Nerastné suroviny litosféry. Poskytovanie minerálnych vôd na území bývalého ZSSR

environmentálna geológia

Téma 2
Ekologické vlastnosti
litosféra (1. časť)

Zdrojovo-ekologická funkcia litosféry a jej premena pod vplyvom technogenézy

Časť 1
ZDROJ ENVIRONMENTÁLNA FUNKCIA
LITOSFÉRA A JEJ PREMENA POD
VPLYV TECHNOGENÉZY

Definícia, význam a štruktúra zdrojovo ekologickej funkcie litosféry

Podľa zdrojovej ekologickej funkcie litosféry chápeme ako
už
zobrazené
predtým,
úlohu
minerál,
organické,
organominerálne zdroje litosféry, ako aj jej geologické
priestor pre život a činnosť bioty ako
biocenóza a ľudské spoločenstvo ako sociálne
štruktúry.
Predmetom štúdia v tomto prístupe sú vlastnosti kompozície a
štruktúry litosféry so všetkými ich zložkami, ktoré ovplyvňujú
možnosť a kvalita existencie bioty, a predmet - poznatky o
zdrojový potenciál litosféry, vhodnosť jej priestoru pre
obývanie bioty (vrátane človeka ako biologického druhu) a
rozvoj ľudstva ako sociálnej štruktúry.
Ekologická funkcia litosféry zaujíma vedúce postavenie,
poloha vo vzťahu ku geodynamickým, geochemickým a
geofyzikálne funkcie. Definuje nielen pohodlie
„živej bioty“, ale aj samotnej možnosti jej existencie a
rozvoj.

Zdroje litosféry potrebné pre život bioty

zdroje litosféry potrebné pre život bioty,
počítajúc do toho
človek
ako
biologické
vyhliadka,
reprezentované štyrmi komponentmi:
horniny obsahujúce prvky
biofilná séria – rozpustné prvky, vit
nevyhnutné pre organizmy a nazývané biogénne
prvky;
kudyurity - minerálna látka kudyurs,
ako minerálna potrava zvierat - litofágy;
stolová soľ;
podzemných vôd.

Biofilné prvky litosféry

Prvky a ich zlúčeniny potrebné pre biotu vo veľkom
množstvá sa nazývajú makrobiogénne (uhlík, kyslík,
dusík, vodík, vápnik, fosfor, síra) a v malých množstvách -
mikrobiogénne.
Pre rastliny sú to Fe, Mg, Si, Zn, B, Si, Mo, CI, V, Ca, ktoré
zabezpečujú funkcie fotosyntézy, metabolizmu dusíka a
metabolická funkcia.
Pre zvieratá sa vyžadujú oba uvedené prvky (okrem
bór) a navyše selén, chróm, nikel, fluór, jód a
cín.
Napriek malým množstvám sú všetky tieto prvky potrebné
pre
životne dôležitá činnosť
biosystémy,
pre
implementáciu
biogeochemické funkcie živej hmoty

Priemerné chemické zloženie bielkovín, tukov a sacharidov, %

Priemerné chemické zloženie rastliny a človeka, % sušiny

Minerálne biogénne komplexy - kudyurity

Litofágia alebo jedenie kameňov ("lithos" - kameň, "phagos" -
požierajúci) je známy už dlho. Vo svete zvierat je tento jav taký
rovnaké obvyklé ako tradičné jedlo.
Okrem potravín a liečivých solí v prírode existuje veľká
skupina hlinitokremičitanových a silikátových minerálov, ktoré sa konzumujú
vtákov, zvierat a ľudí.
-Na svahoch kopcov. Sumatra skladaný zeolit ​​a
tufy, popísané jaskyne s rozmermi 3,5 × 7,5 m, ktoré boli „vyškrabané“
slony, ťažba pemzy z bieleho kameňa (produkt zvetrávania tufov,
obohatený
minerály
s
vysoká
sorpcia
a
vlastnosti výmeny iónov). Tieto vykopávky slonov
používajú sa aj iné zvieratá - orangutany, gibony, jelene a dokonca
bielkoviny.
– V mnohých častiach Afriky existujú celé priemyselné odvetvia
príprava minerálnych jedál. Takže v osade Anfoeda (Ghana)
dvetisíc robotníkov ťaží hlinu a vyrába z nej koláče
na predaj a obyvatelia dediny Uzalla (Nigéria) jedia ročne
400-500 ton "jedlej" hliny.
– V rámci aktívnych tektonických porúch, na ložiskách ropy a plynu a
uhoľné oblasti, kde relatívne
intenzívny odtok CO2 z čriev, vegetácia je výrazne
odlišná od zóny. Je viac „bujnejší“ a „južnejší“.

Povaha litofágie

Litofágia je prirodzenou potrebou voľne žijúcich zvierat
vyrovnávanie zloženia solí v tele, najmä v
obdobia sezónnej zmeny potravín.
Litofágia je založená na litoterapii, zameranej na
regulácia rovnováhy solí v tele. ako menu
zvieratá si vyberajú minerálne zmesi, ktoré majú
vysoká iónová výmena a sorpčné vlastnosti.
Posledne menovaný dostal názov kudyurites v Altai od slova
"kudur" - solonety pôdy, solonchak, solonetz, ktoré
od staroveku používali prvotní pastieri - Altajci, Mongoli,
manjura atď.
V posledných rokoch sa kudyurity používajú ako
prísady do krmiva pre domáce zvieratá, čo je nevyhnutné
zvýšili svoj rast a zlepšili ich fyzickú kondíciu.

Soľ

Kuchynská soľ je typický minerálny útvar,
konzumované biotou a predovšetkým ľuďmi. Smerom k
všetky z nich sú litofágy.
Obyvatelia Zeme ho využívajú v množstve 8-10 kg na osobu za rok.
Z hľadiska zdrojov je táto minerálna formácia
výnimka zo všeobecného pravidla, keďže do určitej miery
patrí do kategórie obnoviteľných zdrojov. stolová soľ
získané buď zo soľanky v zóne ložísk soli, alebo zozbierané v
miesta prirodzeného odparovania slanej morskej vody. Zbohom
prírodné zásoby kuchynskej soli z hľadiska zdrojov špeciálne
nespôsobí alarm.
Treba pripomenúť, že tento nerastný zdroj je pre človeka nevyhnutný
ako biologický druh. Kuchynská soľ niektoré aktivuje
enzýmov, udržuje acidobázickú rovnováhu, it
potrebné na tvorbu žalúdočnej šťavy. Absencia alebo nedostatok
soľ v tele vedie k rôznym poruchám:
krvný tlak, svalové kŕče, búšenie srdca
a ďalšie negatívne dôsledky.
Treba podotknúť, že aj napriek takmer neobmedzeným rezervám
kuchynská soľ, koncom 80. rokov potreba jej obyvateľstva
Severná Eurázia bola spokojná len na 90 %. Rovnaká poloha
sa zachoval do súčasnosti.

Podzemná voda ako zdroj litosféry potrebný pre život bioty

Z týchto pozícií ekologický význam sladkej vody
podzemná voda nevyžaduje žiadne špeciálne vysvetlenie.
V.I.Vernadsky ukázal, že živá hmota počas
len 1 milión rokov prejde cez seba také množstvo
vody, ktorá je objemom a množstvom rovná svetu
oceán.
Pod zemou
voda,
vhodné
pre
pitie
zásobovanie vodou predstavuje 14 % všetkej sladkej vody
planét. Výrazne však prekonávajú
kvality povrchových vôd a na rozdiel od nich
oveľa lepšie chránené pred kontamináciou, obsahujú
mikro a makro prvky potrebné pre telo
človek, nevyžadujú drahé čistenie. presne tak
to určuje ich dôležitosť ako najdôležitejšiu
zdroj zásobovania pitnou vodou, t.j. zaistiť
ľudská voda ako biologický druh.

Zásobovanie podzemnou vodou

V súčasnosti má viac ako 60% miest v Ruskej federácii
centralizované zdroje vody. Z hľadiska zdrojov
využívanie podzemnej vody je hlboko pod potenciálom
príležitostí a predstavuje približne 5 % (pre zásobovanie vodou) potenciálnych zdrojov odhadovaných na 230 km3/rok. Avšak, odhady
platia len pre Rusko ako celok a výrazne sa menia
prechod do jednotlivých regiónov.
Nedostatok pitnej vody je v zásade spôsobený tromi hlavnými
faktory:
– nedostatok dostatočných zdrojov podzemnej vody spôsobený prírodnými príčinami (zóna permafrostu, široký rozvoj relatívne
bezvodé vrstvy - regióny Karélia, Murmansk, Kirov a Astrachaň);
– intenzívne využívanie a vyčerpávanie hlavných zvodnených vrstiev
(Stredný Ural, oblasti veľkých mestských aglomerácií);
– technogénne znečistenie vodonosných vrstiev používaných na
zásobovanie pitnou vodou.

Príklady nedostatku podzemnej vody

Najpôsobivejším príkladom takýchto katastrofických technogénnych vplyvov je artézska panva Plain Krym. Intenzívne využívanie podzemných vôd na zavlažovanie, ako aj
výstavba a uvedenie Severokrymského prieplavu do prevádzky viedlo k salinizácii sladkej podzemnej vody. Viac ako 30
rokoch prevádzky vodonosných vrstiev sa asi 10 km3 sladkej vody stalo brakickou.
Nemožnosť využívania podzemnej vody na zásobovanie domácnosťou a pitnou vodou v dôsledku
znečistenie je zaznamenané na miestach skladovania tuhého domového odpadu. Napríklad v oblasti polygónu
MSW Shcherbinka, Moskovský región Kontaminovaná podzemná voda prekračujúca MPC pre množstvo komponentov v
100-130 krát prenikla do podolsko-myachkovskej zvodnenej vrstvy karbónu. Ako výsledok
V dôsledku toho sa obsah chloridov vo vodách horizontu zvýšil 3-7 krát, sírany sa viac ako zdvojnásobili, bolo zaznamenané
prítomnosť chrómu a kadmia.
Rozvoj ložísk pevných nerastov vedie k vyčerpaniu prevádzkových zásob
podzemnej vody, s čím súvisí nielen výber čerpanej vody na rozvinutom poli, ale aj
so zlyhaním existujúcich odberov podzemnej vody. Najväčšie depresie lieviky
vznikajú v tých prípadoch, keď zvodnené vrstvy s
regionálnej distribúcie. Teda dlhodobá prevádzka (od roku 1956) odvodňovacieho systému okolo
ložiská KMA viedli k uzavretiu prepadových lievikov okolo Lebedinského lomu a bane.
Gubkin. Hladiny kriedovej zvodnenej vrstvy sa znížili o 20-25 m, čo spôsobilo výstavbu
Ďalší Stoilensky lom sa realizoval v prvej etape v prakticky dehydrovaných horninách. AT
V súčasnosti je režim podzemných vôd rozvojového územia narušený pozdĺž vrchnokriedového horizontu v okruhu
40 km a podľa prekambria - v okruhu 80 km, čo spôsobuje, že použitie je ekonomicky nevhodné
podzemných vôd tejto oblasti pre zásobovanie obyvateľstva vodou.

Nerastné suroviny, ich štruktúra a ľudská spoločnosť

Nerastné zdroje sú reprezentované súborom identifikovaných v črevách
akumulácie (ložiská) rôznych minerálov, v ktorých
chemické prvky a minerály, ktoré tvoria, sú v ostro
zvýšená koncentrácia v porovnaní s obsahom clarke v
zemská kôra, ktorá umožňuje
ich priemyselné
použitie.
Všetky prírodné zdroje sú prírodné telá a látky (alebo ich
súbor), ako aj druhy energie, ktoré sa v určitom štádiu vývoja
sa využívajú alebo sa dajú technicky využiť výrobné sily
pre
efektívne
spokojnosť
pestrá
potreby
ľudská spoločnosť.
Štruktúra nerastných surovín je určená účelom ich využitia.
Existuje päť hlavných kategórií nerastných surovín:
– palivo a energia (ropa, kondenzát, horľavý plyn, čierne a hnedé uhlie, urán,
bitúmenová bridlica, rašelina atď.),
železné a legujúce kovy (rudy železa, mangánu, chrómu, titánu, vanádu, volfrámu a
molybdén),
– neželezné kovy (rudy medi, kobaltu, olova, zinku, cínu, hliníka, antimónu a ortuti),
- nekovové minerály (rôzne druhy minerálnych solí (fosfát,
potaš, sodík), stavebné (drvený kameň, žula a piesok) a iné materiály (pôvodné
síra, fluorit, kaolín, baryt, grafit, azbest-chryzotil, magnezit, žiaruvzdorná hlina))
-Podzemná voda.

Schematický diagram využitia prírodných zdrojov litosféry v sfére

Úloha a miesto nerastných surovín v sociálno-ekonomických a environmentálnych otázkach rozvoja materiálnej základne modernej spoločnosti

Úloha a miesto nerastných surovín v sociálno-ekonomických a environmentálnych otázkach rozvoja
materiálna základňa modernej spoločnosti

O zásobách nerastných surovín horných horizontov litosféry

Z analýzy hodnotenia dostupnosti palivových a energetických zdrojov vyplýva, že najviac
ropa je nedostatkový druh paliva, jej osvedčené zásoby stačia podľa rôznych
zdrojov, na 25-48 rokov. Potom sa o 35-64 rokov vyčerpajú zásoby horľavého plynu a uránu. lepšie
situácia je s uhlím, jeho zásoby vo svete sú veľké a bezpečnosť je 218-330 rokov.
Zároveň je potrebné vziať do úvahy, že v globálnej ponuke kvapalných nosičov energie existujú
významné zásoby spojené s produktívnymi ložiskami ropy a plynu na šelfe sveta
oceán. Perspektívy Ruska sú spojené s rozvojom šelfu Arktických morí, kde podľa odhadov
špecialisti obsahujú viac ako 100 miliárd ton uhľovodíkov v ropnom ekvivalente.
Spomedzi železných a legujúcich kovov majú titánové rudy najnižšiu dostupnosť (65
rokov) a volfrámu (od 10 do 84 rokov podľa rôznych zdrojov).
Celosvetová ponuka neželezných kovov je vo všeobecnosti oveľa nižšia ako ponuka železných a
legovanie. Zásoby kobaltu, olova, zinku, cínu, antimónu a ortuti vydržia na 10-35 rokov.
Zásoby Ruska zásobami medi, niklu, olova sú 58-89% a antimón - iba 17-18%
od svetového priemeru. V tomto kontexte sú zásoby hliníka výnimkou: s prúdom
úroveň spotreby a produkcie jej zásob vystačí na ďalších 350 rokov.
Globálne zdroje nekovových nerastov sú priemerné
50-100 rokov a viac. Najvzácnejší je chryzotilový azbest (svetová ponuka 54
rokov) a fluorit (svet 42 rokov).

Svetové vybavenie ľudskej spoločnosti nerastnými zdrojmi

Odber sladkej podzemnej vody v hlavných ekonomických regiónoch Ruska v km3/rok k 1.1.1992

1 - celkom;
2 - domácnosť a pitie
dodávka vody;
3 - baňa a lom
drenáž;
4 - vypúšťanie vody bez
použitie (strata
voda pri
preprava, skládkovanie
voda zo studne,
samovypúšťanie zo studní,
odvodnenie prehrádzok
vody);
5 - technické
dodávka vody;
6 - zavlažovanie pôdy a
zalievanie pasienkov

Podzemná voda ako zdroj litosféry

Dostupnosť zdrojov podzemnej vody v Rusku ako celku je pomerne vysoká. V spojení s
osobitne dôležité, poďme sa podrobnejšie zaoberať poskytovaním čerstvých,
minerálne, termálne a priemyselné vody.
Čerstvé podzemné vody. V súlade s GOST 2874-82 medzi ne patria podzemné vody
so sušinou do 1 g/dm3 (v niektorých prípadoch do 1,5 g/dm3).
Pri výpočte dostupnosti zdrojov podzemnej vody nenárokované
zásoby podzemnej vody, vypracované na 50 rokov. Ak teda predpokladáme, že
v priebehu nasledujúcich 50 rokov sa celkový odber podzemných vôd zdvojnásobí a dosiahne
približne 35-40 km3/rok, možno predpokladať, že celkové prevádzkové zdroje
podzemných vôd v Rusku, čo je v dôsledku výberu asi 230 km3 / rok
neobnoviteľné zásoby sa znížia o cca 15-20 km3/rok.
Niet pochýb o tom, že väčšina čerstvej podzemnej vody sa využíva na pitnú vodu.
dodávka vody. Určitý podiel sladkej podzemnej vody sa však vynakladá na technické
potreby, zavlažovanie ornej pôdy a zavlažovanie pasienkov.

Poskytovanie minerálnych vôd na území bývalého ZSSR

Termálne vody

Termálne vody sú obmedzené podzemné vody
prírodné kolektory geotermálnej energie a prezentované
prírodné nosiče tepla (voda, para a zmesi pary a vody).
Pre praktické využitie termálne vody
sú rozdelené do niekoľkých tried:
– nízkopotenciál (s teplotou ohrevu 20-100°C)
potreby vykurovania,
- stredný potenciál - na dodávku tepla,
– vysoký potenciál (viac na výrobu energie.
sa používajú
pre
Termálne vody s vyššou teplotou (150-350°C) v dôsledku
technické ťažkosti pri ich manipulácii zatiaľ nenašli svoje uplatnenie.
Zásoby Ruska zásobami termálnej vody sú veľmi vysoké. Od generála
množstvo hlbokého tepla uvoľneného termálnymi prameňmi v
atmosfére, 86% pripadá na región Kuril-Kamčatka, asi 7% - na
región Bajkalskej trhliny a len 8 % do všetkých ostatných mobilných regiónov
kontinentálnej kôry.
Environmentálne aspekty rozvoja geotermálnych zdrojov sú spojené s
pravdepodobnosť tepelnej a chemickej kontaminácie povrchových vrstiev
litosféra, keďže termálne vody okrem vysokej teploty,
sa vyznačujú aj zvýšenou mineralizáciou. Aby sa tomu zabránilo
znečistenia, bola vyvinutá technológia na využívanie vodonosných vrstiev s
opätovné vtláčanie použitých termálnych vôd do nich.

priemyselná voda

Priemyselné vody zahŕňajú vysoko mineralizované podzemné vody hlbokých (15003000 m) zvodnených vrstiev. Z nich sa v priemyselnom meradle dostávajú prvky ako napr
sodík, chlór, bór, jód, bróm, lítium alebo ich zlúčeniny (napríklad kuchynská soľ).
Záujem o priemyselné využitie hlbokých zvodnených vôd as
nerastných surovín je determinovaná rozšírením potreby vzácnych prvkov v rôznych
priemyslu a vyčerpávanie tradičných rudných surovín. Vo svete
extrahované z priemyselných vôd 90% z celkovej produkcie brómu, 85% - jód, 30% - varenie
soľ, sulfid sodný, lítium, 25% - horčík, bróm atď.
Zásobovanie Ruska podzemnými priemyselnými vodami je dosť vysoké. Sú ako
spravidla obmedzené na hlboké časti veľkých artézskych kotlín atď.
perspektívne pre jódové a brómové oblasti v rámci východoeurópskych, západosibírskych a
Oblasti sibírskej plošiny.
Environmentálne aspekty rozvoja priemyselných vôd sú spojené s problémom zneškodňovania
odpadových vôd a pravdepodobnosť kontaminácie hostiteľských hornín a denného povrchu v
ich ťažbu a spracovanie.

Definícia a štruktúra zdrojov geologického priestoru

Prostriedky zdrojov geologického priestoru
geologický priestor potrebný na osídlenie a
existenciu bioty vrátane života a aktivity
osoba.
Vo všeobecnej systematike ekologických funkcií litosféry štruktúra
zdroje geologického priestoru zahŕňajú: biotop bioty,
miesto ľudského osídlenia, nádoba zeme a podzemia
zariadenia, miesto zakopania a uloženia odpadu vr
vysoko toxické a rádioaktívne.
Iný prístup k štruktúrovaniu zdrojov geologického priestoru
je založený na prístupe, ktorý nám umožňuje považovať litosféru za
biotopov a osídlenia rôznych zástupcov flóry a
fauna, vrátane človeka ako biologického druhu, a ako
priestor aktívne rozvíjaný ľudstvom ako spoločenský
štruktúru.

Všeobecná štruktúra zdrojov geologického priestoru

Zdroje geologického priestoru a rozšírenie inžiniersko-hospodárskych aktivít ľudstva

Pri posudzovaní litosféry ako inžinierskeho a ekonomického prostredia
ľudskej činnosti sa jasne rozlišujú dva spôsoby odhadu zdrojov
geologický priestor: hodnotenie „areálneho“ povrchového zdroja
litosférický priestor a posúdenie zdroja podzemného geologického
priestor pre rôzne typy jeho rozvoja. V každom prípade môže existovať
veľa možností hodnotenia vo vzťahu k rôznym druhom inžinierskych činností.
Prvé z nich – „areálne“ zdroje geologického priestoru sa už stali
obrovský deficit. V súčasnosti ľudstvo ovláda asi 56%
zemského povrchu s tendenciou k ďalšiemu zvyšovaniu tohto procesu. A keď
pre množstvo krajín s veľkými pôdnymi zdrojmi problém lokalizácie
priemyselné, poľnohospodárske a bytové zariadenia sa zatiaľ neprejavili akútnym
relevantné, potom pre malé štáty s veľkým počtom obyvateľov
populácie sa stal najdôležitejším environmentálnym faktorom soc
rozvoj.
Najvýraznejším príkladom je Japonsko, ktoré je nútené prispôsobiť sa
priemyselné zariadenia a rekreačné oblasti na pokrytie pobrežných častí mora
vodné plochy a realizovať výstavbu na hromadných pôdach.

Zdroje geologického priestoru a urbanizácia

Zvlášť akútna, a to aj v relatívne prosperujúcej z hľadiska celkového územného
bezpečnosti krajín, je tu otázka nedostatku priestoru v mestských oblastiach. Ako
Spravidla to platí pre hlavné mestá a veľké priemyselné centrá.
O tempe urbanizácie výrečne hovoria nasledujúce čísla: na začiatku 19. stor. v mestách sveta
žilo 29,3 milióna ľudí (3 % svetovej populácie), do roku 1900 - 224,4 milióna (13,6 %), do roku 1950 - 729 mil.
(28,8%), do roku 1980 - 1821 miliónov (41,1%), do roku 1990 - 2261 miliónov (41%).
Mestská populácia Ruskej federácie bola začiatkom roku 1990 asi 74%.
Podiel mestského obyvateľstva v Európe je viac ako 73 %, v Ázii - 31, Afrike - 32, sev.
Amerika – 75, Latinská Amerika – 72, Austrália a Oceánia – 71 %.
Celkovo je na svete viac ako 220 miliónov miest (viac ako 1 milión obyvateľov), najväčšie z
z toho - Mexico City (9,8 milióna). Vo Veľkom Londýne žije 6,8 milióna ľudí
s rozlohou viac ako 1800 km2 žije v Moskve na ploche 1000 km2 asi 9 miliónov ľudí.
Pri takejto hustote obyvateľstva sa vytvára špecifický zdrojový obraz, v ktorom as
sa začínajú uvažovať o územiach vhodných na rozvoj so zložitými inžiniersko-geologickými a environmentálnymi podmienkami (územia bývalých skládok odpadov, skládok škvarov a pod.).

Zdroje geologického priestoru a komplexné občianske a priemyselné zariadenia

Zdroje geologického priestoru pre umiestnenie najkomplexnejších
inžinierske stavby, ktoré vyvíjajú vysoký tlak na zem (0,5 MPa
a ďalšie), najmä objekty ako tepelné elektrárne (TPP),
železiarne, televízne veže, mrakodrapy, sú definované
prítomnosť priaznivých inžinierskych a geologických podmienok v oblasti
navrhovaná konštrukcia. Tieto štruktúry, vzhľadom na ich špecifickosť, ako
sa spravidla nachádzajú v dobre rozvinutých územiach, často v rámci
v meste alebo v jeho blízkom okolí. Toto predstavuje špeciálne
požiadavky na ich stabilitu a bezpečnosť nielen zo strany strojárstva, ale aj z
ekologické pozície.
Problém hlavného zdroja (ako aj geochemického životného prostredia),
súvisí s TPP - umiestňovanie skládok popola, čo je blízko k problému
likvidácia odpadu z ťažobného a spracovateľského priemyslu
priemysel diskutovaný nižšie.
Hlavné obmedzenia pri výbere lokality pre jadrovú energiu
elektrárne (JE):
– vysoká seizmicita (viac ako 8 bodov na stupnici MSK-64);
– prítomnosť hrubých (viac ako 45 m) vrstiev klesajúcich, vo vode rozpustných a
skvapalnenie pôdy;
– prítomnosť aktívnych zlomov, krasových a iných potenciálne nebezpečných
exogénne geologické procesy;
– vysoká hladina podzemnej vody (menej ako 3 m);
– prítomnosť dobre filtrujúcich pôd a pôd s nízkou sorpciou
s kapacitou viac ako 10 m.
Hlavným environmentálnym rizikom jadrových elektrární je možnosť
rádioaktívne zamorenie veľkých oblastí v núdzových situáciách.
Tieto územia vypadnú z akéhokoľvek využitia stovkami, ba tisíckami
rokov.

Zdroje geologického priestoru a hydrotechnické stavby

Výrazné špecifikum z hľadiska
nevyhnutné
zdroj
geologické
priestor
má
hydrotechnické
výstavby. Vesmírne zdroje ako prvé
obrat je určený prítomnosťou vodných tokov a
lokality s priaznivými inžiniersko-geologickými podmienkami na nich.
Významná hydrotechnická stavba v
významný
opatrenie
vyčerpaný
zdroj
geologický priestor vhodný na
tieto ciele aj v Rusku bohatom na vodu a
územných zdrojov.
Tok mnohých veľkých riek našej krajiny
regulované.

Inundačné územia a počet premiestnených objektov pre jednotlivé veľké nádrže bývalého ZSSR

Zdroje geologického priestoru banských regiónov

Zdroje geologického priestoru banských regiónov
Akútnym problémom je nedostatok geologického priestoru v oblastiach rozvoja
ťažobný a ťažobný a spracovateľský priemysel.
Najpriestrannejší vo vzťahu k odcudzeniu prírodného geologického
priestor sú podniky uhoľného priemyslu: produkcia 1 milión ton
paliva je sprevádzané odcudzením v priemere asi 8 hektárov pôdy.
V banských oblastiach výrazné narušenie územného
zdroj sa vyskytuje v dôsledku poklesu zemského povrchu nad zemou
diela. Hodnoty usadzovania dosahujú v moskovskej uhoľnej panve 3
m na ploche km2, v Donbase - 7 m na ploche viac ako 20 km2. Môžu zrážky
pokračovať 20 rokov a niekedy zlyhať.
Výrazné poškodenie zdrojového potenciálu území spôsobuje zmenu
hydrogeologické pomery v dôsledku odvodňovania zvodnenej vrstvy, baňa
a drenáž lomu. Tvorba veľkých depresií
oblasť do 300 km2 môže nielen porušiť prijatý systém
zásobovanie územia vodou a vedú k poklesu zemského povrchu, ale aj
spôsobiť aktiváciu krasových, sufóznych a poruchových procesov.

Zdroje geologického priestoru a likvidácia odpadových produktov ľudskej spoločnosti

Rozmanitosť odpadových produktov ľudskej komunity zaberá obrovské množstvo
oblasť. Len v Rusku je ich celková plocha k roku 1997 viac ako 500 tisíc hektárov a
negatívny vplyv odpadov na životné prostredie sa v území prejavuje 10-krát
presahujúce určenú oblasť.
Väčšina odpadu aktívne interaguje s prostredím (litosféra,
atmosféra, hydrosféra a biosféra). Trvanie „agresívneho“ (aktívneho)
existencia odpadu závisí od jeho zloženia. Počas skladovania prechádza všetok odpad
zmeny v dôsledku oboch vnútorných fyzikálno-chemických procesov a
vplyv vonkajších podmienok. V dôsledku toho na skládkach na skladovanie a likvidáciu odpadu
môžu vznikať nové látky nebezpečné pre životné prostredie, ktoré pri preniknutí do
litosféra bude predstavovať vážnu hrozbu pre biotu.
Mestá sú najväčšími producentmi odpadu. Štatistiky ukazujú, že v
podmienky modernej techniky s vyšším stupňom ekonomického rozvoja
krajín v rámci svojich hraníc a väčšie množstvo odpadu na obyvateľa.
Priemerná miera akumulácie odpadu vo vyspelých krajinách sa pohybuje od 150-170 (Poľsko) až
700-1100 kg/osoba za rok (USA). Moskva ročne vyprodukuje 2,5 milióna ton pevného domáceho produktu
odpadu (TKO), a priemerná miera „produkcie“ TKO na osobu a rok dosahuje
približne 1 m3 objemu a 200 kg hmotnosti (pre veľké mestá sa odporúča norma
1,07 m3/os v roku).

Klasifikácia odpadu podľa pôvodu

Polomer negatívneho vplyvu skládok tuhého komunálneho odpadu

Hlavné aspekty vplyvu skládok pevného odpadu na zložky životného prostredia a človeka

Polomery negatívneho vplyvu skládok na ukladanie odpadov z ťažobného a ťažobného a spracovateľského priemyslu

Polomery negatívneho vplyvu polygónov
skladovanie odpadu z ťažobného a spracovateľského priemyslu

Ľudia v staroveku sa naučili využívať niektoré z týchto zdrojov pre svoje potreby, čo našlo svoje vyjadrenie v názvoch historických období vývoja ľudstva: „doba kamenná“, „doba bronzová“, „doba železná“. Dnes sa využíva viac ako 200 rôznych druhov nerastných surovín. Podľa obrazného vyjadrenia akademika A.E. Fersmana (1883–1945) je teraz celý periodický systém Mendelejeva položený k nohám ľudstva.

Minerály sú minerálne útvary zemskej kôry, ktoré sa dajú efektívne využiť v hospodárstve, akumulácie nerastov tvoria ložiská a pri veľkých plochách rozšírenia - bazény.

Rozloženie minerálov v zemskej kôre podlieha geologickým (tektonickým) vzorom (tabuľka 7.4).

Palivové minerály sú sedimentárneho pôvodu a zvyčajne sprevádzajú pokryv starých plošín a ich vnútorné a okrajové korytá. Takže názov „bazén“ celkom presne odráža ich pôvod – „morský bazén“.

Na celom svete je známych viac ako 3 600. uhlia panvy a ložiská, ktoré spolu zaberajú 15 % rozlohy zeme. Hlavná časť zásob uhlia pripadá na Áziu, Severnú Ameriku a Európu a je sústredená v desiatich najväčších panvách Číny, USA, Ruska, Indie a Nemecka.

olejové a plynové ložisko Preskúmaných bolo viac ako 600 panví, rozpracovaných je 450. Celkový počet ropných polí dosahuje 35 tis.. Hlavné zásoby sa nachádzajú na severnej pologuli a sú to druhohorné ložiská. Hlavná časť týchto zásob je sústredená aj v malom počte najväčších povodí Saudskej Arábie, USA, Ruska a Iránu.

ruda minerály sú zvyčajne obmedzené na základy (štíty) starovekých platforiem, ako aj na zvrásnené oblasti. V takýchto oblastiach často tvoria obrovské rudné (metalogénne) pásy, spojené svojím pôvodom s hlbokými zlommi v zemskej kôre. Zdroje geotermálnej energie sú obzvlášť veľké v krajinách a regiónoch so zvýšenou seizmickou a sopečnou aktivitou (Island, Taliansko, Nový Zéland, Filipíny, Mexiko, Kamčatka a severný Kaukaz v Rusku, Kalifornia v USA).

Pre ekonomický rozvoj sú najvýhodnejšie územné kombinácie (akumulácie) nerastných surovín, ktoré uľahčujú zložité spracovanie surovín.

Ťažba nerastných surovín ZATVORENÉ(baňa) metóda v celosvetovom meradle sa vykonáva v zahraničnej Európe, európskej časti Ruska, USA, kde sú už značne rozvinuté mnohé ložiská a panvy nachádzajúce sa v horných vrstvách zemskej kôry.

Ak sa minerály vyskytujú v hĺbke 20–30 m, je výhodnejšie odstrániť hornú vrstvu horniny buldozérom a ťažiť OTVORENÉ spôsobom. Napríklad železná ruda sa ťaží v povrchovej jame v Kurskej oblasti, uhlie v niektorých ložiskách na Sibíri.

Pokiaľ ide o zásoby a produkciu mnohých nerastných surovín, Rusko zaujíma jedno z prvých miest na svete (plyn, uhlie, ropa, železná ruda, diamanty).

V tabuľke. 7.4 ukazuje vzťah medzi štruktúrou zemskej kôry, topografiou a distribúciou minerálov.

Tabuľka 7.4

Ložiská nerastov v závislosti od štruktúry a návratnosti časti zemskej kôry a tvarov terénu

Hydrosféra

Hydrosféra(z gréčtiny. hydro- voda a sphaira- guľa) - vodná škrupina Zeme, ktorá je kombináciou oceánov, morí a kontinentálnych vodných nádrží - riek, jazier, močiarov atď., podzemných vôd, ľadovcov a snehových pokrývok.

Predpokladá sa, že vodná škrupina Zeme sa vytvorila na začiatku archeánu, to znamená približne pred 3800 miliónmi rokov. Počas tohto obdobia histórie Zeme bola na našej planéte stanovená teplota, pri ktorej mohla byť voda z veľkej časti v tekutom stave agregácie.

Voda ako látka má jedinečné vlastnosti, medzi ktoré patria:

♦ schopnosť rozpúšťať veľmi veľa látok;

♦ vysoká tepelná kapacita;

♦ byť v kvapalnom stave v teplotnom rozsahu od 0 do 100 °C;

♦ väčšia ľahkosť vody v pevnom skupenstve (ľad) ako v kvapalnom skupenstve.

Jedinečné vlastnosti vody jej umožnili zohrávať dôležitú úlohu v evolučných procesoch prebiehajúcich v povrchových vrstvách zemskej kôry, v obehu hmoty v prírode a byť podmienkou pre vznik a rozvoj života na Zemi. Voda začína plniť svoje geologické a biologické funkcie v histórii Zeme po vytvorení hydrosféry.

Hydrosféra pozostáva z povrchovej a podzemnej vody. povrchová voda hydrosféry pokrývajú 70,8 % zemského povrchu. Ich celkový objem dosahuje 1370,3 milióna km 3, čo je 1/800 celkového objemu planéty a hmotnosť sa odhaduje na 1,4 h 1018 ton.Povrchové vody, teda vody pokrývajúce pevninu, zahŕňajú Svetový oceán, kontinentálne vody panvy a kontinentálny ľad.

Svetový oceán zahŕňa všetky moria a oceány Zeme.

Moria a oceány pokrývajú 3/4 povrchu pevniny, čiže 361,1 milióna km2. Väčšina povrchovej vody je sústredená vo svetovom oceáne – 98 %. Svetový oceán je podmienečne rozdelený na štyri oceány: Atlantický, Tichý, Indický a Arktický. Predpokladá sa, že súčasná hladina oceánu vznikla asi pred 7000 rokmi. Podľa geologických štúdií kolísanie hladiny oceánov za posledných 200 miliónov rokov nepresiahlo 100 m.

Voda v oceánoch je slaná. Priemerný obsah soli je asi 3,5 % hmotnosti alebo 35 g/l. Ich kvalitatívne zloženie je nasledovné: z katiónov prevládajú Na +, Mg 2+, K +, Ca 2+, anióny - Cl -, SO 4 2-, Br -, CO 3 2-, F -. Predpokladá sa, že zloženie soli v oceánoch zostalo konštantné od paleozoickej éry - v čase, keď sa život začal rozvíjať na súši, teda asi 400 miliónov rokov.

Kontinentálne vodné nádrže sú rieky, jazerá, močiare, nádrže. Ich vody tvoria 0,35 % z celkovej hmotnosti povrchových vôd hydrosféry. Niektoré kontinentálne nádrže - jazerá - obsahujú slanú vodu. Tieto jazerá sú buď vulkanického pôvodu, alebo sú to izolované pozostatky dávnych morí, alebo vznikli v oblasti hustých ložísk rozpustných solí. Väčšinou sú však kontinentálne vodné útvary čerstvé.

Sladká voda otvorených nádrží obsahuje aj rozpustné soli, ale v malom množstve. Podľa obsahu rozpustených solí sa sladká voda delí na mäkkú a tvrdú. Čím menej solí je rozpustených vo vode, tým je mäkšia. Najtvrdšia sladká voda obsahuje soli nie viac ako 0,005 % hmotnosti alebo 0,5 g/l.

kontinentálny ľad tvoria 1,65 % celkovej hmotnosti povrchových vôd hydrosféry, 99 % ľadu je v Antarktíde a Grónsku. Celková hmotnosť snehu a ľadu na Zemi sa odhaduje na 0,0004 % hmotnosti našej planéty. To stačí na pokrytie celého povrchu planéty vrstvou ľadu s hrúbkou 53 m. Podľa výpočtov, ak sa táto hmota roztopí, hladina oceánu stúpne o 64 m.

Chemické zloženie povrchových vôd hydrosféry je približne rovnaké ako priemerné zloženie morskej vody. Z chemických prvkov hmotnostne prevláda kyslík (85,8 %) a vodík (10,7 %). Povrchové vody obsahujú významné množstvo chlóru (1,9 %) a sodíka (1,1 %). Výrazne vyšší ako v zemskej kôre je zaznamenaný obsah síry a brómu.

Hydrosféra podzemnej vody obsahujú hlavný zdroj čerstvej vody. Predpokladá sa, že celkový objem podzemnej vody je približne 28,5 miliardy km 3 . To je takmer 15-krát viac ako v oceánoch. Predpokladá sa, že podzemná voda je hlavnou nádržou, ktorá dopĺňa všetky povrchové vodné útvary. Podzemnú hydrosféru možno rozdeliť do piatich zón.

Kryozón.Ľadová oblasť. Zóna pokrýva polárne oblasti. Jeho hrúbka sa odhaduje na 1 km.

zóna tekutej vody. Pokrýva takmer celú zemskú kôru.

Zóna parnej vody obmedzená na hĺbku 160 km. Predpokladá sa, že voda v tejto zóne má teplotu 450 °C až 700 °C a je pod tlakom do 5 GPa.

Nižšie, v hĺbke až 270 km, je zóna monomérnych molekúl vody. Pokrýva vrstvy vody s teplotou od 700 °C do 1000 °C a tlakom do 10 GPa.

Hustá vodná zóna siaha pravdepodobne do hĺbky 3000 km a obopína celý zemský plášť. Teplota vody v tejto zóne sa odhaduje v rozmedzí od 1000° do 4000°C a tlak do 120 GPa. Voda za takýchto podmienok je úplne ionizovaná.

Hydrosféra Zeme plní dôležité funkcie: reguluje teplotu planéty, zabezpečuje obeh látok, je neoddeliteľnou súčasťou biosféry.

Priamy vplyv na regulácia teploty Povrchové vrstvy Zeme zabezpečuje hydrosféra vďaka jednej z dôležitých vlastností vody – vysokej tepelnej kapacite. Z tohto dôvodu povrchové vody akumulujú slnečnú energiu a potom ju pomaly uvoľňujú do okolitého priestoru. K vyrovnávaniu teplôt na povrchu Zeme dochádza výlučne v dôsledku kolobehu vody. Sneh a ľad majú navyše veľmi vysokú odrazivosť: o 30 % prevyšuje priemer pre zemský povrch. Preto je na póloch rozdiel medzi absorbovanou a emitovanou energiou vždy záporný, to znamená, že energia absorbovaná povrchom je menšia ako energia emitovaná. Takto dochádza k termoregulácii planéty.

Bezpečnosť bicyklovanie je ďalšou dôležitou funkciou hydrosféry.

Hydrosféra je v neustálej interakcii s atmosférou, zemskou kôrou a biosférou. Voda hydrosféry v sebe rozpúšťa vzduch, koncentruje kyslík, ktorý ďalej využívajú vodné živé organizmy. Oxid uhličitý vo vzduchu, ktorý vzniká najmä v dôsledku dýchania živých organizmov, spaľovania paliva a sopečných erupcií, má vysokú rozpustnosť vo vode a hromadí sa v hydrosfére. Hydrosféra rozpúšťa aj ťažké inertné plyny – xenón a kryptón, ktorých obsah vo vode je vyšší ako vo vzduchu.

Vody hydrosféry, ktoré sa vyparujú, vstupujú do atmosféry a vypadávajú vo forme zrážok, ktoré prenikajú do skál a ničia ich. Voda sa teda zúčastňuje procesov zvetrávanie skaly. Úlomky hornín sú unášané tečúcimi vodami do riek a potom do morí a oceánov alebo do uzavretých kontinentálnych nádrží a postupne sa ukladajú na dne. Tieto usadeniny sa následne menia na sedimentárne horniny.

Predpokladá sa, že hlavné katióny morskej vody – katióny sodíka, horčíka, draslíka, vápnika – vznikli v dôsledku zvetrávania hornín a následného odstraňovania produktov zvetrávania riekami do mora. Najdôležitejšie anióny morskej vody - anióny chlóru, brómu, fluóru, síranový ión a uhličitanový ión pochádzajú pravdepodobne z atmosféry a súvisia so sopečnou činnosťou.

Časť rozpustných solí sa systematicky odstraňuje zo zloženia hydrosféry ich zrážaním. Napríklad, keď uhličitanové ióny rozpustené vo vode interagujú s katiónmi vápnika a horčíka, vytvárajú sa nerozpustné soli, ktoré klesajú na dno vo forme uhličitanových sedimentárnych hornín. Organizmy obývajúce hydrosféru hrajú dôležitú úlohu pri zrážaní niektorých solí. Z morskej vody extrahujú jednotlivé katióny a anióny, koncentrujú ich vo svojich kostrách a schránkach vo forme uhličitanov, silikátov, fosforečnanov a iných zlúčenín. Po smrti organizmov sa ich tvrdé schránky hromadia na morskom dne a vytvárajú hrubé vrstvy vápencov, fosforitov a rôznych kremičitých hornín. Prevažná väčšina sedimentárnych hornín a takých cenných minerálov ako ropa, uhlie, bauxity, rôzne soli atď., vznikla v minulých geologických obdobiach v rôznych nádržiach hydrosféry. Zistilo sa, že aj tie najstaršie horniny, ktorých absolútny vek dosahuje asi 1,8 miliardy rokov, sú vysoko zmenené sedimenty vytvorené vo vodnom prostredí. Voda sa využíva aj v procese fotosyntézy, pri ktorej vznikajú organické látky a kyslík.

Asi pred 3 500 miliónmi rokov život na Zemi vznikol v hydrosfére. Evolúcia organizmov pokračovala výlučne vo vodnom prostredí až do začiatku paleozoickej éry, kedy asi pred 400 miliónmi rokov začala postupná migrácia živočíšnych a rastlinných organizmov na súš. V tomto ohľade sa hydrosféra považuje za súčasť biosféry. (biosféra- sféra života, oblasť, kde žijú živé organizmy).

Živé organizmy sú v hydrosfére veľmi nerovnomerne rozmiestnené. Počet a rozmanitosť živých organizmov v určitých oblastiach povrchových vôd je determinovaná mnohými faktormi, vrátane komplexu environmentálnych faktorov: teplota, slanosť vody, osvetlenie a tlak. S rastúcou hĺbkou sa zvyšuje obmedzujúci účinok osvetlenia a tlaku: množstvo prichádzajúceho svetla prudko klesá a tlak je naopak veľmi vysoký. Takže v moriach a oceánoch sú obývané hlavne prímorské zóny, to znamená zóny nie hlbšie ako 200 m, najviac ohrievané slnečnými lúčmi.

Pri opise funkcií hydrosféry na našej planéte V. I. Vernadsky poznamenal: „Voda určuje a vytvára celú biosféru. Vytvára hlavné znaky zemskej kôry, až po magmatický obal.

Atmosféra

Atmosféra(z gréčtiny. atmosféru para, odparovanie a sphaira- guľa) - škrupina Zeme pozostávajúca zo vzduchu.

Časť vzduchu zahŕňa množstvo plynov a častíc pevných a kvapalných nečistôt v nich suspendovaných - aerosólov. Hmotnosť atmosféry sa odhaduje na 5,157 × 10 15 ton Vzduchový stĺpec vyvíja tlak na zemský povrch: priemerný atmosférický tlak na hladine mora je 1013,25 hPa alebo 760 mm Hg. čl. Tlak 760 mm Hg. čl. rovná sa mimosystémovej jednotke tlaku - 1 atmosféra (1 atm.). Priemerná teplota vzduchu na zemskom povrchu je 15 °C, pričom teploty sa pohybujú od približne 57 °C v subtropických púšťach do -89 °C v Antarktíde.

Atmosféra nie je jednotná. Existujú tieto vrstvy atmosféry: troposféra, stratosféra, mezosféra, termosféra a exosféra, ktoré sa líšia vlastnosťami rozloženia teploty, hustoty vzduchu a niektorých ďalších parametrov. Oblasti atmosféry, ktoré zaujímajú medziľahlú polohu medzi týmito vrstvami, sa nazývajú tropopauza, stratopauza a mezopauza.

Troposféra- spodná vrstva atmosféry s výškou 8-10 km v polárnych šírkach a do 16-18 km v trópoch. Troposféra sa vyznačuje poklesom teploty vzduchu s výškou - so vzdialenosťou od zemského povrchu na každý kilometer klesá teplota asi o 6°C. Hustota vzduchu rýchlo klesá. Asi 80% celkovej hmotnosti atmosféry je sústredených v troposfére.

Stratosféra nachádza sa v priemerných nadmorských výškach od 10–15 km do 50–55 km od povrchu Zeme. Stratosféru charakterizuje zvyšovanie teploty s výškou. Nárast teploty je spôsobený absorpciou krátkovlnného žiarenia zo Slnka, predovšetkým UV (ultrafialových) lúčov, ozónom v tejto vrstve atmosféry. Zároveň sa v spodnej časti stratosféry, do úrovne asi 20 km, teplota s výškou mení len málo a môže aj mierne klesať. Vyššie začína teplota stúpať, najskôr pomaly, ale oveľa rýchlejšie z úrovne 34–36 km. V hornej časti stratosféry, v nadmorskej výške 50–55 km, teplota dosahuje 260270 K.

mezosféra- vrstva atmosféry nachádzajúca sa vo výškach 55–85 km. V mezosfére teplota vzduchu klesá s rastúcou nadmorskou výškou, z približne 270 K na dolnej hranici na 200 K na hornej hranici.

Termosféra sa rozprestiera vo výškach od asi 85 km do 250 km od povrchu Zeme a vyznačuje sa rýchlym nárastom teploty vzduchu, dosahujúcou 800-1200 K vo výške 250 km. meteory sa tu spomalia a zhoria. Termosféra teda plní funkciu ochrannej vrstvy Zeme.

Nad troposférou je exosféra, ktorého horná hranica je podmienená a vyznačuje sa výškou asi 1000 km nad povrchom Zeme. Z exosféry sú atmosférické plyny rozptýlené do svetového priestoru. Dochádza teda k postupnému prechodu z atmosféry do medziplanetárneho priestoru.

Atmosférický vzduch v blízkosti zemského povrchu pozostáva z rôznych plynov, najmä dusíka (78,1 % objemu) a kyslíka (20,9 % objemu). Zloženie vzduchu v malom množstve zahŕňa aj tieto plyny: argón, oxid uhličitý, hélium, ozón, radón, vodná para. Okrem toho môže vzduch obsahovať rôzne premenlivé zložky: oxidy dusíka, amoniak atď.

Okrem plynov obsahuje vzduch atmosférický aerosól,čo sú veľmi jemné pevné a kvapalné častice suspendované vo vzduchu. Aerosól sa tvorí v procese životnej činnosti organizmov, ľudskej ekonomickej činnosti, sopečných erupcií, stúpania prachu z povrchu planéty az kozmického prachu vstupujúceho do hornej atmosféry.

Zloženie atmosférického vzduchu do výšky asi 100 km je vo všeobecnosti v čase konštantné a homogénne v rôznych oblastiach Zeme. Zároveň obsah premenlivých plynných zložiek a aerosólov nie je rovnaký. Vo vzdialenosti nad 100 – 110 km sa molekuly kyslíka, oxidu uhličitého a vody čiastočne rozkladajú. Vo výške okolo 1000 km začínajú prevládať ľahké plyny – hélium a vodík a ešte vyššie sa zemská atmosféra postupne mení na medziplanetárny plyn.

vodná para je dôležitou zložkou vzduchu. Do atmosféry sa dostáva vyparovaním z povrchu vody a vlhkej pôdy, ako aj transpiráciou rastlinami. Relatívny obsah vodnej pary vo vzduchu sa pohybuje v blízkosti zemského povrchu od 2,6 % v trópoch po 0,2 % v polárnych šírkach. So vzdialenosťou od povrchu Zeme množstvo vodnej pary v atmosférickom vzduchu rýchlo klesá a už vo výške 1,5–2 km klesá na polovicu. V troposfére, keď teplota klesá, vodná para kondenzuje. Pri kondenzácii vodnej pary vznikajú oblaky, z ktorých padajú zrážky vo forme dažďa, snehu, krúp. Množstvo zrážok, ktoré spadne na Zem, sa rovná množstvu vody vyparenej z povrchu Zeme. Prebytočnú vodnú paru nad oceánmi unášajú na kontinenty vzdušné prúdy. Množstvo vodnej pary transportovanej v atmosfére z oceánu na kontinenty sa rovná objemu toku rieky, ktorá prúdi do oceánov.

Ozón 90 % je sústredených v stratosfére, zvyšok je v troposfére. Ozón pohlcuje UV žiarenie zo Slnka, ktoré má negatívny vplyv na živé organizmy. Oblasti s nízkou hladinou ozónu v atmosfére sú tzv ozónové diery.

Najväčšie výkyvy hrúbky ozónovej vrstvy sú pozorované vo vysokých zemepisných šírkach, takže pravdepodobnosť ozónových dier v oblastiach blízko pólov je vyššia ako na rovníku.

Oxid uhličitý vstupuje do atmosféry vo veľkých množstvách. Neustále sa uvoľňuje v dôsledku dýchania organizmov, spaľovania, sopečných erupcií a iných procesov prebiehajúcich na Zemi. Obsah oxidu uhličitého vo vzduchu je však nízky, pretože väčšina z neho je rozpustená vo vodách hydrosféry. Napriek tomu je potrebné poznamenať, že za posledných 200 rokov sa obsah oxidu uhličitého v atmosfére zvýšil o 35%. Dôvodom takého výrazného nárastu je aktívna ekonomická činnosť človeka.

Hlavným zdrojom tepla pre atmosféru je zemský povrch. Atmosférický vzduch celkom dobre prepúšťa slnečné lúče na zemský povrch. Slnečné žiarenie vstupujúce na Zem je čiastočne pohlcované atmosférou – najmä vodnou parou a ozónom, no prevažná väčšina sa dostáva na zemský povrch.

Celkové slnečné žiarenie dopadajúce na zemský povrch sa od nej čiastočne odráža. Množstvo odrazu závisí od odrazivosti konkrétnej oblasti zemského povrchu, tzv albedo. Priemerné albedo Zeme je asi 30%, pričom rozdiel medzi hodnotami albeda je od 7–9% pre černozem do 90% pre čerstvo napadaný sneh. Pri zahrievaní zemský povrch uvoľňuje tepelné lúče do atmosféry a ohrieva jej spodné vrstvy. Okrem hlavného zdroja tepelnej energie atmosféry – tepla zemského povrchu, sa teplo do atmosféry dostáva v dôsledku kondenzácie vodných pár, ako aj pohlcovaním priameho slnečného žiarenia.

Nerovnomerné zahrievanie atmosféry v rôznych oblastiach Zeme spôsobuje nerovnomerné rozloženie tlaku, čo vedie k pohybu vzdušných hmôt po povrchu Zeme. Vzduchové hmoty sa pohybujú z oblastí vysokého tlaku do oblastí nízkeho tlaku. Tento pohyb vzdušných hmôt je tzv vietor. Za určitých podmienok môže byť rýchlosť vetra veľmi vysoká, až 30 m / s alebo viac (viac ako 30 m / s - už Hurikán).

Stav spodnej vrstvy atmosféry na danom mieste a v danom čase je tzv počasie. Počasie charakterizuje teplota vzduchu, zrážky, sila a smer vetra, oblačnosť, vlhkosť vzduchu a atmosférický tlak. Počasie je určené podmienkami atmosférickej cirkulácie a geografickou polohou oblasti. Najstabilnejší je v trópoch a najpremenlivejší v stredných a vysokých zemepisných šírkach. Povaha počasia, jeho sezónna dynamika závisí od podnebie na tomto území.

Pod podnebie sa chápu ako najčastejšie sa opakujúce poveternostné javy pre danú oblasť, ktoré pretrvávajú dlhší čas. Ide o charakteristiky spriemerované za 100 rokov – teplota, tlak, zrážky atď. Pojem podnebie (z gréčtiny. klima- naklonenie) pochádza zo starovekého Grécka. Už vtedy sa chápalo, že poveternostné podmienky závisia od uhla, pod ktorým slnečné lúče dopadajú na povrch Zeme. Hlavnou podmienkou pre nastolenie určitej klímy v danej oblasti je množstvo energie na jednotku plochy. Závisí od celkového slnečného žiarenia dopadajúceho na zemský povrch a od albeda tohto povrchu. V oblasti rovníka a pri póloch sa teda teplota počas roka mení len málo a v subtropických oblastiach a v stredných zemepisných šírkach môže ročná amplitúda teploty dosiahnuť 65 °C. Hlavnými klimatickými procesmi sú výmena tepla, výmena vlhkosti a atmosférická cirkulácia. Všetky tieto procesy majú jeden zdroj energie – Slnko.

Atmosféra je sine qua non pre všetky formy života. Pre život organizmov sú najdôležitejšie tieto plyny, ktoré sú súčasťou vzduchu: kyslík, dusík, vodná para, oxid uhličitý, ozón. Kyslík je nevyhnutný pre dýchanie veľkej väčšiny živých organizmov. Dusík, asimilovaný zo vzduchu niektorými mikroorganizmami, je nevyhnutný pre minerálnu výživu rastlín. Vodná para, ktorá kondenzuje a vypadáva ako zrážky, je zdrojom vody na súši. Oxid uhličitý je východiskovým materiálom pre proces fotosyntézy. Ozón absorbuje tvrdé UV žiarenie škodlivé pre organizmy.

Predpokladá sa, že moderná atmosféra je sekundárneho pôvodu: vznikla po dokončení formovania planéty asi pred 4,5 miliardami rokov z plynov uvoľnených pevnými obalmi Zeme. Počas geologickej histórie Zeme prešla atmosféra pod vplyvom rôznych faktorov významnými zmenami v zložení.

Vývoj atmosféry závisí od geologických a geochemických procesov prebiehajúcich na Zemi. Po vzniku života na našej planéte, teda približne pred 3,5 miliardami rokov, začali živé organizmy výrazne ovplyvňovať vývoj atmosféry. Značná časť plynov - dusík, oxid uhličitý, vodná para - vznikla v dôsledku sopečných erupcií. Kyslík sa objavil asi pred 2 miliardami rokov v dôsledku činnosti fotosyntetických organizmov, ktoré pôvodne vznikli v povrchových vodách oceánu.

V posledných rokoch sú badateľné zmeny v atmosfére spojené s aktívnou ekonomickou činnosťou človeka. Podľa pozorovaní teda za posledných 200 rokov došlo k výraznému zvýšeniu koncentrácie skleníkových plynov: obsah oxidu uhličitého sa zvýšil 1,35-krát, metánu - 2,5-krát. Výrazne sa zvýšil obsah mnohých ďalších premenlivých zložiek v zložení vzduchu.

Prebiehajúce zmeny stavu atmosféry – zvyšovanie koncentrácie skleníkových plynov, ozónové diery, znečistenie ovzdušia – sú globálnymi environmentálnymi problémami našej doby.

Ľudia v staroveku sa naučili využívať niektoré z týchto zdrojov pre svoje potreby, čo našlo svoje vyjadrenie v názvoch historických období vývoja ľudstva: „doba kamenná“, „doba bronzová“, „doba železná“. Dnes sa využíva viac ako 200 rôznych druhov nerastných surovín. Podľa obrazného vyjadrenia akademika A.E. Fersmana (1883-1945) je teraz celý periodický systém Mendelejeva položený k nohám ľudstva.

Minerály sú minerálne útvary zemskej kôry, ktoré sa dajú efektívne využiť v hospodárstve, akumulácie nerastov tvoria ložiská a pri veľkých plochách rozšírenia - bazény.

Rozloženie minerálov v zemskej kôre podlieha geologickým (tektonickým) vzorom (tabuľka 7.4).

Palivové minerály sú sedimentárneho pôvodu a zvyčajne sprevádzajú pokryv starých plošín a ich vnútorné a okrajové korytá. Takže názov „bazén“ celkom presne odráža ich pôvod – „morský bazén“.

Na celom svete je známych viac ako 3 600. uhlia panvy a ložiská, ktoré spolu zaberajú 15 % rozlohy zeme. Hlavná časť zásob uhlia pripadá na Áziu, Severnú Ameriku a Európu a je sústredená v desiatich najväčších panvách Číny, USA, Ruska, Indie a Nemecka.

olejové a plynové ložisko Preskúmaných bolo viac ako 600 panví, rozpracovaných je 450. Celkový počet ropných polí dosahuje 35 tis.. Hlavné zásoby sa nachádzajú na severnej pologuli a sú to druhohorné ložiská. Hlavná časť týchto zásob je sústredená aj v malom počte najväčších povodí Saudskej Arábie, USA, Ruska a Iránu.

ruda minerály sú zvyčajne obmedzené na základy (štíty) starovekých platforiem, ako aj na zvrásnené oblasti. V takýchto oblastiach často tvoria obrovské rudné (metalogénne) pásy, spojené svojím pôvodom s hlbokými zlommi v zemskej kôre. Zdroje geotermálnej energie sú obzvlášť veľké v krajinách a regiónoch so zvýšenou seizmickou a sopečnou aktivitou (Island, Taliansko, Nový Zéland, Filipíny, Mexiko, Kamčatka a severný Kaukaz v Rusku, Kalifornia v USA).

Pre ekonomický rozvoj sú najvýhodnejšie územné kombinácie (akumulácie) nerastných surovín, ktoré uľahčujú zložité spracovanie surovín.

Ťažba nerastných surovín ZATVORENÉ(baňa) metóda v celosvetovom meradle sa vykonáva v zahraničnej Európe, európskej časti Ruska, USA, kde sú už značne rozvinuté mnohé ložiská a panvy nachádzajúce sa v horných vrstvách zemskej kôry.

Ak sa minerály vyskytujú v hĺbke 20-30 m, je výhodnejšie odstrániť hornú vrstvu horniny buldozérom a ťažiť OTVORENÉ spôsobom. Napríklad železná ruda sa ťaží v povrchovej jame v Kurskej oblasti, uhlie v niektorých ložiskách na Sibíri.

Pokiaľ ide o zásoby a produkciu mnohých nerastných surovín, Rusko zaujíma jedno z prvých miest na svete (plyn, uhlie, ropa, železná ruda, diamanty).

V tabuľke. 7.4 ukazuje vzťah medzi štruktúrou zemskej kôry, topografiou a distribúciou minerálov.

Tabuľka 7.4

Ložiská nerastov v závislosti od štruktúry a návratnosti časti zemskej kôry a tvarov terénu

Krajinné útvary	Štruktúra a vek časti zemskej kôry	charakteristické minerály	Príklady
Roviny	Štíty archejsko-proterozoických platforiem	Bohaté ložiská železnej rudy	Ukrajinský štít, Baltský štít Ruskej platformy
	Dosky starovekých platforiem, ktorých kryt sa vytvoril v paleozoických a druhohorných dobách	Ropa, plyn, uhlie, stavebné materiály	Západosibírska nížina, Ruská nížina
Hory	Mladé zvrásnené hory alpského veku	Polymetalické rudy, stavebné materiály	Kaukaz, Alpy
	Zničené vrásové blokové pohoria druhohorného, ​​hercýnskeho a kaledónskeho vrásnenia	Štruktúry najbohatšie na minerály: rudy železných (železo, mangán) a neželezných (chróm, meď, nikel, urán, ortuť) kovov, ryže zlata, platiny, diamantov	Kazašský malý kopec
	Omladené pohoria druhohorného a paleozoického vrásnenia	Rudy železných a neželezných kovov, primárne a aluviálne ložiská zlata, platiny a diamantov	Ural, Apalačské pohorie, pohoria strednej Európy
Kontinentálna polica (polica)	okrajové priehyby	Ropa Plyn	mexický záliv
	Zaplavená časť platní, plošín	Ropa Plyn	Perzský záliv
oceánske dno	priepastné pláne	Železo-mangánové uzliny	Dno Severného mora

Hydrosféra

Hydrosféra(z gréčtiny. hydro- voda a sphaira- guľa) - vodná škrupina Zeme, ktorá je kombináciou oceánov, morí a kontinentálnych vodných nádrží - riek, jazier, močiarov atď., podzemných vôd, ľadovcov a snehových pokrývok.

Predpokladá sa, že vodná škrupina Zeme sa vytvorila na začiatku archeánu, to znamená približne pred 3800 miliónmi rokov. Počas tohto obdobia histórie Zeme bola na našej planéte stanovená teplota, pri ktorej mohla byť voda z veľkej časti v tekutom stave agregácie.

Voda ako látka má jedinečné vlastnosti, medzi ktoré patria:

♦ schopnosť rozpúšťať veľmi veľa látok;

♦ vysoká tepelná kapacita;

♦ byť v kvapalnom stave v teplotnom rozsahu od 0 do 100 °С;

♦ väčšia ľahkosť vody v pevnom skupenstve (ľad) ako v kvapalnom skupenstve.

Jedinečné vlastnosti vody jej umožnili zohrávať dôležitú úlohu v evolučných procesoch prebiehajúcich v povrchových vrstvách zemskej kôry, v obehu hmoty v prírode a byť podmienkou pre vznik a rozvoj života na Zemi. Voda začína plniť svoje geologické a biologické funkcie v histórii Zeme po vytvorení hydrosféry.

Hydrosféra pozostáva z povrchovej a podzemnej vody. povrchová voda hydrosféry pokrývajú 70,8 % zemského povrchu. Ich celkový objem dosahuje 1370,3 milióna km 3, čo je 1/800 celkového objemu planéty a hmotnosť sa odhaduje na 1,4 x 1018 ton.Povrchové vody, teda vody pokrývajúce súš, zahŕňajú Svetový oceán, kontinentálne vody panvy a kontinentálny ľad. Svetový oceán zahŕňa všetky moria a oceány Zeme.

Moria a oceány pokrývajú 3/4 povrchu pevniny, čiže 361,1 milióna km2. Väčšina povrchovej vody – 98 % – sa sústreďuje vo Svetovom oceáne. Svetový oceán je podmienečne rozdelený na štyri oceány: Atlantický, Tichý, Indický a Arktický. Predpokladá sa, že súčasná hladina oceánu vznikla asi pred 7000 rokmi. Podľa geologických štúdií kolísanie hladiny oceánov za posledných 200 miliónov rokov nepresiahlo 100 m.

Voda v oceánoch je slaná. Priemerný obsah soli je asi 3,5 % hmotnosti alebo 35 g/l. Ich kvalitatívne zloženie je nasledovné: z katiónov prevládajú Na +, Mg 2+, K +, Ca 2+, anióny - Cl-, SO 4 2-, Br -, C03 2-, F -. Predpokladá sa, že zloženie soli svetového oceánu zostalo konštantné od paleozoickej éry, v čase, keď sa život začal rozvíjať na súši, to znamená asi 400 miliónov rokov.

Kontinentálne vodné nádrže sú rieky, jazerá, močiare, nádrže. Ich vody tvoria 0,35 % z celkovej hmotnosti povrchových vôd hydrosféry. Niektoré kontinentálne vodné útvary – jazerá – obsahujú slanú vodu. Tieto jazerá sú buď vulkanického pôvodu, alebo sú to izolované pozostatky dávnych morí, alebo vznikli v oblasti hustých ložísk rozpustných solí. Väčšinou sú však kontinentálne vodné útvary čerstvé.

Sladká voda otvorených nádrží obsahuje aj rozpustné soli, ale v malom množstve. Podľa obsahu rozpustených solí sa sladká voda delí na mäkkú a tvrdú. Čím menej solí je rozpustených vo vode, tým je mäkšia. Najtvrdšia sladká voda obsahuje soli nie viac ako 0,005 % hmotnosti alebo 0,5 g/l.

kontinentálny ľad tvoria 1,65 % celkovej hmotnosti povrchových vôd hydrosféry, 99 % ľadu je v Antarktíde a Grónsku. Celková hmotnosť snehu a ľadu na Zemi sa odhaduje na 0,0004 % hmotnosti našej planéty. To stačí na pokrytie celého povrchu planéty vrstvou ľadu s hrúbkou 53 m. Podľa výpočtov, ak sa táto hmota roztopí, hladina oceánu stúpne o 64 m.

Chemické zloženie povrchových vôd hydrosféry je približne rovnaké ako priemerné zloženie morskej vody. Z chemických prvkov hmotnostne prevláda kyslík (85,8 %) a vodík (10,7 %). Povrchové vody obsahujú značné množstvo chlóru (1,9 %) a sodíka (1,1 %). Výrazne vyšší ako v zemskej kôre je zaznamenaný obsah síry a brómu.

Hydrosféra podzemnej vody obsahujú hlavné zásoby sladkej vody: Predpokladá sa, že celkový objem podzemnej vody je približne 28,5 miliardy km 3 . To je takmer 15-krát viac ako v oceánoch. Predpokladá sa, že podzemná voda je hlavnou nádržou, ktorá dopĺňa všetky povrchové vodné útvary. Podzemnú hydrosféru možno rozdeliť do piatich zón.

Kryozón.Ľadová oblasť. Zóna pokrýva polárne oblasti. Jeho hrúbka sa odhaduje na 1 km.

zóna tekutej vody. Pokrýva takmer celú zemskú kôru.

Zóna parnej vody obmedzená na hĺbku 160 km. Predpokladá sa, že voda v tejto zóne má teplotu 450 °C až 700 °C a je pod tlakom až 5 GPa1.

Nižšie, v hĺbke až 270 km, je zóna monomérnych molekúl vody. Pokrýva vrstvy vody s teplotným rozsahom od 700 °C do 1000 °C a tlakom do 10 GPa.

Hustá vodná zóna siaha pravdepodobne do hĺbky 3000 km a obopína celý zemský plášť. Teplota vody v tejto zóne sa odhaduje v rozmedzí od 1000° do 4000°C a tlak do 120 GPa. Voda za takýchto podmienok je úplne ionizovaná.

Hydrosféra Zeme plní dôležité funkcie: reguluje teplotu planéty, zabezpečuje obeh látok, je neoddeliteľnou súčasťou biosféry.

Priamy vplyv na regulácia teploty povrchových vrstiev hydrosféry Zeme je dôsledkom jednej z dôležitých vlastností vody – vysokej tepelnej kapacity. Z tohto dôvodu povrchové vody akumulujú slnečnú energiu a potom ju pomaly uvoľňujú do okolitého priestoru. K vyrovnávaniu teplôt na povrchu Zeme dochádza výlučne v dôsledku kolobehu vody. Navyše sneh a ľad majú veľmi vysokú odrazivosť

schopnosť: presahuje priemer pre zemský povrch o 30%.Preto na póloch je rozdiel medzi absorbovanou a vyžarovanou energiou vždy záporný, to znamená, že energia absorbovaná povrchom je menšia ako vyžarovaná. Takto dochádza k termoregulácii planéty.

Bezpečnosť bicyklovanie je ďalšou dôležitou funkciou hydrosféry.

Hydrosféra je v neustálej interakcii s atmosférou, zemskou kôrou a biosférou. Voda hydrosféry v sebe rozpúšťa vzduch, koncentruje kyslík, ktorý ďalej využívajú vodné živé organizmy. Oxid uhličitý vo vzduchu, ktorý vzniká najmä v dôsledku dýchania živých organizmov, spaľovania paliva a sopečných erupcií, má vysokú rozpustnosť vo vode a hromadí sa v hydrosfére. Hydrosféra v sebe rozpúšťa aj ťažké inertné plyny – xenón a kryptón, ktorých obsah vo vode je vyšší ako vo vzduchu.

Vody hydrosféry, ktoré sa vyparujú, vstupujú do atmosféry a vypadávajú vo forme zrážok, ktoré prenikajú do skál a ničia ich. Voda sa teda zúčastňuje procesov zvetrávanie skaly. Úlomky hornín sú unášané tečúcimi vodami do riek a potom do morí a oceánov alebo do uzavretých kontinentálnych nádrží a postupne sa ukladajú na dne. Tieto usadeniny sa následne menia na sedimentárne horniny.

Predpokladá sa, že hlavné katióny morskej vody – katióny sodíka, horčíka, draslíka, vápnika – vznikli v dôsledku zvetrávania hornín a následného odstraňovania produktov zvetrávania riekami do mora. Najdôležitejšie anióny morskej vody - anióny chlóru, brómu, fluóru, síranový ión a uhličitanový ión pochádzajú pravdepodobne z atmosféry a súvisia so sopečnou činnosťou.

Časť rozpustných solí sa systematicky odstraňuje zo zloženia hydrosféry ich zrážaním. Napríklad, keď uhličitanové ióny rozpustené vo vode interagujú s katiónmi vápnika a horčíka, vytvárajú sa nerozpustné soli, ktoré klesajú na dno vo forme uhličitanových sedimentárnych hornín. Organizmy obývajúce hydrosféru hrajú dôležitú úlohu pri zrážaní niektorých solí. Z morskej vody extrahujú jednotlivé katióny a anióny, koncentrujú ich vo svojich kostrách a schránkach vo forme uhličitanov, silikátov, fosforečnanov a iných zlúčenín. Po smrti organizmov sa ich tvrdé schránky hromadia na morskom dne a vytvárajú hrubé vrstvy vápencov, fosforitov a rôznych kremičitých hornín. Prevažná väčšina sedimentárnych hornín a takých cenných minerálov ako ropa, uhlie, bauxity, rôzne soli atď., vznikla v minulých geologických obdobiach v rôznych nádržiach hydrosféry. Zistilo sa, že aj tie najstaršie horniny, ktorých absolútny vek dosahuje asi 1,8 miliardy rokov, sú vysoko zmenené sedimenty vytvorené vo vodnom prostredí. Voda sa využíva aj v procese fotosyntézy, pri ktorej vznikajú organické látky a kyslík.

Asi pred 3 500 miliónmi rokov život na Zemi vznikol v hydrosfére. Evolúcia organizmov pokračovala výlučne vo vodnom prostredí až do začiatku paleozoickej éry, kedy asi pred 400 miliónmi rokov začala postupná migrácia živočíšnych a rastlinných organizmov na súš. V tomto ohľade sa hydrosféra považuje za súčasť biosféry. (biosféra - sféra života, oblasť obývaná živými organizmami).

Živé organizmy sú v hydrosfére veľmi nerovnomerne rozmiestnené. Počet a rozmanitosť živých organizmov v určitých oblastiach povrchových vôd je determinovaná mnohými faktormi, vrátane komplexu environmentálnych faktorov: teplota, slanosť vody, osvetlenie a tlak. S rastúcou hĺbkou sa zvyšuje obmedzujúci účinok osvetlenia a tlaku: množstvo prichádzajúceho svetla prudko klesá a tlak je naopak veľmi vysoký. Takže v moriach a oceánoch sú obývané hlavne prímorské zóny, to znamená zóny nie hlbšie ako 200 m, najviac ohrievané slnečnými lúčmi.

Pri opise funkcií hydrosféry na našej planéte V. I. Vernadsky poznamenal: „Voda určuje a vytvára celú biosféru. Vytvára hlavné znaky zemskej kôry, až po magmatický obal.

Atmosféra

Atmosféra(z gréčtiny. atmosféra- para, odparovanie a sphaira- guľa) - škrupina Zeme pozostávajúca zo vzduchu.

Časť vzduchu zahŕňa množstvo plynov a častíc pevných a kvapalných nečistôt v nich suspendovaných - aerosólov. Hmotnosť atmosféry sa odhaduje na 5,157 x 10 15 ton Stĺpec vzduchu vyvíja tlak na zemský povrch: priemerný atmosférický tlak na hladine mora je 1013,25 hPa alebo 760 mm Hg. čl. Tlak 760 mm Hg. čl. rovná sa mimosystémovej jednotke tlaku - 1 atmosféra (1 atm.). Priemerná teplota vzduchu na zemskom povrchu je 15°C, pričom teplota kolíše od približne 57°C v subtropických púštiach do 89°C v Antarktíde.

Atmosféra nie je jednotná. Existujú tieto vrstvy atmosféry: troposféra, stratosféra, mezosféra, termosféra a exosféra, ktoré sa líšia vlastnosťami rozloženia teploty, hustoty vzduchu a niektorých ďalších parametrov. Oblasti atmosféry, ktoré zaujímajú medziľahlú polohu medzi týmito vrstvami, sa nazývajú tropopauza, stratopauza a mezopauza.

Troposféra - spodná vrstva atmosféry s výškou 8-10 km v polárnych šírkach a do 16-18 km v trópoch. Troposféra sa vyznačuje poklesom teploty vzduchu s výškou - so vzdialenosťou od zemského povrchu na každý kilometer klesá teplota asi o 6°C. Hustota vzduchu rýchlo klesá. Asi 80% celkovej hmotnosti atmosféry je sústredených v troposfére.

Stratosféra nachádza sa vo výškach v priemere od 10-15 km do 50-55 km od povrchu Zeme. Stratosféru charakterizuje zvyšovanie teploty s výškou. Nárast teploty je spôsobený absorpciou krátkovlnného žiarenia zo Slnka, predovšetkým UV (ultrafialových) lúčov, ozónom v tejto vrstve atmosféry. Zároveň sa v spodnej časti stratosféry, do úrovne asi 20 km, teplota s výškou mení len málo a môže aj mierne klesať. Vyššie začína teplota stúpať – najskôr pomaly, ale od úrovne 34-36 km oveľa rýchlejšie. V hornej časti stratosféry v nadmorskej výške 50-55 km dosahuje teplota 260-270 K.

mezosféra- vrstva atmosféry, nachádzajúca sa vo výškach 55-85 km. V mezosfére teplota vzduchu klesá so zvyšujúcou sa nadmorskou výškou - od približne 270 K na dolnej hranici po 200 K na hornej hranici.

Termosféra sa rozprestiera vo výškach od asi 85 km do 250 km od povrchu Zeme a vyznačuje sa rýchlym nárastom teploty vzduchu, dosahujúcou 800-1200 K vo výške 250 km. meteory sa tu spomalia a zhoria. Termosféra teda plní funkciu ochrannej vrstvy Zeme.

Nad troposférou je exosféra, ktorého horná hranica je podmienená a vyznačuje sa výškou asi 1000 km nad povrchom Zeme. Z exosféry sú atmosférické plyny rozptýlené do svetového priestoru. Dochádza teda k postupnému prechodu z atmosféry do medziplanetárneho priestoru.

Atmosférický vzduch v blízkosti zemského povrchu pozostáva z rôznych plynov, najmä dusíka (78,1 % objemu) a kyslíka (20,9 % objemu). Zloženie vzduchu v malom množstve zahŕňa aj tieto plyny: argón, oxid uhličitý, hélium, ozón, radón, vodná para. Okrem toho môže vzduch obsahovať rôzne premenlivé zložky: oxidy dusíka, amoniak atď.

Okrem plynov obsahuje vzduch atmosférický aerosól,čo sú veľmi jemné pevné a kvapalné častice suspendované vo vzduchu. Aerosól sa tvorí v procese životnej činnosti organizmov, ľudskej ekonomickej činnosti, sopečných erupcií, stúpania prachu z povrchu planéty az kozmického prachu vstupujúceho do hornej atmosféry.

Zloženie atmosférického vzduchu do výšky asi 100 km je vo všeobecnosti konštantné, v priebehu času a homogénne v rôznych oblastiach Zeme. Zároveň obsah premenlivých plynných zložiek a aerosólov nie je rovnaký. Nad 100-110 km dochádza k čiastočnému rozpadu molekúl kyslíka, oxidu uhličitého a vody. Vo výške okolo 1000 km začínajú prevládať ľahké plyny – hélium a vodík a ešte vyššie sa zemská atmosféra postupne mení na medziplanetárny plyn.

vodná para je dôležitou zložkou vzduchu. Do atmosféry sa dostáva vyparovaním z povrchu, vody a vlhkej pôdy, ako aj transpiráciou rastlinami. Relatívny obsah vodnej pary vo vzduchu sa pohybuje v blízkosti zemského povrchu od 2,6 % v trópoch po 0,2 % v polárnych šírkach. So vzdialenosťou od povrchu Zeme množstvo vodnej pary v atmosférickom vzduchu rýchlo klesá a už vo výške 1,5-2 km klesá na polovicu. V troposfére, keď teplota klesá, vodná para kondenzuje. Pri kondenzácii vodnej pary vznikajú oblaky, z ktorých padajú zrážky vo forme dažďa, snehu, krúp. Množstvo zrážok, ktoré spadne na Zem, sa rovná množstvu, ktoré sa vyparí z povrchu. Krajiny vody. Prebytočnú vodnú paru nad oceánmi unášajú na kontinenty vzdušné prúdy. Množstvo vodnej pary transportovanej v atmosfére z oceánu na kontinenty sa rovná objemu toku rieky, ktorá prúdi do oceánov.

Ozón 90 % je sústredených v stratosfére, zvyšok je v troposfére. Ozón pohlcuje UV žiarenie zo Slnka, ktoré má negatívny vplyv na živé organizmy. Oblasti s nízkou hladinou ozónu v atmosfére sú tzv ozónové diery.

Najväčšie výkyvy hrúbky ozónovej vrstvy sú pozorované vo vysokých zemepisných šírkach, takže pravdepodobnosť ozónových dier v oblastiach blízko pólov je vyššia ako na rovníku.

Oxid uhličitý vstupuje do atmosféry vo veľkých množstvách. Neustále sa uvoľňuje v dôsledku dýchania organizmov, spaľovania, sopečných erupcií a iných procesov prebiehajúcich na Zemi. Obsah oxidu uhličitého vo vzduchu je však nízky, pretože väčšina z neho je rozpustená vo vodách hydrosféry. Napriek tomu je potrebné poznamenať, že za posledných 200 rokov sa obsah oxidu uhličitého v atmosfére zvýšil o 35%. Dôvodom takého výrazného nárastu je aktívna ekonomická činnosť človeka.

Hlavným zdrojom tepla pre atmosféru je zemský povrch. Atmosférický vzduch celkom dobre prepúšťa slnečné lúče na zemský povrch. Slnečné žiarenie vstupujúce na Zem je čiastočne pohlcované atmosférou – najmä vodnou parou a ozónom, no drvivá väčšina z neho dopadá na zemský povrch.

Celkové slnečné žiarenie dopadajúce na zemský povrch sa od nej čiastočne odráža. Množstvo odrazu závisí od odrazivosti konkrétnej oblasti zemského povrchu, tzv albedo. Priemerné albedo Zeme je asi 30%, pričom rozdiel medzi hodnotou albeda je od 7-9% pre černozem po 90% pre čerstvo napadnutý sneh. Pri zahrievaní zemský povrch uvoľňuje tepelné lúče do atmosféry a ohrieva jej spodné vrstvy. Okrem hlavného zdroja tepelnej energie atmosféry - tepla zemského povrchu; Teplo sa do atmosféry dostáva v dôsledku kondenzácie vodnej pary, ako aj pohlcovaním priameho slnečného žiarenia.

Nerovnomerné zahrievanie atmosféry v rôznych oblastiach Zeme spôsobuje nerovnomerné rozloženie tlaku, čo vedie k pohybu vzdušných hmôt po povrchu Zeme. Vzduchové hmoty sa pohybujú z oblastí vysokého tlaku do oblastí nízkeho tlaku. Tento pohyb vzdušných hmôt je tzv vietor. Za určitých podmienok môže byť rýchlosť vetra veľmi vysoká, až 30 m / s alebo viac (viac ako 30 m / s - už Hurikán).

Stav spodnej vrstvy atmosféry na danom mieste a v danom čase je tzv počasie. Počasie charakterizuje teplota vzduchu, zrážky, sila a smer vetra, oblačnosť, vlhkosť vzduchu a atmosférický tlak. Počasie je určené podmienkami atmosférickej cirkulácie a geografickou polohou oblasti. Najstabilnejší je v trópoch a najpremenlivejší v stredných a vysokých zemepisných šírkach. Povaha počasia, jeho sezónna dynamika závisí od podnebie na tomto území.

pod, podnebie sa chápu ako najčastejšie sa opakujúce poveternostné javy pre danú oblasť, ktoré pretrvávajú dlhší čas. Ide o charakteristiky spriemerované za 100 rokov – teplota, tlak, zrážky atď. Pojem podnebie (od Grécko, klíma- naklonenie) pochádza zo starovekého Grécka. Už vtedy sa chápalo, že poveternostné podmienky závisia od uhla, pod ktorým slnečné lúče dopadajú na povrch Zeme. Hlavnou podmienkou pre nastolenie určitej klímy v danej oblasti je množstvo energie na jednotku plochy. Závisí od celkového slnečného žiarenia dopadajúceho na zemský povrch a od albeda tohto povrchu. V oblasti rovníka a pri póloch sa teda teplota počas roka mení len málo a v subtropických oblastiach a v stredných zemepisných šírkach môže ročná amplitúda teploty dosiahnuť 65 °C. Hlavnými klimatickými procesmi sú výmena tepla, výmena vlhkosti a atmosférická cirkulácia. Všetky tieto procesy majú jeden zdroj energie – Slnko.

Atmosféra je sine qua non pre všetky formy života. Pre život organizmov sú najdôležitejšie tieto plyny, ktoré sú súčasťou vzduchu: kyslík, dusík, vodná para, oxid uhličitý, ozón. Kyslík je nevyhnutný pre dýchanie veľkej väčšiny živých organizmov. Dusík, asimilovaný zo vzduchu niektorými mikroorganizmami, je nevyhnutný pre minerálnu výživu rastlín. Vodná para, ktorá kondenzuje a vypadáva ako zrážky, je zdrojom vody na súši. Oxid uhličitý je východiskovým materiálom pre proces fotosyntézy. Ozón absorbuje tvrdé UV žiarenie škodlivé pre organizmy.

Predpokladá sa, že moderná atmosféra je sekundárneho pôvodu: vznikla po dokončení formovania planéty asi pred 4,5 miliardami rokov z plynov uvoľnených pevnými obalmi Zeme. Počas geologickej histórie Zeme prešla atmosféra pod vplyvom rôznych faktorov významnými zmenami v zložení.

Vývoj atmosféry závisí od geologických a geochemických procesov prebiehajúcich na Zemi. Po vzniku života na našej planéte, teda približne pred 3,5 miliardami rokov, začali živé organizmy výrazne ovplyvňovať vývoj atmosféry. Značná časť plynov - dusík, oxid uhličitý, vodná para - vznikla v dôsledku sopečných erupcií. Kyslík sa objavil asi pred 2 miliardami rokov v dôsledku činnosti fotosyntetických organizmov, ktoré pôvodne vznikli v povrchových vodách oceánu.

V posledných rokoch sú badateľné zmeny v atmosfére spojené s aktívnou ekonomickou činnosťou človeka. Podľa pozorovaní teda za posledných 200 rokov došlo k výraznému zvýšeniu koncentrácie skleníkových plynov: obsah oxidu uhličitého sa zvýšil 1,35-krát, metánu - 2,5-krát. Výrazne sa zvýšil obsah mnohých ďalších premenlivých zložiek v zložení vzduchu.

Prebiehajúce zmeny stavu atmosféry – zvyšovanie koncentrácie skleníkových plynov, ozónové diery, znečistenie ovzdušia – sú globálnymi environmentálnymi problémami našej doby.

65. EKOLOGICKÉ FUNKCIE LITOSFÉRY: ZDROJOVÉ, GEODYNAMICKÉ, GEOFYZICKÉ A GEOCHEMICKÉ

Od staroveku sa ľudia naučili využívať pre svoje potreby niektoré zdroje litosféry a iných schránok Zeme, čo sa odráža v názvoch historických období vo vývoji ľudstva: „doba kamenná“, „doba bronzová“ , "Doba železná". Dnes sa používa viac ako 200 rôznych druhov zdrojov. Všetky prírodné zdroje by mali byť jasne odlíšené od prírodných podmienok.

Prírodné zdroje- sú to telá a prírodné sily, ktoré na danom stupni rozvoja výrobných síl a vedomostí možno využiť na uspokojovanie potrieb ľudskej spoločnosti formou priamej účasti na hmotnej činnosti.

Pod minerály označuje minerálne útvary zemskej kôry, ktoré možno efektívne využiť v hospodárskej činnosti človeka. Rozloženie minerálov v zemskej kôre podlieha geologickým zákonom. Medzi zdroje litosféry patrí palivo, ruda a nekovové nerasty, ako aj energia vnútorného tepla Zeme. Litosféra teda plní pre ľudstvo jednu z najdôležitejších funkcií – zdroj – zásobuje človeka takmer všetkými druhmi známych zdrojov.

Okrem zdrojovej funkcie plní litosféra aj ďalšiu dôležitú funkciu – geodynamickú. Na Zemi neustále prebiehajú geologické procesy. Všetky geologické procesy sú založené na rôznych zdrojoch energie. Zdrojom vnútorných procesov je teplo vznikajúce pri rádioaktívnom rozpade a gravitačnej diferenciácii látok vo vnútri Zeme.

Rôzne tektonické pohyby zemskej kôry sú spojené s vnútornými procesmi, vytvárajúc hlavné formy reliéfu - hory a roviny, magmatizmus, zemetrasenia. Tektonické pohyby sa prejavujú pomalými vertikálnymi osciláciami zemskej kôry, vznikom skalných vrás a tektonických porúch. Vonkajší vzhľad zemského povrchu sa pod vplyvom litosférických a vnútrozemských procesov neustále mení. Na vlastné oči môžeme vidieť len niekoľko z týchto procesov. Patria sem najmä také hrozivé javy ako zemetrasenia a vulkanizmus spôsobené seizmickou aktivitou vnútrozemských procesov.

Rozmanitosť chemického zloženia a fyzikálno-chemických vlastností zemskej kôry je ďalšou funkciou litosféry – geofyzikálnou a geochemickou. Podľa geologických a geochemických údajov bolo priemerné chemické zloženie hornín zemskej kôry vypočítané do hĺbky 16 km: kyslík - 47%, kremík - 27,5%, hliník - 8,6%, železo - 5%, vápnik, sodík , horčík a draslík - 10,5%, všetky ostatné prvky tvoria asi 1,5%, vrátane titánu - 0,6%, uhlíka - 0,1%, medi -0,01%, olova - 0,0016%, zlata - 0,0000005%. Je zrejmé, že prvých osem prvkov tvorí takmer 99 % zemskej kôry. Plnenie tejto funkcie, ktorá je nemenej dôležitá ako predchádzajúce, litosférou vedie k čo najefektívnejšiemu ekonomickému využitiu takmer všetkých vrstiev litosféry. Najmä svojím zložením a fyzikálno-chemickými vlastnosťami je najcennejšia vrchná tenká vrstva zemskej kôry, ktorá má prirodzenú úrodnosť a nazýva sa pôda.

65. EKOLOGICKÉ FUNKCIE LITOSFÉRY: ZDROJOVÉ, GEODYNAMICKÉ, GEOFYZICKÉ A GEOCHEMICKÉ

Od staroveku sa ľudia naučili využívať pre svoje potreby niektoré zdroje litosféry a iných schránok Zeme, čo sa odráža v názvoch historických období vo vývoji ľudstva: „doba kamenná“, „doba bronzová“ , "Doba železná". Dnes sa používa viac ako 200 rôznych druhov zdrojov. Všetky prírodné zdroje by mali byť jasne odlíšené od prírodných podmienok.

Prírodné zdroje- sú to telá a prírodné sily, ktoré na danom stupni rozvoja výrobných síl a vedomostí možno využiť na uspokojovanie potrieb ľudskej spoločnosti formou priamej účasti na hmotnej činnosti.

Pod minerály označuje minerálne útvary zemskej kôry, ktoré možno efektívne využiť v hospodárskej činnosti človeka. Rozloženie minerálov v zemskej kôre podlieha geologickým zákonom. Medzi zdroje litosféry patrí palivo, ruda a nekovové nerasty, ako aj energia vnútorného tepla Zeme. Litosféra teda plní pre ľudstvo jednu z najdôležitejších funkcií – zdroj – zásobuje človeka takmer všetkými druhmi známych zdrojov.

Okrem zdrojovej funkcie plní litosféra aj ďalšiu dôležitú funkciu – geodynamickú. Na Zemi neustále prebiehajú geologické procesy. Všetky geologické procesy sú založené na rôznych zdrojoch energie. Zdrojom vnútorných procesov je teplo vznikajúce pri rádioaktívnom rozpade a gravitačnej diferenciácii látok vo vnútri Zeme.

Rôzne tektonické pohyby zemskej kôry sú spojené s vnútornými procesmi, vytvárajúc hlavné formy reliéfu - hory a roviny, magmatizmus, zemetrasenia. Tektonické pohyby sa prejavujú pomalými vertikálnymi osciláciami zemskej kôry, vznikom skalných vrás a tektonických porúch. Vonkajší vzhľad zemského povrchu sa pod vplyvom litosférických a vnútrozemských procesov neustále mení. Na vlastné oči môžeme vidieť len niekoľko z týchto procesov. Patria sem najmä také hrozivé javy ako zemetrasenia a vulkanizmus spôsobené seizmickou aktivitou vnútrozemských procesov.

Rozmanitosť chemického zloženia a fyzikálno-chemických vlastností zemskej kôry je ďalšou funkciou litosféry – geofyzikálnou a geochemickou. Podľa geologických a geochemických údajov bolo priemerné chemické zloženie hornín zemskej kôry vypočítané do hĺbky 16 km: kyslík - 47%, kremík - 27,5%, hliník - 8,6%, železo - 5%, vápnik, sodík , horčík a draslík - 10,5%, všetky ostatné prvky tvoria asi 1,5%, vrátane titánu - 0,6%, uhlíka - 0,1%, medi -0,01%, olova - 0,0016%, zlata - 0,0000005%. Je zrejmé, že prvých osem prvkov tvorí takmer 99 % zemskej kôry. Plnenie tejto funkcie, ktorá je nemenej dôležitá ako predchádzajúce, litosférou vedie k čo najefektívnejšiemu ekonomickému využitiu takmer všetkých vrstiev litosféry. Najmä svojím zložením a fyzikálno-chemickými vlastnosťami je najcennejšia vrchná tenká vrstva zemskej kôry, ktorá má prirodzenú úrodnosť a nazýva sa pôda.