6. геосферно оболонки Землі. Педосфера як частина літосфери і біосфери. Хімічний склад і родючість грунту. Грунтоутворення. 3
49. Поняття «демографічний вибух». Фактори, що впливають на демографію населення. Наслідки подальшого зростання населення для природного середовища ........................................................................... ......... .. .... 9
66. Поняття «якість навколишнього середовища». Характеристика санітарно-гігієнічних нормативів водної та грунтової середовищ .............................................................................. ......... .. ... 12
Геосферно ОБОЛОНКИ ЗЕМЛІ. Педосфера ЯК ЧАСТИНА ЛІТОСФЕРИ І біосфери. Хімічний склад І РОДЮЧІСТЬ ГРУНТУ. Грунтоутворення.
На таких глибинах тиск становить близько 30 МПа (300 атм), що дозволяє воді присутні в рідкому стані, тоді як межі життя обмежені точками переходу її в пар і згортання білків.
Внутрішня будова нашої планети у вигляді декількох геосфер (від грец. Geo - земля, sphara - куля) або оболонок вивчено відносно мало і переважно за даними сейсморозвідки, що досліджує процеси поширення в Землі штучно викликаних пружних коливань. Експерименти і відповідні теоретичні розрахунки дозволили створити таку модель.
Мантія складає 83% обсягу планети (без атмосфери) і 67% маси.
Швидкість v поширення пружних хвиль по товщині мантії в міру руху від периферії до центру наростає нерівномірно: значно швидше у верхній частині до глибин Z = 900-1000 км і дуже повільно на великих глибинах. У зв'язку з цим мантію найчастіше ділять на верхню і нижню, а іноді додатково виділяють середню мантію.
Літосфера - верхня тверда оболонка Землі, що поступово переходить з глибиною в шари з меншою міцністю речовини. Включає земну кору і верхню мантію Землі. Потужність літосфери - 50-200 км, в тому числі потужність земної кори - до 75 км на континентах і 10 км під дном океану.
Верхня частина літосфери - осадова оболонка - складається з осадових гірських порід (іноді включає також покриви еффузівов). Потужність її змінюється від місця до місця, в залежності від історії коливальних рухів земної кори: від 0 (на щитах) до 10-15 км. Під осадової оболонкою лежить так званий гранітний шар, вклинюються в зоні материкового схилу морів і відсутній в океанічних западинах. Під гранітної оболонкою знаходиться проміжний, або «базальтовий», шар більш щільних порід. У будові літосфери протягом більш ніж мільярда років існували рухливі пояса - геосинклінальні області і менш рухливі, стабільні - платформи. На ранньому етапі розвитку в геосинкліналях переважає прогинання, а самі вони представляють собою морські басейни з рядами островів, мабуть, подібні до тих, що спостерігаються в даний час в Індонезії, в острівних дугах по периферії Тихого океану і в прилеглих до них басейнах. В результаті подальшого смятия шарів в складки і впровадження гранітних інтрузій формуються складчасті гірські споруди на місці колишніх прогинів, консолідуються і осушуються геосинклінальні області з перетворенням їх у платформи.
Земна кора, що знаходиться у верхній частині літосфери, займає прикордонне положення між нею, а також атмосферою і гідросферою. Це прикордонне освіту формується і залежить від усіх трьох сфер, а тому виявляється найбільш уразливим при порушенні будь-якої з них. Деякі дослідники називають цей шар взаємовпливу сфер земних оболонок педосферой (грунтової сферою), розглядаючи її як особливе биокосное (живе-неживе) освіту, інші вважають педосферу синонімом кори вивітрювання. Як би там не було, ґрунтовий шар планети має величезне значення для життя органічного світу (включаючи людину), тому що грунт має найважливішим якістю - родючістю.
Хімічні та фізичні властивості ґрунтів
Хімічні властивості грунту визначаються процесами, що відбуваються в основному між її твердою і рідкою фазами. Згідно із законом діючих мас в грунті утворюються і надходять в розчин різні речовини, в ній встановлюється рухлива рівновага між твердою частиною і грунтовим розчином. При зменшенні концентрації такого розчину частина речовин надходить в нього з твердої фази грунту і, навпаки, при збільшенні концентрації частина речовин випадає з розчину, приєднуючись до твердої фазі грунту. Грунтовий розчин. У грунтовій воді розчиняються різні солі і кислоти, які представляють так званий грунтовий розчин. Він утворюється в процесі грунтоутворення протягом тривалого часу в результаті руху води в грунті і змочування її. Солі розчиняються під дією кислот, коалінізаціі, окислювально-відновних процесів, гідролізу речовин і т.д. Грунтовий розчин за складом і концентрації визначається взаємодією грунту, води і організмів, яке складається в розчиненні мінеральних і органічних речовин, пептізаціі, коагуляції і обміні іонами розчинів з грунтовими колоїдами. Реакція ґрунтового розчину створюється при взаємодії грунту з водою або розчинами солей, характеризується концентрацією водневих і гідроксильних іонів. Реакція може бути кислому, лужному або нейтральному. В останньому випадку концентрація іонів Н + і ОН- однакова. Реакція ґрунтового розчину виражається символом рН - десятковим логарифмом зі зворотним знаком, що показує ступінь концентрації Н в грунтовому розчині, або кількістю Н-іона в листі розчину. Розрізняють активну (актуальну) і потенційну кислотність. Активна кислотність виникає за рахунок слабких кислот (головним чином вуглекислоти, органічних кислот), а також кислих солей і мінеральних кислот, особливо H2SO4. Ця кислотність виявляється дією води на грунт, який поглинає колоїдний комплекс якої не насичений підставами. Буферна. Здатність грунтової суспензії протистояти зміні її активної реакції (рН) при внесенні в грунт кислот або лугів називається буферним дією. В наслідок буферности грунт володіє відносно стійкою реакцією ґрунтового розчину. Буферне дію притаманне твердій фазі грунту і залежить від її хімічного, колоїдного і механічного складу.
Фізичні властивості грунту поділяються на основні (об'ємний і питома вага, пористість, пластичність, липкість, зв'язність, твердість, стиглість) і функціональні (водні, повітряні і теплові). До останніх відносять здатність поглинати (вбирати) випадають опади або зрошувальну воду, пропускати, зберігати або утримувати її, подавати з глибоких горизонтів до поверхні, забезпечувати нею рослини і т.д. Вода значно змінює фізичні, хімічні, теплові і повітряні властивості грунту. Фізичні властивості грунту, тісно пов'язані з іншими її властивостями, змінюються відповідно до ходом грунтоутворення, а зі зміною властивостей змінюється і грунтоутворення. Об'ємний і питома вага. Об'ємна вага - вага одиниці об'єму абсолютно сухого ґрунту в природному складанні (з порами), або вага в грамах 1 см3 сухого ґрунту. Він визначається зважуванням зразка з непошкодженими ладом, взятого в строго визначеному обсязі. Питома вага - вага в грамах 1 см3 твердої маси грунту без пір. Питомою вагою грунту називають ставлення ваги твердої її фази певного обсягу до ваги води при 40оС в тому ж обсязі. Пористість (шпаруватість). Сумарний обсяг пір між частинками твердої фази (обсяг всіх проміжків), виражений відношенням об'єму пор до об'єму ґрунту називається пористістю, або скважностью. На відміну від пористого складання грунту або від пористості гірських порід або інших тіл, шпаруватість грунту нерідко називають порозностью.
Розмір пір, форма і поєднання їх вельми різноманітні, так як вони є похідними від випадкового розташування полідисперсних частинок механічного складу - елементарних грунтових частинок, мікроагрегатів і структурних окремо, вкрай різних за розмірами, формою і характером їх поверхонь. Ці проміжки за формою і розмірами сильно змінюються в часі в залежності від відбуваються в грунті фізико-механічних і біологічних процесів. внаслідок часткової або повної закупорки деякі пори зникають, інші виникають знову. У грунтах можлива ущільнена укладка, якщо проміжки першого порядку будуть зайняті частинками або агрегатами, діаметр яких відповідає розмірам пор.
Від характеру материнських порід у великій мірі залежить і тип ґрунтів. Наприклад, в умовах лісової зони, як правило, формуються грунти підзолистого типу. Якщо в межах цієї зони почвообразующие породи містять підвищену кількість карбонатів калію, формуються грунти підзолистого типу. Якщо в межах цієї зони почвообразующие породи містять підвищену кількість карбонатів кальцію, формуються грунту, значно відрізняються від підзолистих.
Рослинність. Органічні сполуки грунту формуються в результаті життєдіяльності рослин, тварин і мікроорганізмів. Основна роль при цьому належить рослинності. Зелені рослини є практично єдиними творцями первинних органічних речовин. Поглинаючи з атмосфери вуглекислий газ, з грунту - воду і мінеральні речовини, використовуючи енергію сонячного світла, вони створюють складні органічні сполуки, багаті енергією. Найбільша кількість органічних речовин дають лісові суспільства, особливо в умовах вологих тропіків. Менше органічної речовини створюється в умовах тундри, пустель, болотистій місцевості і т.п. В процесі відмирання як цілих рослин, так і окремих їх частин органічні речовини надходять в грунт (кореневої і наземний спад). Кількість річного спаду коливається в значних межах: у вологих тропічних лісах він досягає 250 ц / га, в арктичних тундрах - менше 10 ц / га, а в пустелях - 5-6 ц / га. На поверхні грунту органічна речовина під впливом тварин, бактерій, грибів, а також фізичних і хімічних агентів розкладається з утворенням грунтового гумусу. Зольні речовини поповнюють мінеральну частину ґрунту. Рослинний матеріал, утворює так звану лісову підстилку (в лісах) або повсть (в степах і лугах). Ці утворення впливають на газообмін грунту, проникність опадів, на тепловий режим верхнього шару грунту, грунтову фауну і життєдіяльність мікроорганізмів. Рослинність впливає на структуру і характер органічних речовин грунту, її вологість. Ступінь і характер впливу рослинності як почвообразующего фактора залежить від видового складу рослин, густоти їх стояння, хімізму і багатьох інших факторів.