea semnificativă a teritoriale
resursa apare din cauza tasării suprafeței pământului deasupra subteranului
lucrari. Mărimea tasării în bazinul cărbunelui Moscova ajunge la 3
m pe o suprafață de km2, în Donbass – 7 m pe o suprafață de peste 20 km2. Precipitațiile pot
continuă timp de 20 de ani și uneori eșuează.
Daune semnificative aduse potențialului de resurse al teritoriilor sunt cauzate de schimbările în
conditii hidrogeologice ca urmare a depresiunii apei de limita, minerit
și drenarea carierei. Formarea de cratere mari depresionare
cu o suprafață de până la 300 km2 poate încălca nu numai sistemul acceptat
alimentarea cu apă a teritoriului și duc la tasarea suprafeței pământului, dar și
provoacă activarea proceselor carstice, sufuzie și eșec.

Resursele spațiului geologic și eliminarea deșeurilor din societatea umană

Diversitatea deșeurilor din activitățile umane este uriașă
zonă. Numai în Rusia, suprafața lor totală (1997) este de peste 500 de mii de hectare și
impactul negativ al deșeurilor asupra mediului se manifestă în teritoriu, de 10 ori
depășind suprafața specificată.
Majoritatea deșeurilor interacționează activ cu mediul (litosfera,
atmosferă, hidrosferă și biosferă). Durata „agresiv” (activ)
existenţa deşeurilor depinde de compoziţia acestora. În timpul depozitării, toate deșeurile sunt supuse
modificări cauzate atât de procese fizice, cât şi chimice interne şi
influența condițiilor externe. Ca urmare, locurile de depozitare și eliminare a deșeurilor
se pot forma noi substanţe periculoase pentru mediu, care, atunci când pătrund în
litosfera va reprezenta o amenințare serioasă pentru biota.
Orașele sunt cei mai mari producători de deșeuri. Statisticile arată că în
condiţiile tehnologiei moderne la un nivel superior de dezvoltare economică
Țara din granițele sale generează o cantitate mai mare de deșeuri pe cap de locuitor.
Rata medie de acumulare a deșeurilor în țările dezvoltate variază de la 150-170 (Polonia) la
700-1100 kg/persoană. pe an (SUA). La Moscova, anual sunt generate 2,5 milioane de tone de deșeuri menajere solide
deșeuri (DSM), iar rata medie de „producție” de deșeuri solide per persoană pe an atinge
aproximativ 1 m3 în volum și 200 kg în greutate (pentru orașe mari standardul recomandat
1,07 mc/persoană în an).

Clasificarea deșeurilor după origine

Raza de impact negativ al depozitelor de deșeuri solide

Principalele aspecte ale impactului depozitelor de deșeuri solide sunt componentele de mediu și umane

Raza impactului negativ al depozitelor de deșeuri pentru depozitarea deșeurilor din industria minieră și minieră

Raza de impact negativ al depozitelor de gunoi
depozitarea deșeurilor din industria minieră și de prelucrare

Chiar și în cele mai vechi timpuri, oamenii au învățat să folosească unele dintre aceste resurse pentru nevoile lor, ceea ce a fost exprimat în numele perioadelor istorice ale dezvoltării umane: „Epoca de piatră”, „Epoca bronzului”, „Epoca fierului”. Astăzi, sunt folosite peste 200 de tipuri diferite de resurse minerale. Conform expresiei figurative a academicianului A.E. Fersman (1883–1945), acum întregul sistem periodic al lui Mendeleev este așezat la picioarele umanității.

Mineralele sunt formațiuni minerale ale scoarței terestre care pot fi utilizate eficient în economie; acumulările de minerale formează depozite, iar în zone mari de distribuție - bazine.

Distribuția mineralelor în scoarța terestră este supusă legilor geologice (tectonice) (Tabelul 7.4).

Mineralele combustibile sunt de origine sedimentară și însoțesc de obicei acoperirea platformelor antice și a jgheaburilor lor interne și marginale. Deci, numele „piscine” reflectă destul de exact originea lor – „piscina de mare”.

Peste 3,6 mii sunt cunoscute pe glob. cărbune bazine și zăcăminte, care ocupă împreună 15% din suprafața pământului. Cea mai mare parte a resurselor de cărbune se află în Asia, America de Nord și Europa și sunt concentrate în cele mai mari zece bazine ale Chinei, SUA, Rusia, India și Germania.

Rulment de petrol și gaz Au fost explorate peste 600 de bazine, sunt în curs de dezvoltare 450. Numărul total de câmpuri petroliere ajunge la 35 mii. Principalele rezerve sunt situate în emisfera nordică și sunt zăcăminte din Mezozoic. Cea mai mare parte a acestor rezerve este, de asemenea, concentrată într-un număr mic dintre cele mai mari bazine ale Arabiei Saudite, SUA, Rusia și Iran.

Minereu mineralele sunt de obicei limitate la fundațiile (scuturile) platformelor antice, precum și în zonele pliate. În astfel de zone formează adesea centuri uriașe de minereu (metalogene), asociate prin originea lor cu falii adânci în scoarța terestră. Resursele de energie geotermală sunt deosebit de mari în țările și zonele cu activitate seismică și vulcanică crescută (Islanda, Italia, Noua Zeelandă, Filipine, Mexic, Kamchatka și Caucazul de Nord în Rusia, California în SUA).

Pentru dezvoltarea economică, cele mai avantajoase sunt combinațiile teritoriale (clusterele) de resurse minerale, care facilitează prelucrarea complexă a materiilor prime.

Extracția resurselor minerale închis Metoda (mina) la scară globală se desfășoară în Europa străină, partea europeană a Rusiei, SUA, unde multe zăcăminte și bazine situate în straturile superioare ale scoarței terestre au fost deja puternic dezvoltate.

Dacă mineralele se află la o adâncime de 20-30 m, este mai profitabil să îndepărtați stratul superior de rocă cu un buldozer și cu mine. deschis cale. De exemplu, minereul de fier este extras în cariera deschisă în regiunea Kursk și cărbunele în unele zăcăminte din Siberia.

În ceea ce privește rezervele și producția de multe resurse minerale, Rusia se află printre primele din lume (gaz, cărbune, petrol, minereu de fier, diamante).

În tabel Figura 7.4 arată relația dintre structura scoarței terestre, relief și distribuția mineralelor.

Tabelul 7.4

Depozite minerale în funcție de structura și revenirea unei secțiuni a scoarței terestre și a formelor de relief

Hidrosferă

Hidrosferă(din greaca hidro– apă și sphaira- minge) - învelișul de apă al Pământului, care este o colecție de oceane, mări și bazine de apă continentale - râuri, lacuri, mlaștini etc., ape subterane, ghețari și straturi de zăpadă.

Se crede că învelișul de apă al Pământului s-a format în Archeanul timpuriu, adică acum aproximativ 3800 de milioane de ani. În această perioadă din istoria Pământului, pe planeta noastră a fost stabilită o temperatură la care apa putea fi în mare parte într-o stare lichidă de agregare.

Apa ca substanță are proprietăți unice, care includ următoarele:

♦ capacitatea de a dizolva multe substanțe;

♦ capacitate termică mare;

♦ a fi în stare lichidă în intervalul de temperatură de la 0 la 100 °C;

♦ lejeritate mai mare a apei în stare solidă (gheață) decât în ​​stare lichidă.

Proprietățile unice ale apei i-au permis să joace un rol important în procesele evolutive care au loc în straturile de suprafață ale scoarței terestre, în ciclul materiei din natură și să fie o condiție pentru apariția și dezvoltarea vieții pe Pământ. Apa începe să-și îndeplinească funcțiile geologice și biologice în istoria Pământului după apariția hidrosferei.

Hidrosfera este formată din apă de suprafață și apă subterană. Suprafata apei hidrosferele acoperă 70,8% din suprafața pământului. Volumul lor total ajunge la 1370,3 milioane km 3, ceea ce reprezintă 1/800 din volumul total al planetei, iar masa este estimată la 1,4 h 1018 tone.Apele de suprafață, adică apele care acoperă pământul, includ Oceanul Mondial și apa continentală. bazine și gheață continentală.

Oceanul Mondial include toate mările și oceanele Pământului.

Mările și oceanele acoperă 3/4 din suprafața uscată, sau 361,1 milioane km2. Cea mai mare parte a apei de suprafață este concentrată în Oceanul Mondial - 98%. Oceanele lumii sunt împărțite în mod convențional în patru oceane: Atlantic, Pacific, Indian și Arctic. Se crede că nivelul actual al mării a fost stabilit acum aproximativ 7.000 de ani. Conform studiilor geologice, fluctuațiile nivelului oceanului în ultimii 200 de milioane de ani nu au depășit 100 m.

Apa din Oceanul Mondial este sărată. Conținutul mediu de sare este de aproximativ 3,5% în greutate sau 35 g/l. Compoziţia lor calitativă este următoarea: cationii sunt dominaţi de Na +, Mg 2+, K +, Ca 2+, anionii sunt Cl -, SO 4 2-, Br -, CO 3 2-, F -. Se crede că compoziția de sare a Oceanului Mondial a rămas constantă încă din epoca paleozoică, momentul în care viața a început să se dezvolte pe uscat, adică timp de aproximativ 400 de milioane de ani.

Bazinele de apă continentală Sunt râuri, lacuri, mlaștini și rezervoare. Apele lor reprezintă 0,35% din masa totală a apelor de suprafață a hidrosferei. Unele corpuri de apă continentale - lacuri - conțin apă sărată. Aceste lacuri sunt fie de origine vulcanică, rămășițe izolate ale mărilor antice, fie formate într-o zonă de depozite groase de săruri solubile. Cu toate acestea, corpurile de apă continentale sunt în mare parte proaspete.

Apa proaspătă din rezervoare deschise conține și săruri solubile, dar în cantități mici. În funcție de conținutul de săruri dizolvate, apa dulce este împărțită în moale și tare. Cu cât sunt mai puține săruri dizolvate în apă, cu atât este mai moale. Cea mai dură apă dulce conține săruri nu mai mult de 0,005% din greutate, sau 0,5 g/l.

Gheață continentală alcătuiesc 1,65% din masa totală a apelor de suprafață a hidrosferei; 99% din gheață se găsește în Antarctica și Groenlanda. Masa totală de zăpadă și gheață de pe Pământ este estimată la 0,0004% din masa planetei noastre. Acest lucru este suficient pentru a acoperi întreaga suprafață a planetei cu un strat de gheață gros de 53 m. Conform calculelor, dacă această masă se topește, nivelul oceanului va crește cu 64 m.

Compoziția chimică a apelor de suprafață ale hidrosferei este aproximativ egală cu compoziția medie a apei de mare. Elementele chimice predominante în greutate sunt oxigenul (85,8%) și hidrogenul (10,7%). Apele de suprafață conțin cantități semnificative de clor (1,9%) și sodiu (1,1%). Există un conținut semnificativ mai mare de sulf și brom decât în ​​scoarța terestră.

Apele subterane ale hidrosferei conțin sursa principală de apă dulce. Se presupune că volumul total de apă subterană este de aproximativ 28,5 miliarde km 3 . Aceasta este de aproape 15 ori mai mult decât în ​​Oceanul Mondial. Se crede că apa subterană este principalul rezervor care umple toate corpurile de apă de suprafață. Hidrosfera subterană poate fi împărțită în cinci zone.

Criozonă. Zona de gheață. Zona acoperă regiunile polare. Grosimea sa este estimată la 1 km.

Zona de apă lichidă. Acoperă aproape întreaga scoarță terestră.

Zona cu vapori de apă limitată la o adâncime de 160 km. Se crede că apa din această zonă are o temperatură de 450 °C până la 700 °C și este sub presiune de până la 5 GPa.

Mai jos, la adâncimi de până la 270 km, se află zona de molecule monomerice de apă. Acoperă straturi de apă cu un interval de temperatură de la 700 °C la 1000 °C și presiuni de până la 10 GPa.

Zona de apă densă se presupune că se extinde până la adâncimi de 3000 km și înconjoară întreaga mantie a Pământului. Temperatura apei în această zonă este estimată a varia între 1000 ° C și 4000 ° C, iar presiunea este de până la 120 GPa. Apa în astfel de condiții este complet ionizată.

Hidrosfera Pământului îndeplinește funcții importante: reglează temperatura planetei, asigură circulația substanțelor și este parte integrantă a biosferei.

Impact direct asupra reglarea temperaturii Hidrosfera își exercită influența asupra straturilor de suprafață ale Pământului datorită uneia dintre proprietățile importante ale apei - capacitatea ridicată de căldură. Din acest motiv, apele de suprafață acumulează energie solară și apoi o eliberează încet în spațiul înconjurător. Egalizarea temperaturii de pe suprafața Pământului are loc numai datorită ciclului apei. În plus, zăpada și gheața au o reflectivitate foarte mare: depășește cu 30% media pentru suprafața pământului. Prin urmare, la poli diferența dintre energia absorbită și cea emisă este întotdeauna negativă, adică energia absorbită de suprafață este mai mică decât cea emisă. Așa are loc termoreglarea planetei.

Securitate circulatia substantelor- o altă funcţie importantă a hidrosferei.

Hidrosfera este în interacțiune constantă cu atmosfera, scoarța terestră și biosfera. Apa hidrosferei dizolvă aerul în sine, concentrând oxigenul, care este ulterior folosit de organismele vii acvatice. Dioxidul de carbon din aer, care se formează în principal ca urmare a respirației organismelor vii, a arderii combustibilului și a erupțiilor vulcanice, are o solubilitate ridicată în apă și se acumulează în hidrosferă. Hidrosfera dizolvă și gaze grele inerte - xenon și cripton, al căror conținut în apă este mai mare decât în ​​aer.

Apele hidrosferei, evaporându-se, intră în atmosferă și cad sub formă de precipitații, care pătrund în roci, distrugându-le. Acesta este modul în care apa participă la procese intemperii stânci. Fragmentele de rocă sunt transportate de apele curgătoare în râuri, apoi în mări și oceane sau în rezervoare continentale închise și sunt depuse treptat în fund. Aceste depozite se transformă ulterior în roci sedimentare.

Se crede că principalii cationi ai apei de mare - cationi de sodiu, magneziu, potasiu, calciu - s-au format ca urmare a intemperii rocilor și a eliminării ulterioare a produselor de intemperii de către râuri în mare. Cei mai importanți anioni ai apei de mare - clor, brom, fluor, ion sulfat și ion carbonat - provin probabil din atmosferă și sunt asociați cu activitatea vulcanică.

Unele dintre sărurile solubile sunt îndepărtate sistematic din hidrosferă prin precipitarea lor. De exemplu, atunci când ionii de carbonat dizolvați în apă interacționează cu cationii de calciu și magneziu, se formează săruri insolubile, care se scufundă la fund sub formă de roci sedimentare carbonatate. Organismele care locuiesc în hidrosferă joacă un rol important în depunerea anumitor săruri. Ei extrag cationi și anioni individuali din apa de mare, concentrându-i în scheletele și învelișurile lor sub formă de carbonați, silicați, fosfați și alți compuși. După moartea organismelor, învelișurile lor dure se acumulează pe fundul mării și formează straturi groase de calcar, fosforiți și diverse roci silicioase. Majoritatea covârșitoare a rocilor sedimentare și a mineralelor atât de valoroase precum petrolul, cărbunele, bauxita, diverse săruri etc., s-au format în perioade geologice trecute în diferite rezervoare ale hidrosferei. S-a stabilit că până și cele mai vechi roci, a căror vârstă absolută ajunge la aproximativ 1,8 miliarde de ani, reprezintă sedimente puternic alterate formate într-un mediu acvatic. Apa este folosită și în procesul de fotosinteză, care produce materie organică și oxigen.

Viața pe Pământ a început în hidrosferă acum aproximativ 3500 de milioane de ani. Evoluția organismelor a continuat exclusiv în mediul acvatic până la începutul erei paleozoice, când în urmă cu aproximativ 400 de milioane de ani a început migrația treptată a organismelor animale și vegetale către uscat. În acest sens, hidrosfera este considerată o componentă a biosferei (biosferă- sfera vieții, zona de habitat a organismelor vii).

Organismele vii sunt distribuite extrem de neuniform în hidrosferă. Numărul și diversitatea organismelor vii din zonele individuale ale apei de suprafață este determinată de mai multe motive, inclusiv de un complex de factori de mediu: temperatură, salinitatea apei, lumină, presiune. Odată cu creșterea adâncimii, efectul limitator al iluminării și presiunii crește: cantitatea de lumină care intră scade brusc, iar presiunea, dimpotrivă, devine foarte mare. Astfel, mările și oceanele sunt locuite în principal de zone litorale, adică zone nu mai mari de 200 m, cele mai multe încălzite de razele soarelui.

Caracterizând funcțiile hidrosferei de pe planeta noastră, V.I. Vernadsky a remarcat: „Apa determină și creează întreaga biosferă. Ea creează principalele caracteristici ale scoarței terestre, până la învelișul de magmă.”

Atmosfera

Atmosfera(din greaca atmos– abur, evaporare și sphaira– minge) – învelișul Pământului format din aer.

Parte aer include o serie de gaze și particule de impurități solide și lichide suspendate în ele - aerosoli. Masa atmosferei este estimată la 5,157 × 10 15 tone.Coloana de aer exercită presiune pe suprafața Pământului: presiunea atmosferică medie la nivelul mării este de 1013,25 hPa, sau 760 mm Hg. Artă. Presiunea este de 760 mmHg. Artă. echivalat cu o unitate de presiune în afara sistemului - 1 atmosferă (1 atm.). Temperatura medie a aerului la suprafața Pământului este de 15 °C, cu temperaturi variind de la aproximativ 57 °C în deșerturile subtropicale până la -89 °C în Antarctica.

Atmosfera este eterogenă. Se disting următoarele straturi ale atmosferei: troposferă, stratosferă, mezosferă, termosferăȘi exosfera, care diferă în caracteristicile de distribuție a temperaturii, densitatea aerului și alți parametri. Părțile atmosferei care ocupă o poziție intermediară între aceste straturi se numesc tropopauză, stratopauzăȘi mezopauza.

troposfera– stratul inferior al atmosferei cu o înălțime de 8-10 km în latitudinile polare și până la 16–18 km la tropice. Troposfera se caracterizează printr-o scădere a temperaturii aerului odată cu înălțimea; cu fiecare kilometru îndepărtat de suprafața Pământului, temperatura scade cu aproximativ 6 °C. Densitatea aerului scade rapid. Aproximativ 80% din masa totală a atmosferei este concentrată în troposferă.

Stratosferă situat la altitudini în medie de la 10–15 km până la 50–55 km de suprafața Pământului. Stratosfera se caracterizează printr-o creștere a temperaturii odată cu înălțimea. Creșterea temperaturii se produce datorită absorbției radiațiilor cu unde scurte de la Soare, în primul rând razelor UV (ultraviolete), de către ozonul situat în acest strat al atmosferei. În același timp, în partea inferioară a stratosferei până la un nivel de aproximativ 20 km, temperatura se schimbă puțin cu altitudinea și poate chiar scădea ușor. Mai sus, temperatura începe să crească - la început lent, dar de la un nivel de 34-36 km mult mai repede. În partea superioară a stratosferei, la o altitudine de 50–55 km, temperatura atinge 260270 K.

Mezosfera– un strat al atmosferei situat la altitudini de 55–85 km. În mezosferă, temperatura aerului scade odată cu creșterea altitudinii - de la aproximativ 270 K la limita inferioară la 200 K la limita superioară.

Termosferă se întinde la altitudini de la aproximativ 85 km până la 250 km de suprafața Pământului și se caracterizează printr-o creștere rapidă a temperaturii aerului, ajungând la 800-1200 K la o altitudine de 250 km. Creșterea temperaturii se produce datorită absorbției corpusculare și X. -radiația razelor de la Soare de către acest strat al atmosferei; Aici meteorii încetinesc și ard. Astfel, termosfera servește drept strat protector al Pământului.

Deasupra troposferei se află exosfera, a cărui limită superioară este arbitrară și este marcată la o altitudine de aproximativ 1000 km deasupra suprafeței Pământului. Din exosferă, gazele atmosferice sunt dispersate în spațiu. Așa are loc o tranziție treptată de la atmosferă la spațiul interplanetar.

Aerul atmosferic de lângă suprafața Pământului este format din diferite gaze, în principal azot (78,1% în volum) și oxigen (20,9% în volum). Aerul contine si urmatoarele gaze in cantitati mici: argon, dioxid de carbon, heliu, ozon, radon, vapori de apa. În plus, aerul poate conține diverse componente variabile: oxizi de azot, amoniac etc.

Pe lângă gaze, aerul conține aerosoli atmosferici, care sunt particule solide și lichide foarte mici suspendate în aer. Aerosolul se formează în timpul vieții organismelor, a activității economice umane, a erupțiilor vulcanice, a ridicării prafului de la suprafața planetei și a prafului cosmic care cade în straturile superioare ale atmosferei.

Compoziția aerului atmosferic până la o înălțime de aproximativ 100 km este în general constantă în timp și omogenă în diferite regiuni ale Pământului. În același timp, conținutul de componente gazoase variabile și aerosoli nu este același. Peste 100–110 km, are loc descompunerea parțială a moleculelor de oxigen, dioxid de carbon și apă. La o altitudine de aproximativ 1000 km, încep să predomine gazele uşoare - heliu şi hidrogen, iar chiar mai sus atmosfera Pământului se transformă treptat în gaz interplanetar.

vapor de apă- o componentă importantă a aerului. Intră în atmosferă prin evaporarea de la suprafața apei și a solului umed, precum și prin transpirație de către plante. Conținutul relativ de vapori de apă din aer variază la suprafața pământului de la 2,6% la tropice la 0,2% la latitudini polare. Odată cu distanța de la suprafața Pământului, cantitatea de vapori de apă din aerul atmosferic scade rapid și deja la o altitudine de 1,5–2 km scade la jumătate. În troposferă, din cauza scăderii temperaturii, vaporii de apă se condensează. Când vaporii de apă se condensează, se formează nori, din care precipitațiile cad sub formă de ploaie, zăpadă și grindină. Cantitatea de precipitații care a căzut pe Pământ este egală cu cantitatea de apă care s-a evaporat de pe suprafața Pământului. Excesul de vapori de apă peste oceane este transportat către continente de curenții de aer. Cantitatea de vapori de apă transportați în atmosferă de la ocean la continente este egală cu volumul scurgerii râurilor care se varsă în oceane.

Ozon concentrat 90% în stratosferă, restul este în troposferă. Ozonul absoarbe radiațiile UV de la Soare, care afectează negativ organismele vii. Se numesc zone cu un nivel scăzut de ozon în atmosferă găuri de ozon.

Cele mai mari variații ale grosimii stratului de ozon se observă la latitudini mari, astfel încât probabilitatea ca găurile de ozon să apară în zonele apropiate de poli este mai mare decât în ​​apropierea ecuatorului.

Dioxid de carbon pătrunde în atmosferă în cantități semnificative. Este eliberat în mod constant ca urmare a respirației organismelor, arderii, erupțiilor vulcanice și a altor procese care au loc pe Pământ. Cu toate acestea, conținutul de dioxid de carbon din aer este scăzut, deoarece cea mai mare parte este dizolvată în apele hidrosferei. Cu toate acestea, se observă că în ultimii 200 de ani, conținutul de dioxid de carbon din atmosferă a crescut cu 35%. Motivul acestei creșteri semnificative este activitatea economică umană activă.

Principala sursă de căldură pentru atmosferă este suprafața Pământului. Aerul atmosferic transmite destul de bine razele soarelui la suprafața pământului. Radiația solară care ajunge pe Pământ este parțial absorbită de atmosferă - în principal de vaporii de apă și ozon, dar majoritatea covârșitoare ajunge la suprafața pământului.

Radiația solară totală care ajunge la suprafața Pământului este parțial reflectată de aceasta. Mărimea reflexiei depinde de reflectivitatea unei anumite zone a suprafeței pământului, așa-numita albedo. Albedo-ul mediu al Pământului este de aproximativ 30%, în timp ce diferența dintre valoarea albedo este de la 7-9% pentru solul negru la 90% pentru zăpada proaspăt căzută. Când este încălzită, suprafața pământului eliberează raze de căldură în atmosferă și își încălzește straturile inferioare. Pe lângă principala sursă de energie termică a atmosferei - căldura suprafeței pământului, căldura pătrunde în atmosferă ca urmare a condensului vaporilor de apă, precum și prin absorbția radiației solare directe.

Încălzirea neuniformă a atmosferei în diferite regiuni ale Pământului provoacă o distribuție inegală a presiunii, ceea ce duce la mișcarea maselor de aer de-a lungul suprafeței Pământului. Masele de aer se deplasează din zone cu presiune ridicată în zone cu presiune scăzută. Această mișcare a maselor de aer se numește de vânt.În anumite condiții, viteza vântului poate fi foarte mare, de până la 30 m/s sau mai mult (mai mult de 30 m/s sunt deja Uragan).

Se numește starea stratului inferior al atmosferei într-un loc dat și la un moment dat vreme. Vremea se caracterizează prin temperatura aerului, precipitații, puterea și direcția vântului, înnorărire, umiditatea aerului și presiunea atmosferică. Vremea este determinată de condițiile de circulație atmosferică și de amplasarea geografică a zonei. Este cel mai stabil la tropice și cel mai variabil la latitudini medii și înalte. Natura vremii și dinamica ei sezonieră depind de climatîn acest teritoriu.

Sub climat sunt înțelese caracteristicile meteorologice cele mai frecvent repetate pentru o anumită zonă care persistă pe o perioadă lungă de timp. Acestea sunt caracteristici în medie pe o perioadă de 100 de ani - temperatură, presiune, precipitații etc. Conceptul de climă (din greacă. climat– tilt) își are originea în Grecia Antică. Chiar și atunci s-a înțeles că condițiile meteorologice depind de unghiul la care razele soarelui lovesc suprafața Pământului. Condiția principală pentru stabilirea unui anumit climat pe un anumit teritoriu este cantitatea de energie pe unitatea de suprafață. Depinde de radiația solară totală care cade pe suprafața pământului și de albedo-ul acestei suprafețe. Astfel, în regiunea ecuatorului și la poli, temperatura se modifică puțin pe parcursul anului, iar în regiunile subtropicale și latitudini medii intervalul anual de temperatură poate ajunge la 65 °C. Principalele procese de formare a climei sunt schimbul de căldură, schimbul de umiditate și circulația atmosferică. Toate aceste procese au o singură sursă de energie - Soarele.

Atmosfera este o condiție esențială pentru toate formele de viață. Următoarele gaze care alcătuiesc aerul sunt de cea mai mare importanță pentru viața organismelor: oxigen, azot, vapori de apă, dioxid de carbon, ozon. Oxigenul este necesar pentru respirație pentru marea majoritate a organismelor vii. Azotul, absorbit din aer de unele microorganisme, este necesar pentru nutriția minerală a plantelor. Vaporii de apă, care se condensează și cad sub formă de precipitații, sunt sursa de apă pe uscat. Dioxidul de carbon este materialul de pornire pentru procesul de fotosinteză. Ozonul absoarbe radiațiile UV dure dăunătoare organismelor.

Se crede că atmosfera modernă este de origine secundară: s-a format după finalizarea formării planetei în urmă cu aproximativ 4,5 miliarde de ani din gazele eliberate de învelișurile solide ale Pământului. Pe parcursul istoriei geologice a Pământului, atmosfera, sub influența diverșilor factori, a suferit modificări semnificative în compoziția sa.

Dezvoltarea atmosferei depinde de procesele geologice și geochimice care au loc pe Pământ. După apariția vieții pe planeta noastră, adică în urmă cu aproximativ 3,5 miliarde de ani, organismele vii au început să aibă o influență semnificativă asupra dezvoltării atmosferei. O parte semnificativă a gazelor - azot, dioxid de carbon, vapori de apă - au apărut ca urmare a erupțiilor vulcanice. Oxigenul a apărut în urmă cu aproximativ 2 miliarde de ani, ca urmare a activității organismelor fotosintetice care au apărut inițial în apele de suprafață ale oceanului.

Recent, s-au înregistrat schimbări vizibile în atmosfera asociate cu activitatea economică umană activă. Astfel, conform observațiilor, în ultimii 200 de ani s-a înregistrat o creștere semnificativă a concentrației de gaze cu efect de seră: conținutul de dioxid de carbon a crescut de 1,35 ori, metanul de 2,5 ori. Conținutul multor alte componente variabile din aer a crescut semnificativ.

Schimbările continue ale stării atmosferei - o creștere a concentrației gazelor cu efect de seră, găurile de ozon, poluarea aerului - reprezintă probleme globale de mediu ale vremurilor noastre.

Chiar și în cele mai vechi timpuri, oamenii au învățat să folosească unele dintre aceste resurse pentru nevoile lor, ceea ce a fost exprimat în numele perioadelor istorice ale dezvoltării umane: „Epoca de piatră”, „Epoca bronzului”, „Epoca fierului”. Astăzi, sunt folosite peste 200 de tipuri diferite de resurse minerale. Conform expresiei figurative a academicianului A.E. Fersman (1883-1945), acum întregul sistem periodic al lui Mendeleev este așezat la picioarele umanității.

Mineralele sunt formațiuni minerale ale scoarței terestre care pot fi utilizate eficient în economie; acumulările de minerale formează depozite, iar în zone mari de distribuție - bazine.

Distribuția mineralelor în scoarța terestră este supusă legilor geologice (tectonice) (Tabelul 7.4).

Mineralele combustibile sunt de origine sedimentară și însoțesc de obicei acoperirea platformelor antice și a jgheaburilor lor interne și marginale. Deci, numele „piscine” reflectă destul de exact originea lor - „piscina de mare”.

Peste 3,6 mii sunt cunoscute pe glob. cărbune bazine și zăcăminte, care ocupă împreună 15% din suprafața pământului. Cea mai mare parte a resurselor de cărbune se află în Asia, America de Nord și Europa și sunt concentrate în cele mai mari zece bazine ale Chinei, SUA, Rusia, India și Germania.

Rulment de petrol și gaz Au fost explorate peste 600 de bazine, sunt în curs de dezvoltare 450. Numărul total de câmpuri petroliere ajunge la 35 mii. Principalele rezerve sunt situate în emisfera nordică și sunt zăcăminte din Mezozoic. Cea mai mare parte a acestor rezerve este, de asemenea, concentrată într-un număr mic dintre cele mai mari bazine ale Arabiei Saudite, SUA, Rusia și Iran.

Minereu mineralele sunt de obicei limitate la fundațiile (scuturile) platformelor antice, precum și în zonele pliate. În astfel de zone formează adesea centuri uriașe de minereu (metalogene), asociate prin originea lor cu falii adânci în scoarța terestră. Resursele de energie geotermală sunt deosebit de mari în țările și zonele cu activitate seismică și vulcanică crescută (Islanda, Italia, Noua Zeelandă, Filipine, Mexic, Kamchatka și Caucazul de Nord în Rusia, California în SUA).

Pentru dezvoltarea economică, cele mai avantajoase sunt combinațiile teritoriale (clusterele) de resurse minerale, care facilitează prelucrarea complexă a materiilor prime.

Extracția resurselor minerale închis Metoda (mina) la scară globală se desfășoară în Europa străină, partea europeană a Rusiei, SUA, unde multe zăcăminte și bazine situate în straturile superioare ale scoarței terestre au fost deja puternic dezvoltate.

Dacă mineralele se află la o adâncime de 20-30 m, este mai profitabil să îndepărtați stratul superior de rocă cu un buldozer și al meu. deschis cale. De exemplu, minereul de fier este extras în cariera deschisă în regiunea Kursk și cărbunele în unele zăcăminte din Siberia.

În ceea ce privește rezervele și producția de multe resurse minerale, Rusia se află printre primele din lume (gaz, cărbune, petrol, minereu de fier, diamante).

În tabel Figura 7.4 arată relația dintre structura scoarței terestre, relief și distribuția mineralelor.

Tabelul 7.4

Depozite minerale în funcție de structura și revenirea unei secțiuni a scoarței terestre și a formelor de relief

Forme de relief	Structura și vârsta unei secțiuni a scoarței terestre	Minerale caracteristice	Exemple
Câmpii	Scuturile platformelor arheo-proterozoice	Zăcăminte abundente de minereu de fier	Scutul ucrainean, scutul baltic al platformei ruse
	Plăci ale platformelor antice, a căror acoperire s-a format în timpurile paleozoice și mezozoice	Petrol, gaze, cărbune, materiale de construcție	Ținutul Siberian de Vest, Câmpia Rusă
Munţi	Munții tineri de epocă alpină	Minereuri polimetalice, materiale de constructii	Caucaz, Alpi
	Munții distruși cu blocuri din pliurile mezozoice, herciniene și caledoniene	Cele mai bogate structuri în minerale: minereuri de metale feroase (fier, mangan) și neferoase (crom, cupru, nichel, uraniu, mercur), plasători de aur, platină, diamante	Micul deal kazah
	Munții întineriți de pliere mezozoic și paleozoic	Minereuri de metale feroase și neferoase, zăcăminte primare și de plasare de aur, platină și diamante	Ural, Apalachi, munții Europei Centrale
Banc continental (raft)	Deviațiile marginilor	Petrol Gaz	Golful Mexic
	Partea inundată a plăcilor, platformelor	Petrol Gaz	Golful Persic
fundul oceanului	Câmpii abisale	Noduli fier-mangan	Fundul Mării Nordului

Hidrosferă

Hidrosferă(din greaca hidro- apa si sphaira- minge) - învelișul de apă al Pământului, care este o colecție de oceane, mări și bazine de apă continentale - râuri, lacuri, mlaștini etc., ape subterane, ghețari și straturi de zăpadă.

Se crede că învelișul de apă al Pământului s-a format în Archeanul timpuriu, adică acum aproximativ 3800 de milioane de ani. În această perioadă din istoria Pământului, pe planeta noastră a fost stabilită o temperatură la care apa putea fi în mare parte într-o stare lichidă de agregare.

Apa ca substanță are proprietăți unice, care includ următoarele:

♦ capacitatea de a dizolva multe substanțe;

♦ capacitate termică mare;

♦ a fi în stare lichidă în intervalul de temperatură de la 0 la 100 °C;

♦ lejeritate mai mare a apei în stare solidă (gheață) decât în ​​stare lichidă.

Proprietățile unice ale apei i-au permis să joace un rol important în procesele evolutive care au loc în straturile de suprafață ale scoarței terestre, în ciclul materiei din natură și să fie o condiție pentru apariția și dezvoltarea vieții pe Pământ. Apa începe să-și îndeplinească funcțiile geologice și biologice în istoria Pământului după apariția hidrosferei.

Hidrosfera este formată din apă de suprafață și apă subterană. Suprafata apei hidrosferele acoperă 70,8% din suprafața pământului. Volumul lor total ajunge la 1370,3 milioane km 3, ceea ce reprezintă 1/800 din volumul total al planetei, iar masa este estimată la 1,4 x 1018 tone.Apele de suprafață, adică apele care acoperă pământul, includ Oceanul Mondial și apa continentală. bazine și gheață continentală. Oceanul Mondial include toate mările și oceanele Pământului.

Mările și oceanele acoperă 3/4 din suprafața uscată, sau 361,1 milioane km2. Cea mai mare parte a apei de suprafață este concentrată în Oceanul Mondial - 98%. Oceanele lumii sunt împărțite în mod convențional în patru oceane: Atlantic, Pacific, Indian și Arctic. Se crede că nivelul actual al mării a fost stabilit acum aproximativ 7.000 de ani. Conform studiilor geologice, fluctuațiile nivelului oceanului în ultimii 200 de milioane de ani nu au depășit 100 m.

Apa din Oceanul Mondial este sărată. Conținutul mediu de sare este de aproximativ 3,5% în greutate sau 35 g/l. Compoziția lor calitativă este următoarea: cationii sunt dominați de Na +, Mg 2+, K +, Ca 2+, anionii sunt Cl-, SO 4 2-, Br -, CO3 2-, F -. Se crede că compoziția de sare a Oceanului Mondial a rămas constantă încă din epoca paleozoică, când viața a început să se dezvolte pe uscat, adică timp de aproximativ 400 de milioane de ani.

Bazinele de apă continentală Sunt râuri, lacuri, mlaștini și rezervoare. Apele lor reprezintă 0,35% din masa totală a apelor de suprafață a hidrosferei. Unele corpuri de apă continentale - lacuri - conțin apă sărată. Aceste lacuri sunt fie de origine vulcanică, rămășițe izolate ale mărilor antice, fie formate într-o zonă de depozite groase de săruri solubile. Cu toate acestea, corpurile de apă continentale sunt în mare parte proaspete.

Apa proaspătă din rezervoare deschise conține și săruri solubile, dar în cantități mici. În funcție de conținutul de săruri dizolvate, apa dulce este împărțită în moale și tare. Cu cât sunt mai puține săruri dizolvate în apă, cu atât este mai moale. Cea mai dură apă dulce conține săruri nu mai mult de 0,005% din greutate, sau 0,5 g/l.

Gheață continentală alcătuiesc 1,65% din masa totală a apelor de suprafață a hidrosferei; 99% din gheață se găsește în Antarctica și Groenlanda. Masa totală de zăpadă și gheață de pe Pământ este estimată la 0,0004% din masa planetei noastre. Acest lucru este suficient pentru a acoperi întreaga suprafață a planetei cu un strat de gheață gros de 53 m. Conform calculelor, dacă această masă se topește, nivelul oceanului va crește cu 64 m.

Compoziția chimică a apelor de suprafață ale hidrosferei este aproximativ egală cu compoziția medie a apei de mare. Elementele chimice predominante în greutate sunt oxigenul (85,8%) și hidrogenul (10,7%). Apele de suprafață conțin cantități semnificative de clor (1,9%) și sodiu (1,1%). Există un conținut semnificativ mai mare de sulf și brom decât în ​​scoarța terestră.

Apele subterane ale hidrosferei conțin principala alimentare cu apă dulce: Se presupune că volumul total de apă subterană este de aproximativ 28,5 miliarde km3. Aceasta este de aproape 15 ori mai mult decât în ​​Oceanul Mondial. Se crede că apa subterană este principalul rezervor care umple toate corpurile de apă de suprafață. Hidrosfera subterană poate fi împărțită în cinci zone.

Criozonă. Zona de gheață. Zona acoperă regiunile polare. Grosimea sa este estimată la 1 km.

Zona de apă lichidă. Acoperă aproape întreaga scoarță terestră.

Zona cu vapori de apă limitată la o adâncime de 160 km. Se crede că apa din această zonă are o temperatură de 450 °C până la 700 °C și este sub presiune de până la 5 GPa 1.

Mai jos, la adâncimi de până la 270 km, se află zona de molecule monomerice de apă. Acoperă straturi de apă cu un interval de temperatură de la 700 °C la 1000 °C și presiune de până la 10 GPa.

Zona de apă densă se presupune că se extinde până la adâncimi de 3000 km și înconjoară întreaga mantie a Pământului. Temperatura apei în această zonă este estimată a varia între 1000 ° C și 4000 ° C, iar presiunea este de până la 120 GPa. Apa în astfel de condiții este complet ionizată.

Hidrosfera Pământului îndeplinește funcții importante: reglează temperatura planetei, asigură circulația substanțelor și este parte integrantă a biosferei.

Impact direct asupra reglarea temperaturii Hidrosfera asigură straturile de suprafață ale Pământului datorită uneia dintre proprietățile importante ale apei - capacitatea ridicată de căldură. Din acest motiv, apele de suprafață acumulează energie solară și apoi o eliberează încet în spațiul înconjurător. Egalizarea temperaturii de pe suprafața Pământului are loc numai datorită ciclului apei. În plus, zăpada și gheața sunt foarte reflectorizante

capacitate: depășește cu 30% media pentru suprafața pământului, Prin urmare, la poli, diferența dintre energia absorbită și cea emisă este întotdeauna negativă, adică energia absorbită de suprafață este mai mică decât cea emisă. Așa are loc termoreglarea planetei.

Securitate circulatia substantelor- o altă funcţie importantă a hidrosferei.

Hidrosfera este în interacțiune constantă cu atmosfera, scoarța terestră și biosfera. Apa hidrosferei dizolvă aerul în sine, concentrând oxigenul, care este ulterior folosit de organismele vii acvatice. Dioxidul de carbon din aer, care se formează în principal ca urmare a respirației organismelor vii, a arderii combustibilului și a erupțiilor vulcanice, are o solubilitate ridicată în apă și se acumulează în hidrosferă. Hidrosfera dizolvă și gaze grele inerte - xenon și cripton, al căror conținut în apă este mai mare decât în ​​aer.

Apele hidrosferei, evaporându-se, intră în atmosferă și cad sub formă de precipitații, care pătrund în roci, distrugându-le. Acesta este modul în care apa participă la procese intemperii stânci. Fragmentele de rocă sunt transportate de apele curgătoare în râuri, apoi în mări și oceane sau în rezervoare continentale închise și sunt depuse treptat în fund. Aceste depozite se transformă ulterior în roci sedimentare.

Se crede că principalii cationi ai apei de mare - cationi de sodiu, magneziu, potasiu, calciu - s-au format ca urmare a intemperii rocilor și a eliminării ulterioare a produselor de intemperii de către râuri în mare. Cei mai importanți anioni ai apei de mare - anionii de clor, brom, fluor, ion sulfat și ion carbonat - provin probabil din atmosferă și sunt asociați cu activitatea vulcanică.

Unele dintre sărurile solubile sunt îndepărtate sistematic din hidrosferă prin precipitarea lor. De exemplu, atunci când ionii de carbonat dizolvați în apă interacționează cu cationii de calciu și magneziu, se formează săruri insolubile, care se scufundă la fund sub formă de roci sedimentare carbonatate. Organismele care locuiesc în hidrosferă joacă un rol important în depunerea anumitor săruri. Ei extrag cationi și anioni individuali din apa de mare, concentrându-i în scheletele și învelișurile lor sub formă de carbonați, silicați, fosfați și alți compuși. După moartea organismelor, învelișurile lor dure se acumulează pe fundul mării și formează straturi groase de calcar, fosforiți și diverse roci silicioase. Majoritatea covârșitoare a rocilor sedimentare și a mineralelor valoroase precum petrolul, cărbunele, bauxita, diverse săruri etc., s-au format în perioade geologice trecute în diferite rezervoare ale hidrosferei. S-a stabilit că până și cele mai vechi roci, a căror vârstă absolută ajunge la aproximativ 1,8 miliarde de ani, reprezintă sedimente puternic alterate formate într-un mediu acvatic. Apa este folosită și în procesul de fotosinteză, care produce materie organică și oxigen.

Viața pe Pământ a început în hidrosferă acum aproximativ 3500 de milioane de ani. Evoluția organismelor a continuat exclusiv în mediul acvatic până la începutul erei paleozoice, când în urmă cu aproximativ 400 de milioane de ani a început migrația treptată a organismelor animale și vegetale către uscat. În acest sens, hidrosfera este considerată o componentă a biosferei (biosfera - sfera vieții, zona de habitat a organismelor vii).

Organismele vii sunt distribuite extrem de neuniform în hidrosferă. Numărul și diversitatea organismelor vii din zonele individuale ale apei de suprafață este determinată de mai multe motive, inclusiv de un complex de factori de mediu: temperatură, salinitatea apei, lumină, presiune. Odată cu creșterea adâncimii, efectul limitator al iluminării și presiunii crește: cantitatea de lumină care intră scade brusc, iar presiunea, dimpotrivă, devine foarte mare. Astfel, mările și oceanele sunt locuite în principal de zone litorale, adică zone nu mai mari de 200 m, cele mai multe încălzite de razele soarelui.

Caracterizând funcțiile hidrosferei de pe planeta noastră, V.I. Vernadsky a remarcat: „Apa determină și creează întreaga biosferă. Ea creează principalele caracteristici ale scoarței terestre, până la învelișul de magmă.”

Atmosfera

Atmosfera(din greaca atmosfera- abur, evaporare și sphaira- minge) - învelișul Pământului format din aer.

Parte aer include o serie de gaze și particule de impurități solide și lichide suspendate în ele - aerosoli. Masa atmosferei este estimată la 5,157 x 10 15 tone.Coloana de aer exercită presiune pe suprafața Pământului: presiunea atmosferică medie la nivelul mării este de 1013,25 hPa, sau 760 mm Hg. Artă. Presiunea este de 760 mmHg. Artă. echivalat cu o unitate de presiune în afara sistemului - 1 atmosferă (1 atm.). Temperatura medie a aerului la suprafața Pământului este de 15 °C, cu temperaturi variind de la aproximativ 57 °C în deșerturile subtropicale la 89 °C în Antarctica.

Atmosfera este eterogenă. Se disting următoarele straturi ale atmosferei: troposferă, stratosferă, mezosferă, termosferăȘi exosfera, care diferă în caracteristicile de distribuție a temperaturii, densitatea aerului și alți parametri. Părțile atmosferei care ocupă o poziție intermediară între aceste straturi se numesc tropopauză, stratopauzăȘi mezopauza.

troposfera - stratul inferior al atmosferei cu o înălțime de 8-10 km la latitudini polare și până la 16-18 km la tropice. Troposfera se caracterizează printr-o scădere a temperaturii aerului odată cu înălțimea - cu fiecare kilometru îndepărtat de suprafața Pământului, temperatura scade cu aproximativ 6°C. Densitatea aerului scade rapid. Aproximativ 80% din masa totală a atmosferei este concentrată în troposferă.

Stratosferă situat la altitudini în medie de la 10-15 km până la 50-55 km de suprafața Pământului. Stratosfera se caracterizează printr-o creștere a temperaturii odată cu înălțimea. Creșterea temperaturii se produce datorită absorbției radiațiilor cu unde scurte de la Soare, în primul rând razelor UV (ultraviolete), de către ozonul situat în acest strat al atmosferei. În același timp, în partea inferioară a stratosferei până la un nivel de aproximativ 20 km, temperatura se schimbă puțin cu altitudinea și poate chiar scădea ușor. Mai sus, temperatura începe să crească - încet la început, dar de la un nivel de 34-36 km mult mai repede. În partea superioară a stratosferei, la o altitudine de 50-55 km, temperatura ajunge la 260-270 K.

Mezosfera- un strat al atmosferei situat la altitudini de 55-85 km. În mezosferă, temperatura aerului scade odată cu creșterea altitudinii - de la aproximativ 270 K la limita inferioară la 200 K la limita superioară.

Termosferă se întinde la altitudini de la aproximativ 85 km până la 250 km de suprafața Pământului și se caracterizează printr-o creștere rapidă a temperaturii aerului, ajungând la 800-1200 K la o altitudine de 250 km. Creșterea temperaturii se produce datorită absorbției corpusculare și X. -radiația razelor de la Soare de către acest strat al atmosferei; Aici meteorii încetinesc și ard. Astfel, termosfera servește drept strat protector al Pământului.

Deasupra troposferei se află exosfera, a cărui limită superioară este arbitrară și este marcată la o altitudine de aproximativ 1000 km deasupra suprafeței Pământului. Din exosferă, gazele atmosferice sunt dispersate în spațiu. Așa are loc o tranziție treptată de la atmosferă la spațiul interplanetar.

Aerul atmosferic de lângă suprafața Pământului este format din diferite gaze, în principal azot (78,1% în volum) și oxigen (20,9% în volum). Aerul contine si urmatoarele gaze in cantitati mici: argon, dioxid de carbon, heliu, ozon, radon, vapori de apa. În plus, aerul poate conține diverse componente variabile: oxizi de azot, amoniac etc.

Pe lângă gaze, aerul conține aerosoli atmosferici, care sunt particule solide și lichide foarte mici suspendate în aer. Aerosolul se formează în timpul vieții organismelor, a activității economice umane, a erupțiilor vulcanice, a ridicării prafului de la suprafața planetei și a prafului cosmic care cade în straturile superioare ale atmosferei.

Compoziția aerului atmosferic până la o înălțime de aproximativ 100 km este în general constantă în timp și omogenă în diferite regiuni ale Pământului. În același timp, conținutul de componente gazoase variabile și aerosoli nu este același. Peste 100-110 km are loc descompunerea parțială a moleculelor de oxigen, dioxid de carbon și apă. La o altitudine de aproximativ 1000 km, încep să predomine gazele uşoare - heliu şi hidrogen, iar chiar mai sus atmosfera Pământului se transformă treptat în gaz interplanetar.

vapor de apă- o componentă importantă a aerului. Intră în atmosferă prin evaporare de la suprafață, apă și sol umed, precum și prin transpirație de către plante. Conținutul relativ de vapori de apă din aer variază la suprafața pământului de la 2,6% la tropice la 0,2% la latitudini polare. Odată cu distanța de la suprafața Pământului, cantitatea de vapori de apă din aerul atmosferic scade rapid și deja la o altitudine de 1,5-2 km scade la jumătate. În troposferă, din cauza scăderii temperaturii, vaporii de apă se condensează. Când vaporii de apă se condensează, se formează nori, din care precipitațiile cad sub formă de ploaie, zăpadă și grindină. Cantitatea de precipitații care a căzut pe Pământ este egală cu cantitatea care s-a evaporat de la suprafață. Pământuri de apă. Excesul de vapori de apă peste oceane este transportat către continente de curenții de aer. Cantitatea de vapori de apă transportați în atmosferă de la ocean la continente este egală cu volumul scurgerii râurilor care se varsă în oceane.

Ozon concentrat 90% în stratosferă, restul este în troposferă. Ozonul absoarbe radiațiile UV de la Soare, care afectează negativ organismele vii. Se numesc zone cu un nivel scăzut de ozon în atmosferă găuri de ozon.

Cele mai mari variații ale grosimii stratului de ozon se observă la latitudini mari, astfel încât probabilitatea ca găurile de ozon să apară în zonele apropiate de poli este mai mare decât în ​​apropierea ecuatorului.

Dioxid de carbon pătrunde în atmosferă în cantități semnificative. Este eliberat în mod constant ca urmare a respirației organismelor, arderii, erupțiilor vulcanice și a altor procese care au loc pe Pământ. Cu toate acestea, conținutul de dioxid de carbon din aer este scăzut, deoarece cea mai mare parte este dizolvată în apele hidrosferei. Cu toate acestea, se observă că în ultimii 200 de ani, conținutul de dioxid de carbon din atmosferă a crescut cu 35%. Motivul acestei creșteri semnificative este activitatea economică umană activă.

Principala sursă de căldură pentru atmosferă este suprafața Pământului. Aerul atmosferic transmite destul de bine razele soarelui la suprafața pământului. Radiația solară care ajunge pe Pământ este parțial absorbită de atmosferă - în principal de vaporii de apă și ozon, dar majoritatea covârșitoare ajunge la suprafața pământului.

Radiația solară totală care ajunge la suprafața Pământului este parțial reflectată de aceasta. Mărimea reflexiei depinde de reflectivitatea unei anumite zone a suprafeței pământului, așa-numita albedo. Albedo-ul mediu al Pământului este de aproximativ 30%, în timp ce diferența dintre valoarea albedo este de la 7-9% pentru solul negru la 90% pentru zăpada proaspăt căzută. Când este încălzită, suprafața pământului eliberează raze de căldură în atmosferă și își încălzește straturile inferioare. Pe lângă principala sursă de energie termică a atmosferei - căldura suprafeței pământului; căldura pătrunde în atmosferă ca urmare a condensării vaporilor de apă, precum și prin absorbția radiației solare directe.

Încălzirea neuniformă a atmosferei în diferite regiuni ale Pământului provoacă o distribuție inegală a presiunii, ceea ce duce la mișcarea maselor de aer de-a lungul suprafeței Pământului. Masele de aer se deplasează din zone cu presiune ridicată în zone cu presiune scăzută. Această mișcare a maselor de aer se numește de vânt.În anumite condiții, viteza vântului poate fi foarte mare, de până la 30 m/s sau mai mult (mai mult de 30 m/s sunt deja Uragan).

Se numește starea stratului inferior al atmosferei într-un loc dat și la un moment dat vreme. Vremea se caracterizează prin temperatura aerului, precipitații, puterea și direcția vântului, înnorărire, umiditatea aerului și presiunea atmosferică. Vremea este determinată de condițiile de circulație atmosferică și de amplasarea geografică a zonei. Este cel mai stabil la tropice și cel mai variabil la latitudini medii și înalte. Natura vremii și dinamica ei sezonieră depind de climatîn acest teritoriu.

Sub, climat sunt înțelese caracteristicile meteorologice cele mai frecvent repetate pentru o anumită zonă care persistă pe o perioadă lungă de timp. Acestea sunt caracteristici medii pe o perioadă de 100 de ani - temperatură, presiune, precipitații etc. Conceptul de climă (din greacă, klima- înclinare) își are originea în Grecia Antică. Chiar și atunci s-a înțeles că condițiile meteorologice depind de unghiul la care razele soarelui lovesc suprafața Pământului. Condiția principală pentru stabilirea unui anumit climat pe un anumit teritoriu este cantitatea de energie pe unitatea de suprafață. Depinde de radiația solară totală care cade pe suprafața pământului și de albedo-ul acestei suprafețe. Astfel, în regiunea ecuatorului și la poli, temperatura se modifică puțin pe parcursul anului, iar în regiunile subtropicale și latitudini medii intervalul anual de temperatură poate ajunge la 65 °C. Principalele procese de formare a climei sunt schimbul de căldură, schimbul de umiditate și circulația atmosferică. Toate aceste procese au o singură sursă de energie - Soarele.

Atmosfera este o condiție esențială pentru toate formele de viață. Următoarele gaze care alcătuiesc aerul sunt de cea mai mare importanță pentru viața organismelor: oxigen, azot, vapori de apă, dioxid de carbon, ozon. Oxigenul este necesar pentru respirație pentru marea majoritate a organismelor vii. Azotul, absorbit din aer de unele microorganisme, este necesar pentru nutriția minerală a plantelor. Vaporii de apă, care se condensează și cad sub formă de precipitații, sunt sursa de apă pe uscat. Dioxidul de carbon este materialul de pornire pentru procesul de fotosinteză. Ozonul absoarbe radiațiile UV dure dăunătoare organismelor.

Se crede că atmosfera modernă este de origine secundară: s-a format după finalizarea formării planetei în urmă cu aproximativ 4,5 miliarde de ani din gazele eliberate de învelișurile solide ale Pământului. Pe parcursul istoriei geologice a Pământului, atmosfera, sub influența diverșilor factori, a suferit modificări semnificative în compoziția sa.

Dezvoltarea atmosferei depinde de procesele geologice și geochimice care au loc pe Pământ. După apariția vieții pe planeta noastră, adică în urmă cu aproximativ 3,5 miliarde de ani, organismele vii au început să aibă o influență semnificativă asupra dezvoltării atmosferei. O parte semnificativă a gazelor - azot, dioxid de carbon, vapori de apă - au apărut ca urmare a erupțiilor vulcanice. Oxigenul a apărut în urmă cu aproximativ 2 miliarde de ani, ca urmare a activității organismelor fotosintetice care au apărut inițial în apele de suprafață ale oceanului.

Recent, s-au înregistrat schimbări vizibile în atmosfera asociate cu activitatea economică umană activă. Astfel, conform observațiilor, în ultimii 200 de ani s-a înregistrat o creștere semnificativă a concentrației de gaze cu efect de seră: conținutul de dioxid de carbon a crescut de 1,35 ori, metanul - de 2,5 ori. Conținutul multor alte componente variabile din aer a crescut semnificativ.

Schimbările continue ale stării atmosferei - o creștere a concentrației gazelor cu efect de seră, găurile de ozon, poluarea aerului - reprezintă probleme globale de mediu ale vremurilor noastre.

65. FUNCȚIILE ECOLOGICE ALE LITOSFEREI: RESURSA, GEODINAMICĂ, GEOFIZICO-GEOCHIMICĂ

Chiar și în cele mai vechi timpuri, oamenii au învățat să folosească pentru nevoile lor unele dintre resursele litosferei și ale altor învelișuri ale Pământului, ceea ce s-a reflectat în numele perioadelor istorice ale dezvoltării umane: „Epoca de piatră”, „Epoca bronzului”, „ Epoca fierului". Există peste 200 de tipuri diferite de resurse utilizate în prezent. Toate resursele naturale ar trebui să fie clar diferențiate de condițiile naturale.

Resurse naturale- acestea sunt corpuri și forțe ale naturii, care la un anumit nivel de dezvoltare a forțelor productive și a cunoștințelor pot fi folosite pentru a satisface nevoile societății umane sub forma participării directe la activitatea materială.

Sub minerale se referă la formațiunile minerale ale scoarței terestre care pot fi utilizate eficient în activitatea economică umană. Distribuția mineralelor în scoarța terestră este supusă legilor geologice. Resursele litosferei includ combustibil, minereu și minerale nemetalice, precum și energia căldurii interne a Pământului. Astfel, litosfera îndeplinește una dintre cele mai importante funcții pentru umanitate - resursa - furnizând oamenilor aproape toate tipurile de resurse cunoscute.

Pe lângă funcția de resursă, litosfera îndeplinește și o altă funcție importantă - geodinamică. Procesele geologice au loc continuu pe Pământ. Toate procesele geologice se bazează pe diferite surse de energie. Sursa proceselor interne este căldura generată în timpul dezintegrarii radioactive și diferențierii gravitaționale a substanțelor din interiorul Pământului.

Diverse mișcări tectonice ale scoarței terestre sunt asociate cu procese interne, creând principalele forme de relief - munți și câmpii, magmatism, cutremure. Mișcările tectonice se manifestă prin vibrații verticale lente ale scoarței terestre, prin formarea de pliuri de rocă și falii tectonice. Aspectul suprafeței pământului este în continuă schimbare sub influența proceselor litosferice și intraterestre. Putem vedea doar câteva dintre aceste procese cu proprii noștri ochi. Acestea, în special, includ fenomene periculoase precum cutremurele și vulcanismul cauzate de activitatea seismică a proceselor intraterestre.

Diversitatea compoziției chimice și a proprietăților fizice și chimice ale scoarței terestre este următoarea funcție a litosferei - geofizică și geochimică. Pe baza datelor geologice și geochimice la o adâncime de 16 km, a fost calculată compoziția chimică medie a rocilor scoarței terestre: oxigen - 47%, siliciu - 27,5%, aluminiu - 8,6%, fier - 5%, calciu, sodiu, magneziu. și potasiu - 10,5%, toate celelalte elemente reprezintă aproximativ 1,5%, inclusiv titan - 0,6%, carbon - 0,1%, cupru -0,01%, plumb - 0,0016%, aur - 0,0000005%. Este evident că primele opt elemente alcătuiesc aproape 99% din scoarța terestră. Îndeplinirea acestei funcții de către litosferă, nu mai puțin importantă decât cele anterioare, duce la cea mai eficientă utilizare economică a aproape tuturor straturilor litosferei. În special, cel mai valoros în compoziția sa și proprietățile fizice și chimice este stratul subțire superior al scoarței terestre, care are fertilitate naturală și se numește sol.

65. FUNCȚIILE ECOLOGICE ALE LITOSFEREI: RESURSA, GEODINAMICĂ, GEOFIZICO-GEOCHIMICĂ

Chiar și în cele mai vechi timpuri, oamenii au învățat să folosească pentru nevoile lor unele dintre resursele litosferei și ale altor învelișuri ale Pământului, ceea ce s-a reflectat în numele perioadelor istorice ale dezvoltării umane: „Epoca de piatră”, „Epoca bronzului”, „ Epoca fierului". Există peste 200 de tipuri diferite de resurse utilizate în prezent. Toate resursele naturale ar trebui să fie clar diferențiate de condițiile naturale.

Resurse naturale- acestea sunt corpuri și forțe ale naturii, care la un anumit nivel de dezvoltare a forțelor productive și a cunoștințelor pot fi folosite pentru a satisface nevoile societății umane sub forma participării directe la activitatea materială.

Sub minerale se referă la formațiunile minerale ale scoarței terestre care pot fi utilizate eficient în activitatea economică umană. Distribuția mineralelor în scoarța terestră este supusă legilor geologice. Resursele litosferei includ combustibil, minereu și minerale nemetalice, precum și energia căldurii interne a Pământului. Astfel, litosfera îndeplinește una dintre cele mai importante funcții pentru umanitate - resursa - furnizând oamenilor aproape toate tipurile de resurse cunoscute.

Pe lângă funcția de resursă, litosfera îndeplinește și o altă funcție importantă - geodinamică. Procesele geologice au loc continuu pe Pământ. Toate procesele geologice se bazează pe diferite surse de energie. Sursa proceselor interne este căldura generată în timpul dezintegrarii radioactive și diferențierii gravitaționale a substanțelor din interiorul Pământului.

Diverse mișcări tectonice ale scoarței terestre sunt asociate cu procese interne, creând principalele forme de relief - munți și câmpii, magmatism, cutremure. Mișcările tectonice se manifestă prin vibrații verticale lente ale scoarței terestre, prin formarea de pliuri de rocă și falii tectonice. Aspectul suprafeței pământului este în continuă schimbare sub influența proceselor litosferice și intraterestre. Putem vedea doar câteva dintre aceste procese cu proprii noștri ochi. Acestea, în special, includ fenomene periculoase precum cutremurele și vulcanismul cauzate de activitatea seismică a proceselor intraterestre.

Diversitatea compoziției chimice și a proprietăților fizice și chimice ale scoarței terestre este următoarea funcție a litosferei - geofizică și geochimică. Pe baza datelor geologice și geochimice la o adâncime de 16 km, a fost calculată compoziția chimică medie a rocilor scoarței terestre: oxigen - 47%, siliciu - 27,5%, aluminiu - 8,6%, fier - 5%, calciu, sodiu, magneziu. și potasiu - 10,5%, toate celelalte elemente reprezintă aproximativ 1,5%, inclusiv titan - 0,6%, carbon - 0,1%, cupru -0,01%, plumb - 0,0016%, aur - 0,0000005%. Este evident că primele opt elemente alcătuiesc aproape 99% din scoarța terestră. Îndeplinirea acestei funcții de către litosferă, nu mai puțin importantă decât cele anterioare, duce la cea mai eficientă utilizare economică a aproape tuturor straturilor litosferei. În special, cel mai valoros în compoziția sa și proprietățile fizice și chimice este stratul subțire superior al scoarței terestre, care are fertilitate naturală și se numește sol.