Атмосфера және литосфера туралы түсінік

Атмосфера және литосфера туралы түсінік, оның құрамы және биосфера мен адам өміріндегі маңызы.

Атмосфералық ауаның құрамы мен функциясы. Атмосфера- әртүрлі газдардың қоспасынан, су буларынан және шаңнан тұратын, планетаның газ тәрізді қабығы. Жердің космоспен зат алмасу атмосфера арқылы жүзеге асады. Жер космостық шаң мен метеориттік материалды алып, ең жеңіл газдарды сутек пен гелийді жоғалтады. Атмосфера бірнеше қабаттардан тұрады. Атмосфераның негізгі құрамына азот, оттек, аргон және көмір қышқыл газы жатады.

         Атмосфераның маңызды компонентінің  біріне озон О3 жатады. Оның  түзілуі мен ыдырауы күннің  ультракүлгін сәулелерімен сіңіруіне  байланысты. Озон Жердің инфрақызыл  сәулелерінің 20% ұстап қалады және  ауаның жылыту әсерін күшейтеді.  Озон қабатын 122-124км. биіктікте  орналасады «озон экраны» деп  атайды.

Өндірістің қарқындап  дамуына және отын түрлерін кең масштабта  жағуға байланысты атмосферадағы бос  оттектің қоры азайып, ал көмірқышқыл  газының мөлшері жоғарылауда. Нәтижесінде табиғаттағы көміртектің айналымы бұзылды деуге болады. Академик А.П. Виноградов зерттеулер нәтижесінде көмірқышқыл газының концентрациясы жыл сайын 0,2% ға ұлғайып отырғанын анықтады. Адамзат қоғамында адам баласы отты ең алғаш рет қолданған күннен бастап осы күнге дейін түрлі жану процестерінде 273 млрд. тонна оттегі жұмсаған болса, соның 246 млрд. тоннасы, яғни (90% ға жуығы) соң- ғы жарты ғасырда ғана жұмсалған. Көміртек айналымының бұзылуы мен атмосферада көмірқышқыл газының концентрациясының жоғарылауы Жердегі барлық химиялық тепе-теңдікке үлкен әсер етеді.

Атмосфера табиғи және жасанды (антропогендік) жолмен ластанады. Табиғи ластану. Атмосферада үнемі белгілі мөлшерде шаң болады. Шаң табиғатта жүретін табиғи процестер нәтижесінде түзіледі.

Шаңның үш түрі болады: минералдық (органикалық емес), органикалық  және космостық. Тау жыныстарының үгітілуі мен бұзылуы, вулкандар атқылауы, орман, дала, торфтардың өртенуі, теңіз беттерінен судың булануы минералдық шаңның түзілуіне себеп болады. Органикалық шаң ауада аэропланктондар — бактериялар, саңырауқұлақтардың споралары мен өсімдіктердің тозаңдары, т.б. түрінде және өсімдіктер мен жануарлардың ыдырау, ашу, шіру өнімдері түрінде болады. Космостық шаң жанған метеориттердің қалдықтарынан түзіледі. Табиғи ластанудың бір түрі космостық шаң атмосферадағы жанған метеориттер қалдықтарынан түзіледі, 1 жыл ішінде оның мөлшері 2-5 млн тоннаға дейін жетеді. Табиғи шаң жер атмосферасының негізгі құрам бөлігі болып табылады. Табиғи шаң бөлшектері органикалық немесе бейорганикалық болуы мүмкін, олардың радиусы шамамен 10-3—10-4 см болады және топырақ пен тау жыныстарының үгітілуі, вулкан атқылауы, орман, дала, торфтардың өртенуі немесе су беттерінен булану нәтижесінде түзілуі мүмкін. Атмосфераның төменгі қабаттарындағы шаң сусыз шөл далалардан пайда болады немесе аэропланктондар — бактерия, өсімдік споралары, саңырауқұлақтар, өсімдіктер мен жануарлардың қалдықтарының шіру, ыдырау өнімдерінен түзіледі.

Мұхит үстіндегі ауа атмосферасында магний, натрий, кальций тұздарының майда кристаллдары болады, олар су шашырандылары ауада құрғап қалғанда түзіледі. Әдетте табиғи жолмен ластану биогеоценоздар мен онда тіршілік ететін организмдер үшін аса көп зиян келтірмейді.

Атмосфералық шаң Жер  бетінде жүретін кейбір процестер  үшін белгілі роль атқарады. Ол су буларының конденсациялануы үшін, олай болса жауын-шашынның түзілуіне әсер етеді. Бұнымен қатар күн радияциясын сіңіріп тірі организмдерді күннің зиянды сәулелерінен қорғайды. Академик В.И. Вернадский атмосфералық ауа планетамыздың химиясында маңызды роль атқарады деп жазды.

Жер бетіндегі заттардың  биологиялық ыдырауы, оның ішіндегі топырақ бактерияларының тіршілігі  күкіртсутек, аммиак, көмірсутектер, азот, көміртек оксидтерінің орасан зор мөлшерінің түзілуіне әкеліп соғады.

Жасанды ластану. Атмосфераны ластаушылардың ең негізгілері транспорт түрлері, әсіресе автомобильдердің жанармайларының жану өнімдері болып табылады. Француз ғалымы Ж. Детридің есептеулері бойынша, автомобильдерден бөлінген газдардың құрамында көмірқышқыл газы — 9%, көміртек оксиді -4%, көмірсутектер — 0,5%, оттек — 4%, сутек -2%, альдегидтер — 0,004, азот оксидтері — 0,06%, күкірт оксидтері — 0,006% барлығы 200 ге жақын компоненттер бар екенін анықтады. Қоршаған ортаға көміртек, күкірт және азот оксидтерімен бірге бензиннің құрамына кіретін канцерогенді заттар, мысалы 3,4-бензопирен мен қорғасын өте зиянды әсер етеді.

Атмосфераға транспорттардан  бөлінген газдардың құрамында 25-27% қорғасын болатыны анықталған. Және оның 40% диаметрі 5 мкм ге дейін болатындықтан ауада  ұзақ уақыт сақталып, онымен бірге  адам организміне түсетіндігі белгілі  болды.

Қазіргі кезде бүкіл әлемде шамамен 500 млн аса автомобиль жүріп  тұрса, үлкен қалалардағы атмосфералық ауаның тазалығын сақтау адамзат  үшін қаншалықты маңызды екені түсінікті. Мысалы, Лос-Анджелес қаласының ауасын үнемі 2,5 млн автомобиль, Парижде  — 900 мың, т.с.с. ластайды. Ал әрбір мың  автомобильден күніне ауаға 3000 кг көміртек оксидтері, т.с.с отынның толық  емес жану өнімдері бөлінеді. Бұл физико-химиялық қоспалар тыныс алу кезінде адам мен жануарларға аса зиянды болып  табылады.

Ауа бассейнін күкіртті газбен және шаңмен ластаушы жылу электр станциялары. Қуаты орташа жылу электр станциясы 1 сағатта 80 т көмір жағып, атмосфераға  шамамен 5 т күкіртті ангидрид және 16-17 т күл бөледі. Атмосфералық ауаның тазалығына үлкен әсер ететін жағылатын  отынның сапасы, жағу әдістері, газтазартқыш қондырғылар мен қалдық бөлетін  трубалардың биіктігі. ЖӘС газға көшіру зиянды қалдықтар мөлшерін біршама азайтады.

Зиянды газдарды авиациялық транспорт та бөледі. Ж.Детридің есептеулері  бойынша, реактивті самолеттер ұшу  кезінде 1 сағатта 0,7 кг/м3 альдегидтер, 6,5 кг көміртек оксиді, 1,7 кг көмірсутектер, 4,3 кг азот оксидтері, 6,3 кг/м қатты  бөлшектер бөледі екен. Атлант мұхиты арқылы ұшып өтетін бір реактивті самолет, 8 сағат ұшу кезінде осы уақытта 25000 га жердің орманы бөлетін оттекті жұмсайды екен.

Атмосфераның антропогенді ластану жолдары жылу энергетикасы, мұнай, газ өңдеу өнеркәсіптері, транспорт, термоядролық қаруларды  сынау, т.б. арқылы жүреді. Бұлардың әрқайсысы құрамы ондаған мың компоненттерден тұратын түрлі қоспаларды атмосфераға бөліп шығарады. Ауа кеңістігін ластайтын қосылыстар көміртек оксидтері, күкірт пен азот қосылыстары, көмірсутектер мен өндірістік шаң тозаң. 1 жыл ішінде атмосфераға 200 млн тонна көміртек оксиді (СО), 20 млрд тонна көмірқышқыл газы , 150 млн тонна күкірт оксиді, 53 млн тонна азот оксидтері , 50 млн тонна түрлі көмірсутектер бөлінеді.

Ауаның ластануы адамның  денсаулығына, экожүйелердің қалыпты  жұмыс істеуіне, т.с.с. көптеген организмдерге  зиянды әсерін тигізеді.

Ауа бассейнінің мөлдірлігінің  өзгеруіне атмосферадағы көмірқышқыл  газының үлкен әсері бар. Жыл сайын атмосферадағы оның мөлшері 0,4 % артып отыр, қазіргі кездегі атмосферадағы көмірқышқыл газының мөлшері 0,032 %. Кейбір есептеулер бойынша атмосферадағы көмірқышқыл газының мөлшері әр 23 жыл сайын 2 еселеніп отырады. Көмірқышқыл газы инфрақызыл сәулені — жылу сәулесін сіңіреді, оның мөлшері белгілі бір концентрацияға жеткенде қоршаған орта- дағы жалпы температураның жоғарылауына әкеліп соғуы мүмкін. Атмосферадағы озонның мөлшері (көлем бойынша) 2 х 10 %, бірақ ол Жер бетін күн радиациясынан қорғап тұрады және бактерицидтік қасиеті бар.

Атмосфераның күкіртті қосылыстармен  ластануы қазіргі таңдағы аса  маңызды проблемалардың бірі болып  отыр. Күкірт атмосфераға 5000 жылдан астам уақыт бойы бөлініп отыр. Күкірт оксидтері өсімдіктерге, жануарлар мен адам организміне зиянды әсер етеді. Атмосферада күкірт (1V) оксиді кү- кірт (V1) оксидіне дейін тотығады да, су буларымен қосылып, күкірт қышқылына айналады. Күкірт қышқылы атмосфералық жауын-шашынмен бірге қышқыл жаңбыр түрінде жерге жауады. Қышқыл жаңбырлар су экожүйелеріне зиянды әсерін тигізеді, ағаштар мен ауыл шаруашылық дақылдарының өсуін тежейді, сөйтіп үлкен экономикалық шығын келтіреді. Атмосфераға бөлінген ауыр металдар заттардың табиғи айналымына қосылады. Олардың су мен топырақта көп мөлшерде жинақталуы тіршілікке үлкен зиян келтіреді. Мышьяк пен хром рак ауруларының тууына себеп болады. Ал селенмен уланған организм өлімге ұшырайды.

Атмосфераның радиоактивті заттармен ластануы. Атмосфераның радиоактивті ластануы нәтижесінде радиациялық әсер ету байқалатын болғандықтан өте қауіпті болып саналады. Радиациялық әсер — радиоактивті заттардан бөлінетін радиоактивті сәулелердің әсері. Бұл сәулелер кейбір химиялық элементтердің атом ядроларының ыдырауы кезінде сыртқы ортаға бөлінеді. Бөлінген радиоактивті сәулелер адам организмінің тірі тканьдері арқылы өтіп, биологиялық процесс - терді бұзып, организмде түрліше физикалық, химиялық және физиологиялық, ең соңында патологиялық өзгерістер туғызады.

Радиациялық әсерлердің шығу көздері баршаға мәлім, қарапайым  космостық сәулелерден бастап, экологиялық  катастрофалар болып табылатын  ядролық қаруларды сынау, атом ядролық  станциялардағы авариялар, т.с.с. Көптеген елдерде ядролық қаруды сынау  жұмыстарының жүргізілуіне байланысты ядролық өндірістің, атом-электр станцияларының дамуына байланысты атмосферада  жасанды радиоактивтілік көздері  пайдаболды.

Радиоактивті элементтерді өндіру мен атом қондырғыларын, двигательдерін іске қосу жұмыстары кезінде атмосфераға  өте қауіпті радиоактивті заттар бөлінуі мүмкін. Радиоактивті заттар атмосферада тозаң, не аэрозоль түрінде болады, олардың азғантай дозасының өзі адамның нерв системасы, жыныс бездері, асқорыту, тыныс алу органдары, қалқанша без бен гипофиз қызметіне зиянды әсер етеді.

Атмосфера радиоактивті заттармен  әсіресе, атом және сутекті бомбалардың  жарылуы кезінде ластанады. Атом жарылысы кезінде түзілген изотоптардың жартылай ыдырау кезеңдері түрліше. Әсіресе, стронций-90 (жартылай ыдырау кезеңі 25 жыл) мен цезий-137 (жартылай ыдырау кезеңі 33 жыл) өте қауіпті. Радиоактивті изотоптар өсімдіктердің қалдықтары, жануарлардың қалдық өнімдері арқылы да таралады. Олардың тасымалдануында қоректік тізбектер де біршама роль атқарады. Судағы изотоптар өсімдіктерге сіңіріліп, олармен балықтар қоректеніп, балықтарды жыртқыш балықтар не құстар қорекке пайдаланады, т.с.с.

1945 жылы августа Жапонияның  Хиросима мен Нагосаки қалаларында  жарылған атом бомбалары ондаған  мың адамдардың өмірін қиды, оның  зардаптары әлі күнге дейін  сақталуда.

1963 жылы Москва қаласында  бейбітшілік сүйгіш мемлекеттердің  біразы бірігіп, ядролық қаруды  атмосферада, космос кеңістігінде  және су астында сынауға тыйым  салу туралы келісімге қол  қойды. Бұл келісімнің адамдардың денсаулығын сақтау мен бүкіл тіршілікті қорғауда үлкен маңызы бар.

Атом энергиясын кең масштабта  қолдану нәтижесінде атом өндірісінің  қалдықтары көбеюде. Енді осы қалдықтарды  зиянсыздандыру проблемасы да туындап  отыр. Бұл проблеманы шешу жолдары түрлі елдерде түрліше жүзеге асуда. Мысалы, АҚШ мен Англия атом өндірісінің қалдықтарын Атлантика мұхитына тастайды, Франция ескі теміржол туннельдеріне сақтайды, ал біздің елімізде жердің терең қабатына көміледі, бұл ең зиянсыз және тиімді жол болып саналады.

Климаттың антропогендік  өзгеруі (Антропогенное изменение климата) — табиғи ортаға антропогендік өсердің (негізінен оның ластануы) артуынан климаттың көрсеткіштердің (ауа температурасы, оның қозғалысының заңдылықтары және т.б.) ұзақ уақыт (10 жылдан артық) өзгеруі. Дәлірек айтқанда, климаттық жүйені салыстырмалы тұрақты күйден шығару кезінде пайда болатын, геофизикалық процестердің (Жерге ғарыштық өсерлерді қосқанда) табиғи жүру барысында теориялық мүмкін шегінен шығып кететін климаттық ауытқу. Мысалы, 1977-1981 жылдары Солтүстік Америкадағы суық қыстар 10 мың жылда бір рет болатын жағдай деп

Топырақ ресурстарының маңызы

Литосфера — (грекше — Lithos —  тас + sphak — шар) — жердің қабығы, құрамы силикатты, қалыңдығы 30-80 км бола­тын жер шарының сыртқы қатты тас  қабықшасы. Литосферада тірі организмдер 3 км дейінгі тереңдікте тіршілік етеді.

Топырақ. Жер бетінде Күннің энергиясы заттардың екі айналымын: су айналымы мен атмосфера циркуляциясында  байқалатын үлкен, немесе геологиялық  және заттардың топырақ, өсімдіктер, микроорганизмдер мен жануарлар  арасындағы айналымы кіші немесе биологиялық  айналымды туғызады. Екі айналым  да бір-бірімен тығыз байланысты.

Топырақтың табиғи ландшафттар  мен экожүйелердегі маңызы зор, оны  жекеленген экожүйе деп қарастыруға  болады.

Топырақтану ғылымының негізін  салушылардың бірі В.В.Докучаев ХХ ғасырдың басында топырақты өзіне тән  өзара байланыстары, тіршілік ету  заңдылықтары мен өзін-өзі реттеуге қабілетті табиғи-тарихи дене деп  қарастырады, топырақтың планетаның тарихымен, тау жыныстарымен, климатымен, өсімдіктерімен, рельефімен және ландшафтымен тығыз  байла- нысты болатынын атап көрсеткен.

Тау жыныстарының топыраққа  айналу процесінің аса бір маңызды  және жалпы құбылысы құрлықтың бүкіл  бетін жауып жатқан гумустық қабаттың түзілуі болды. Бұл қабат топырақтың ең бір белсенді бөлігі болып саналады. Топыраққа ең алғаш рет М.В.Ломоносов  ғылыми анықтама берді, ол: топы- рақ  түзілу процесі құнарлылық түзіле жүретін  өсімдіктер мен тау жыныстарының арасындағы ұзақ өзара қарым-қатынас  деп көрсетті.

Топырақ ресурстары Жер бетіндегі  тіршілікке қажетті ен маңызды алғы шарттардың бірі болып табылады. Алайда оның шын мәніндегі маңызы мен  ролін өз дәрежесінде бағалай  алмай келеміз. Топырақ биосфераның  компоненттерінің бірі ретінде адам, жануарлар мен өсімдіктер үшін биохимиялық  орта болып саналады, ол энергетикалық  сиымдылығы жоғары, топырақ биотасы  мен адамдар арсындағы тікелей  және жанама әсерлерді тепе-теңдікте сақтап тұра алатын өздігінен тазару процестерінің механизмдерінің  аса маңызды резерві болып  табылады. Адамдарға азық-түлік пен  жануарларға қоректі өндіру үшін қажетті жағдайлар тек топырақ  арқылы ғана жасалынады. Топырақтың табиғи дене ретіндегі негізгі функциясы  атмосфералық жауын-шашынды жинақтау мен су балансын реттеу, өсімдіктерге қажетті қоректік элементтерді жинақтау, жер асты суларын түзумен тазалығын  қамтамасыз ету, ластаушы заттарды тасымалдау.