Мінеральні ресурси літосфери. Забезпеченість мінеральними водами території колишнього СРСР

Екологічна геологія

Тема 2.
Екологічні функції
літосфери (частина 1)

Ресурсна екологічна функція літосфери та її перетворення під впливом техногенезу

Частина 1
РЕСУРСНА ЕКОЛОГІЧНА ФУНКЦІЯ
ЛІТОСФЕРИ ТА ЇЇ ПЕРЕТВОРЕННЯ ПІД
ВПЛИВОМ ТЕХНОГЕНЕЗУ

Визначення, значення та структура ресурсної екологічної функції літосфери

Під ресурсною екологічною функцією літосфери ми розуміємо як
вже
показано
раніше,
роль
мінеральних,
органічних,
органомінеральних ресурсів літосфери, а також її геологічного
простору для життя і діяльності біоти як як
біоценозу, таки людської спільноти як соціальної
структури.
Об'єктом вивчення при такому підході є особливості складу та
будови літосфери з усіма їх компонентами, що впливають на
можливість та якість існування біоти, а предметом – знання про
сировинному потенціалі літосфери, придатності її простору для
проживання біоти (включаючи людину як біологічного виду) та
розвитку людства як соціальної структури
Ресурсна екологічна функція літосфери займає лідируючу,
положення стосовно геодинамічної, геохімічної та
геофізичних функцій. Вона не лише визначає комфортність
"проживання біоти", а й саму можливість її існування та
розвитку.

Ресурси літосфери, необхідні для життя біоти

Ресурси літосфери, необхідні для життя біоти,
включаючи
людини
як
біологічний
вигляд,
представлені чотирма складовими:
гірськими породами, що включають елементи
біофільного ряду – розчинні елементи, життєво
необхідні організмам та звані біогенними
елементами;
кудюритами – мінеральною речовиною кудюрів,
тварин, що є мінеральною їжею, – літофагів;
кухонною сіллю;
підземними водами.

Біофільні елементи літосфери

Елементи та їх сполуки, потрібні біоті у великих
кількостях, називають макробіогенними (вуглець, кисень,
азот, водень, кальцій, фосфор, сірка), а в малих кількостях –
мікробіогенними.
Для рослин – це Fe, Mg, Сі, Zn, B, Si, Mo, CI, V, Ca, які
забезпечують функції фотосинтезу, азотного обміну та
метаболічну функцію.
Для тварин потрібні як перелічені елементи (крім
бору), так і додатково селен, хром, нікель, фтор, йод та
олово.
Незважаючи на малі кількості, всі ці елементи необхідні
для
життєдіяльності
біосистем,
для
реалізації
біогеохімічних функцій живою речовиною

Середній хімічний склад білків, жирів та вуглеводів, %

Середній хімічний склад рослини та людини, % сухої речовини

Мінеральні біогенні комплекси-кудюрити

Літофагія, або каменядіння ("літос" - камінь, "фагос" -
пожирання), відома давно. У тваринному світі це явище настільки
ж звичайне, як і традиційне харчування.
Крім харчових та лікувальних солей у природі існує велика
група алюмосилікатних та силікатних мінералів, які їдять
птахів, звірів і людей.
-На схилах пагорбів о. Суматра складених цеолітизованими та
туфами, описані печери розмірами 3,5 × 7,5 м, які "вискребли"
слони, добуючи білу кам'яну пемзу (продукт вивітрювання туфів,
збагачений
мінералами
з
високими
сорбційними
і
іонообмінними властивостями). Цими слоновими розкопками
користувалися й інші тварини - орангутани, гібони, олені і навіть
білки.
- У багатьох районах Африки існують цілі виробництва по
приготування мінеральної їжі. Так, у поселенні Анфоед (Гана)
дві тисячі робітників видобувають глину і виготовляють з неї коржики
для продажу, а мешканці села Узалла (Нігерія) з'їдають щороку
400-500 т "їстівної" глини.
-У межах активних тектонічних розломів, на нафтогазоносних та
вугленосних площах, де були зафіксовані щодо
інтенсивні витікання СО2 з надр, рослинність суттєво
відрізняється від зональної. Вона більш "пишна" і "південніша".

Природа літофагії

Літофагія - це природна потреба диких тварин у
збалансування сольового складу організму, особливо в
періоди сезонної зміни їжі.
В основі літофагії лежить літотерапія, спрямована на
регуляцію сольового балансу організму. Як меню
тварини вибирають мінеральні суміші, які мають
високими іонообмінними та сорбційними властивостями.
Останні й одержали на Алтаї назву кудюрити від слова
"кудур" - солонцевий ґрунт, солончак, солонець, яким
з давніх-давен користуються споконвічні скотарі - алтайці, монголи,
манджури та ін.
В останні роки кудюрити почали використовувати як
добавок у корм домашніх тварин, що суттєво
збільшило їх приріст та покращило фізичний стан.

Кухонна сіль

Поварена сіль є типовим мінеральним утворенням,
споживаною біотою і, насамперед, людиною. По відношенню до
нею все – літофаги.
Жителі Землі використовують її обсягом 8-10 кг на рік на человека.
З ресурсних позицій ця мінеральна освіта є
винятком із загального правила, оскільки у певному обсязі
відноситься до категорії відновлюваного ресурсу. Поварену сіль
отримують або з розсолів у зоні соляних покладів, або збирають у
місцях природного випарювання солоної морської води Бувай
природні запаси кухонної солі в ресурсному відношенні
тривоги не викликають.
Слід нагадати, що цей мінеральний ресурс необхідний людині
як біологічний вид. Кухонна сіль активізує деякі
ферменти, що підтримує кислотно-лужну рівновагу, вона
необхідна вироблення шлункового соку. Відсутність чи недолік
солі в організмі призводить до різних розладів: зниження
артеріального тиску, м'язових судом, почастішання серцебиття.
та інших негативних наслідків.
Слід зазначити, що незважаючи на практично необмежені запаси
кухонної солі, наприкінці 80-х років потреба у ній населення
Північна Євразія задовольнялася лише на 90%. Таке саме положення
збереглося і досі.

Підземні води як ресурс літосфери, необхідний для життя

З цих позицій екологічна значимість прісних
підземних вод особливих пояснень не потребує.
В.І.Вернадський показав, що жива речовина протягом
всього 1 млн. років пропускає через себе таку кількість
води, яка дорівнює за обсягом та кількістю Світового
океану.
Підземні
води,
придатні
для
питного
водопостачання, становлять 14% від усіх прісних вод
планети. Однак вони значно перевершують
якості поверхневі води та на відміну від них
набагато краще захищені від забруднення, містять
мікро- та макроелементи, необхідні для організму
людини, що не вимагають дорогого очищення. Саме
цим визначається їх значимість як найважливішого
джерела питного водопостачання, тобто. забезпечення
водою людини як біологічного виду.

Забезпеченість підземними водами

Нині понад 60% міст Російської Федерації мають
централізовані джерела водопостачання У ресурсному плані
використання підземних вод значно нижче потенційних
можливостей і становить близько 5% (для водопостачання) від потенційних ресурсів, що оцінюються 230 км3/рік. Проте зроблені оцінки
справедливі тільки для Росії в цілому і суттєво змінюються при
переході до окремих регіонів.
Дефіцит у питній воді в принципі обумовлений трьома основними
факторами:
-Відсутністю достатніх ресурсів підземних вод у зв'язку з природними причинами (зона багаторічномерзлих порід, широкий розвиток відносно
безводних товщ – Карелія, Мурманська, Кіровська та Астраханська області);
-інтенсивною експлуатацією та спрацюванням основних водоносних горизонтів
(Середній Урал, зони великих міських агломерацій);
-техногенним забрудненням водоносних горизонтів, що використовуються для
питного водопостачання.

Приклади виникнення дефіциту запасів підземних вод

Найбільш вражаючим прикладом таких катастрофічних техногенних впливів є Рівно-Кримський артезіанський басейн. Інтенсивна експлуатація підземних вод для зрошення, а також
будівництво та введення в дію Північно-Кримського каналу призвели до засолення прісних підземних вод. За 30
років експлуатації водоносних горизонтів близько 10 км3 прісної води стало солонуватою.
Неможливість використання підземних вод для господарсько-питного водопостачання внаслідок
забруднення наголошується на ділянках складування твердих побутових відходів. Наприклад, у районі полігону
ТПВ Щербинка Московської області забруднені грунтові води з перевищенням ГДК по ряду компонентів
100-130 разів проникли у подільсько-м'ячківський водоносний горизонт кам'яновугільних відкладень. В результаті
цього у водах горизонту збільшився вміст хлоридів у 3-7 разів, сульфатів більш ніж удвічі, зазначено
присутність хрому та кадмію.
Розробка родовищ твердих корисних копалин призводить до виснаження експлуатаційних запасів
підземних вод, що пов'язано не тільки з відбором відкачуваних вод на родовищі, що розробляється, але і
з виходом із ладу діючих водозаборів підземних вод. Найбільші вирви-депресії
формуються у тих випадках, коли в обводненні гірничих виробок беруть участь водоносні горизонти, що мають
регіональне розповсюдження. Так, тривала робота (починаючи з 1956 р.) системи водозниження навколо
родовища КМА призвела до змикання депресійних вирв навколо Лебединського кар'єру та шахти ім.
Губкіна. Рівні крейдового водоносного горизонту було знижено на 20-25 м, через що будівництво
наступного Стойленського кар'єру здійснювалося першому етапі майже обезводнених породах. У
В даний час режим підземних вод району розробок порушено по верхньокремовому горизонту в радіусі.
40 км, а по докембрійському – у радіусі 80 км, що робить економічно недоцільним використання
підземних вод цього району для водопостачання населення

Мінеральні ресурси, їх структура та людське суспільство

Мінеральні ресурси представлені сукупністю виявлених у надрах
скупчень (родовищ) різних корисних копалин, у яких
хімічні елементи та утворювані ними мінерали знаходяться в різко
підвищеної концентрації в порівнянні з кларковими вмістами в
земної кори, що забезпечує можливість
їх промислового
використання.
Усі природні ресурси представляють природні тіла та речовини (або їх
сукупність), а також види енергії, що на конкретному етапі розвитку
продуктивних сил використовуються або можуть бути технічно використані
для
ефективного
задоволення
різноманітних
потреб
людського суспільства.
Структура мінеральних ресурсів визначається цільовим призначенням використання.
Існує п'ять основних категорій мінеральних ресурсів:
-паливно-енергетичні (нафта, конденсат, горючий газ, кам'яні та бурі вугілля, уран,
бітумінозні сланці, торф та ін.),
-чорні та легуючі метали (руди заліза, марганцю, хрому, титану, ванадію, вольфраму та
молібдену),
-кольорові метали (руди міді, кобальту, свинцю, цинку, олова, алюмінію, сурми та ртуті),
-Неметалічні корисні копалини (різні види мінеральних солей (фосфатні,
калійні, натрієві), будівельні (щебінь, граніт та пісок) та інші матеріали (саморідна)
сірка, флюорит, каолін, барит, графіт, азбест-хризотил, магнезит, вогнетривка глина)),
-підземні води.

Принципова схема використання природних ресурсів літосфери у сфері

Роль та місце мінеральних ресурсів у соціально-економічних та екологічних питаннях розвитку матеріальної бази сучасного суспільства

Роль та місце мінеральних ресурсів у соціально-економічних та екологічних питаннях розвитку
матеріальної бази сучасного суспільства

Про запаси мінеральних ресурсів верхніх горизонтів літосфери

Аналіз оцінки забезпеченості паливно-енергетичними ресурсами показує, що найбільше
дефіцитним видом палива є нафта, її розвіданих запасів вистачить, за різними
джерел, на 25-48 років. Потім через 35-64 роки вичерпаються запаси пального газу та урану. Краще
всього справа з вугіллям, його запаси у світі великі, і забезпеченість становить 218-330 років.
При цьому слід враховувати, що у світовій забезпеченості рідкими енергоносіями є
суттєві резерви, пов'язані з продуктивними покладами нафти та газу на шельфі Світового
океану. Перспективи Росії пов'язані з освоєнням шельфу арктичних морів, де за оцінками
спеціалістів міститься понад 100 млрд т вуглеводнів у нафтовому еквіваленті.
Серед чорних та легуючих металів найнижчу забезпеченість мають руди титану.
років) та вольфраму (від 10 до 84 років за різними джерелами).
Світова забезпеченість кольоровими металами в цілому значно нижча, ніж чорними та
легуючими. Запасів кобальту, свинцю, цинку, олова, сурми та ртуті вистачить на 10-35 років.
Забезпеченість Росії запасами міді, нікелю, свинцю становить 58-89%, а сурми – лише 17-18%
від середньосвітової. На цьому фоні виняток становлять запаси алюмінію: при сучасному
рівні споживання та видобутку його запасів вистачить ще на 350 років.
Світова забезпеченість ресурсами неметалічних корисних копалин у середньому становить
50-100 років та вище. Найдефіцитнішими є хризотил-азбест (світова забезпеченість 54
року) та флюорит (світова 42 роки).

Світова забезпеченість людського суспільства мінеральними ресурсами

Відбір прісних підземних вод за основними економічними районами Росії у км3/рік на 1.1.1992 р.

1 – загальна кількість;
2 – господарсько-питне
водопостачання;
3 – шахтний та кар'єрний
водовідлив;
4 – скидання води без
використання (втрати
води при
транспортування, скидання
води зі свердловин,
самовилив із свердловин,
водозлив дренажних
вод);
5 – технічне
водопостачання;
6 – зрошення земель та
обводнення пасовищ

Підземні води як ресурс літосфери

Забезпеченість ресурсами підземних вод загалом Росії досить висока. У зв'язку з
особливою важливістю розглянемо трохи забезпеченість прісними,
мінеральними, термальними та промисловими водами.
Прісні підземні води. Відповідно до ГОСТу 2874-82 до них належать підземні води.
із сухим залишком до 1 г/дм3 (у деяких випадках – до 1,5 г/дм3).
При розрахунках забезпеченості ресурсами підземних вод враховуються незатребувані
запаси підземних вод, які спрацьовуються протягом 50 років. Таким чином, якщо припустити, що
протягом наступних 50 років загальний відбір підземних вод збільшиться вдвічі і становитиме
приблизно 35-40 км3/рік, можна припустити, що загальні експлуатаційні ресурси
підземних вод Росії, що становлять близько 230 км3/рік, внаслідок відбору
непоправних запасів зменшаться, приблизно на 15-20 км3/рік.
Безперечно, що основний обсяг прісних підземних вод витрачається на питне
водопостачання. Проте певна частка прісних підземних вод витрачається на технічні
потреби, зрошення орних земель та поливи пасовищ.

Забезпеченість мінеральними водами території колишнього СРСР

Термальні води

До термальних вод відносяться підземні води, присвячені
природним колекторам геотермальної енергії та представлені
природними тепло-носіями (водою, парою та пароводяними сумішами).
Для практичного використання термальні води
поділяються на кілька класів:
-низкопотенційні (з температурою нагрівання 20-100оС)
теплотехнічних потреб,
-Середньопотенційні - для теплопостачання,
-високопотенційні (більше для вироблення електроенергії.
використовуються
для
Термальні води з вищою температурою (150-350 ° С) через
Технічні труднощі поводження з ними поки не знайшли свого застосування.
Забезпеченість Росії запасами термальних вод дуже висока. Із загального
кількості глибинного тепла, що виділяється термальними джерелами в
атмосферу, 86% посідає Курило-Камчатскую область, близько 7% – на
область Байкальського рифту і лише 8% - на всі інші мобільні області
континентальної кори.
Екологічні аспекти освоєння геотермальних ресурсів пов'язані з
ймовірністю теплового та хімічного забруднення поверхневих шарів
літосфери, оскільки термальні води, крім високої температури,
характеризуються також підвищеною мінералізацією. Щоб уникнути цього
забруднення розроблено технологію експлуатації водоносних горизонтів з
зворотним закачуванням у них використаних термальних вод.

Промислові води

До промислових вод відносяться високомінералізовані підземні води глибоких (15 003 000 м) водоносних горизонтів. З них у промислових мас-штабах одержують такі елементи, як
натрій, хлор, бор, йод, бром, літій або їх сполуки (наприклад, кухонну сіль).
Інтерес до промислового використання вод глибоких водоносних горизонтів як
мінеральної сировини визначається розширенням потреби в рідкісних елементах у різних
галузях господарської діяльності та виснаженням традиційної рудної сировини. В світі
видобувається з промислових вод 90% загального видобутку брому, 85% – йоду, 30% – кухонної
солі, сульфіду натрію, літію, 25% - магнію, брому і т.д.
Забезпеченість Росії підземними промисловими водами досить висока. Вони, як
правило, присвячені глибоким частинам великих артезіанських басейнів та ін.
перспективні на йод та бром райони в межах Східно-Європейської, Західно-Сибірської та
Сибірської платформних областей.
Екологічні аспекти розробки промислових вод пов'язані з проблемою утилізації
відпрацьованих вод і ймовірністю забруднення порід, що вміщають, і денної поверхні в
процесі їх видобутку та переробки.

Визначення та структура ресурсів геологічного простору

Під ресурсом геологічного простору мається на увазі
геологічне простір, необхідне для розселення та
існування біоти, у тому числі для життя та діяльності
людини.
У загальній систематиці екологічних функцій літосфери структура
ресурсів геологічного простору включає: місце проживання біоти,
місце розселення людини, вмістище наземних та підземних
споруд, місце поховання та складування відходів, включаючи
високотоксичні та радіоактивні.
Інший підхід до структурування ресурсів геологічного простору
заснований на підході, що дозволяє розглядати літосферу як
місця проживання та розселення різноманітних представників флори та
фауни, включаючи людину як біологічний вид, і як
простору, що активно освоюється людством як соціального
структурою.

Загальна структура ресурсів геологічного простору

Ресурси геологічного простору та розширення інженерно-господарської діяльності людства

При розгляді літосфери як середовище інженерно-господарського
діяльності людини чітко відокремлюються два шляхи оцінки ресурсів
геологічного простору: оцінка "майданного" ресурсу поверхні
літосферного простору та оцінка ресурсу підземного геологічного
простору під різні види його освоєння У кожному випадку може бути
Багато варіантів оцінки стосовно різних видів інженерногосподарської діяльності.
Перший із них – "майданні" ресурси геологічного простору вже стали
величезним дефіцитом. Нині людством освоєно близько 56%
поверхні суші з тенденцією до подальшого наростання цього процесу. І якщо
для низки країн із великими земельними ресурсами проблема розміщення
промислових, сільськогосподарських та селітебних об'єктів ще не стала гостро
актуальною, то для невеликих за площею держав із великою чисельністю
населення вона перетворилася на найважливіший екологічний фактор соціального
розвитку.
Найбільш яскравим прикладом є Японія, змушена розміщувати
промислових об'єктів та зон відпочинку засипати прибережні частини морських
акваторій та здійснювати будівництво на насипних ґрунтах.

Ресурси геологічного простору та урбанізація

Особливо гостро, навіть у порівняно благополучних з погляду загальної територіальної
забезпеченості країн, стоїть питання дефіциту площ на урбанізованих територіях. Як
правило, це стосується столиць та великих промислових центрів.
Про темпи урбанізації красномовно свідчать такі цифри: на початку ХІХ ст. у містах світу
проживало 29,3 млн осіб (3% населення Землі), до 1900 р. - 224,4 млн (13,6%), до 1950 р. - 729 млн
(28,8%), до 1980 - 1821 млн (41,1%), до 1990 - 2261 млн (41%).
Міське населення Російської Федерації на початок 1990 р. становило близько 74%.
Частка міського населення у Європі становить понад 73%, в Азії – 31, Африці – 32, Північній
Америці – 75, Латинській Америці – 72, в Австралії та Океанії – 71%.
Загалом у світі існує близько 220 міст-мільйонерів (понад 1 млн жителів), найбільше з
яких – Мехіко (9,8 млн.). У Великому Лондоні 6,8 млн осіб проживають на території
площею понад 1800 км2, у Москві на площі 1000 км2 проживає близько 9 млн осіб.
За такої щільності населення створюється специфічна ресурсна картина, при якій як
придатних під забудову починають розглядатися території зі складними інженерно-геологічними та екологічними умовами (території колишніх звалищ, шлако-золовідвали тощо).

Ресурси геологічного простору та складні цивільні та промислові об'єкти

Ресурси геологічного простору під розміщення більшості складних
інженерних споруд, що надають великий тиск на грунт (0,5 МПа
і більше), зокрема, таких об'єктів, як теплові електростанції (ТЕС),
металургійні заводи, телевізійні вежі, хмарочоси визначаються
наявністю сприятливих інженерно-геологічних умов у районі
передбачуваного будівництва. Ці споруди в силу своєї специфіки, як
правило, розташовуються на добре освоєних територіях, часто в межах
міста або поблизу нього. Це особливі
вимоги до їх стійкості та безпеки не тільки з інженерних, але й
екологічних позицій
Основна ресурсна (як і геохімічна екологічна) проблема,
пов'язана з ТЕС – розміщення золовідвалів, що близька до проблеми
розміщення відходів гірничо-збагачувальної та гірничодобувної галузей
промисловості, що розглядається далі.
Основні обмеження при виборі ділянки під атомні
електростанції (АЕС):
- Висока сейсмічність (більше 8 балів за шкалою MSK-64);
-Наявність потужних (більше 45 м) товщ просадних, водорозчинних і
ґрунтів, що розріджуються;
-Наявність активних розломів, карсту та інших потенційно небезпечних
екзогенних геологічних процесів;
- Високий рівень підземних вод (менше 3 м);
-Наявність добре фільтруючих грунтів і грунтів з низькою сорбційною
ємністю потужністю понад 10 м.
Головною екологічною небезпекою АЕС є можливість
радіоактивного забруднення значних площ в аварійних ситуаціях
Ці території випадають із будь-якого використання на сотні, навіть тисячі
років.

Ресурси геологічного простору та гідротехнічне будівництво

Яскраво вираженою специфікою з погляду
необхідного
ресурсу
геологічного
простору
має
гідротехнічний
будівництво. Ресурс простору в першу
черга визначається наявністю водотоків та
ділянок із сприятливими інженерногеологічними умовами на них.
Велике гідротехнічне будівництво в
значною
мірі
вичерпало
ресурс
геологічного простору, придатного під
ці цілі, навіть у Росії, багатої водними і
територіальними ресурсами
Стік багатьох великих річок нашої країни
зарегульовано.

Площі затоплення та кількість перенесених будов для окремих великих водосховищ колишнього СРСР

Ресурси геологічного простору гірничодобувних регіонів

Ресурси геологічного простору гірничодобувних регіонів
Гостро постає питання дефіциту геологічного простору та в районах розвитку
гірничо-добувної та гірничо-переробної галузей промисловості.
Найбільш ємними щодо відчуження природного геологічного
простору є підприємства вугільної промисловості: видобуток 1 млн т
палива супроводжується відчуженням у середньому близько 8 га земельних угідь.
У гірничодобувних районах суттєве порушення територіального
ресурсу відбувається за рахунок осідання земної поверхні над підземними
виробітками. Величини осідань досягають у Московському вугільному басейні.
м на площі км2, на Донбасі – 7 м на площі понад 20 км2. Опади можуть
продовжуватись протягом 20 років і іноді носять провальний характер.
Істотних збитків ресурсному потенціалу територій завдає зміна
гідрогеологічних умов внаслідок законтурного водозниження, шахтного
та кар'єрного водовідливу. Формування великих депресійних вирв
площею до 300 км2 може не лише порушувати прийняту систему
водопостачання території і призводити до осідання земної поверхні, а також
викликати активізацію карстових, суффозійних та провальних процесів.

Ресурси геологічного простору та розміщення відходів життєдіяльності людського суспільства

Різноманітність відходів діяльності людської спільноти займають величезні
площі. Тільки Росії сумарна їх площа на (1997), становить понад 500 тис. га, а
негативний вплив відходів на довкілля проявляється на території, у 10 разів
що перевищує зазначену площу.
Більшість відходів активно взаємодіють із навколишнім середовищем (літосферою,
атмосферою, гідросферою та біосферою). Тривалість "агресивного" (активного)
існування відходів залежить від їхнього складу. При зберіганні всі відходи зазнають
зміни, зумовлені як внутрішніми фізико-хімічними процесами, так і
впливом зовнішніх умов. Внаслідок цього на полігонах зберігання та поховання відходів
можуть утворитися нові екологічно небезпечні речовини, які при проникненні в
літосферу будуть представляти серйозну загрозу для біоти.
Міста – найбільші виробники відходів. Статистичні дані показують, що в
умовах сучасної технології при вищому рівні економічного розвитку
держави у її межах утворюється і більше відходів для душу населення.
Середня норма накопичення сміття у розвинених країнах коливається від 150-170 (Польща) до
700-1100 кг/чол. на рік (США). У Москві щорічно утворюється 2,5 млн т твердих побутових
відходів (ТПВ), а середня норма "виробництва" ТПВ на одну людину на рік досягає
приблизно 1 м3 за обсягом та 200 кг за масою (для великих міст рекомендується норматив
1,07 м3/чол. на рік).

Класифікація відходів за походженням

Радіуси негативного впливу полігонів твердих побутових відходів

Основні аспекти впливу полігонів ТПВ компоненти навколишнього середовища та людини

Радіуси негативного впливу полігонів складування відходів гірничо-добувної та гірничо-переробної галузей промисловості

Радіуси негативного впливу полігонів
складування відходів гірничо-добувної та гірничопереробної галузей промисловості

Люди ще в давнину навчилися застосовувати для своїх потреб деякі з цих ресурсів, що знайшло своє вираження у назвах історичних періодів розвитку людства: «кам'яний вік», «бронзовий вік», «залізний вік». У наші дні використовується понад 200 різних видів мінеральних ресурсів. За образним висловом академіка А. Є. Ферсмана (1883-1945), нині до ніг людства складена вся періодична система Менделєєва.

Корисні копалини - це мінеральні утворення земної кори, які можуть ефективно використовуватися в господарстві, накопичення корисних копалин утворюють родовища, а при великих площах поширення - басейни.

Поширення корисних копалин у земній корі підпорядковується геологічним (тектонічним) закономірностям (табл. 7.4).

Паливні корисні копалини мають осадове походження і зазвичай супроводжують чохлу стародавніх платформ та їх внутрішнім та крайовим прогинам. Так що назва «басейн» відображає їхнє походження досить точно – «морський басейн».

На земній кулі відомо понад 3,6 тис. вугільнихбасейнів та родовищ, які в сукупності займають 15% території земної суші. Основна частина ресурсів вугілля припадає на Азію, Північну Америку та Європу та сконцентрована у десяти найбільших басейнах Китаю, США, Росії, Індії, Німеччини.

нафтогазоноснихбасейнів розвідано понад 600, розробляється 450. Загальна кількість нафтових родовищ сягає 35 тис. Основні запаси перебувають у Північній півкулі і є відкладами мезозою. Головна частина цих запасів також сконцентрована у невеликій кількості найбільших басейнів Саудівської Аравії, США, Росії, Ірану.

Руднікорисні копалини зазвичай присвячені фундаментам (щитам) стародавніх платформ, і навіть до складчастим областях. У таких областях вони нерідко утворюють величезні за довжиною рудні (металогенічні) пояси, пов'язані своїм походженням із глибинними розломами у земній корі. Ресурси геотермальної енергії особливо великі у країнах та районах з підвищеною сейсмічною та вулканічною активністю (Ісландія, Італія, Нова Зеландія, Філіппіни, Мексика, Камчатка та Північний Кавказ у Росії, Каліфорнія у США).

Для господарського освоєння найбільш вигідні територіальні поєднання корисних копалин, які полегшують комплексну переробку сировини.

Видобуток мінеральних ресурсів закритим(Шахтним) способом у світових масштабах ведеться в зарубіжній Європі, Європейській частині Росії, США, де багато родовищ і басейнів, що знаходяться у верхніх шарах земної кори, вже сильно вироблені.

Якщо корисні копалини залягають на глибині 20–30 м, вигідніше зняти бульдозером верхній шар гірської породи та видобуток. відкритимспособом. Відкритим способом добувають, наприклад, залізняк в районі Курська, вугілля на деяких родовищах Сибіру.

За запасами та видобутком багатьох мінеральних багатств Росія займає одне з перших місць у світі (газ, вугілля, нафта, залізняк, алмази).

У табл. 7.4 показано залежність між будовою земної кори, рельєфом та розміщенням корисних копалин.

Таблиця 7.4

Поклади корисних копалин залежно від будови та повернення ділянки земної кори та форм рельєфу

Гідросфера

Гідросфера(Від грец. hydro– вода та sphaira– шар) – водна оболонка Землі, що є сукупність океанів, морів і континентальних водних басейнів – річок, озер, боліт та інших., підземних вод, льодовиків і снігових покровів.

Вважають, що водна оболонка Землі утворилася в ранньому археї, тобто приблизно 3800 млн. років тому. У цей період історії Землі на нашій планеті встановилася температура, за якої вода могла перебувати значною мірою в рідкому агрегатному стані.

Вода як речовина має унікальні властивості, до яких належать такі:

♦ здатність до розчинення дуже багатьох речовин;

♦ висока теплоємність;

♦ знаходження в рідкому стані в інтервалі температур від 0 до 100 °C;

♦ більша легкість води у твердому стані (льоду), ніж у рідкому.

Унікальні властивості води дозволили їй відігравати важливу роль в еволюційних процесах, що відбуваються в поверхневих шарах земної кори, у кругообігу речовини в природі і є умовою виникнення та розвитку життя на Землі. Вода починає виконувати свої геологічні та біологічні функції в історії Землі після виникнення гідросфери.

Гідросферу становлять поверхневі води та підземні води. Поверхневі водигідросфери покривають 708% земної поверхні. Їх сумарний обсяг досягає 1370,3 млн км 3 , що становить 1/800 загального обсягу планети, а маса оцінюється в 1,4 год 1018 т. До поверхневих вод, тобто вод, що покривають сушу, відносять Світовий океан, континентальні водні басейни та материкові льоди.

Світовий океанвключає всі моря і океани Землі.

Моря та океани покривають 3/4 поверхні суші, або 361,1 млн км 2 . У Світовому океані зосереджена переважна більшість поверхневих вод – 98 %. Світовий океан умовно поділений на чотири океани: Атлантичний, Тихий, Індійський та Північний Льодовитий. Вважають, що сучасний рівень океану встановився близько 7000 років тому. За даними геологічних досліджень, коливання рівня океану за останні 200 млн. років не перевищували 100 м.

Вода у Світовому океані солона. Середній вміст солей становить близько 3,5% за масою, або 35 г/л. Їх якісний склад наступний: з катіонів переважають Na +, Mg 2+, K +, Ca 2+, з аніонів - Cl -, SO 4 2-, Br -, CO 3 2-, F -. Вважається, що сольовий склад Світового океану залишається постійним із палеозойської ери – часу початку розвитку життя на суші, тобто приблизно протягом 400 млн років.

Континентальні водні басейниє річки, озера, болота, водосховища. Їхні води становлять 0,35 % від загальної маси поверхневих вод гідросфери. Деякі континентальні водоймища – озера – містять солону воду. Ці озера мають або вулканічне походження, або є ізольованими залишками древніх морів, або утворені в районі потужних відкладень розчинних солей. Проте переважно континентальні водойми прісні.

Прісна вода відкритих водойм також містить розчинні солі, але в невеликій кількості. Залежно від вмісту розчинених солей прісну воду поділяють на м'яку та жорстку. Чим менше у воді розчинено солей, тим вона м'якша. Найжорсткіша прісна вода містить солей трохи більше 0,005 % за масою, чи 0,5 г/л.

Материкові льодистановлять 1,65% від загальної маси поверхневих вод гідросфери, 99% льоду знаходиться в Антарктиді та Гренландії. Загальна маса снігу та льоду Землі оцінюється в 0,0004 % маси нашої планети. Цього достатньо для того, щоб покрити всю поверхню планети шаром льоду завтовшки 53 м. Згідно з розрахунками, якщо ця маса розтане, рівень океану підніметься на 64 м.

Хімічний склад поверхневих вод гідросфери приблизно дорівнює середньому складу морської води. З хімічних елементів масою переважають кисень (85,8 %) і водень (10,7 %). Поверхневі води містять значну кількість хлору (1,9%) та натрію (1,1%). Відзначається суттєво вищий, ніж у земній корі, вміст сірки та брому.

Підземні води гідросферимістять основний запас прісної води. Припускають, що сумарний обсяг підземних вод приблизно 28500000000 км 3 . Це майже в 15 разів більше, ніж у Світовому океані. Вважають, що саме підземні води є основним резервуаром, що поповнює всі поверхневі водоймища. Підземна гідросфера може бути поділена на п'ять зон.

Кріозону.Область льодів. Зона охоплює полярні райони. Товщина її оцінюється не більше 1 км.

Зона рідкої води.Охоплює майже всю земну кору.

Зона пароподібної водиобмежується глибиною до 160 км. Вважають, що вода в цій зоні має температуру від 450 ° C до 700 ° C і знаходиться під тиском до 5 ГПа.

Нижче, на глибинах до 270 км, розташовується зона мономерних молекул води.Вона охоплює шари води з діапазоном температур від 700 °C до 1000 °C та тиском до 10 ГПа.

Зона щільної водипростягається, ймовірно, до глибин в 3000 км і опоясує всю мантію Землі. Температуру води в цій зоні оцінюють у проміжку від 1000 до 4000 ° C, а тиск - до 120 ГПа. Вода за таких умов повністю іонізована.

Гідросфера Землі виконує важливі функції: вона регулює температуру планети, забезпечує кругообіг речовин, є складовою біосфери.

Безпосередній вплив на регуляцію температуриповерхневих шарів Землі гідросфера надає завдяки одній з важливих властивостей води – великої теплоємності. З цієї причини поверхневі води акумулюють сонячну енергію, а потім повільно віддають її в навколишній простір. Вирівнювання температури на поверхні Землі відбувається виключно завдяки кругообігу води. Крім того, сніг і лід мають дуже високу відбивну здатність: вона перевищує середню для земної поверхні на 30%. Тому на полюсах різниця між поглиненою та випромінюваною енергією завжди негативна, тобто поглинена поверхнею енергія менша за випущену. Так відбувається терморегуляція планети.

Забезпечення кругообіг речовин- Інша найважливіша функція гідросфери.

Гідросфера перебуває у постійній взаємодії з атмосферою, земною корою та біосферою. Вода гідросфери розчиняє у собі повітря, концентруючи у своїй кисень, використовуваний надалі водними живими організмами. Вуглекислий газ, що знаходиться в повітрі, що утворюється переважно в результаті дихання живих організмів, спалювання палива і виверження вулканів, володіє високою розчинністю у воді і акумулюється в гідросфері. Гідросфера розчиняє в собі також важкі інертні гази – ксенон та криптон, вміст яких у воді вищий, ніж у повітрі.

Води гідросфери, випаровуючись, надходять в атмосферу та випадають у вигляді опадів, які проникають у гірські породи, руйнуючи їх. Так вода бере участь у процесах вивітрюваннягірських порід. Уламки гірських порід зносяться текучими водами в річки, а потім у моря та океани або в замкнуті континентальні водоймища і поступово відкладаються на дні. Ці відкладення згодом перетворюються на осадові гірські породи.

Вважають, що головні катіони морської води – катіони натрію, магнію, калію, кальцію – утворилися внаслідок вивітрювання гірських порід та подальшого винесення продуктів вивітрювання річками у море. Найважливіші аніони морської води – аніони хлору, брому, фтору, сульфат-іон та карбонат-іон, ймовірно, походять з атмосфери та пов'язані з вулканічною діяльністю.

Частина розчинних солей систематично виводиться зі складу гідросфери у вигляді їх осадження. Наприклад, при взаємодії розчинених у воді карбонат-іонів з катіонами кальцію та магнію утворюються нерозчинні солі, які опускаються на дно у вигляді карбонатних осадових гірських порід. В осадженні деяких солей велику роль відіграють організми, що населяють гідросферу. Вони витягують із морської води окремі катіони та аніони, концентруючи їх у своїх скелетах та раковинах у вигляді карбонатів, силікатів, фосфатів та інших сполук. Після смерті організмів їх тверді оболонки накопичуються на морському дні та утворюють потужні товщі вапняків, фосфоритів та різних крем'янистих порід. Переважна частина осадових гірських порід і такі цінні корисні копалини, як нафта, вугілля, боксити, різноманітні солі тощо, утворилися в минулі геологічні періоди у різних водоймах гідросфери. Встановлено, що навіть найдавніші гірські породи, абсолютний вік яких досягає близько 1,8 млрд років, являють собою опади, що сильно змінилися, утворені у водному середовищі. Вода використовується також у процесі фотосинтезу, у результаті якого утворюється органічна речовина та кисень.

У гідросфері приблизно близько 3500 млн. років тому зародилося життя на Землі. Еволюція організмів тривала виключно у водному середовищі аж до початку палеозойської ери, коли приблизно 400 млн років тому почалося поступове переселення тварин та рослинних організмів на сушу. У зв'язку з цим гідросферу розглядають як компонент біосфери. (біосфера– сфера життя, сфера проживання живих організмів).

Живі організми поширені гідросфері вкрай нерівномірно. Кількість та різноманіття живих організмів в окремих ділянках поверхневих вод визначається багатьма причинами, у тому числі комплексом факторів довкілля: температурою, солоністю води, освітленістю, тиском. Зі збільшенням глибини обмежуюча дія освітленості і тиску зростає: кількість світла, що надходить, різко зменшується, а тиск, навпаки, стає дуже високим. Так, у морях і океанах заселені в основному літоральні зони, тобто зони не глибші за 200 м, які найбільше прогріваються сонячними променями.

Характеризуючи функції гідросфери на планеті, В. І. Вернадський зазначав: «Вода визначає і створює всю біосферу. Вона створює основні риси земної кори, до магматичної оболонки».

Атмосфера

Атмосфера(Від грец. atmos- пар, випаровування та sphaira- Куля) - Оболонка Землі, що складається з повітря.

В склад повітрявходить ряд газів та зважені в них частки твердих та рідких домішок – аерозолів. Маса атмосфери оцінюється в 5,157 × 10 15 т. Стовп повітря чинить тиск на поверхню Землі: середній атмосферний тиск на рівні моря – 1013,25 гПа, або 760 мм рт. ст. Тиск завбільшки 760 мм рт. ст. прирівняно до позасистемної одиниці тиску – 1 атмосфері (1 атм.). Середня температура повітря біля Землі – 15 °C, при цьому температура змінюється приблизно від 57 °C у субтропічних пустелях до -89 °C в Антарктиді.

Атмосфера неоднорідна. Розрізняють такі шари атмосфери: тропосферу, стратосферу, мезосферу, термосферуі екзосферу,які відрізняються за особливостями розподілу температури, густини повітря та деяким іншим параметрам. Ділянки атмосфери, що займають проміжне положення між цими шарами, відповідно називають тропопаузою, стратопаузоюі мезопаузою.

Тропосфера- нижній шар атмосфери висотою від 8-10 км у полярних широтах і до 16-18 км у тропіках. Тропосфера характеризується падінням температури повітря з висотою з видаленням від поверхні Землі на кожен кілометр температура зменшується приблизно на 6 °C. Щільність повітря швидко зменшується. У тропосфері зосереджено близько 80% усієї маси атмосфери.

Стратосферарозташовується на висотах у середньому від 10-15 км до 50-55 км від Землі. Стратосфера характеризується підвищенням температури із висотою. Зростання температури відбувається через поглинання озоном, що у цьому шарі атмосфери, короткохвильової радіації Сонця, передусім УФ (ультрафіолетових) променів. При цьому в нижній частині стратосфери рівня близько 20 км температура мало змінюється з висотою і може навіть трохи зменшуватися. Вище температура починає зростати - спочатку повільно, а з рівня 34-36 км набагато швидше. У верхній частині стратосфери на висоті 50-55 км температура сягає 260-270 К.С.

Мезосфера- Шар атмосфери, розташований на висотах 55-85 км. У мезосфері температура повітря зі збільшенням висоти зменшується - приблизно з 270 К на нижньому кордоні до 200 К на верхньому кордоні.

Термосферапростягається на висотах приблизно від 85 км до 250 км від поверхні Землі та характеризується швидким підвищенням температури повітря, що досягає на висоті 250 км 800-1200 К. Підвищення температури відбувається внаслідок поглинання цим шаром атмосфери корпускулярної та рентгенівської радіації Сонця; тут гальмуються та згоряють метеори. Таким чином термосфера виконує функцію захисного шару Землі.

Вище тропосфери знаходиться екзосфера,верхня межа якої умовна та відзначається висотою приблизно 1000 км над поверхнею Землі. З екзосфери атмосферні гази розсіюються у світовий простір. Так відбувається поступовий перехід від атмосфери до міжпланетного простору.

Атмосферне повітря поблизу Землі складається з різних газів, переважно з азоту (78,1 % за обсягом) і кисню (20,9 % за обсягом). До складу повітря в невеликій кількості також входять такі гази: аргон, вуглекислий газ, гелій, озон, радон, водяна пара. Крім того, повітря може містити різні змінні компоненти: оксиди азоту, аміак та ін.

Крім газів до складу повітря входить атмосферний аерозол,який є зваженими в повітрі дуже дрібними твердими і рідкими частинками. Аерозоль утворюється в процесі життєдіяльності організмів, господарської діяльності людини, вулканічних вивержень, підйому пилу з поверхні планети та з космічного пилу, що потрапляє у верхні шари атмосфери.

Склад атмосферного повітря до висоти близько 100 км загалом постійний у часі та однорідний у різних районах Землі. При цьому вміст змінних газоподібних компонентів та аерозолів неоднаковий. Понад 100–110 км відбувається частковий розпад молекул кисню, вуглекислого газу та води. На висоті близько 1000 км починають переважати легкі гази - гелій і водень, а ще вище атмосфера Землі поступово переходить у міжпланетний газ.

Водяна пара- важлива складова частина повітря. Він надходить в атмосферу при випаровуванні з поверхні води та вологого ґрунту, а також шляхом транспірації рослинами. Відносний вміст водяної пари у повітрі змінюється біля земної поверхні від 2,6 % у тропіках до 0,2 % у полярних широтах. З віддаленням від поверхні Землі кількість водяної пари в атмосферному повітрі швидко падає, і вже на висоті 1,5-2 км зменшується наполовину. У тропосфері через зниження температури водяна пара конденсується. При конденсації водяної пари утворюються хмари, у тому числі випадають атмосферні опади як дощу, снігу, граду. Кількість опадів, що випали на Землю, дорівнює кількості води, що випарувалася з поверхні Землі. Надлишок водяної пари над океанами переноситься на континенти повітряними потоками. Кількість водяної пари, що переноситься в атмосфері з океану на континенти, дорівнює обсягу стоку річок, що впадають в океани.

Озонзосереджений на 90 % у стратосфері, решта його знаходиться в тропосфері. Озон поглинає УФ-радіацію Сонця, що негативно впливає на живі організми. Райони зі зниженим вмістом озону в атмосфері називають озоновими дірками.

Найбільші коливання товщини озонового шару спостерігаються у високих широтах, тому ймовірність виникнення озонових дірок у районах, близьких до полюсів, вища, ніж у екватора.

Вуглекислий газнадходить в атмосферу у значній кількості. Він постійно виділяється внаслідок дихання організмів, горіння, виверження вулканів та інших процесів, що відбуваються Землі. Однак вміст вуглекислого газу повітря мало, оскільки основна його маса розчиняється у водах гідросфери. Проте зазначається, що за останні 200 років вміст вуглекислого газу в атмосфері збільшився на 35%. Причина такого суттєвого збільшення – активна господарська діяльність людини.

Головним джерелом тепла атмосфери є поверхню Землі. Атмосферне повітря досить добре пропускає до земної поверхні сонячні промені. Сонячна радіація, що надходить на Землю, частково поглинається атмосферою - головним чином, водяною парою і озоном, але переважна її частина досягає земної поверхні.

Сумарна сонячна радіація, що досягає поверхні Землі, частково відбивається від неї. Величина відображення залежить від здатності, що відбиває конкретної ділянки земної поверхні, так званого альбедо.Середнє альбедо Землі - близько 30%, при цьому різниця між величиною альбедо від 7-9% для чорнозему до 90% для свіжого снігу. Нагріваючись, земна поверхня виділяє теплові промені в атмосферу та нагріває її нижні шари. Крім основного джерела теплової енергії атмосфери – теплоти земної поверхні, тепло в атмосферу надходить у результаті конденсації водяної пари, а також шляхом поглинання прямої сонячної радіації.

Неоднаковий розігрів атмосфери в різних областях Землі викликає неоднаковий розподіл тиску, що призводить до переміщення повітряних мас вздовж Землі. Повітряні маси переміщаються з областей з високим тиском області з низьким тиском. Такий рух повітряних мас називають вітром.За певних умов швидкість вітру може бути дуже великою, до 30 м/с і більше (більше 30 м/с – вже ураган).

Стан нижнього шару атмосфери в даному місці і зараз називають погодою.Погода характеризується температурою повітря, опадами, силою та напрямом вітру, хмарністю, вологістю повітря та атмосферним тиском. Погода визначається умовами циркуляції атмосфери та географічним розташуванням місцевості. Вона найбільш стійка у тропіках і найбільш мінлива у середніх та високих широтах. Характер погоди, її сезонна динаміка залежить від кліматуна цій території.

Під кліматомрозуміються найчастіше повторювані цій території особливості погоди, зберігаються протягом багато часу. Це усереднені за 100 років показники – температура, тиск, кількість опадів та інших. Поняття клімату (від грец. klima- Нахил) виникло ще в Стародавній Греції. Вже тоді розуміли, що погодні умови залежать від кута, під яким сонячне проміння падає на поверхню Землі. Провідною умовою встановлення певного клімату на цій території є кількість енергії, що припадає на одиницю площі. Воно залежить від сумарної сонячної радіації, що падає на земну поверхню, та від альбедо цієї поверхні. Так, у районі екватора та біля полюсів температура мало змінюється протягом року, а в субтропічних областях та в середніх широтах річна амплітуда температур може досягати 65 °C. Основними кліматоутворюючими процесами є теплообмін, вологообмін та циркуляція атмосфери. Всі ці процеси мають одне джерело енергії – Сонце.

Атмосфера є неодмінною умовою всім форм життя. Найбільше значення для життєдіяльності організмів мають такі гази, що входять до складу повітря: кисень, азот, водяна пара, вуглекислий газ, озон. Кисень необхідний дихання переважній більшості живих організмів. Азот, що засвоюється з повітря деякими мікроорганізмами, необхідний для мінерального живлення рослин. Водяна пара, конденсуючись і випадаючи у вигляді опадів, є джерелом води на суші. Вуглекислий газ – вихідна речовина для процесу фотосинтезу. Озон поглинає шкідливе для організмів тверде УФ-випромінювання.

Передбачають, що сучасна атмосфера має вторинне походження: вона утворилася після завершення утворення планети близько 4,5 млрд. років тому з газів, що виділяються твердими оболонками Землі. Протягом геологічної історії Землі атмосфера під впливом різних чинників зазнавала значних змін свого складу.

Розвиток атмосфери залежить від геологічних та геохімічних процесів, що відбуваються на Землі. Після виникнення життя на нашій планеті, тобто приблизно 3,5 млрд років тому, на розвиток атмосфери почали істотно впливати і живі організми. Значна частина газів – азот, вуглекислий газ, водяна пара – виникла внаслідок виверження вулканів. Кисень з'явився близько 2 млрд років тому як результат діяльності фотосинтезуючих організмів, які спочатку зародилися в поверхневих водах океану.

Протягом останнього часу відбуваються помітні зміни у атмосфері, пов'язані з активною господарською діяльністю людини. Так, згідно з спостереженнями, за останні 200 років відбулося суттєве зростання концентрації парникових газів: вміст вуглекислого газу зріс у 1,35 раза, метану – у 2,5 раза. Значно збільшився вміст багатьох інших змінних компонентів у складі повітря.

Зміни стану атмосфери, що відбуваються – збільшення концентрації парникових газів, озонові дірки, забруднення повітря – являють собою глобальні екологічні проблеми сучасності.

Корисні копалини - це мінеральні утворення земної кори, які можуть ефективно використовуватися в господарстві, скупчення корисних копалин утворюють родовища, а за великих площ поширення - басейни.

Якщо корисні копалини залягають на глибині 20-30 м, вигідніше зняти бульдозером верхній шар гірської породи та видобуток. відкритимспособом. Відкритим способом добувають, наприклад, залізняк в районі Курська, вугілля на деяких родовищах Сибіру.

У табл. 7.4 показано залежність між будовою земної кори, рельєфом та розміщенням корисних копалин.

Таблия 7.4

Поклади корисних копалин залежно від будови та повернення ділянки земної кори та форм рельєфу

Форми рельєфу	Будова та вік ділянки земної кори	Характерні корисні копалини	Приклади
Рівнини	Щити архейсько-протерозойських платформ	Рясні родовища залізняку	Український щит, Балтійський щит Російської платформи
	Плити стародавніх платформ, чохол яких сформувався в палеозойський та мезозойський час	Нафта, газ, кам'яне вугілля, будівельні матеріали	Західно-Сибірська низовина, Російська рівнина
Гори	Молоді складчасті гори альпійського віку	Поліметалічні руди, будівельні матеріали	Кавказ, Альпи
	Зруйновані складчасто-глибові гори мезозойської, герцинської та каледонської складчастостей	Найбагатші на корисні копалини структури: руди чорних (залізо, марганець) і кольорових (хром, мідь, нікель, уран, ртуть) металів, розсипи золота, платини, алмазів	Казахський дрібно-співочник
	Омолоджені гори мезозойської та палеозойської складків.	Руди чорних та кольорових металів, корінні та розсипні родовища золота, платини та алмазів	Урал, Аппалачі, гори Центральної Європи
Материкова мілину (шельф)	Крайові прогини	Нафта газ	Мексиканська затока
	Затоплена частина плит, платформ	Нафта газ	Перська затока
Дно океану	Абісальні рівнини	Залізо-марганцеві конкреції	Дно Північного моря

Гідросфера

Гідросфера(Від грец. hydro -вода та sphaira- куля) - водна оболонка Землі, що є сукупністю океанів, морів і континентальних водних басейнів - річок, озер, боліт та інших., підземних вод, льодовиків і снігових покровів.

Вода як речовина має унікальні властивості, до яких належать такі:

♦ здатність до розчинення дуже багатьох речовин;

♦ висока теплоємність;

♦ знаходження в рідкому стані в інтервалі температур від 0 до 100 °С;

♦ більша легкість води у твердому стані (льоду), ніж у рідкому.

Гідросферу становлять поверхневі води та підземні води. Поверхневі водигідросфери покривають 708% земної поверхні. Їх сумарний обсяг досягає 1370,3 млн км 3 , що становить 1/800 загального обсягу планети, а маса оцінюється в 1,4 х 1018 т. До поверхневих вод, тобто вод, що покривають сушу, відносять Світовий океан, континентальні водні басейни та материкові льоди. Світовий океанвключає всі моря і океани Землі.

Моря та океани покривають 3/4 поверхні суші, або 361,1 млн км 2 . У Світовому океані зосереджена переважна більшість поверхневих вод - 98%. Світовий океан умовно поділений на чотири океани: Атлантичний, Тихий, Індійський та Північний Льодовитий. Вважають, що сучасний рівень океану встановився близько 7000 років тому. За даними геологічних досліджень, коливання рівня океану за останні 200 млн. років не перевищували 100 м.

Вода у Світовому океані солона. Середній вміст солей становить близько 3,5% масою, або 35 г/л. Їх якісний склад наступний: з катіонів переважають Na +, Mg 2+, K +, Ca 2+, з аніонів - Сl-, SO 4 2-, Вг-, С0з 2-, F -. Вважається, що сольовий склад Світового океану залишається постійним із палеозойської ери часу початку розвитку життя на суші, тобто приблизно протягом 400 млн років.

Континентальні водні басейниє річки, озера, болота, водосховища. Їхні води становлять 0,35% від загальної маси поверхневих вод гідросфери. Деякі континентальні водоймища - озера - містять солону воду. Ці озера мають або вулканічне походження, або є ізольованими залишками древніх морів, або утворені в районі потужних відкладень розчинних солей. Проте переважно континентальні водойми прісні.

Прісна вода відкритих водойм також містить розчинні солі, але в невеликій кількості. Залежно від вмісту розчинених солей прісну воду поділяють на м'яку і жорстку. Чим менше у воді розчинено солей, тим вона м'якша. Найжорсткіша прісна вода містить солей трохи більше 0,005% за масою, чи 0,5 г/л.

Материкові льодистановлять 1,65% від загальної маси поверхневих вод гідросфери, 99% льоду знаходиться в Антарктиді та Гренландії. Загальна маса снігу та льоду Землі оцінюється в 0,0004% маси нашої планети. Цього достатньо для того, щоб покрити всю поверхню планети шаром льоду завтовшки 53 м. Згідно з розрахунками, якщо ця маса розтане, рівень океану підніметься на 64 м.

Хімічний склад поверхневих вод гідросфери приблизно дорівнює середньому складу морської води. З хімічних елементів масою переважають кисень (85,8%) і водень (10,7%). Поверхневі води містять значну кількість хлору (1,9%) та натрію (1,1%). Відзначається суттєво вищий, ніж у земній корі, вміст сірки та брому.

Підземні води гідросферимістять основний запас прісної води: Припускають, що сумарний обсяг підземних вод приблизно 28500000000 км 3 . Це майже в 15 разів більше, ніж у Світовому океані. Вважають, що саме підземні води є основним резервуаром, що поповнює всі поверхневі водоймища. Підземна гідросфера може бути поділена на п'ять зон.

Кріозону.Область льодів. Зона охоплює полярні райони. Товщина її оцінюється не більше 1 км.

Зона рідкої води.Охоплює майже всю земну кору.

Зона пароподібної водиобмежується глибиною до 160 км. Вважають, що вода в цій зоні має температуру від 450 до 700 °С і знаходиться під тиском до 5 ГПа 1 .

Нижче, на глибинах до 270 км, розташовується зона мономерних молекул води.Вона охоплює шари води з діапазоном температур від 700 °С до 1000 °З тиском до 10 ГПа.

Зона щільної водипростягається, ймовірно, до глибин в 3000 км і опоясує всю мантію Землі. Температуру води в цій зоні оцінюють у проміжку від 1000 ° С до 4000 ° С, а тиск - до 120 ГПа. Вода за таких умов повністю іонізована.

Безпосередній вплив на регуляцію температуриповерхневих шарів Землі гідросфера надає завдяки одному важливим властивостям води – великій теплоємності. З цієї причини поверхневі води акумулюють сонячну енергію, а потім повільно віддають її в навколишній простір. Вирівнювання температури на поверхні Землі відбувається виключно завдяки кругообігу води. Крім того, сніг і лід мають дуже високу відбивну.

здатність: вона перевищує середню для земної поверхні на 30%, Тому на полюсах різниця між поглиненою та випромінюваною енергією завжди негативна, тобто поглинена поверхнею енергія менша за випущену. Так відбувається терморегуляція планети.

Забезпечення кругообіг речовин- Інша найважливіша функція гідросфери.

Гідросфера перебуває у постійній взаємодії з атмосферою, земною корою та біосферою. Вода гідросфери розчиняє у собі повітря, концентруючи у своїй кисень, використовуваний надалі водними живими організмами. Вуглекислий газ, що знаходиться в повітрі, що утворюється переважно в результаті дихання живих організмів, спалювання палива і виверження вулканів, володіє високою розчинністю у воді і акумулюється в гідросфері. Гідросфера розчиняє в собі також важкі інертні гази - ксенон та криптон, вміст яких у воді вищий, ніж у повітрі.

Вважають, що головні катіони морської води - катіони натрію, магнію, калію, кальцію - утворилися в результаті вивітрювання гірських порід та подальшого винесення продуктів вивітрювання річками в море. Найважливіші аніони морської води - аніони хлору, брому, фтору, сульфат-іон та карбонат-іон, ймовірно, походять з атмосфери та пов'язані з вулканічною діяльністю.

Частина розчинних солей систематично виводиться зі складу гідросфери у вигляді їх осадження. Наприклад, при взаємодії розчинених у воді карбонат-іонів з катіонами кальцію та магнію утворюються нерозчинні солі, які опускаються на дно у вигляді карбонатних осадових гірських порід. В осадженні деяких солей велику роль відіграють організми, що населяють гідросферу. Вони витягують із морської води окремі катіони та аніони, концентруючи їх у своїх скелетах та раковинах у вигляді карбонатів, силікатів, фосфатів та інших сполук. Після смерті організмів їх тверді оболонки накопичуються на морському дні та утворюють потужні товщі вапняків, фосфоритів та різних крем'янистих порід. Переважна частина осадових гірських порід і такі цінні корисні копалини, як нафта, вугілля, боксити, різноманітні солі тощо, утворилися в минулі геологічні періоди різних водоймах гідросфери. Встановлено, що навіть найдавніші гірські породи, абсолютний вік яких досягає близько 1,8 млрд років, являють собою опади, що сильно змінилися, утворені у водному середовищі. Вода використовується також у процесі фотосинтезу, у результаті якого утворюється органічна речовина та кисень.

У гідросфері приблизно близько 3500 млн. років тому зародилося життя на Землі. Еволюція організмів тривала виключно у водному середовищі аж до початку палеозойської ери, коли приблизно 400 млн років тому почалося поступове переселення тварин та рослинних організмів на сушу. У зв'язку з цим гідросферу розглядають як компонент біосфери. (біосфера -сфера життя, сфера проживання живих організмів).

Атмосфера

Атмосфера(Від грец. atmos -пар, випаровування та sphaira- куля) - оболонка Землі, що складається з повітря.

В склад повітрявходить ряд газів та зважені в них частки твердих та рідких домішок – аерозолів. Маса атмосфери оцінюється в 5,157 х 10 15 т. Стовп повітря чинить тиск на поверхню Землі: середній атмосферний тиск на рівні моря - 1013,25 гПа, або 760 мм рт. ст. Тиск завбільшки 760 мм рт. ст. прирівняно до позасистемної одиниці тиску - 1 атмосфері (1 атм.). Середня температура повітря біля Землі - 15 °З, у своїй температура змінюється приблизно від 57 °З субтропічних пустелях до 89 °З Антарктиді.

Тропосфера -нижній шар атмосфери висотою від 8-10 км у полярних широтах та до 16-18 км у тропіках. Тропосфера характеризується падінням температури повітря з висотою - з віддаленням від Землі за кожен кілометр температура зменшується приблизно 6°С. Щільність повітря швидко зменшується. У тропосфері зосереджено близько 80% усієї маси атмосфери.

Стратосферарозташовується на висотах середньому від 10-15 км до 50-55 км від Землі. Стратосфера характеризується підвищенням температури із висотою. Зростання температури відбувається через поглинання озоном, що у цьому шарі атмосфери, короткохвильової радіації Сонця, передусім УФ (ультрафіолетових) променів. При цьому в нижній частині стратосфери рівня близько 20 км температура мало змінюється з висотою і може навіть трохи зменшуватися. Вище температура починає зростати – спочатку повільно, а з рівня 34-36 км набагато швидше. У верхній частині стратосфери на висоті 50-55 км. температура досягає 260-270 К.С.

Атмосферне повітря поблизу поверхні Землі складається з різних газів, переважно з азоту (78,1% за обсягом) і кисню (20,9% за обсягом). До складу повітря в невеликій кількості також входять такі гази: аргон, вуглекислий газ, гелій, озон, радон, водяна пара. Крім того, повітря може містити різні змінні компоненти: оксиди азоту, аміак та ін.

Крім газів до складу повітря входить атмосферний аерозоль,який є зваженими в повітрі дуже дрібними твердими і рідкими частинками. Аерозоль утворюється в процесі життєдіяльності організмів, господарської діяльності людини, вулканічних вивержень, підйому пилу з поверхні планети та з космічного пилу, що потрапляє у верхні шари атмосфери.

Склад атмосферного повітря до висоти близько 100 км ст. При цьому вміст змінних газоподібних компонентів та аерозолів неоднаковий. Понад 100-110 км відбувається частковий розпад молекул кисню, вуглекислого газу та води. На висоті близько 1000 км. починають переважати легкі гази - гелій і водень, а ще вище атмосфера Землі поступово переходить у міжпланетний газ.

Водяна пара- важлива складова частина повітря. Він надходить в атмосферу при випаровуванні з поверхні, води та вологого ґрунту, а також шляхом транспірації рослинами. Відносний вміст водяної пари у повітрі змінюється біля земної поверхні від 2,6% у тропіках до 0,2% у полярних широтах. З віддаленням від поверхні Землі кількість водяної пари в атмосферному повітрі швидко падає, і вже на висоті 1,5-2 км убуває наполовину. У тропосфері через зниження температури водяна пара конденсується. При конденсації водяної пари утворюються хмари, у тому числі випадають атмосферні опади як дощу, снігу, граду. Кількість опадів, що випали на Землю, дорівнює кількості випаровується з поверхні. Землі води. Надлишок водяної пари над океанами переноситься на континенти повітряними потоками. Кількість водяної пари, що переноситься в атмосфері з океану на континенти, дорівнює обсягу стоку річок, що впадають в океани.

Озонзосереджений на 90% у стратосфері, решта його знаходиться в тропосфері. Озон поглинає УФ-радіацію Сонця, що негативно впливає на живі організми. Райони зі зниженим вмістом озону в атмосфері називають озоновими дірками.

Сумарна сонячна радіація, що досягає поверхні Землі, частково відбивається від неї. Величина відображення залежить від здатності, що відбиває конкретної ділянки земної поверхні, так званого альбедо.Середнє альбедо Землі - близько 30%, при цьому різниця між величиною альбедо від 7-9% для чорнозему до 90% для свіжого снігу. Нагріваючись, земна поверхня виділяє теплові промені в атмосферу та нагріває її нижні шари. Крім основного джерела теплової енергії атмосфери – теплоти земної поверхні; тепло в атмосферу надходить у результаті конденсації водяної пари, а також шляхом поглинання прямої сонячної радіації.

Стан нижнього шару атмосфери в даному місці і в даний час називають погодою.Погода характеризується температурою повітря, опадами, силою та напрямом вітру, хмарністю, вологістю повітря та атмосферним тиском. Погода визначається умовами циркуляції атмосфери та географічним розташуванням місцевості. Вона найбільш стійка у тропіках і найбільш мінлива у середніх та високих широтах. Характер погоди, її сезонна динаміка залежить від кліматуна цій території.

Під, кліматомрозуміються найчастіше повторювані цій території особливості погоди, зберігаються протягом багато часу. Це усереднені за 100 років характеристики – температура, тиск, кількість опадів та ін. Поняття клімату (від грец, klima- нахил) виникло ще у Стародавній Греції. Вже тоді розуміли, що погодні умови залежать від кута, під яким сонячне проміння падає на поверхню Землі. Провідною умовою встановлення певного клімату на цій території є кількість енергії, що припадає на одиницю площі. Воно залежить від сумарної сонячної радіації, що падає на земну поверхню, та від альбедо цієї поверхні. Так, у районі екватора та біля полюсів температура мало змінюється протягом року, а в субтропічних областях та в середніх широтах річна амплітуда температур може досягати 65 °С. Основними кліматоутворюючими процесами є теплообмін, вологообмін та циркуляція атмосфери. Всі ці процеси мають одне джерело енергії – Сонце.

Розвиток атмосфери залежить від геологічних та геохімічних процесів, що відбуваються на Землі. Після виникнення життя на нашій планеті, тобто приблизно 3,5 млрд років тому, на розвиток атмосфери почали істотно впливати і живі організми. Значна частина газів – азот, вуглекислий газ, водяна пара – виникла в результаті виверження вулканів. Кисень з'явився близько 2 млрд років тому як результат діяльності фотосинтезуючих організмів, які спочатку зародилися в поверхневих водах океану.

Зміни стану атмосфери, що відбуваються, - збільшення концентрації парникових газів, озонові дірки, забруднення повітря - являють собою глобальні екологічні проблеми сучасності.

65. ЕКОЛОГІЧНІ ФУНКЦІЇ ЛІТОСФЕРИ: РЕСУРСНА, ГЕОДИНАМІЧНА, ГЕОФІЗИКО-ГЕОХІМІЧНА

Люди ще в давнину навчилися застосовувати для своїх потреб деякі з ресурсів літосфери та інших оболонок Землі, що відбилося в назвах історичних періодів розвитку людства: «кам'яний вік», «бронзовий вік», «залізний вік». В наші дні використовується понад 200 різних видів ресурсів. Усі природні ресурси слід чітко відмежовувати від природних умов.

Природні ресурси– це тіла та сили природи, які на даному рівні розвитку продуктивних сил та вивченості можуть бути використані для задоволення потреб людського суспільства у формі безпосередньої участі у матеріальній діяльності.

Під корисними копалинамирозуміються мінеральні утворення земної кори, які можна ефективно використовувати у господарську діяльність людини. Поширення корисних копалин у земній корі підпорядковується геологічним закономірностям. До ресурсів літосфери відносяться паливні, рудні та нерудні корисні копалини, а також енергія внутрішнього тепла Землі. Таким чином, літосфера виконує одну з найважливіших для людства функцій – ресурсну – постачання людини майже всіма видами відомих ресурсів.

Крім ресурсної функції, літосфера виконує ще одну важливу функцію – геодинамическую. На Землі безперервно відбуваються геологічні процеси. У всіх геологічних процесів лежать різні джерела енергії. Джерелом внутрішніх процесів є тепло, що утворюється при радіоактивному розпаді та гравітаційної диференціації речовин усередині Землі.

З внутрішніми процесами пов'язані різні тектонічні рухи земної кори, створюють основні форми рельєфу – гори та рівнини, магматизм, землетруси. Тектонічні рухи виявляються у повільних вертикальних коливаннях земної кори, утворенні складок гірських порід та тектонічних розломів. Постійно відбувається зміна зовнішнього вигляду земної поверхні під впливом літосферних та внутрішньоземних процесів. Ми на власні очі можемо лише деякі з таких процесів. До них, зокрема, належать такі грізні явища, як землетруси та вулканізм, спричинені сейсмічною активністю внутрішньоземних процесів.

У різноманітності хімічного складу та фізико-хімічних властивостей земної кори і полягає наступна функція літосфери – геофізико-геохімічна. За геологічними та геохімічними даними до глибини 16 км підраховано усереднений хімічний склад порід земної кори: кисень – 47 %, кремній – 27,5 %, алюміній – 8,6 %, залізо – 5 %, кальцій, натрій, магній та калій – 10 ,5 %, всі інші елементи припадає близько 1,5 %, зокрема на титан – 0,6 %, вуглець – 0,1 %, мідь -0,01 %, свинець – 0,0016 %, золото – 0 0000005%. Вочевидь, перші вісім елементів становлять майже 99 % земної кори. Виконання літосферою даної, не менш важливої, ніж попередні функції приводить до найбільш ефективного господарського використання практично всіх шарів літосфери. Зокрема, найбільш цінним за своїм складом і фізико-хімічними властивостями є верхній тонкий шар земної кори, що має природну родючість і називається ґрунтом.

65. ЕКОЛОГІЧНІ ФУНКЦІЇ ЛІТОСФЕРИ: РЕСУРСНА, ГЕОДИНАМІЧНА, ГЕОФІЗИКО-ГЕОХІМІЧНА

Природні ресурси– це тіла та сили природи, які на даному рівні розвитку продуктивних сил та вивченості можуть бути використані для задоволення потреб людського суспільства у формі безпосередньої участі у матеріальній діяльності.

Під корисними копалинамирозуміються мінеральні утворення земної кори, які можна ефективно використовувати у господарську діяльність людини. Поширення корисних копалин у земній корі підпорядковується геологічним закономірностям. До ресурсів літосфери відносяться паливні, рудні та нерудні корисні копалини, а також енергія внутрішнього тепла Землі. Таким чином, літосфера виконує одну з найважливіших для людства функцій – ресурсну – постачання людини майже всіма видами відомих ресурсів.

КАТЕГОРІЇ

Скринінг

УЗД кінцівок

Види УЗД

УЗД черевної порожнини

УЗД грудної клітки

ПОПУЛЯРНІ СТАТТІ

	Заперечення не з дієсловами (в особистій формі, в інфінітиві, у формі дієприслівника) пишеться окремо: не брати, не був, не знаючи, не поспішаючи
	Презентація, доповідь, основні риси філософії відродження
	Стиль художньої літератури
	Діти землі Презентація ми діти землі для саду
	Презентація на тему бар'єри спілкування роботу виконав студенти Без спілкування ми замикаємось у собі

2023 «kingad.ru» - УЗД дослідження органів людини