کره های زمینی پوشش جغرافیایی در نتیجه تعامل طولانی مدت لیتوسفر، هیدروسفر، جو و زیست کره

24.09.2019

محیط زیست به عنوان یک سیستم

محیط به عنوان یک سیستم - 4 ساعت.

سخنرانی شماره 5-6 (4 ساعت).

سیستم های فنی و خطرات زیست محیطی

رویکرد سیستماتیک به مطالعه سیستم های اکولوژیکی. جو، هیدروسفر، لیتوسفر اجزای اصلی محیط هستند. قوانین عملکرد زیست کره

مکانیسم های حفاظتی محیط طبیعی و عوامل تضمین کننده پایداری آن. تعادل پویا در محیط. چرخه هیدرولوژیکی چرخه انرژی و ماده در بیوسفر. فتوسنتز.

شرایط و عوامل تضمین کننده زندگی ایمن در محیط. چرخه های طبیعی "مواد مغذی"، مکانیسم های خود تنظیمی، خود تصفیه زیست کره. منابع طبیعی تجدیدپذیر و تجدیدناپذیر.

مجموع تمام بیوژئوسنوزها (اکوسیستم ها) سیاره ما یک اکوسیستم جهانی غول پیکر به نام بیوسفر (از یونانی bios - حیات، کره - توپ) ایجاد می کند - منطقه ای از تعامل سیستمیک بین ماده زنده و استخوان سیاره. بیوسفر کل فضایی است که در آن حیات وجود دارد یا وجود داشته است، یعنی. جایی که موجودات زنده یا محصولات متابولیکی آنها یافت می شود. آن قسمت از بیوسفر که موجودات زنده در زمان حاضر در آن یافت می شوند، زیست کره مدرن یا نئوبیوسفر نامیده می شود و زیست کره های باستانی به عنوان زیست کره های قبلی طبقه بندی می شوند، در غیر این صورت paleobiospheres یا megaspheres. نمونه های دومی عبارتند از انباشته شدن بی جان مواد آلی (ذخایر ذغال سنگ، نفت، گاز و غیره) یا ذخایر سایر ترکیبات تشکیل شده با مشارکت مستقیم موجودات زنده (سنگ آهک، سنگ های پوسته، تشکیلات گچ، تعدادی سنگ معدن، و خیلی بیشتر).

بیوسفر شامل: ایروبیوسفر (قسمت پایین جو)، هیدروبیوسفر (کل هیدروسفر)، لیتوبیوسفر (افق های بالایی لیتوسفر - پوسته جامد زمین) است. مرزهای نئو و پالئوبیوسفر متفاوت است. از نظر تئوری، حد بالایی آنها توسط لایه اوزون تعیین می شود. برای نئوبیوسفر، این مرز زیرین لایه ازن (حدود 20 کیلومتر) است که تابش مضر فرابنفش کیهانی را تا حد قابل قبولی کاهش می دهد و برای پالئوبیوسفر، این مرز بالایی همان لایه (حدود 60 کیلومتر) است. زیرا اکسیژن موجود در جو زمین عمدتاً نتیجه فعالیت حیاتی پوشش گیاهی است (بنابراین مانند سایر گازها به میزان مناسب).

بیوسفر بخشی از پوسته های کره زمین است که موجودات زنده در آن زندگی می کنند، یعنی بخشی از جو، هیدروسفر و لیتوسفر.

16) خصوصیات ترکیب شیمیایی جو به عنوان ژئوسفر و بخشی از بیوسفر

جو زمین پوسته ای از گاز است که زمین را احاطه کرده است. اتمسفر منطقه ای در اطراف زمین است که در آن محیط گازی به عنوان یک کل واحد با آن می چرخد. جرم جو 5.15 - 5.9x10 15 تن است. اتمسفر به عنوان یکی از اجزای بیوژئوسنوز، لایه ای از هوا در خاک و بالای سطح آن است که برهمکنش اجزای بیوسفر در داخل آن مشاهده می شود.

جو مدرن منشأ ثانویه دارد و از گازهای آزاد شده توسط پوسته جامد زمین پس از تشکیل سیاره تشکیل شده است. در طول تاریخ زمین شناسی زمین، اتمسفر تحت تأثیر عوامل متعددی دچار تحولات قابل توجهی شده است: تبخیر گازهای جوی به فضای بیرونی.

انتشار گازها در نتیجه فعالیت های آتشفشانی، تقسیم مولکول ها تحت تأثیر تابش فرابنفش خورشیدی، واکنش های شیمیایی بین اجزای جوی و سنگ های پوسته زمین. گرفتن محیط بین سیاره ای

توسعه جو ارتباط تنگاتنگی با فرآیندهای زمین شناسی و ژئوشیمیایی و همچنین با فعالیت های موجودات زنده دارد. اتمسفر از سطح زمین در برابر اثرات مخرب شهاب سنگ هایی که در حال سقوط هستند، محافظت می کند، که بیشتر آنها در لایه های متراکم جو می سوزند.

جو دارای ساختار پیچیده ای است که با ویژگی های توزیع دمای عمودی تعیین می شود. در ارتفاعات بیش از 1000 کیلومتری یک اگزوسفر وجود دارد که از آنجا گازهای اتمسفر در فضا پراکنده می شوند. در اینجا یک انتقال تدریجی از جو به فضای بین سیاره ای وجود دارد. تمام پارامترهای ساختاری جو - دما، فشار و چگالی - دارای تنوع مکانی و زمانی قابل توجهی هستند.

ساختار پیچیده جو نیز در ترکیب شیمیایی آن آشکار می شود. بنابراین، اگر در ارتفاعات تا 90 کیلومتری، جایی که اختلاط شدید وجود دارد، ترکیب نسبی گاز عملاً بدون تغییر باقی می ماند، پس از 90 کیلومتر، تحت تأثیر تابش فرابنفش خورشید، تجزیه مولکول های گاز رخ می دهد و تغییر شدیدی در ترکیب جو با ارتفاع. ویژگی های معمول این قسمت از جو لایه اوزون و درخشش خاص آن است. یک ساختار لایه ای پیچیده مشخصه آئروسل اتمسفر است - ذرات مایع یا جامد با منشا زمینی یا کیهانی معلق در یک محیط گازی. آئروسل با ذرات مایع مه است و آئروسل با ذرات جامد دود است. قطر ذرات آئروسل جامد به طور متوسط 10 -9 - 10 -13 میلی متر، قطرات 10 -6 - 10 -2 میلی متر است. توزیع عمودی الکترون ها و یون ها در جو نیز به صورت لایه ای است که در وجود لایه های مختلف یونوسفر بیان می شود.

ترکیب جو زمین منحصر به فرد است. برای مثال، اگر جو مشتری و زحل عمدتاً از هیدروژن و هلیوم تشکیل شده باشد. در حالی که مریخ و زهره از دی اکسید کربن تشکیل شده اند، جو زمین عمدتاً از اکسیژن و نیتروژن تشکیل شده است. همچنین حاوی آرگون، دی اکسید کربن، نئون و سایر اجزای ثابت و متغیر است. غلظت حجمی نیتروژن 78.084٪، اکسیژن - 20.9476٪، آرگون - 0.934٪، دی اکسید کربن - 0.0314 است. این داده ها فقط برای لایه های پایین جو اعمال می شود.

مهمترین جزء متغیر جو بخار آب است. تنوع مکانی و زمانی غلظت آن به طور گسترده ای در نزدیکی سطح زمین متفاوت است - از 3٪ در مناطق استوایی تا 0.00002٪ در قطب جنوب. قسمت اعظم بخار آب در تروپوسفر متمرکز می شود و با افزایش ارتفاع، غلظت آن به سرعت کاهش می یابد. میانگین مقدار بخار آب در ستون عمودی جو در عرض های جغرافیایی معتدل حدود 15-17 میلی متر از "لایه آب رسوب شده" است.

ازن تأثیر قابل توجهی بر فرآیندهای جوی به ویژه شرایط حرارتی دارد. عمدتاً در استراتوسفر متمرکز شده است، جایی که باعث جذب پرتوهای فرابنفش خورشیدی می شود. مقادیر متوسط ماهانه محتوای کل ازن بسته به عرض جغرافیایی و زمان سال و محدوده ضخامت لایه از 2.3 تا 5.2 میلی متر در مقادیر فشار و دمای زمین متفاوت است. افزایش مقدار ازن از استوا به قطب و تغییرات سالانه با حداقل در پاییز و حداکثر در بهار وجود دارد. در حال حاضر تخریب لایه اوزون تحت تاثیر فعالیت های اقتصادی مورد توجه قرار گرفته است. تخریب کننده های اصلی لایه اوزون فریون ها (فرئون ها) هستند که گروهی از مواد هالوژن هستند؛ فرئون ها در سطح زمین بی اثر هستند، اما با بالا رفتن از استراتوسفر، تحت تجزیه فتوشیمیایی قرار می گیرند و یون های کلر را آزاد می کنند. به عنوان یک کاتالیزور برای واکنش های شیمیایی که مولکول های اوزون را از بین می برند.

مرز بیرونی و بالایی جو به تدریج به گاز بین سیاره ای تبدیل می شود که چگالی آن 1000 جفت یون در هر سانتی متر مکعب است.

17) مشخصات ترکیب شیمیایی هیدروسفر چگونهژئوسفر و بخش هایی از زیست کره

هیدروکره پوسته آبکی زمین است. به دلیل تحرک زیاد آب، در همه جا به سازندهای مختلف طبیعی نفوذ می کند. آب به صورت بخار و ابر در جو زمین یافت می شود، اقیانوس ها و دریاها را تشکیل می دهد و در ارتفاعات قاره ها به صورت یخچال های طبیعی وجود دارد. بارش جوی به لایه های سنگ های رسوبی نفوذ می کند و آب های زیرزمینی را تشکیل می دهد. آب قادر به حل کردن بسیاری از مواد است، بنابراین هر آب از هیدروسفر را می توان به عنوان محلول های طبیعی با درجات مختلف غلظت در نظر گرفت. حتی خالص ترین آب های جوی حاوی 10-50 میلی گرم در لیتر مواد محلول هستند.

آب، مانند اکسید هیدروژن H2O، ساده ترین ترکیب هیدروژن و اکسیژن است که در شرایط عادی پایدار است. مقدار کل آب روی سیاره تقریباً 1.5-2.5x10 24 گرم (از 1-5 تا 2.5 میلیارد کیلومتر مربع) است.

به گفته V.I. ورنادسکی، آب در تاریخ سیاره ما جدا از هم ایستاده است، اما آب نقش حیاتی در تاریخ زمین شناسی زمین دارد. آب یکی از عوامل شکل گیری محیط فیزیکی و شیمیایی، آب و هوا و آب و هوا در سیاره ما و پیدایش حیات بر روی زمین است.

سیاره ما 3/4 پوشیده از آب و یخ است. ابرها بر فراز آن به شکل خوشه ای از آب بخار شناور هستند. آب سلول های گیاهان و جانوران را پر می کند. سلول های بدن انسان به طور متوسط 70 درصد آب است.

آب در شرایط طبیعی همیشه حاوی نمک ها، گازها و مواد آلی محلول است. غلظت آنها بسته به منشاء آب و شرایط محیطی متفاوت است.در غلظت نمک تا 1 گرم بر کیلوگرم، آب شیرین، تا 25 گرم بر کیلوگرم - شور و بیش از 25 گرم در کیلوگرم - شور در نظر گرفته می شود.

بارش جوی کمترین کانی را دارد که در آن به طور متوسط غلظت املاح 10-20 میلی گرم بر کیلوگرم و سپس دریاچه ها و رودخانه های تازه (5-1000 میلی گرم بر کیلوگرم) است. شوری اقیانوس ها حدود 35 گرم بر کیلوگرم است. دریاها کانی سازی کمتری دارند - از 8 تا 22 گرم در کیلوگرم. کانی سازی آب های زیرزمینی نزدیک سطح در شرایط رطوبت بیش از حد تا 1 گرم بر کیلوگرم و در شرایط خشک تا 100 گرم بر کیلوگرم است.

در آب های شیرین، یون های HCO3 - (-)، Ca 2 +، Mg 2 + معمولاً غالب هستند. با افزایش کانی سازی کل، غلظت یون های SO4 -، Cl -، Na +، K + افزایش می یابد. در آب های بسیار معدنی، یون های کلر و سدیم غالب هستند، کمتر منیزیم و به ندرت کلسیم. عناصر دیگر در مقادیر بسیار کم یافت می شوند، اما تقریباً تمام عناصر طبیعی جدول تناوبی در آب های طبیعی یافت می شوند.

گازهای محلول در آب شامل نیتروژن، اکسیژن، دی اکسید کربن، گازهای نجیب و به ندرت سولفید هیدروژن و هیدروکربن ها هستند.

غلظت مواد آلی کم است. این است: در رودخانه ها - حدود 20 میلی گرم در لیتر، در آب های زیرزمینی حتی کمتر و در اقیانوس ها - حدود 4 میلی گرم در لیتر. استثناء آبهای باتلاق و آبهای حاصل از میادین نفتی و همچنین آبها است. آلوده به فاضلاب صنعتی و خانگی، جایی که غلظت مواد آلی می تواند بالا باشد.

منابع اولیه نمک در آب های طبیعی موادی هستند که در طی هوازدگی شیمیایی سنگ های آذرین و همچنین موادی که در طول تاریخ از روده های زمین آزاد شده اند تشکیل می شوند. ترکیب آب به تنوع ترکیب این مواد و شرایطی که تحت آن با آب برهمکنش دارند بستگی دارد. تأثیر موجودات زنده بر روی آن و همچنین فعالیت اقتصادی انسان برای تشکیل ترکیب آب از اهمیت بالایی برخوردار است.

نقش اقیانوس جهانی در تثبیت شرایط طبیعی در سطح زمین بسیار زیاد است. این تا حد زیادی به دلیل جرم و ردپای آن است.

حدود 52.6٪ از سطح آب اقیانوس ها دارای عمق 4000 تا 6000 متر است. مناطق با عمق بیش از 6000 متر حدود 1.2٪ را اشغال می کنند، مناطق کم عمق - تا 200 متر - نیز یک منطقه کوچک - 7.5٪ را اشغال می کنند. بقیه سطح آب، حدود 38.7 درصد، عمقی بین 200 تا 4000 متر دارد. بیشتر اقیانوس جهان در نیمکره جنوبی واقع شده است، جایی که 81 درصد از مساحت سطح را اشغال می کند، در نیمکره شمالی - 61 درصد از سطح زمین. سطح.

به طور کلی، هیدروسفر با اقیانوس ها و دریاها شناخته می شود، زیرا جرم آنها 91.3٪ از کل هیدروسفر را تشکیل می دهد.

آب قوی ترین جاذب انرژی خورشیدی در سطح زمین است.نقش تعیین کننده در جذب انرژی خورشیدی در سیاره ما متعلق به اقیانوس جهانی است که توانایی آن در جذب انرژی خورشیدی 2 تا 3 برابر بیشتر از سطح زمین تنها 8 درصد از تابش خورشید از سطح اقیانوس منعکس می شود. اقیانوس گرماگیر سیاره است. گرمایش آن در کمربند استوایی تقریباً در نواری از 15 درجه عرض جنوبی تا 30 درجه عرض شمالی رخ می دهد. در عرض های جغرافیایی بالاتر در هر دو نیمکره، اقیانوس گرمای دریافتی را در کمربند گرمایش آزاد می کند.

آب های جهان اوکسانا به طور مداوم در حال حرکت هستند. گردش اتمسفر، گرمای ناهموار سطح، تضادهای شوری، تضاد دما و نیروهای گرانشی ماه و خورشید تسهیل می شود.

با این حال، به دلیل تنوع، هیدروسفر در برابر تأثیرات خارجی و داخلی بسیار مقاوم است. تنوع قابل توجهی با وجود همزمان آب در سه فاز، با تفاوت شدید در اجزای آنها، مجموعه بزرگی از مواد و گازهای محلول در آن و تشکیل ساختارهای مختلف ایستا و دینامیک ایجاد می شود. هیدروسفر زمین به عنوان جزئی از بیوسفر یک سیستم باز ترمودینامیکی جهانی است که پایدار است و از پایداری بیوسفر به عنوان یک کل پشتیبانی می کند.

18) مشخصات ترکیب شیمیایی لیتوسفر به عنوان ژئوسفر و بخشی از بیوسفر

پوسته زمین ناهمگن ترین پوسته زمین است که توسط انجمن های معدنی مختلف به شکل سنگ های رسوبی، آذرین و دگرگونی، شکل های مختلف رخ می دهد.

در حال حاضر، پوسته زمین به عنوان لایه بالایی جسم جامد سیاره، واقع در بالای مرز لرزه ای شناخته می شود. این مرز در اعماق مختلف قرار دارد، جایی که یک جهش شدید در سرعت امواج لرزه ای ایجاد شده در هنگام زلزله وجود دارد. دو نوع پوسته زمین وجود دارد - قاره ای و اقیانوسی. قاره با مرز لرزه ای عمیق تر متمایز می شود. در حال حاضر، اصطلاح لیتوسفر که توسط E. Suess پیشنهاد شده است، بیشتر مورد استفاده قرار می گیرد، که منظور ما منطقه وسیع تر از پوسته زمین است.

لیتوسفر پوسته جامد بالایی زمین است که استحکام زیادی دارد و به آستنوسفر کمتر قوی تر می رود. لیتوسفر شامل پوسته زمین و گوشته فوقانی تا عمق تقریباً 200 کیلومتری است.

ساختار پوسته زمین ناهموار است. سیستم های کوهستانی با دشت های قاره ها متناوب می شوند. قاره ها نیز به نوبه خود مناطقی از پوسته زمین هستند که از سطح دریا بلند شده اند. آرایش فضایی قاره ها در سیاره V.I. ورنادسکی آن را «عدم تقارن سیاره» نامید. اگر کره زمین را در امتداد سواحل اقیانوس آرام به دو نیمه تقسیم کنید، همانطور که بود، دو نیمکره به دست خواهید آورد: قاره ای، جایی که تمام قاره ها با اقیانوس اطلس و اقیانوس هند در آن متمرکز شده اند، و اقیانوسی که منطقه ای را اشغال می کند. کل اقیانوس آرام این به دلیل ساختار و ترکیب پوسته زمین در نیمکره های قاره ای و اقیانوسی است. ضخامت های مختلف پوسته زمین در ناحیه قاره ها و اقیانوس ها با تفاوت در ترکیب سنگ های تشکیل دهنده آن همراه است. پوسته اقیانوسی عمدتا از مواد بازالتی تشکیل شده است، در حالی که پوسته قاره ای از موادی شبیه به گرانیت تشکیل شده است. سنگ های گرانیتی حاوی اسید سیلیسیک بیشتر و آهن کمتری نسبت به سنگ های بازالتی هستند.

ترکیب شیمیایی کلی پوسته زمین توسط چند عنصر شیمیایی تعیین می شود. فقط هشت عنصر: اکسیژن، سیلیکون، آلومینیوم، آهن، کلسیم، سدیم، منیزیم، پتاسیم در وزن بیش از 1 درصد در پوسته زمین توزیع شده است. اصلی ترین و رایج ترین عنصر پوسته زمین اکسیژن است که تقریباً نیمی از جرم (47.3٪) و 92٪ از حجم آن را تشکیل می دهد. بنابراین، از نظر کمی، پوسته زمین پادشاهی اکسیژن است که از نظر شیمیایی با عناصر دیگر ترکیب شده است.

توزیع عناصر شیمیایی در پوسته زمین یکسان نیست و تا حدی توزیع کیهانی را تکرار می کند. عناصر سبک چهار عدد اتمی که چهار دوره اول جدول تناوبی را تشکیل می دهند غالب هستند. غلبه اکسیژن در میان عناصر شیمیایی پوسته زمین، اهمیت اصلی توزیع مواد معدنی که در آن گنجانده شده است را تعیین می کند. با استفاده از داده های فراوانی عناصر در پوسته زمین، می توان نسبت کانی های تشکیل دهنده آن را که معمولاً کانی های سنگ ساز نامیده می شوند، محاسبه کرد.

سطح قاره ها 80 درصد توسط سنگ های رسوبی و کف اقیانوس ها تقریباً به طور کامل توسط رسوبات تازه به عنوان محصولات تخریب مواد از قاره ها و فعالیت موجودات دریایی اشغال شده است. پوسته زمین در ابتدا به عنوان محصول ذوب گوشته اولیه به وجود آمد که سپس تحت تأثیر هوا، آب و فعالیت موجودات زنده در بیوسفر پردازش شد.

در طول یک تاریخ طولانی زمین شناسی، بخش قاره ای پوسته زمین در بیوسفر قرار داشت که اثر خود را در ظاهر، ترکیب و توزیع سنگ های رسوبی و غلظت مواد معدنی موجود در آنها به شکل زغال سنگ، نفت به جای گذاشت. شیل نفتی، سنگ های سیلیسی و کربنی در گذشته با فعالیت حیاتی موجودات مرتبط بوده است. در این راستا، پوسته قاره ای ارتباط مستقیمی با زیست کره زمین دارد.

19) قوانین عملکرد زیست کره.

نقش اصلی در نظریه بیوسفر V.I. ورنادسکی ایده ماده زنده و عملکردهای آن را بازی می کند.

وظیفه اصلی بیوسفر اطمینان از گردش عناصر شیمیایی است. چرخه زیستی جهانی با مشارکت همه موجودات ساکن در کره زمین انجام می شود. این شامل گردش مواد بین خاک، جو، هیدروسفر و موجودات زنده است. به لطف چرخه زیستی، وجود و توسعه طولانی مدت حیات با عرضه محدود عناصر شیمیایی موجود امکان پذیر است. گیاهان سبز با استفاده از مواد معدنی، با استفاده از انرژی خورشید، مواد آلی ایجاد می کنند که توسط سایر موجودات زنده (مصرف کنندگان و تخریب کننده های هتروتروف) از بین می رود تا محصولات این تخریب توسط گیاهان برای سنتزهای آلی جدید مورد استفاده قرار گیرد.

عملکرد مهم دیگر ماده زنده و در نتیجه زیست کره، عملکرد گاز است. به لطف فعالیت ماده زنده، ترکیب جو تغییر کرد، به ویژه، در نتیجه فرآیند فتوسنتز، اکسیژن در مقادیر قابل توجهی در آن ظاهر شد. بیشتر گازهای موجود در افق های بالای سیاره توسط حیات تولید می شود. در لایه های بالایی تروپوسفر و استراتوسفر، تحت تأثیر اشعه ماوراء بنفش، ازن از اکسیژن تشکیل می شود. وجود صفحه ازن نیز نتیجه فعالیت ماده زنده است که به گفته وی. ورنادسکی، "به نظر می رسد که منطقه ای از زندگی را برای خود ایجاد می کند." دی اکسید کربن در نتیجه تنفس همه موجودات زنده وارد جو می شود. تمام نیتروژن اتمسفر منشا آلی دارد. گازهای با منشاء آلی همچنین شامل سولفید هیدروژن، متان و بسیاری از ترکیبات فرار دیگر هستند که در نتیجه تجزیه مواد آلی با منشاء گیاهی که قبلا در لایه‌های رسوبی مدفون شده‌اند، تشکیل شده‌اند.

ماده زنده قادر به توزیع مجدد اتم ها در بیوسفر است. یکی از وظایف ماده زنده تمرکز است. بسیاری از ارگانیسم ها علیرغم محتوای ناچیز آنها در محیط، توانایی جمع آوری عناصر خاصی را دارند. کربن حرف اول را می زند. بسیاری از موجودات زنده کلسیم، سیلیکون، سدیم، آلومینیوم، ید و غیره را غلیظ می کنند. هنگامی که آنها می میرند، تجمعی از این مواد را تشکیل می دهند. کانسارهای زغال سنگ، سنگ آهک، بوکسیت، فسفریت، سنگ آهن رسوبی و غیره ظاهر می شود. بسیاری از آنها توسط انسان به عنوان مواد معدنی استفاده می شود.

عملکرد ردوکس ماده زنده در توانایی آن برای انجام واکنش های شیمیایی اکسیداتیو و کاهشی است که در طبیعت بی جان تقریبا غیرممکن است. در زیست کره در نتیجه فعالیت حیاتی میکروارگانیسم ها، فرآیندهای شیمیایی مانند اکسیداسیون و احیای عناصر با ظرفیت متغیر (نیتروژن، گوگرد، آهن، منگنز و ...) در مقیاس وسیع انجام می شود. میکروارگانیسم های احیا کننده - هتروتروف ها - از مواد آلی به عنوان منبع انرژی استفاده می کنند. اینها شامل باکتری‌های نیتروژن‌زدایی و کاهنده سولفات، احیای نیتروژن به حالت عنصری و گوگرد به سولفید هیدروژن از اشکال اکسید شده است. میکروارگانیسم های اکسید کننده می توانند اتوتروف یا هتروتروف باشند. اینها باکتری هایی هستند که سولفید هیدروژن و گوگرد، میکروارگانیسم های نیتروفی و نیتروفی، باکتری های آهن و منگنز را اکسید می کنند که این فلزات را در سلول های خود متمرکز می کنند.

20) مکانیسم های حفاظتی محیط طبیعی و عوامل تضمین کننده پایداری آن. تعادل پویا در محیط. چرخه هیدرولوژیکی چرخه انرژی و ماده در بیوسفر. فتوسنتز.

بیوسفر به عنوان یک سیستم اکولوژیکی عظیم و بسیار پیچیده عمل می کند که در یک حالت ثابت و بر اساس تنظیم دقیق تمام اجزا و فرآیندهای تشکیل دهنده آن عمل می کند.

پایداری بیوسفر بر اساس تنوع بالای موجودات زنده است، گروه های فردی که عملکردهای متفاوتی را در حفظ جریان کلی ماده و توزیع انرژی انجام می دهند، بر اساس در هم تنیدگی و اتصال نزدیک فرآیندهای بیوژنیک و زیست زا، بر سازگاری چرخه عناصر منفرد و متعادل کردن ظرفیت مخازن فردی. سیستم های پیچیده بازخوردها و وابستگی ها در زیست کره عمل می کنند.

پایداری بیوسفر به این دلیل است که نتایج فعالیت سه گروه از موجودات که عملکردهای مختلفی را در چرخه زیستی انجام می دهند - تولید کنندگان (اتوتروف ها)، مصرف کنندگان (هتروتروف ها) و تخریب کننده ها (مواد آلی معدنی) - به طور متقابل متعادل هستند.

همراه با چرخه بیولوژیکی، چرخه آب، که منبع انرژی آن تابش خورشیدی است، برای حفظ ثبات زیست کره مهم است. موجودات زنده نقش بسیار زیادی در چرخه آب ایفا می کنند، به ویژه گیاهان در حال تعرق، که ایجاد یک واحد تولید آن به صدها برابر رطوبت تعرق نیاز دارد.

در مناطق محدود، چرخه آب شامل تبخیر از سطح خاک، مخازن، گیاهان، غلظت ابرها و بارش است. در کل سیاره، این چرخه در تبادل آب بین اقیانوس ها و قاره ها بیان می شود. آب تبخیر شده از سطح اقیانوس توسط بادها به قاره ها منتقل می شود، بر روی آنها می ریزد و همراه با روان آب رودخانه و زیرزمینی به اقیانوس باز می گردد.

چرخه آب منبع اصلی کار مکانیکی در بیوسفر است، در حالی که چرخه بیولوژیکی عمدتاً توسط فرآیندهای شیمیایی که با تبدیل انرژی شیمیایی همراه است تعیین می شود. با این حال، کار مکانیکی انجام شده روی زمین در طول چرخه آب - هوازدگی، انحلال و غیره. - با این حال، یا با مشارکت موجودات زنده یا به دلیل محصولات فعالیت حیاتی آنها انجام می شود. حرکت آب در بیوسفر توسط فرآیندهای فرسایش، انتقال، توزیع مجدد، رسوب و تجمع رسوبات مکانیکی و شیمیایی در خشکی و اقیانوس انجام می شود.

انرژی خورشیدی باعث حرکت سیاره ای توده های هوا در نتیجه گرمای ناهموار آنها می شود. فرآیندهای عظیم گردش اتمسفر بوجود می آیند که ماهیت ریتمیک دارند.

همه این فرآیندهای سیاره‌ای روی زمین از نزدیک در هم تنیده شده‌اند و یک چرخه مشترک و جهانی از مواد تشکیل می‌دهند که انرژی حاصل از خورشید را دوباره توزیع می‌کنند. از طریق سیستم گردش های کوچک انجام می شود. فرآیندهای تکتونیکی ناشی از فعالیت های آتشفشانی و حرکت صفحات اقیانوسی در پوسته زمین به چرخش های بزرگ و کوچک متصل می شوند. در نتیجه چرخه زمین شناسی بزرگی از مواد روی زمین رخ می دهد.

هر چرخه بیولوژیکی با گنجاندن مکرر اتم های عناصر شیمیایی در بدن موجودات زنده و انتشار آنها در محیط مشخص می شود، از جایی که دوباره توسط گیاهان دستگیر شده و به چرخه کشیده می شوند. چرخه زیستی کوچک با ظرفیت مشخص می شود - تعداد عناصر شیمیایی که به طور همزمان در ماده زنده در یک اکوسیستم معین وجود دارند و سرعت - مقدار ماده زنده تشکیل شده و تجزیه شده در واحد زمان.

سرعت چرخه های بیولوژیکی در خشکی سال ها و ده ها سال است، در اکوسیستم های آبی - چند روز یا چند هفته.

چرخه بیولوژیکی زمین و هیدروسفر چرخه های مناظر منفرد را از طریق جریان آب و حرکات جوی ترکیب می کند. نقش گردش آب و اتمسفر در اتحاد همه قاره ها و اقیانوس ها در یک گردش واحد زیست کره بسیار مهم است.

چرخه زمین شناسی بزرگ، سنگ های رسوبی را به عمق پوسته زمین می کشد و عناصری که در آنها وجود دارد را برای همیشه از سیستم گردش بیولوژیکی حذف می کند. در طول تاریخ زمین شناسی، سنگ های رسوبی تبدیل شده، بار دیگر بر سطح زمین، به تدریج در اثر فعالیت موجودات زنده، آب و هوا از بین می روند و دوباره در چرخه زیست کره قرار می گیرند.

مشخص شده است که در 600 میلیون سال گذشته ماهیت چرخه های اصلی روی زمین تغییر قابل توجهی نداشته است. فرآیندهای اساسی ژئوشیمیایی مشخصه دوران مدرن انجام شد: انباشت اکسیژن، تثبیت نیتروژن، رسوب کلسیم، تشکیل شیل های سیلیسی، رسوب آهن، سنگ معدن منگنز و کانی های سولفیدی، تجمع فسفر. فقط سرعت این فرآیندها تغییر کرد. به طور کلی، جریان کلی اتم های درگیر در موجودات زنده تغییری نکرد. کارشناسان بر این باورند که جرم ماده زنده از دوره کربونیفر تقریباً ثابت مانده است، یعنی از آن زمان زیست کره خود را در یک رژیم چرخه پایدار خاص حفظ کرده است.

وضعیت پایدار بیوسفر توسط فعالیت خود ماده زنده تعیین می شود که درجه خاصی از تثبیت انرژی خورشیدی (فتوسنتز) و سطح مهاجرت بیوژنیک اتم ها را تضمین می کند.

برای مثال، چرخه کربن با تثبیت دی اکسید کربن اتمسفر از طریق فرآیند فتوسنتز آغاز می شود. برخی از کربوهیدرات های تشکیل شده در طول فتوسنتز توسط خود گیاهان برای به دست آوردن انرژی استفاده می شود، در حالی که بخشی دیگر توسط حیوانات مصرف می شود. دی اکسید کربن در طی تنفس گیاهان و حیوانات آزاد می شود. گیاهان و جانوران مرده تجزیه می‌شوند و کربن موجود در بافت‌های آنها اکسید شده و دوباره به جو آزاد می‌شود. فرآیند مشابهی در اقیانوس اتفاق می افتد.

باید در نظر داشت که پایداری بیوسفر مانند هر سیستم دیگری دارای محدودیت های خاصی است.

جامعه بشری، نه تنها از منابع انرژی زیست کره، بلکه از منابع انرژی غیر زیست کره (به عنوان مثال، هسته ای) استفاده می کند، تحولات ژئوشیمیایی را در سیاره تسریع می بخشد و در روند فرآیندهای بیوسفر دخالت می کند. برخی از فرآیندهای ناشی از فعالیت انسان در رابطه با فرآیندهای طبیعی (پراکندگی سنگ‌های فلزی، کربن و سایر مواد مغذی، جلوگیری از کانی‌سازی و رطوبت‌سازی، آزادسازی کربن و اکسیداسیون آن، اختلال در فرآیندهای جهانی در جو که بر اقلیم تأثیر می‌گذارد، جهت مخالف دارند. و غیره) د.).

بر این اساس، یکی از وظایف اصلی اکولوژی مدرن مطالعه فرآیندهای تنظیمی در بیوسفر، ایجاد یک پایه علمی برای استفاده منطقی از آن و حفظ ثبات آن است.

21) شرایط و عوامل تضمین کننده حیات ایمن در محیط. چرخه های طبیعی "مواد مغذی"، مکانیسم های خود تنظیمی، خود تصفیه زیست کره. منابع طبیعی تجدیدپذیر و تجدیدناپذیر.

حفظ فعالیت حیاتی موجودات و گردش مواد در اکوسیستم ها تنها به دلیل جریان ثابت انرژی امکان پذیر است. بیش از 99 درصد انرژی که به سطح زمین می رسد از تابش خورشید است. این انرژی در مقادیر زیادی در فرآیندهای فیزیکی و شیمیایی در جو، هیدروسفر و لیتوسفر هدر می رود: اختلاط جریان هوا و توده های آب، تبخیر، توزیع مجدد مواد، انحلال مواد معدنی، جذب و انتشار گازها.

تنها 1/2000000 انرژی خورشیدی به سطح زمین می رسد، در حالی که 1-2٪ آن توسط گیاهان جذب می شود. روی زمین، یک فرآیند واحد وجود دارد که در آن انرژی تابش خورشید نه تنها صرف و دوباره توزیع می شود، بلکه برای مدت بسیار طولانی محدود و ذخیره می شود. این فرآیند ایجاد مواد آلی از طریق فتوسنتز است. با سوزاندن زغال سنگ در کوره ها، انرژی خورشیدی ذخیره شده توسط گیاهان صدها میلیون سال پیش را آزاد کرده و از آن استفاده می کنیم.

عملکرد سیاره ای اصلی گیاهان (اتوتروف ها) اتصال و ذخیره انرژی خورشیدی است که سپس صرف حفظ فرآیندهای بیوشیمیایی در بیوسفر می شود.

هتروتروف ها از غذا انرژی می گیرند. همه موجودات زنده برای دیگران غذا هستند، یعنی. با روابط انرژی به هم مرتبط است. اتصالات غذایی در بیوسنوزها مکانیزمی برای انتقال انرژی از یک موجود به موجود دیگر است. ارگانیسم های هر گونه ای منبع بالقوه انرژی برای گونه های دیگر هستند. در هر جامعه، اتصالات تغذیه ای یک شبکه پیچیده را تشکیل می دهند. با این حال، انرژی وارد شده به شبکه تغذیه ای نمی تواند برای مدت طولانی در داخل آن مهاجرت کند. از طریق بیش از 4-5 پیوند قابل انتقال نیست، زیرا اتلاف انرژی در مدارهای قدرت وجود دارد. محل هر یک از حلقه ها در زنجیره غذایی، سطح تغذیه ای نامیده می شود.

اولین سطح تغذیه ای، تولیدکنندگان، خالقان زیست توده گیاهی است. حیوانات گیاهخوار (مصرف کنندگان درجه 1) به سطح تغذیه دوم تعلق دارند. گوشتخوارانی که به قیمت انواع گیاهخوار زندگی می کنند مصرف کنندگان درجه 2 هستند. گوشتخوارانی که گوشتخواران دیگر - مصرف کنندگان مرتبه سوم و غیره را می خورند.

تراز انرژی مصرف کنندگان به شرح زیر است. غذای جذب شده معمولاً به طور کامل جذب نمی شود. درصد قابلیت هضم بستگی به ترکیب غذا و وجود آنزیم های گوارشی در بدن دارد. در حیوانات، از 12 تا 75 درصد غذا در طول متابولیسم جذب می شود. قسمت هضم نشده غذا به محیط بیرونی (به صورت مدفوع) بازگردانده می شود و می تواند در زنجیره های غذایی دیگر درگیر شود. بیشتر انرژی به دست آمده در نتیجه تجزیه مواد مغذی صرف فرآیندهای فیزیولوژیکی در بدن می شود، بخش کوچکتری به بافت های خود بدن تبدیل می شود، یعنی. صرف رشد، افزایش وزن بدن و ذخیره مواد مغذی ذخیره می شود.

انتقال انرژی در واکنش های شیمیایی در بدن، طبق قانون دوم ترمودینامیک، با از دست دادن بخشی از آن به صورت گرما صورت می گیرد. این تلفات به ویژه در حین کار سلول های ماهیچه ای حیوانی که کارایی آنها بسیار پایین است بسیار زیاد است.

هزینه تنفس نیز چندین برابر بیشتر از انرژی صرف شده برای افزایش وزن بدن است. نسبت های خاص به مرحله رشد و وضعیت فیزیولوژیکی افراد بستگی دارد. افراد جوان بیشتر برای رشد هزینه می کنند، در حالی که افراد بالغ تقریباً به طور انحصاری از انرژی برای حفظ متابولیسم و فرآیندهای فیزیولوژیکی استفاده می کنند.

بنابراین، بیشتر انرژی در طول انتقال از یک حلقه در زنجیره غذایی به حلقه دیگر از بین می رود، زیرا شاید فقط انرژی موجود در زیست توده پیوند قبلی توسط پیوند بعدی دیگر استفاده شود. تخمین زده می شود که این تلفات حدود 90٪ باشد. تنها 10 درصد انرژی مصرف شده در زیست توده ذخیره می شود.

مطابق با این، ذخیره انرژی انباشته شده در زیست توده گیاهی در زنجیره های غذایی به سرعت در حال اتمام است. انرژی از دست رفته را فقط با انرژی خورشید می توان دوباره پر کرد از این نظر در بیوسفر نمی توان چرخه انرژی مشابه چرخه مواد وجود داشت. بیوسفر تنها به دلیل جریان یک طرفه انرژی، تامین مداوم آن از خارج به شکل تابش خورشیدی عمل می کند.

زنجیره‌های تغذیه‌ای که با ارگانیسم‌های فتوسنتزی شروع می‌شوند، زنجیره مصرف و زنجیره‌هایی که با بقایای گیاه مرده، لاشه و فضولات حیوانات شروع می‌شوند، زنجیره‌های تجزیه آواری نامیده می‌شوند.

بنابراین، جریان انرژی در بیوسفر به دو کانال اصلی تقسیم می‌شود که از طریق بافت‌های گیاهی زنده یا ذخایر مواد آلی مرده که منبع آن نیز فتوسنتز است، به مصرف‌کنندگان می‌رسد.

برای تعیین ویژگی های اساسی زیست کره، ابتدا باید بفهمیم که با چه چیزی سر و کار داریم. شکل تشکیلات و وجود آن چگونه است؟ ساختار و تعامل آن با دنیای بیرون چگونه است؟ در نهایت، آن چیست؟

از ظهور این اصطلاح در پایان قرن نوزدهم تا ایجاد یک دکترین کل نگر توسط بیوژئوشیمیدان و فیلسوف V.I. ورنادسکی، تعریف مفهوم "زیست کره" دستخوش تغییرات قابل توجهی شده است. از مقوله مکان یا قلمروی که موجودات زنده در آن زندگی می کنند به دسته سیستمی متشکل از عناصر یا قطعاتی که طبق قوانین خاصی برای رسیدن به یک هدف خاص عمل می کند، منتقل شده است. نحوه نگرش به بیوسفر است که مشخص می کند چه ویژگی هایی دارد.

این اصطلاح بر اساس کلمات یونان باستان است: βιος - زندگی و σφαρα - کره یا توپ. یعنی این پوسته ای از زمین است که در آن حیات وجود دارد. زمین به عنوان یک سیاره مستقل، به گفته دانشمندان، حدود 4.5 میلیارد سال پیش پدید آمد و یک میلیارد سال بعد حیات روی آن ظاهر شد.

دوران آرکئن، پروتروزوئیک و فانوزوئیک. اعصار از دوران تشکیل شده است. دومی شامل پالئوزوئیک، مزوزوئیک و سنوزوئیک است. دوران از دوره ها. سنوزوئیک از پالئوژن و نئوژن. دوره هایی از دوران. دوره فعلی - هولوسن - 11.7 هزار سال پیش آغاز شد.

مرزها و لایه های انتشار

زیست کره دارای توزیع عمودی و افقی است. معمولاً به طور معمول به صورت عمودی به سه لایه تقسیم می شود که در آن زندگی وجود دارد. اینها لیتوسفر، هیدروسفر و جو هستند. مرز پایینی لیتوسفر به 7.5 کیلومتر از سطح زمین می رسد. هیدروسفر بین لیتوسفر و جو قرار دارد. حداکثر عمق آن 11 کیلومتر است. اتمسفر سیاره را از بالا می پوشاند و زندگی در آن احتمالاً در ارتفاع 20 کیلومتری وجود دارد.

علاوه بر لایه های عمودی، زیست کره دارای تقسیم یا پهنه بندی افقی است. این تغییر در محیط طبیعی از استوای زمین به قطب های آن است. این سیاره به شکل یک توپ است و بنابراین میزان نور و گرمای وارد شده به سطح آن متفاوت است. بزرگترین مناطق، مناطق جغرافیایی هستند. با شروع از استوا، ابتدا استوایی، استوایی بالاتر، سپس معتدل و در نهایت، در نزدیکی قطب ها - قطب شمال یا قطب جنوب وجود دارد. در داخل کمربندها مناطق طبیعی وجود دارد: جنگل ها، استپ ها، بیابان ها، تندراها و غیره. این مناطق نه تنها برای خشکی، بلکه برای اقیانوس جهانی نیز مشخص است. آرایش افقی بیوسفر ارتفاع خاص خود را دارد. این توسط ساختار سطحی لیتوسفر تعیین می شود و از دامنه کوه تا بالای آن متفاوت است.

امروزه، گیاهان و جانوران سیاره ما حدود 3،000،000 گونه دارد و این تنها 5٪ از کل گونه هایی است که موفق به "زندگی" روی زمین شده اند. حدود 1.5 میلیون گونه جانوری و 0.5 میلیون گونه گیاهی در علم توصیف شده است. نه تنها گونه های توصیف نشده، بلکه مناطق ناشناخته زمین نیز وجود دارد که محتوای گونه ای آنها ناشناخته است.

بنابراین، بیوسفر دارای ویژگی های زمانی و مکانی است و ترکیب گونه ای موجودات زنده که آن را پر می کنند، هم در زمان و هم در مکان - به صورت عمودی و افقی - تغییر می کند. این باعث شد دانشمندان به این نتیجه برسند که زیست کره یک ساختار مسطح نیست و نشانه هایی از تغییرات زمانی و مکانی دارد. باقی مانده است که مشخص شود، تحت تأثیر کدام عامل خارجی، در زمان، مکان و ساختار تغییر می کند. این عامل انرژی خورشیدی است.

اگر بپذیریم که گونه های همه موجودات زنده، صرف نظر از چارچوب مکانی و زمانی، جزء هستند و کلیت آنها یک کل است، تعامل آنها با یکدیگر و با محیط خارجی یک سیستم است. L von Bertalanffy و F.I. Peregudov با ارائه تعریفی از یک سیستم، استدلال کرد که این سیستم مجموعه ای از اجزای متقابل یا مجموعه ای از عناصر است که با یکدیگر و با محیط در ارتباط هستند یا مجموعه ای از عناصر به هم پیوسته جدا شده از محیط و در تعامل با یکدیگر. آن را به عنوان یک کل.

سیستم

زیست کره به عنوان یک سیستم انتگرال واحد را می توان به طور مشروط به اجزای سازنده آن تقسیم کرد. رایج ترین چنین تقسیم بندی، تقسیم گونه است. هر گونه حیوان یا گیاه به عنوان بخشی جدایی ناپذیر از سیستم در نظر گرفته می شود. همچنین می توان آن را به عنوان یک سیستم با ساختار و ترکیب خاص خود شناخت. اما یک گونه به صورت مجزا وجود ندارد. نمایندگان آن در یک قلمرو خاص زندگی می کنند، جایی که آنها نه تنها با یکدیگر و محیط زیست، بلکه با گونه های دیگر نیز در تعامل هستند. به این گونه زندگی گونه ها در یک منطقه، اکوسیستم می گویند. کوچکترین اکوسیستم به نوبه خود بخشی از اکوسیستم بزرگتر است. و سپس به یک حتی بزرگتر، و غیره به جهانی - به بیوسفر. بنابراین، زیست کره را می توان به عنوان یک سیستم، متشکل از بخش هایی دانست که یا گونه یا زیست کره هستند. تنها تفاوت این است که یک گونه را می توان شناسایی کرد زیرا دارای ویژگی هایی است که آن را از سایرین متمایز می کند. مستقل است و در انواع دیگر گنجانده نشده است. با بیوسفرها چنین تمایزی غیرممکن است - بخشی از دیگری.

نشانه ها

این سیستم دارای دو ویژگی مهم دیگر است. برای دستیابی به یک هدف خاص ایجاد می شود و عملکرد کل سیستم از هر یک از قسمت های آن به طور جداگانه مؤثرتر است.

بنابراین، خواص به عنوان یک سیستم، در یکپارچگی، هم افزایی و سلسله مراتب آن. یکپارچگی در این واقعیت نهفته است که ارتباطات بین قطعات یا اتصالات داخلی آن بسیار قوی تر از ارتباط با محیط یا خارجی است. هم افزایی یا اثر سیستمی این است که قابلیت های کل سیستم بسیار بیشتر از مجموع قابلیت های قطعات آن است. و اگرچه هر یک از عناصر سیستم خود یک سیستم است، با این وجود، تنها بخشی از یک عنصر کلی و بزرگتر است. این سلسله مراتب آن است.

بیوسفر یک سیستم پویا است که تحت تأثیر خارجی حالت خود را تغییر می دهد. باز است زیرا ماده و انرژی را با محیط خارجی مبادله می کند. ساختار پیچیده ای دارد، زیرا از زیر سیستم ها تشکیل شده است. و در نهایت، این یک سیستم طبیعی است - که در نتیجه تغییرات طبیعی در طی سالیان متمادی شکل گرفته است.

به لطف این ویژگی ها، او می تواند خود را تنظیم و سازماندهی کند. اینها خصوصیات اصلی بیوسفر هستند.

در اواسط قرن بیستم، مفهوم خودتنظیمی برای اولین بار توسط والتر کانن فیزیولوژیست آمریکایی استفاده شد و ویلیام راس اشبی، روانپزشک و متخصص سایبرنتیک انگلیسی، اصطلاح خود سازماندهی را معرفی کرد و قانون تنوع مورد نیاز را تدوین کرد. این قانون سایبرنتیک به طور رسمی نیاز به تنوع گونه های بزرگ برای ثبات سیستم را ثابت کرد. هرچه تنوع بیشتر باشد، احتمال سیستم برای حفظ پایداری دینامیکی خود در مواجهه با تأثیرات خارجی بزرگ بیشتر است.

خواص

برای واکنش به تأثیر خارجی، مقاومت و غلبه بر آن، بازتولید خود و بازیابی، یعنی حفظ ثبات درونی آن، این هدف سیستمی است که زیست کره نامیده می شود. این ویژگی های کل سیستم بر اساس توانایی بخش آن، که گونه است، برای حفظ تعداد معینی یا هموستاز، و همچنین هر فرد یا موجود زنده برای حفظ شرایط فیزیولوژیکی خود - هموستات ساخته شده است.

همانطور که می بینید، او این ویژگی ها را تحت تأثیر و برای مقابله با عوامل خارجی ایجاد کرد.

عامل خارجی اصلی انرژی خورشیدی است. اگر تعداد عناصر و ترکیبات شیمیایی محدود باشد، انرژی خورشید دائما تامین می شود. به لطف آن، مهاجرت عناصر در امتداد زنجیره غذایی از یک موجود زنده به موجود دیگر و تبدیل از حالت معدنی به آلی و برگشت رخ می دهد. انرژی وقوع این فرآیندها را در موجودات زنده تسریع می کند و از نظر سرعت واکنش بسیار سریعتر از محیط خارجی رخ می دهد. مقدار انرژی باعث تحریک رشد، تولید مثل و افزایش تعداد گونه ها می شود. تنوع، به نوبه خود، فرصت مقاومت بیشتر در برابر تأثیر خارجی را فراهم می کند، زیرا امکان تکرار، پشتیبان یا جایگزینی گونه ها در زنجیره غذایی وجود دارد. بنابراین مهاجرت عناصر بیشتر تضمین می شود.

نفوذ انسان

تنها بخشی از بیوسفر که علاقه ای به افزایش تنوع گونه ای سیستم ندارد، انسان است. او به هر طریق ممکن برای ساده سازی اکوسیستم ها تلاش می کند، زیرا از این طریق می تواند بسته به نیاز خود آنها را به طور مؤثرتر نظارت و تنظیم کند. بنابراین، تمام بیوسیستم هایی که به طور مصنوعی توسط انسان ایجاد شده یا میزان تأثیر او بر آنها قابل توجه است، از نظر گونه بسیار کمیاب هستند. و ثبات و توانایی آنها برای خود درمانی و خود تنظیمی به صفر می رسد.

با ظهور اولین موجودات زنده، آنها شروع به تغییر شرایط وجودی روی زمین برای مطابقت با نیازهای خود کردند. با ظهور انسان، او شروع به تغییر بیوسفر سیاره کرد تا زندگی او تا حد امکان راحت باشد. راحت است، زیرا ما در مورد بقا یا حفظ زندگی صحبت نمی کنیم. با پیروی از منطق، چیزی باید ظاهر شود که خود شخص را برای اهداف خود تغییر دهد. تعجب می کنم که چه خواهد بود؟

ویدئو – بیوسفر و نووسفر

جدول 1. پوسته های زمین

نام	اتمسفر	هیدروسفر	بیوسفر
شرح	یک پوسته هوایی که مرزهای پایینی آن در امتداد سطح هیدروسفر و لیتوسفر قرار دارد و مرز بالایی در فاصله حدود 1000 کیلومتری قرار دارد. از یونوسفر، استراتوسفر و تروپوسفر تشکیل شده است.	71 درصد از سطح زمین را اشغال می کند. میانگین شوری 35 گرم در لیتر و دما بین 3-32 درجه سانتیگراد است. پرتوهای خورشیدی تا عمق 200 متر و اشعه ماوراء بنفش - تا 800 متر نفوذ می کنند.	شامل تمام موجودات زنده ای است که در جو، هیدروسفر و لیتوسفر زندگی می کنند.
نام	لیتوسفر	PYROSPHERE	مرکز کره
شرح	پوسته سخت سنگی به ارتفاع 5-80 کیلومتر.	پوسته آتشینی که مستقیماً در زیر لیتوسفر قرار دارد.	هسته زمین نیز نامیده می شود. واقع در عمق 1800 کیلومتری. متشکل از فلزات: آهن (Fe)، نیکل (Ni).

تعریف.لیتوسفر -این پوسته سخت زمین است که از پوسته زمین و لایه بالایی - گوشته تشکیل شده است. ضخامت آن متفاوت است، به عنوان مثال، در قاره ها - از 40-80 کیلومتر، و در زیر دریاها و اقیانوس ها - 5-10 کیلومتر. ترکیب پوسته زمین شامل هشت عنصر است (جدول 2، شکل 2-9).

جدول 2. ترکیب پوسته زمین

نام	تصویر	نام	تصویر
اکسیژن (O 2)	برنج. 2. اکسیژن ()	آهن (آهن)
سیلیکون (Si)		منیزیم (Mg)
هیدروژن (H2)		کلسیم (Ca)
آلومینیوم (Al)	برنج. 5. آلومینیوم ()	سدیم (Na)

لیتوسفر زمین ناهمگن است. بسیاری از دانشمندان معتقدند که توسط گسل های اعماق دریا به قطعات جداگانه - صفحات تقسیم می شود. این صفحات در حرکت دائمی هستند. به لطف لایه نرم شده گوشته، این حرکت برای انسان قابل توجه نیست، زیرا بسیار کند اتفاق می افتد. اما هنگامی که صفحات با هم برخورد می کنند، زمین لرزه رخ می دهد و آتشفشان ها و رشته کوه ها می توانند تشکیل شوند. به طور کلی مساحت کل زمین 148 میلیون کیلومتر مربع است که 133 میلیون کیلومتر مربع آن برای حیات مناسب است.

تعریف.خاک- این لایه حاصلخیز بالای زمین است که زیستگاه بسیاری از موجودات زنده است. خاک رابط بین هیدرو-، لیتو- و جو است. لیتوسفر برای گیاهان، قارچ ها، حیوانات و انسان ها ضروری است، به همین دلیل است که حفاظت و محافظت از آن بسیار مهم است. بیایید منابع اصلی آلودگی لیتوسفر را در نظر بگیریم (جدول 3، شکل 10-14).

جدول 3. منابع آلودگی لیتوسفر

	شرح	تصویر
	ساختمان های مسکونی و تاسیسات، که مقدار زیادی ضایعات ساختمانی و مواد غذایی را به جا می گذارند.	برنج. 10. زباله، زباله ()
	آنها همچنین تأثیر منفی دارند شرکت های صنعتی، زیرا پسماندهای مایع، جامد و گاز آنها وارد لیتوسفر می شود.	برنج. 11. ضایعات صنعتی ()
	تأثیر کشاورزی، به صورت آلودگی با زباله های بیولوژیکی و آفت کش ها بیان می شود.	برنج. 12. ضایعات کشاورزی ()
	زباله رادیواکتیو،در نتیجه فاجعه چرنوبیل، فرآورده های انتشار و نیمه عمر مواد رادیواکتیو تأثیر مخربی بر هر موجود زنده می گذارد.	برنج. 13. زباله های رادیواکتیو ()
	دودهای ترافیکیناشی از حمل و نقل، که در خاک رسوب کرده و وارد چرخه مواد می شوند.	برنج. 14. گازهای خروجی ()

گازهای خروجی حاوی بسیاری از فلزات سنگین هستند. بنابراین، دانشمندان محاسبه کرده اند که بیشترین مقدار فلزات سنگین در خاک هایی رخ می دهد که در مجاورت بزرگراه ها قرار دارند؛ غلظت فلزات سنگین در آنها می تواند 30 برابر بیشتر از حد معمول باشد. نمونه هایی از فلزات سنگین: سرب (Pb)، مس (Cu)، کادمیوم (Cd).

هر فرد باید درک کند که تمیز نگه داشتن زیستگاه موجودات زنده تا حد امکان چقدر مهم است. برای این منظور، بسیاری از دانشمندان در حال توسعه روش هایی برای مبارزه با آلاینده ها هستند (جدول 4).

جدول 4. روش های کنترل آلاینده

	ویژگی های روش
	سازمان دفن زباله های مجاز، که مناطق عظیمی را اشغال می کنند و زباله هایی که روی آنها قرار می گیرند نیاز به پردازش طولانی مدت با مشارکت میکروارگانیسم ها و اکسیژن دارند. بر این اساس، مواد سمی مضر در جو زمین منتشر می شود. این امر همچنین منجر به تکثیر جوندگان و حشرات می شود که ناقل بیماری ها هستند.
	یک راه کارآمدتر است سازماندهی کارخانه های زباله سوزاگرچه سوزاندن زباله سموم را نیز در جو زمین آزاد می کند. آنها سعی کردند آنها را با آب تصفیه کنند، اما سپس این مواد به هیدروسفر ختم می شوند.
	بهترین روش این است سازمان تصفیه خانه های زبالهدر حالی که بخشی از زباله ها به کمپوست تبدیل می شود که می تواند در کشاورزی استفاده شود. برخی از مواد غیر قابل کمپوست را می توان بازیافت کرد. به عنوان مثال: پلاستیک، شیشه.

بنابراین، دفع زباله یک مشکل برای همه بشریت است: هم دولت های فردی و هم هر فرد.

تعریف.هیدروکره- پوسته آب زمین (طرح 1).

طرح 1. ترکیب هیدروسفر

95.98٪ - دریاها و اقیانوس ها؛

2٪ - یخچال های طبیعی؛

2٪ - آب های زیرزمینی؛

0.02٪ - آب های خشکی: رودخانه ها، دریاچه ها، باتلاق ها.

هیدروسفر نقشی حیاتی در حیات سیاره دارد. گرما را جمع می کند و آن را در تمام قاره ها پخش می کند. همچنین بخارات آب گازی از سطح اقیانوس جهانی تشکیل می شود که متعاقباً همراه با بارش بر روی خشکی می ریزد. بنابراین، هیدروسفر با اتمسفر برهمکنش می‌کند و ابرها را تشکیل می‌دهد و با لیتوسفر همراه با بارش به زمین می‌ریزد.

اب- یک ماده منحصر به فرد که هیچ ارگانیسمی نمی تواند بدون آن کار کند، زیرا در تمام فرآیندهای متابولیک شرکت می کند. آب روی زمین می تواند در حالات مختلف تجمع باشد.

روزی روزگاری در آب بود که اولین موجودات زنده به وجود آمدند. و حتی امروزه، همه موجودات زنده در ارتباط نزدیک با آب هستند.

آنها سعی می کنند شرکت های تولیدی و صنعتی را در مجاورت منابع آبی متمرکز کنند: رودخانه ها یا دریاچه های بزرگ. در دنیای مدرن، آب عامل اصلی تعیین کننده تولید و اغلب مشارکت کننده در آن است.

به سختی می توان اهمیت هیدروسفر را دست بالا گرفت، به خصوص در حال حاضر، که نرخ رشد تامین آب و مصرف آب هر روز در حال افزایش است. بسیاری از ایالت ها آب آشامیدنی به مقدار لازم ندارند، بنابراین وظیفه ما تمیز نگه داشتن آب است.

بیایید منابع اصلی آلودگی هیدروسفر را در نظر بگیریم (جدول 5).

جدول 5. منابع آلودگی هیدروسفر

جدول 6. اقدامات برای حفظ آب تمیز

امروزه عامل انسانی تأثیر اصلی بر طبیعت، بر همه موجودات زنده بدون استثنا است. اما ما نباید فراموش کنیم که زیست کره بدون ما می تواند زندگی کند، اما ما نمی توانیم بدون آن زندگی کنیم. ما باید یاد بگیریم که در هماهنگی با طبیعت زندگی کنیم و برای این کار باید تفکر اکولوژیکی را پرورش دهیم.

درس بعدی بر روی اقدامات انجام شده برای حفظ حیات روی زمین تمرکز خواهد کرد.

کتابشناسی - فهرست کتب

ملچاکوف L.F.، Skatnik M.N.، تاریخ طبیعی: کتاب درسی. برای کلاس های 3، 5. میانگین مدرسه - ویرایش هشتم - م.: آموزش و پرورش، 1371. - 240 ص: ill.
Pakulova V.M.، Ivanova N.V. طبیعت: بی جان و زنده 5. - M.: Bustard.
Eskov K.Yu. و دیگران / ویرایش وخروشوا A.A. تاریخ طبیعی 5. - م.: بالاس.

Referat.znate.ru ().
Miteigi-nemoto.livejournal.com ().
Dinos.ru ().

مشق شب

ملچاکوف L.F.، Skatnik M.N.، تاریخ طبیعی: کتاب درسی. برای کلاس های 3، 5. میانگین مدرسه - ویرایش هشتم - م.: آموزش و پرورش، 1992. - ص. 233، سوالات تکلیف. 13.
در مورد روش های مبارزه با آلاینده های لیتوسفر به ما بگویید.
در مورد روش های حفظ یک هیدروسفر تمیز به ما بگویید.
* چکیده تهیه کنید

یکی از ویژگی های بارز زمین، کره جغرافیایی (منظره) آن است که با وجود ضخامت نسبی کم، دارای برجسته ترین ویژگی های فردی سیاره ما است. در داخل این کره، نه تنها تماس نزدیک بین سه ژئوسفر - بخش های پایین تر، و همچنین مخلوط کردن و تبادل جزئی اجزای جامد، مایع و گاز وجود دارد. کره چشم انداز بخش عمده ای از انرژی تابشی خورشید را در محدوده طول موج مرئی جذب می کند و تمام تأثیرات کیهانی دیگر را درک می کند. همچنین به دلیل انرژی واپاشی رادیواکتیو، تبلور مجدد و غیره خود را نشان می دهد.

انرژی منابع مختلف (عمدتا خورشید) دستخوش دگرگونی‌های متعددی در کره چشم‌انداز می‌شود و به اشکال انرژی حرارتی، مولکولی، شیمیایی، جنبشی، پتانسیل، الکتریکی تبدیل می‌شود که در نتیجه گرمای جاری از خورشید در اینجا متمرکز می‌شود و شرایط مختلفی برای موجودات زنده ایجاد می شود. مشخصه آن یکپارچگی است که با ارتباطات بین اجزای آن و توسعه ناهموار در زمان و مکان مشخص می شود.

ناهمواری توسعه در طول زمان در تغییرات ریتمیک جهت دار (دوره ای - روزانه، ماهانه، فصلی، سالانه و غیره) و غیر ریتمیک (اپیزودیک) ذاتی این پوسته بیان می شود. آگاهی از الگوهای اساسی توسعه پوسته جغرافیایی در بسیاری از موارد امکان پیش بینی فرآیندهای طبیعی را فراهم می کند.

با توجه به تنوع شرایط ایجاد شده توسط آب ها و زندگی، کره چشم انداز از نظر فضایی به شدت متمایز می شود تا در ژئوسفرهای خارجی و داخلی (به جز قسمت بالایی پوسته زمین)، که در آن ماده در جهات افقی با یکنواختی نسبی مشخص می شود.

توسعه ناهموار پوشش جغرافیایی در فضا، قبل از هر چیز، در جلوه های پهنه بندی افقی و. ویژگی های محلی (شرایط قرار گرفتن در معرض، نقش مانع پشته ها، درجه فاصله از اقیانوس ها، ویژگی های توسعه جهان ارگانیک در یک منطقه خاص از زمین) ساختار پوشش جغرافیایی را پیچیده می کند، به شکل گیری کمک می کند. azonal، intrazonal، تفاوت دارند و منجر به منحصربفرد بودن هر دو منطقه منفرد و ترکیب آنها می شود.

انواعی که در حوزه چشم انداز برجسته می شوند در رتبه بندی متفاوت هستند. بزرگترین تقسیم مربوط به وجود و قرار گرفتن است. علاوه بر این، کروی است و خود را در مقادیر مختلف انرژی حرارتی که به سطح آن می رسد نشان می دهد. با توجه به این، مناطق حرارتی تشکیل می شود: گرم، 2 و 2 سرد. با این حال، تفاوت های حرارتی همه ویژگی های چشم انداز را تعیین نمی کند. ترکیب شکل کروی زمین با چرخش آن به دور محور آن، علاوه بر موارد حرارتی، تفاوت های دینامیکی قابل توجهی را ایجاد می کند که عمدتاً در جو و هیدروسفر ایجاد می شود، اما نفوذ خود را به خشکی نیز گسترش می دهد. به این ترتیب مناطق آب و هوایی تشکیل می شوند که هر کدام با یک رژیم گرمایی خاص، ویژگی های خاص خود و در نتیجه بیان و ریتم خاص تعدادی از فرآیندها مشخص می شود: بیوژئوشیمیایی، تبخیر، پوشش گیاهی، حیوانات، چرخه ها. مواد آلی و معدنی و غیره

تقسیم زمین به پهنه های عرضی آنچنان تأثیر بسزایی بر سایر جنبه های چشم انداز دارد که تقسیم طبیعت زمین بر اساس کل مجموعه ویژگی ها به کمربندهای فیزیکی-جغرافیایی تقریباً مطابق با مناطق اقلیمی است که اساساً از نظر تعداد با آنها منطبق است. ، پیکربندی و نام ها. مناطق جغرافیایی از بسیاری جهات در شمال و جنوب به طور قابل توجهی متفاوت است، که به ما اجازه می دهد در مورد عدم تقارن پوشش جغرافیایی صحبت کنیم.

شناسایی بیشتر تفاوت‌های افقی در وابستگی مستقیم به اندازه و پیکربندی زمین و تفاوت‌های مرتبط در میزان رطوبت و رژیم رطوبت رخ می‌دهد. در اینجا تأثیر تفاوت‌های بخشی بین بخش‌های اقیانوسی، انتقالی و قاره‌ای (بخش‌ها) قاره‌ها بارزتر است. در شرایط خاص هر بخش است که مناطق ناهمگونی از کمربندهای زمینی جغرافیایی به نام مناطق فیزیوگرافی تشکیل می شود. بسیاری از آنها هم نام مناطق پوشش گیاهی (و غیره) هستند، اما این فقط نمایانگر ظاهری پوشش گیاهی در ظاهر چشم انداز است.

تأثیر انسان زایی بر طبیعت در حال حاضر در همه حوزه ها نفوذ می کند، بنابراین لازم است به طور خلاصه ویژگی های پوسته های منفرد زمین را در نظر بگیریم.

زمین از هسته، گوشته، پوسته، لیتوسفر، هیدروسفر و. به دلیل تأثیر ماده زنده و فعالیت انسان، دو پوسته دیگر بوجود آمد - بیوسفر و نوسفر که شامل تکنوسفر است. فعالیت انسان به هیدروسفر، لیتوسفر، بیوسفر و نوسفر گسترش می یابد. اجازه دهید به طور خلاصه به این پوسته ها و ماهیت تأثیر فعالیت های انسانی بر آنها توجه کنیم.

مشخصات کلی جو

پوسته گازی بیرونی زمین. قسمت پایینی با لیتوسفر یا و قسمت بالایی با فضای بین سیاره ای در تماس است. از سه بخش تشکیل شده است:

1. تروپوسفر (قسمت پایین) و ارتفاع آن از سطح 15 کیلومتر است. تروپوسفر متشکل از چگالی آن با ارتفاع کاهش می یابد. قسمت بالایی تروپوسفر با صفحه ازن در تماس است - لایه ای از ازن به ضخامت 7-8 کیلومتر.

صفحه ازن از رسیدن اشعه ماوراء بنفش سخت یا تشعشعات کیهانی پرانرژی به سطح زمین (لیتوسفر، هیدروسفر) که برای همه موجودات زنده مضر هستند، جلوگیری می کند. لایه های پایین تروپوسفر - تا ارتفاع 5 کیلومتری از سطح دریا - یک زیستگاه هوایی هستند، در حالی که پایین ترین لایه ها پرتراکم ترین - تا 100 متر از سطح زمین یا. بیشترین تأثیر فعالیت های انسانی، که دارای بیشترین اهمیت اکولوژیکی است، توسط تروپوسفر و به ویژه لایه های زیرین آن تجربه می شود.

2. استراتوسفر - لایه میانی که حد آن ارتفاع 100 کیلومتری از سطح دریا است. استراتوسفر با گاز کمیاب (نیتروژن، هیدروژن، هلیوم و غیره) پر شده است. وارد یونوسفر می شود.

3. یونوسفر - لایه بالایی که به فضای بین سیاره ای می گذرد. یونوسفر پر از ذراتی است که از فروپاشی مولکول ها - یون ها، الکترون ها و غیره - به وجود می آیند. "نورهای شمالی" در قسمت پایین یونوسفر ظاهر می شوند که در مناطق بالای دایره قطب شمال مشاهده می شود.

از نظر اکولوژیکی، تروپوسفر بیشترین اهمیت را دارد.

مشخصات مختصر لیتوسفر و هیدروسفر

سطح زمین که در زیر تروپوسفر قرار دارد ناهمگن است - بخشی از آن توسط آب اشغال شده است که هیدروسفر را تشکیل می دهد و بخشی نیز خشکی است و لیتوسفر را تشکیل می دهد.

لیتوسفر پوسته سخت بیرونی کره زمین است که توسط سنگ ها تشکیل شده است (از این رو نام "ریخته گری" - سنگ است). از دو لایه تشکیل شده است - لایه بالایی که توسط سنگهای رسوبی با گرانیت تشکیل شده است و لایه پایینی که توسط سنگهای بازالتی سخت تشکیل شده است. بخشی از لیتوسفر توسط آب () و بخشی از آن خشکی است که حدود 30 درصد از سطح زمین را تشکیل می دهد. بالاترین لایه زمین (بیشتر) با یک لایه نازک از سطح حاصلخیز - خاک پوشیده شده است. خاک یکی از محیط های زندگی است و لیتوسفر بستری است که موجودات مختلف روی آن زندگی می کنند.

هیدروسفر پوسته آبی سطح زمین است که از مجموع تمام آب های موجود روی زمین تشکیل شده است. ضخامت هیدروسفر در مناطق مختلف متفاوت است، اما میانگین عمق اقیانوس 3.8 کیلومتر و در برخی از فرورفتگی ها تا 11 کیلومتر است. هیدروسفر منبع آب برای همه موجودات زنده روی زمین است، این یک نیروی زمین شناسی قدرتمند است که آب و سایر مواد را به گردش در می آورد، "گهواره زندگی" و زیستگاه موجودات آبزی است. تأثیر انسانی بر روی هیدروسفر نیز بسیار زیاد است و در زیر مورد بحث قرار خواهد گرفت.

مشخصات کلی بیوسفر و نوسفر

از زمان ظهور حیات بر روی زمین، یک پوسته جدید و خاص پدید آمده است - بیوسفر. اصطلاح "زیست کره" توسط E. Suess (1875) معرفی شد.

بیوسفر (کره حیات) بخشی از پوسته زمین است که موجودات مختلف در آن زندگی می کنند. بیوسفر بخشی (قسمت پایین تروپوسفر) از لیتوسفر (قسمت بالایی، از جمله خاک) را اشغال می کند و در کل هیدروسفر و قسمت بالایی سطح زیرین نفوذ می کند.

زیست کره را می توان به عنوان پوسته زمین شناسی که توسط موجودات زنده در آن زندگی می کنند نیز تعریف کرد.

مرزهای بیوسفر با وجود شرایط لازم برای عملکرد طبیعی موجودات تعیین می شود. قسمت بالایی بیوسفر توسط شدت تابش ماوراء بنفش و قسمت پایین توسط دمای بالا (تا 100 درجه سانتیگراد) محدود می شود. هاگ های باکتری در ارتفاع 20 کیلومتری از سطح دریا و باکتری های بی هوازی در عمق تا 3 کیلومتری سطح زمین یافت می شوند.

مشخص است که آنها توسط ماده زنده تشکیل شده اند. غلظت ماده زنده چگالی بیوسفر را مشخص می کند. مشخص شده است که بیشترین چگالی بیوسفر مربوط به سطح زمین و اقیانوس در مرز تماس لیتوسفر و هیدروسفر با جو است. تراکم زندگی در خاک بسیار زیاد است.

جرم ماده زنده در مقایسه با جرم پوسته زمین و هیدروسفر کوچک است، اما نقش بسیار زیادی در فرآیندهای تغییر در پوسته زمین دارد.

بیوسفر مجموع تمام بیوژئوسنوزهای موجود بر روی زمین است، بنابراین بالاترین اکوسیستم زمین در نظر گرفته می شود. در بیوسفر، همه چیز به هم پیوسته و وابسته است. استخر ژنی همه موجودات روی زمین، ثبات نسبی و تجدیدپذیری منابع بیولوژیکی سیاره را تضمین می کند، مگر اینکه مداخله شدید در فرآیندهای اکولوژیکی طبیعی توسط نیروهای مختلف زمین شناسی یا ماهیت بین سیاره ای صورت گیرد. در حال حاضر، همانطور که در بالا ذکر شد، عوامل انسانی موثر بر بیوسفر، ویژگی یک نیروی زمین شناسی را به خود گرفته است که اگر بشر می خواهد روی زمین زنده بماند، باید به آن توجه کند.

از زمان ظهور انسان بر روی زمین ، عوامل انسانی در طبیعت بوجود آمدند که تأثیر آنها با توسعه تمدن تشدید می شود و پوسته خاص جدیدی از زمین بوجود آمد - نووسفر (حوزه زندگی هوشمند). اصطلاح "نووسفر" برای اولین بار توسط E. Leroy و T. Y. de Chardin (1927) معرفی شد و در روسیه برای اولین بار در آثار وی توسط V.I. Vernadsky (دهه 30-40 قرن بیستم) استفاده شد. در تفسیر اصطلاح "نووسفر" دو رویکرد متمایز می شود:

1. "نووسفر بخشی از بیوسفر است که در آن فعالیت اقتصادی انسان تحقق می یابد." نویسنده این مفهوم L. N. Gumilyov (پسر شاعر A. Akhmatova و شاعر N. Gumilyov) است. این دیدگاه در صورتی معتبر است که لازم باشد فعالیت انسان در بیوسفر برجسته شود و تفاوت آن با فعالیت های موجودات دیگر نشان داده شود. این مفهوم "حس باریک" جوهر نوسفر را به عنوان پوسته زمین مشخص می کند.

2. "نووسفر، زیست کره ای است که رشد آن توسط ذهن انسان هدایت می شود." این مفهوم به طور گسترده ای در درک گسترده جوهره نووسفر نشان داده شده است و مفهومی است، زیرا تأثیر ذهن انسان بر بیوسفر می تواند مثبت و منفی باشد و دومی اغلب غالب است. نووسفر شامل تکنوسفر است - بخشی از نووسفر که با فعالیت های تولید انسان مرتبط است.

در مرحله کنونی توسعه تمدن و جمعیت، لازم است "معقولانه" بر طبیعت تأثیر بگذاریم، تأثیر بهینه بر آن بگذاریم تا کمترین آسیب را به فرآیندهای اکولوژیکی طبیعی وارد کنیم، بیوژئوسنوزهای تخریب شده یا مختل شده و حتی زندگی انسان را به عنوان بخشی جدایی ناپذیر بازگردانیم. از بیوسفر فعالیت انسان به ناچار تغییراتی را در دنیای اطراف ما ایجاد می کند، اما با در نظر گرفتن پیامدهای احتمالی، پیش بینی اثرات منفی احتمالی، لازم است اطمینان حاصل شود که این پیامدها کمترین مخرب هستند.

شرح مختصری از شرایط اضطراری ایجاد شده در سطح زمین و طبقه بندی آنها

نقش مهمی در فرآیندهای اکولوژیکی طبیعی توسط موقعیت های اضطراری که دائماً در سطح زمین ایجاد می شود بازی می کند. آنها بیوژئوسنوزهای محلی را از بین می برند و اگر به صورت چرخه ای تکرار شوند، در برخی موارد آنها عوامل محیطی هستند که به روند فرآیندهای تکاملی کمک می کنند.

شرایطی که در آن عملکرد طبیعی تعداد زیادی از افراد یا بیوژئوسنوز به طور کلی دشوار یا غیرممکن می شود، اورژانس نامیده می شود.

مفهوم "اضطرار" بیشتر برای فعالیت های انسانی کاربرد دارد، اما در جوامع طبیعی نیز کاربرد دارد.

بر اساس منشأ، موقعیت های اضطراری به طبیعی و انسانی (تکنوژنیک) تقسیم می شوند.

شرایط اضطراری طبیعی در نتیجه پدیده های طبیعی به وجود می آیند. اینها شامل سیل، زمین لرزه، رانش زمین، گل و لای، طوفان، فوران و غیره است. بیایید برخی از پدیده هایی را که باعث بروز شرایط اضطراری طبیعی می شوند، در نظر بگیریم.

این یک آزاد شدن ناگهانی انرژی پتانسیل از داخل زمین است که به شکل امواج ضربه ای و ارتعاشات الاستیک (امواج لرزه ای) است.

زمین لرزه ها عمدتاً به دلیل پدیده های آتشفشانی زیرزمینی، جابجایی لایه ها نسبت به یکدیگر رخ می دهند، اما می توانند ماهیت تکنولوژیکی داشته باشند و به دلیل ریزش ذخایر معدنی رخ دهند. در هنگام زلزله جابجایی ها، ارتعاشات و ارتعاشات سنگ ها از امواج لرزه ای و حرکات تکتونیکی پوسته زمین رخ می دهد که منجر به تخریب سطح - پیدایش شکاف ها، گسل ها و غیره و همچنین وقوع آتش سوزی و آتش سوزی می شود. تخریب ساختمان ها

زمین لغزش حرکت لغزشی سنگ ها به سمت پایین شیب از سطوح شیب دار (کوه ها، تپه ها، تراس های دریایی و غیره) تحت تأثیر گرانش است.

در هنگام لغزش، سطح آشفته می شود، بیوسنوزها می میرند، مناطق پرجمعیت تخریب می شوند و غیره. بیشترین خسارت را لغزش های بسیار عمیق که عمق آن بیش از 20 متر است، ایجاد می کند.

آتشفشان (فورش‌های آتشفشانی) مجموعه‌ای از پدیده‌های مرتبط با حرکت ماگما (توده مذاب سنگ)، گازهای داغ و بخار آب است که از کانال‌ها یا شکاف‌های پوسته زمین بالا می‌آیند.

آتشفشان یک پدیده طبیعی معمولی است که باعث تخریب شدید بیوژئوسنوزهای طبیعی می شود، خسارات زیادی به فعالیت اقتصادی انسان وارد می کند و منطقه مجاور آتشفشان ها را به شدت آلوده می کند. فوران های آتشفشانی با سایر پدیده های طبیعی فاجعه بار - آتش سوزی، رانش زمین، سیل و غیره همراه است.

جریان‌های گلی، سیلاب‌های طوفانی کوتاه‌مدت هستند که مقادیر زیادی شن، سنگریزه، قلوه سنگ و سنگ‌ها را با خود حمل می‌کنند و ویژگی جریان‌های گلی-سنگ را دارند.

گل و لای برای مناطق کوهستانی معمول است و می تواند آسیب قابل توجهی به فعالیت اقتصادی انسان وارد کند، باعث مرگ حیوانات مختلف و تخریب جوامع گیاهی محلی شود.

بهمن های برفی، بارش های برفی هستند که توده های بیشتری از برف و سایر مواد حجیم را با خود حمل می کنند. بهمن ها منشا طبیعی و انسانی دارند. آنها آسیب زیادی به فعالیت های اقتصادی انسان وارد می کنند، جاده ها، خطوط برق را تخریب می کنند، باعث مرگ انسان ها، حیوانات و جوامع گیاهی می شوند.

پدیده های فوق که باعث ایجاد شرایط اضطراری می شوند، ارتباط نزدیکی با لیتوسفر دارند. پدیده های طبیعی که شرایط اضطراری ایجاد می کنند نیز در هیدروسفر امکان پذیر است. اینها شامل سیل و سونامی است.

سیل عبارت است از جاری شدن سیل در نواحی درون دره رودخانه ها، سواحل دریاچه ها، دریاها و اقیانوس ها.

اگر سیلاب ها به شدت دوره ای ( جزر و مد بالا و پایین) باشند، در این حالت بیوژئوسنوزهای طبیعی به عنوان زیستگاه تحت شرایط خاصی با آنها سازگار می شوند. اما غالباً سیل غیرمنتظره و با پدیده‌های غیر دوره‌ای فردی همراه است (بارش بیش از حد برف در زمستان شرایطی را برای سیلاب‌های گسترده ایجاد می‌کند و باعث جاری شدن سیل در یک منطقه وسیع و غیره می‌شود). در هنگام وقوع سیل، پوشش های خاکی مختل می شود، به دلیل فرسایش انبارهای آنها، مرگ حیوانات، گیاهان و مردم، تخریب مناطق پرجمعیت و غیره، منطقه می تواند به زباله های مختلف آلوده شود.

امواج گرانشی با قدرت زیاد که در سطح دریاها و اقیانوس ها پدید می آیند.

سونامی علل طبیعی و مصنوعی دارد. علل طبیعی شامل زمین لرزه، زلزله و فوران های آتشفشانی زیر آب است، در حالی که علل ساخته دست بشر شامل انفجارهای هسته ای زیر آب است.

سونامی باعث مرگ کشتی ها و تصادفات روی آنها می شود که به نوبه خود منجر به آلودگی محیط طبیعی می شود، به عنوان مثال تخریب یک تانکر حامل نفت منجر به آلوده شدن سطح عظیم آب به یک لایه نفتی می شود که برای آنها سمی است. پلانکتون ها و اشکال پلارژیک حیوانات (پلانکتون ها موجودات کوچک معلق هستند که در لایه سطحی آب اقیانوس یا سایر بدنه های آبی زندگی می کنند؛ اشکال پلارژیک حیوانات - حیواناتی که به دلیل حرکت فعال آزادانه در ستون آب حرکت می کنند، به عنوان مثال، کوسه ها ، نهنگ ها، سرپایان؛ اشکال موجودات اعماق دریا - موجوداتی که سبک زندگی اعماق دریا را هدایت می کنند، به عنوان مثال، خرچنگ، خرچنگ گوشه نشین، خارپوستان، جلبک های متصل به کف و غیره). سونامی باعث اختلاط شدید آب ها، انتقال ارگانیسم ها به یک زیستگاه غیر معمول و مرگ می شود.

پدیده هایی که باعث ایجاد شرایط اضطراری می شوند نیز رخ می دهد. اینها عبارتند از طوفان، گردباد و انواع طوفان.

طوفان ها، طوفان های استوایی و برون گرمسیری هستند که در آن فشار در مرکز به شدت کاهش می یابد و با ظهور بادهایی همراه است که سرعت و قدرت تخریب بالایی دارند.

طوفان های ضعیف، قوی و شدید وجود دارد که باعث باران های شدید، امواج دریا و تخریب اجسام زمین، مرگ موجودات مختلف می شود.

طوفان‌های گردابی پدیده‌های جوی مرتبط با وقوع بادهای شدید هستند که قدرت تخریب زیادی دارند و منطقه قابل توجهی از توزیع دارند. برف، گرد و غبار و طوفان های بدون غبار وجود دارد. اسکال باعث انتقال لایه های بالایی خاک، تخریب آنها، مرگ گیاهان و جانوران و تخریب سازه ها می شود.

گردبادها شکل گرداب مانندی از حرکت توده های هوا هستند که با ظاهر شدن قیف های هوا همراه است.

قدرت گردبادها بسیار زیاد است؛ در ناحیه حرکت آنها، تخریب کامل خاک مشاهده می شود، حیوانات می میرند، ساختمان ها تخریب می شوند، اشیاء از مکانی به مکان دیگر منتقل می شوند و باعث آسیب به اشیاء واقع در آنجا می شوند.

علاوه بر پدیده‌های طبیعی که در بالا توضیح داده شد و منجر به شرایط اضطراری می‌شوند، پدیده‌های دیگری نیز باعث بروز آن‌ها می‌شوند که عامل آنها فعالیت انسان است. موارد اضطراری ساخته دست بشر عبارتند از:

1. حوادث حمل و نقل. در صورت نقض قوانین راهنمایی و رانندگی در بزرگراه های مختلف (جاده ها، راه آهن، رودخانه ها، دریاها) مرگ وسایل نقلیه، افراد، حیوانات و غیره رخ می دهد.مواد مختلفی وارد محیط طبیعی می شود، از جمله موادی که منجر به مرگ موجودات زنده همه پادشاهی ها می شود. (مثلاً آفت کش ها و غیره). در نتیجه حوادث حمل و نقل، آتش سوزی و گازها (هیدروژن کلرید، آمونیاک، آتش و مواد منفجره) ممکن است رخ دهد.

2. حوادث در شرکت های بزرگ. نقض فرآیندهای تکنولوژیکی، عدم رعایت قوانین عملکرد تجهیزات، فناوری ناقص می تواند باعث انتشار ترکیبات مضر در محیط زیست، ایجاد بیماری های مختلف در انسان و حیوانات، کمک به ظهور جهش در بدن گیاهان و حیوانات شود. و همچنین منجر به تخریب ساختمان ها و بروز آتش سوزی می شود. خطرناک ترین حوادث در شرکت هایی رخ می دهد که از . حوادث در نیروگاه های هسته ای (NPP) آسیب زیادی به همراه دارد، زیرا علاوه بر عوامل آسیب رسان معمول (تخریب مکانیکی، انتشار مواد مضر با یک اقدام، آتش سوزی)، حوادث در نیروگاه های هسته ای با آسیب به منطقه توسط رادیونوکلئیدها مشخص می شود. ، تشعشعات نفوذی و شعاع آسیب در این مورد به طور قابل توجهی از احتمال وقوع حوادث در سایر شرکت ها بیشتر است.

3. آتش سوزی هایی که مناطق وسیعی از جنگل ها یا زمین های تورب را فرا می گیرد. به عنوان یک قاعده، این گونه آتش سوزی ها به دلیل نقض قوانین کنترل آتش، ماهیت انسانی دارند، اما می توانند ماهیت طبیعی داشته باشند، به عنوان مثال به دلیل تخلیه رعد و برق (رعد و برق). چنین آتش سوزی هایی می تواند ناشی از نقص در خطوط برق نیز باشد. آتش‌سوزی جوامع طبیعی موجودات زنده را در مناطق وسیعی از بین می‌برد و خسارت اقتصادی زیادی به فعالیت‌های اقتصادی انسان وارد می‌کند.

همه پدیده‌های مشخص شده که ژئوسنوزهای زیستی طبیعی را مختل می‌کنند و آسیب زیادی به فعالیت‌های اقتصادی انسان وارد می‌کنند، نیازمند توسعه و اتخاذ تدابیری برای کاهش تأثیر منفی آن‌ها هستند که در اجرای اقدامات زیست‌محیطی و مبارزه با پیامدهای شرایط اضطراری اجرا می‌شود.