Строение атмосферы, гидросферы и литосферы

Вариант – 10

Содержание.

1. Строение атмосферы, гидросферы и литосферы. 2

2. Трофические цепи и трофические сети. 6

3. Антропогенная деятельность как источник помех. 8

4. Кислотные дожди. 13

5. Оценка загрязнения воздушного бассейна. 15

6. Подготовка воды для хозяйственно-питьевого водоснабжения. 19

7. Очистка сточных вод от суспензий и взвесей. 27

8. Экологические требования при размещениии и эксплуатации предприятий. 36

9. Укрупненная оценка экономического ущерба от загрязнений. 38

10. Расчетным путем оценить опасность загрязнения воздушного бассейна и рассчитать предельно допустимый выброс при следующих условиях: 41

Список использованной литературы. 45

1. Строение атмосферы, гидросферы и литосферы.

Атмосфера — газообразная оболочка Земли. К ней относятся: атмосфеный воздух; газы, растворенные в поверхностных и подземных водах; газовая составляющая почв, а также газы, выделяющиеся из горного массива, которые прямо или кос-венно влияют на жизнедеятельность живых организмов. Атмосфера распространя-ется над Землей до 2 000 км; это от радиуса Земли.

Функции атмосферы:

1) Регулирование климата Земли.

2) Поглощение солнечной радиации.

3) Пропускает тепловое излучение Солнца.

4) Сохраняет тепло.

5) Является средой распространения звука.

6) Источник кислородного дыхания.

7) Формирование влагооборота, связанного с образованием облаков и выпадени-ем осадков.

8) Формирующий фактор литосферы (выветривание).

Атмосфера делится на:

1) Тропосфера — граница до 10 – 12 км.

2) Стратосфера — граница до 55 км от тропосферы.

3) Мезосфера — граница до 85 – 90 км от стратосферы.

4) Термосфера — граница до 150 км от мезосферы.

5) Экзосфера — граница до 800 – 2 000 км от термосферы.

Состав атмосферы.

В настоящее время состав атмосферы находится в состоянии динамического рав-новесия, что достигается деятельностью живых организмов.

На высоте 100 – 120 км чаще всего встречаются азот и кислород; на высоте 400 км находится кислород в атомарном состоянии (с одним свободным электроном); на высоте 600 – 1600 км чаще всего встречают гелий; выше преобладает водород.

В нижних слоях атмосферы (до 25 км) встречаются CO2, углеводороды CxHy, диок-сид серы SO2, оксиды азота NxOy и др.

Одной из характеристик атмосферы является влажность. Влажность атмосферно-го воздуха определяется его насыщенностью водяными парами. Наиболее богаты влагой нижние слои атмосферы (1,5 - 2,0 км), где концентрируется примерно 50 % влаги. Количество водяного пара в воздухе зависит от его температуры: чем выше температура, тем больше влаги содержит воздух. Однако при любой кон-кретной температуре воздуха существует определенный предел его насыще¬ния парами воды, который является максимальным. Обычно насыщение воздуха пара-ми воды не достигает максимума, и разность между максимальным и теку¬щим на-сыщением носит название дефицита влажности, или недостатка насыщения. Де-фицит влажности — важнейший экологический параметр, поскольку он характе-ризует сразу две величины: температуру и влажность. Чем выше дефицит влажно-сти, тем суше и теплее, и наоборот. Известно, что повышение дефици¬та влажно-сти в определенные отрезки вегетационного периода способствует интенсивному плодоношению растений, а у насекомых приводит к усиленному раз¬множению вплоть до так называемых демографических “вспышек”. На анализе динамики де-фицита влажнос¬ти основаны многие способы прогнозирования различных явлений среди живых организмов.

Температура на поверхности земного шара определяется температурным ре-жимом атмосферы и тесно связана с солнечным излучением. Известно, что коли-чество тепла, падающего на горизонтальную по¬ верхность, прямо пропорциональ-но синусу угла стояния Солнца над горизонтом, поэтому наблюдаются суточ¬ные и сезонные колебания температуры. Чем выше широта местности, тем больше угол наклона солнеч¬ных лучей и тем холоднее климат.

Одним из инструментов атмосферы, влияющих на экологию Земли является ветер. Причина возникновения ветра — неодинаковый нагрев земной поверхно-сти, связанный с перепадами давления. Ветровой поток направлен в сторону меньшего давления, т.е. туда, где воздух более прогрет. Сила вращения Земли воздействует на циркуляцию воздушных масс. В приземном слое воздуха их дви-жение оказывает влияние на все метеорологические элементы климата: режим температуры, влажности, испарения с повер¬хности Земли и транспирацию расте-ний. Ветер — важнейший фактор переноса и распределения приме¬сей в атмо-сферном воздухе. Наблюдаются длительные периоды (циклы) преобладающей ат-мосферной цирку¬ляции продолжительностью в несколько десятков лет. Эти циклы меридианальной, широтной циркуляции периодически сменяются с востока на за-пад, с севера на юг, а также в противоположных направлениях. С типами атмо-сферной циркуляции иногда связывают периоды одновременной активности мно-гих видов животных, например, периоды вспышек массового размножения насе-комых. Скорость и направление движения воздушных масс могут изменяться в за-висимости от рельефа, времени суток и других факторов. Вертикальное дви¬жение масс воздуха — сложный природный процесс, который может характеризоваться температурной стратификацией — изменением температуры воздуха с высотой.

Давление атмосферы. Нормальным считается давление 1кПа, соответствующее 750,1 мм рт.ст. В пределах земного шара существуют постоянно облас¬ти низкого и высокого давления, причем в одних и тех же точках наблюдаются сезонные и су-точные колеба¬ния давления. Различают также морской и континентальный типы динамики давления. Периоди¬чески возникающие области пониженного давления, характеризующиеся мощными потоками воздуха, стре¬мящегося по спирали к пе-ремещающемуся в пространстве центру, носят название циклонов. Цик¬лоны отли-чаются неустойчивой погодой и большим количеством осадков.

Литосфера — это твердая внешняя оболочка Земли, земная кора.

Мощность Земной коры под океаном — 5 - 20 км; под континентом — 70 км. В ли-тосфере выделяют массив горных пород, земную поверхность и почвы.

Почва — это рыхлый поверхностный горизонт суши, способный производить уро-жай растений. Важ¬нейшее свойство почвы — ее плодородие, которое определяет-ся физическими и химическими свойства¬ми почвы. Почва — трехфазная среда, включающая твердые, жидкие и газообразные компоненты. Она представляет со-бой продукт физического, химическо¬го и биологического преобразования горных пород, т.е. формируется в результате сложного взаимодействия климата, расте-ний, животных и микроорганизмов. Сама почва постоянно развивается и изменя-ется, вслед¬ствие чего существует большое разнообразие ее типов. В результате перемещения или превращения ве¬щества почва расчленяется на отдельные слои, или горизонты, сочетание которых представляет профиль почвы. Во всех типах почв самый верхний горизонт имеет более или менее темный цвет, зависящий от количества органического вещества. Этот горизонт называется гумусовым или пе-регнойно-аккумулятив¬ным. Он может иметь зернистую, комковатую или слоистую структуру. Избыток или недостаток гумуса определяет плодородие почвы, т.к. в нем осуществля¬ются сложные обменные процессы, в результате которых образу-ются элементы питания растений. Выше гумусового горизонта иногда располага-ет¬ся подстилка или дерн, состоящий из разлагающихся растительных остатков и способствующий накопле¬нию влаги и питательных веществ в почве, а также влияющий на тепловой и воздушный режимы почвы. Под гумусовым горизонтом обычно залегает ма¬лоплодородный подзолистый горизонт вымывания (в черно-земных и темных почвах этот горизонт отсут¬ствует). Еще глубже расположен ил-лювиальный горизонт (горизонт вмывания), в него вмываются и в нем накаплива-ются минеральные и органические ве¬щества из вышележащих горизонтов. Еще ниже залегает материнская горная подстилающая порода, на которой формирует-ся почва. Все горизонты представляют собой смесь органи¬ческих и минеральных элементов. Свыше 50% минерального состава почвы прихо¬дится на кремнезем ( Si02), около 1 - 25% — на глинозем ( Al2O3), 1 - 10% — на оксиды железа (Fe2O3), 0,1 - 5% — на оксиды магния, калия, фосфора, кальция (Mg0, К2О, P205, Са0). Ор-ганические вещества, поступающие в почву с растительным опадом, включают уг-леводы (лигнин, целлюлоза, гемицеллюлоза), белковые ве¬щества, жиры, а также конечные продукты обмена у растений — воск, смолы, дубильные вещества. Орга-ни¬ческие остатки в почве разрушаются (минерализуются) с образованием более простых (вода, диоксид углерода, аммиак и др.) веществ или превращаются в бо-лее сложные соединения — перегной, или гумус. Одна из наиболее важных ха-рактеристик почвы — ее механический состав, т.е. содержание частиц раз¬ной ве-личины. Установлены четыре градации механического состава: песок, супесь, суглинок и гли¬на. От механического состава почвы зависят ее водопроницае-мость, способность удерживать влагу, проникновение в нее корней растений и др. Кроме того, каждая почва характеризуется плотностью, тепловы¬ми и водными свойствами. Большое значение для почвы имеет аэрация, т.е. ее насыщенность воздухом и способность к такому насыщению. Химические свойства почвы зависят от содержа¬ния минеральных веществ, которые находятся в ней в виде растворен-ных ионов. Некоторые