Геосферные оболочки Земли. Понятие «демографический взрыв». Понятие «качество окружающей среды»

Министерство  образование и науки РФ

Филиал  Федерального автономного образовательного

Учреждения  высшего профессионального образования

«Российский государственный профессионально-педагогический университет» в г. Кемерово. 
 
 
 
 
 
 
 

Контрольная работа № 1

По дисциплине: «Экология»

Вариант 5 
 
 
 
 

Выполнила: Лукашкова А.К.

гр. Кр-516ИД

Проверил: Дзювина О.И.,

к.т.н., доцент 
 
 
 
 
 

Кемерово 2011

СОДЕРЖАНИЕ

6. Геосферные оболочки Земли. Педосфера как часть литосферы и биосферы.    Химический состав и плодородие почвы. Почвообразование...................................................................................................3 

49. Понятие «демографический взрыв». Факторы, влияющие на демографию населения. Последствия дальнейшего роста населения для природной среды…………………………………………………………………………..…...9 
 

66. Понятие «качество окружающей среды».  Характеристика санитарно-гигиенических нормативов водной и почвенной сред……………………………………………………………………………..…12 
 

ЛИТЕРАТУРА 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

ГЕОСФЕРНЫЕ  ОБОЛОЧКИ ЗЕМЛИ. ПЕДОСФЕРА КАК ЧАСТЬ ЛИТОСФЕРЫ И БИОСФЕРЫ. ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ И ПЛОДОРОДИЕ ПОЧВЫ. ПОЧВООБРАЗОВАНИЯ. 

     На  таких глубинах давление составляет около 30 МПа (300 атм), что позволяет  воде присутствовать в жидком состоянии, тогда как пределы жизни ограничены точками перехода ее в пар и сворачивания белков. 
Внутреннее строение нашей планеты в виде нескольких геосфер (от греч. geo — земля, sphara — шар) или оболочек изучено относительно мало и преимущественно по данным сейсморазведки, исследующей процессы распространения в Земле искусственно вызванных упругих колебаний. Эксперименты и соответствующие теоретические расчеты позволили создать следующую модель.

       В центре Земли имеется внутреннее  твердое субъядро радиусом 1250 км , состоящее из вещества плотностью 13 г/см3 (по одной из наиболее распространенных гипотез считают, что такую плотность может иметь только металл). Вокруг него находится жидкое внешнее ядро радиусом 3450 км, состоящее из расплавленного вещества. Регулярные течения этой высокоэлектропроводнои жидкости, по одной из гипотез, являются причиной существования магнитного поля Земли. Внешнее жидкое и внутреннее твердое ядра в сумме составляют: 16% земного шара (без атмосферы) по объему и 31,5% по массе. Далее снаружи жидкого ядра следует мантия, распространяющаяся с глубины 2900 км до глубины около 40 км относительно уровня моря на поверхности планеты. 
Температура на границе ядра и мантии составляет около 4500 °С, а плотность вещества меняется скачкообразно с 10,1 у ядра до 5,6 т/м3 у мантии. По другим данным температура ядра не меньше 2000 °С и не больше 5000 °С.

     Мантия  составляет 83% объема планеты (без атмосферы) и 67% массы. 
Скорость v распространения упругих волн по толщине мантии по мере движения от периферии к центру нарастает неравномерно: значительно быстрее в верхней части до глубин Z = 900—1000 км и очень медленно на больших глубинах. В связи с этим мантию чаще всего делят на верхнюю и нижнюю, а иногда дополнительно выделяют среднюю мантию.

     Литосфера – верхняя твердая оболочка Земли, постепенно переходящая с глубиной в слои с меньшей прочностью вещества. Включает земную кору и верхнюю мантию Земли. Мощность литосферы – 50–200 км, в том числе мощность земной коры – до 75 км на континентах и 10 км под дном океана.

     Верхняя часть литосферы – осадочная оболочка – состоит из осадочных горных пород (иногда включает также покровы эффузивов). Мощность ее меняется от места к месту, в зависимости от истории колебательных движений земной коры: от 0 (на щитах) до 10–15 км. Под осадочной оболочкой лежит так называемый гранитный слой, вклинивающийся в зоне материкового склона морей и отсутствующий в океанических впадинах. Под гранитной оболочкой находится промежуточный, или «базальтовый», слой более плотных пород. В строении литосферы на протяжении более чем миллиарда лет существовали подвижные пояса – геосинклинальные области и менее подвижные, стабильные – платформы. На раннем этапе развития в геосинклиналях преобладает прогибание, а сами они представляют собой морские бассейны с рядами островов, по-видимому, сходные с теми, что наблюдаются в настоящее время в Индонезии, в островных дугах по периферии Тихого океана и в примыкающих к ним бассейнах. В результате последующего смятия слоев в складки и внедрения гранитных интрузий формируются складчатые горные сооружения на месте прежних прогибов, консолидируются и осушаются геосинклинальные области с превращением их в платформы.

     Земная  кора, находящаяся в верхней части  литосферы, занимает пограничное положение  между ею, а также атмосферой и  гидросферой. Это пограничное образование формируется и зависит от всех трех сфер, а поэтому оказывается наиболее уязвимым при нарушении любой из них. Некоторые исследователи называют этот слой взаимовлияния сфер земных оболочек педосферой (почвенной сферой), рассматривая ее как особое биокосное (живое-неживое) образование, другие считают педосферу синонимом коры выветривания. Как бы то ни было, почвенный слой планеты имеет громадное значение для жизни органического мира (включая человека), т.к. почва обладает важнейшим качеством – плодородием.

     Химические  и физические свойства почв

     Химические свойства почвы определяются процессами, происходящими в основном между ее твердой и жидкой фазами. По закону действующих масс в почве образуются и поступают в раствор различные вещества, в ней устанавливается подвижное равновесие между твердой частью и почвенным раствором. При уменьшении концентрации такого раствора часть веществ поступает в него из твердой фазы почвы и, наоборот, при увеличении концентрации часть веществ выпадает из раствора, присоединяясь к твердой фазе почвы. Почвенный раствор. В почвенной воде растворимы различные соли и кислоты, которые представляют так называемый почвенный   раствор. Он образуется в процессе почвообразования в течение длительного времени в результате движения воды в почве и смачивания ее. Соли растворяются под действием кислот, коалинизации, окислительно-восстановительных процессов, гидролиза веществ и т.д. Почвенный раствор по составу и концентрации определяется взаимодействием почвы, воды и организмов, которое состоит в растворении минеральных и органических веществ, пептизации, коагуляции и обмене ионами растворов с почвенными коллоидами. Реакция почвенного раствора создается при взаимодействии почвы с водой или растворами солей, характеризуется концентрацией водородных и гидроксильных ионов. Реакция может быть кислой, щелочной или нейтральной. В последнем случае концентрация ионов Н+ и ОН- одинакова. Реакция почвенного раствора выражается символом рН – десятичным логарифмом с обратным знаком, показывающим степень концентрации Н в почвенном растворе, или количеством Н-иона в листе раствора. Различают активную (актуальную) и потенциальную кислотность. Активная кислотность возникает за счет слабых кислот (главным образом углекислоты, органических кислот), а также кислых солей и минеральных кислот, особенно H2SO4 . Эта кислотность обнаруживается действием воды на почву, поглощающий коллоидный комплекс которой не насыщен основаниями. Буферность. Способность почвенной суспензии противостоять изменению ее активной реакции (рН) при внесении в почву кислот или щелочей называется буферным действием. В следствие буферности почва обладает относительно устойчивой реакцией почвенного раствора. Буферное действие присуще твердой фазе почвы и зависит от ее химического, коллоидного и механического состава.

     Физические свойства почвы разделяются на основные (объемный и удельный вес, пористость, пластичность, липкость, связность, твердость, спелость) и функциональные (водные, воздушные и тепловые). К последним относят способность поглощать (впитывать) выпадающие осадки или оросительную воду, пропускать, сохранять или удерживать ее, подавать из глубоких горизонтов к поверхности, снабжать ею растения и т.д. Вода значительно изменяет физические, химические, тепловые и воздушные свойства почвы. Физические свойства почвы, тесно связанные с другими ее свойствами, изменяются в соответствии с ходом почвообразования, а с изменением свойств изменяется и почвообразование. Объемный и удельный вес. Объемный  вес – вес единицы объема абсолютно сухой почвы в естественном сложении (с порами), или вес в граммах 1 см3 сухой почвы. Он определяется взвешиванием образца с ненарушенным строем, взятого в строго определенном объеме. Удельный   вес – вес в граммах 1 см3 твердой массы почвы без пор. Удельным весом почвы называют отношение веса твердой ее фазы определенного объема к весу воды при 40оС в том же объеме.  Пористость (скважность). Суммарный объем пор между частицами твердой фазы (объем всех промежутков), выраженный отношением объема пор к объему почвы называется пористостью, или скважностью. В отличии от пористого сложения почвы или от пористости горных пород или других тел, скважность почвы нередко называют порозностью.

Размер  пор, форма и сочетание их весьма разнообразны, так как они являются производными от случайного расположения полидисперсных частиц механического состава – элементарных почвенных частиц, микроагрегатов и структурных отдельностей, крайне различных по размерам, форме и характеру их поверхностей. Эти промежутки по форме и размерам сильно изменяются во времени в зависимости от происходящих в почве физико-механических и биологических процессов. вследствие частичной или полной закупорки некоторые поры исчезают, другие возникают вновь. В почвах возможна уплотненная укладка, если промежутки первого порядка будут заняты частицами или агрегатами, диаметр которых отвечает размерам пор.

     Плодородие – способность почв обеспечивать потребность растения в элементах питания, воде, воздухе, тепле, рыхлости для корней и прочих благоприятных условий произрастания. в то же время оно тесно связано с растениями. Плодородие – это результат почвообразовательного процесса. Почва и плодородие неотделимы одно от другого. 
Плодородие постоянно развивается, претерпевая заметные изменения, которые связаны с природными и социально-экономическими факторами. Урожай в значительной степени зависит от климатических условий, уровня агротехники и мелиоративного состояния почв. Абсолютная величина урожая на разных по плодородию почвах заметно сглаживается системой удобрений. Но урожай различных культур определяется многими факторами, условиями и элементами плодородия. К элементам плодородия относятся конкретные свойства почвы, определяющие высоту урожаев, такие, как водно-воздушные,. физические и химические свойства, содержание и состав солей и органического вещества в почве, характер почвенного поглощающего комплекса, емкость и насыщенность почвы основаниями, буферная способность и др., а также состав, строение и структурное состояние почвы, мощность Ап, сложение и плотность его и т.д. Плодородие зависит от содержания и соотношения элементов зольного питания и азота в почве, от содержания и состава микроэлементов и веществ, изменяющих свойства почв (известкование, гипсование), а также от управления водным, воздушным, тепловым, питательным и биологическим режимами почвы.

     Почвообразования. Учение В.В. Докучаева о факторах почвообразования получило всеобщее признание. К факторам почвообразования относятся: почвообразующие породы, растительные и животные организмы, климат, рельеф, возраст, вода (почвенная и грунтовая), хозяйственная деятельность человека. Почвообразующие породы — субстрат, на котором образуются почвы; они состоят из различных минеральных компонентов, в той или иной степени участвующих в почвообразовании. Минеральное вещество составляет 60-90% всего веса почвы. От характера материнских пород зависят физические свойства почвы — водный и тепловой ее режимы, скорость передвижения веществ в почве, минералогический и химический состав, первоначальное содержание элементов питания для растений.

     От характера материнских пород в большой мере зависит и тип почв. Например, в условиях лесной зоны, как правило, формируются почвы подзолистого типа. Если в пределах этой зоны почвообразующие породы содержат повышенное количество карбонатов калия, формируются почвы подзолистого типа. Если в пределах этой зоны почвообразующие породы содержат повышенное количество карбонатов кальция, формируются почвы, значительно отличающиеся от подзолистых.

     Растительность. Органические соединения почвы формируются в результате жизнедеятельности растений, животных и микроорганизмов. Основная роль при этом принадлежит растительности. Зеленые растения являются практически единственными создателями первичных органических веществ. Поглощая из атмосферы углекислый газ, из почвы — воду и минеральные вещества, используя энергию солнечного света, они создают сложные органические соединения, богатые энергией. Наибольшее количество органических веществ дают лесные сообщества, особенно в условиях влажных тропиков. Меньше органического вещества создается в условиях тундры, пустынь, болотистой местности и т.п. В процессе отмирания как целых растений, так и отдельных их частей органические вещества поступают в почву (корневой и наземный спад). Количество годового спада колеблется в значительных пределах: во влажных тропических лесах он достигает 250 ц/га, в арктических тундрах — менее 10 ц/га, а в пустынях — 5—6 ц/га. На поверхности почвы органическое вещество под воздействием животных, бактерий, грибов, а также физических и химических агентов разлагается с образованием почвенного гумуса. Зольные вещества пополняют минеральную часть почвы. Неразложившийся растительный материал образует так называемую лесную подстилку (в лесах) или войлок (в степях и лугах). Эти образования оказывают влияние на газообмен почвы, проницаемость осадков, на тепловой режим верхнего слоя почвы, почвенную фауну и жизнедеятельность микроорганизмов. Растительность оказывает влияние на структуру и характер органических веществ почвы, ее влажность. Степень и характер влияния растительности как почвообразующего фактора зависит от видового состава растений, густоты их стояния, химизма и многих других факторов.