Тема 3. Компоненты неживой природы

РЕСУРСЫ АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА

Тема 3.А. АТМОСФЕРНЫЙ ВОЗДУХ

Атмосферный воздух – природная смесь газов приземного слоя атмосферы за пределами помещений, сложившаяся в ходе эволюции Земли.

Химический состав: азот – 78%, кислород – 21%, углекислый газ – 0,03% и другие.

Функции: 1). Защитная – от метеоритов, от чрезмерного нагревания и остывания, от ультрафиолетовых, рентгеновских и космических лучей. 2). Распределяет свет. 3). Придаёт небу голубой цвет. 4). Распространяет звук. 5). Воздух необходим для дыхания и животным, и растениям.

Источники загрязнения: естественные (вулканизм, лесные пожары, пыльные бури и др.) и антропогенные (ТЭС, транспорт, металлургия и др.).

Загрязняющие вещества: угарный газ СО, диоксид азота NО₂, сернистый ангидрид SО₂, углеводороды СН₂, соединения свинца, углекислый газ СО₂, атмосферная пыль, радиоактивные элементы и другие.

Наибольшее количество загрязнений антропогенного происхождения попадает в атмосферу в результате сжигания различных видов топлива, основу которых составляют органические вещества – нефть, уголь, газ, горючие сланцы, торф.

Перенос загрязнений на территорию других стран называется трансграничным переносом.

Наиболее загрязнённым оказывается воздух там, где высокая плотность населения сочетается с высоким уровнем промышленного производства и концентрацией автотранспорта.

Экологические последствия загрязнения воздуха:

1). Смог – смесь дыма, тумана и пыли. Образуется всегда при высоком атмосферном давлении (отсутствует ветер).

2). Парниковый эффект. Главная причина – накопление, прежде всего, углекислого газа и других «парниковых» газов. Причины: сжигание ископаемого топлива, вырубка лесов. Проявляется в повышении средней температуры Земли (глобальное потепление), что в свою очередь приводит к таянию ледников, повышению уровня Мирового океана, затоплению приморских равнин и низменностей, деградации многолетнемёрзлых пород, заболачиванию территорий и др.

3). Кислотные дожди. Образуются при промышленных выбросах в атмосферу оксидов серы и азота, которые, соединяясь с атмосферной влагой, образуют разбавленные серную и азотную кислоты. Кислотные дожди приводят к закислению водоемов; снижают устойчивость лесов к засухе, болезням, загрязнениям, что приводит к их деградации; способствуют вымыванию из почвы различных питательных веществ; а также они разрушают памятники архитектуры и другие техногенные объекты.

4). Уменьшение озонового слоя. Озон, трёхатомная форма кислорода О₃, образуется, в основном, на высоте 25-30 км под действием жёсткого ультрафиолетового излучения Солнца. Благодаря способности задерживать это излучение озон создаёт экран, защищающий все формы жизни на суше от канцерогенного и мутагенного действия ультрафиолетового излучения. Ослаблению озонового слоя и появлению озоновых дыр способствует загрязнение воздуха хлором и его соединениями, окислами азота и др..

Мероприятия по охране атмосферного воздуха

1. Разработка и внедрение ресурсосберегающих технологий; экологизация производства.
2. Оборудование предприятий сооружениями по очистке промышленных выбросов и обезвреживанию содержащихся в них токсических веществ.
3. Повышение требований к автотранспорту, использование незагрязняющих видов топлива, например, природного газа, спиртов, водорода.
4. Установление обоснованных нормативов на содержание вредных веществ в атмосферном воздухе (ПДК) и на поступление таких веществ через трубы (ПДВ).
5. Контроль загрязнения атмосферы.
6. Комплекс санитарно-гигиенических мероприятий, включающих озеленение территории, создание санитарно-защитных зон (- территория между предприятием и жилыми массивами, в пределах которой выбросы предприятия должны рассеиваться до неопасных концентраций).
7. Принятие рациональных архитектурно-планировочных решений: строительство промпредприятий с подветренной стороны и вывод их за черту города, расположение зданий таким образом, чтобы избежать застоя воздуха и накопления вредных веществ и др..

 

РЕСУРСЫ ПРЕСНЫХ ВОД

Гидросфера – совокупность всех вод на Земле: материковых, океанических и атмосферных. Объём воды = 1,45 млрд. км³, из которых:

Мировой океан – 94 % гидросферы, подземные воды – 4%, ледники – 1,68%, поверхностные воды – 0,31%. Таким образом, всего пресных вод на Земле 2,5 -3% от всей гидросферы.

Пресные воды – это возобновляемый ресурс.

Значение: а) питание клеток организма; Б) способность образовывать растворы, взвеси; в) используется во всех отраслях хозяйства, в том числе и в энергетике.

Причины дефицита пресной воды:

ü неравномерность распределения по планете;

ü увеличение водопотребления населением и хозяйством (из-за роста населения и потребностей);

ü загрязнение и засоление.

Виды антропогенного загрязнения:

А) Биологическое – вызывается микроорганизмами и способными к брожению органическими веществами (вирусы, бактерии, дрожжевые и плесневые грибки и др.).

Б) Химическое – увеличение содержания в воде вредных примесей как неорганической природы (минеральные соли, кислоты, щёлочи, тяжёлые металлы), так и органической (нефть, фенолы, пестициды и др.).

В) Физическое – радиоактивные элементы, тепло, песок, ил, глина, органолептические загрязнители (вызывают неприятный цвет, запах, вкус).

 

Экологические последствия загрязнения и истощения пресных вод.

А) Антропогенная эвтрофикация. Она связана с поступлением в водоёмы значительного количества биогенных веществ – азота, фосфора и других элементов в виде удобрений, моющих веществ, отходов животноводства и др.. Это приводит к «цветению» воды, т.е. зарастанию водоёма сине-зелёными водорослями. Эвтрофикация ухудшает качество воды и условия жизни водных организмов, делает воду токсичной.

Б) Гибель водных организмов.

В) Дефицит чистой пресной воды.

Основные мероприятия, обеспечивающие качественную неисчерпаемость воды:

1. Сокращение водопотребления хозяйством на основе систем оборотного водоснабжения, использования безводных технологий.
2. Использование бытовых и сельскохозяйственных сточных вод для орошения земель с одновременным их удобрением.
3. Опреснение воды.
4. Поддержание поверхностных и подземных вод в состоянии, соответствующем экологическим требованиям.

 

МИНЕРАЛЬНЫЕ РЕСУРСЫ (НЕДРА)

Недра – верхняя часть земной коры, в пределах которой возможно геологическое изучение и освоение, в том числе и добыча полезных ископаемых.

Функции недр:

1) источник минерально-сырьевых и энергетических природных ресурсов;

2) места захоронения вредных веществ и отходов производства, сброс сточных вод;

3) особо охраняемые территории (памятники природы);

4) среда для возведения подземных сооружений (метро, бомбоубежища, подземные гаражи, магазины).

 

Главное богатство недр – полезные ископаемые – минеральные образования недр, химический состав и физические свойства которых позволяют эффективно применять их в сфере материального производства; являются исчерпаемыми и невозобновимыми ресурсами.

Причины истощения полезных ископаемых:

1) неравномерное размещение;

2) рост добычи вследствие роста населения и потребностей;

3) потери полезных ископаемых при их добыче, транспортировке, обогащении (отделение полезных компонентов от пустой породы), использовании;

4) потери полезных ископаемых в результате отсутствия технологий по извлечению сопутствующих компонентов из горной породы.

Экологические последствия разработки недр:

1) изменение рельефа (отвалы, карьеры);

2) активация опасных геологических процессов (карсты, оползни), оседание и сдвиг горных пород;

3) химическое загрязнение и механическое нарушение почв;

4) загрязнение атмосферы пылью, выбросами метана, серы, оксидов углерода из горных выработок;

5) истощение водоносных горизонтов и ухудшение качества подземных и поверхностных вод;

6) нарушение мест обитания животных и произрастания растений.

Мероприятия по охране недр (минеральных ресурсов) базируются на ресурсосбережении:

1) предотвращение потерь при добыче, транспортировке, использовании полезных ископаемых;

2) комплексное использование ресурсов, предусматривающее более полное извлечение сопутствующих компонентов при добыче полезных ископаемых;

3) постоянный и строгий контроль лицензионных соглашений, организация и ведение мониторинга;

4) использование безотходных и малоотходных технологий производства, вторичного сырья;

5) замена дефицитных металлов менее редкими материалами (пластмассой, стеклом, деревом, камнем).

 

ПОЧВЕННЫЕ РЕСУРСЫ

Общая площадь поверхности суши 149 млн. км² (29% поверхности Земли).

Земельные ресурсы (суша):

· сельскохозяйственные угодья (пашни 11% и луга и пастбища 26%);

· леса 28%;

· промышленные земли 3%;

· прочее: болота, вечная мерзлота, пустыни, ледники, горы.

Важнейшим компонентом земельных ресурсов является почва – рыхлый поверхностный слой земной коры, образовавшийся в результате длительного воздействия на литосферу воздуха, воды, растений и животных.

Функции почвы: а) основной источник получения продуктов питания для человека; б) среда произрастания растений и обитания животных; в) база социально-экономического развития любой страны, её национальное достояние и стратегический природный ресурс.

Важнейшее свойство почвы – плодородие – способность почвы обеспечить органическое и минеральное питание растений.

Экосистема почвы состоит из следующих компонентов: минеральные частицы (93% почвы), детрит (6%, -- это мёртвое органическое вещество растений и животных, включая отходы их жизнедеятельности на разных стадиях разложения),

множество живых организмов.

В верхнем слое почвы находится гумус – остаток органического вещества после потребления детрита, то есть полностью разложившиеся органические остатки.

Причины, ведущие к снижению плодородия почвы или их утрате:

1) эрозия почвы; 2) обеднение почвенного покрова; 3) засоление и заболачивание 4) использование земель, пригодных под пашни, для создания объектов хозяйственной инфраструктуры; 5) зарастание площадей; 6) загрязнение почвы.

Эрозия (= разрушение):

ü водная (поверхностная (т.е. смыв), овражная (т.е. размыв), абразия (т.е. подмыв берегов);

ü ветровая (= дефляция);

ü антропогенная.

Загрязнения попадают в почву с атмосферными осадками и растительным опадом, осаждаются в виде пыли и аэрозолей, поглощаются самой почвой. Загрязняющие вещества: тяжёлые металлы, радиоактивные вещества, пестициды, нефтепродукты, механическое загрязнение.

Экологические последствия истощения почвы:

1) сокращение площади сельскохозяйственных угодий;

2) нарушение мест обитания почвенных организмов и условий произрастания растений;

3) загрязнение продуктов питания.

Мероприятия по охране почв:

1) защита земель от эрозии (лесопосадки, посев трав…), заболачивания, засоления, загрязнения;

2) рекультивация нарушенных земель (- это восстановление плодородия);

3) снятие и сохранение плодородного слоя почвы с тем, чтобы использовать его для рекультивации земель или повышения плодородия малопродуктивных угодий;

4) установление особых режимов пользования для земельных участков, имеющих природоохранное и историко-культурное значение.