Складові природного середовища та їх характеристика

Шкідливі чинники

ЛЕКЦІЯ 3. Природне середовище і його небезпечні і

План лекції

3.1.Складові природного середовища та їх характеристика

3.2. Гігієнічна характеристика чинників природного середовища

3.3. Природні небезпеки

Питання для самостійної роботи

3.4. Біологічні небезпечні фактори, їх класифікація та захист від них

3.5. Організація життєзабезпечення населення в надзвичайних ситуаціях

Середовищем життєдіяльності людини є оточуюча нас природа у всіх її проявах. Географічна оболонка Землі складається з атмосфери, гідросфери, біосфери і літосфери. Головна властивість географічної оболонки - це постійний обмін речовиною й енергією не тільки між компонентами оболонки, але і між оболонкою і космосом.

Атмосфера (від грецького "атмос" - повітря) - захисна оболонка Землі є основою життя, визначає окисні процеси живої і неживої матерії, охороняє від різких добових перепадів температури (які могли б досягти 150-200°С), захищає від шкідливих сонячних і космічних випромінювань. Атмосфера має шарувату будівлю і складається з: тропосфери, стратосфери, іоносфери, екзосфери. Шари ці не мають чітких границь.

Тропосфера - нижній, найбільш щільний шар повітря, висотою 10-15 км, становить 80% маси атмосфери. Особливість тропосфери — температура зменшується зі збільшенням висоти над Землею. У тропосфері формується погода; дощ, сніг, вітер і т.п. Тропосфера за хімічним вкладом відноситься до азотно-кисневого типу: 78,09 % азоту; 20,94 % кисню; 0,93 % інертних газів; 0,03 % діоксіду вуглецю (CO₂).

Стратосфера розташована над тропосферою до висоти 40 км. Її особливістю є постійність температури (не залежить від висоти), але життєдіяльність в ній людини без захисного костюма неможлива. У стратосфері знаходиться озоновий шар (О₃) у дуже розрідженому стані. Якщо б усю кількість озону зібрати при тиску 760 мм рт. ст. і температурі 20° С, то товщина цього прошарку склала б всього 2,5-3мм. Озон поглинає жорстке ультрафіолетове випромінювання і затримує 20% інфрачервоного випромінювання Землі (зберігає тепло) і тим самим охороняє життя на Землі.

Іоносфера розташована до висоти 1300 км, характеризується підвищеною іонізацією молекул газу, (іон - заряджена частка: атом, позбавлений одного електрона, чи атом із зайвим електроном). Іоносфера захищає все живе від впливу космічної радіації, впливає на поглинання чи відбиття космічних хвиль.

Екзосфера поширюється до висоти 10 тисяч кілометрів і характеризується розрідженістю речовини, близької до міжпланетного простору.

Гідросфера - водяна оболонка Землі, поєднує усі вільні води: океанів, морів, рік, озер, гірських і полярних льодовиків, підземну, ґрунтову й атмосферну вологу. Гідросфера займає 71% поверхні Землі, внутрішні водоймища – 5%.

Загальна кількість води - 1,5 млрд. км³, чи 0,001 маси планети. 97% - це води морів і океанів, 2% - води льодовиків і менш 1% приходиться на підземні і ґрунтові води. Водяна оболонка Землі ніде не переривається в межах літосфери, атмосфери і біосфери.

За ступенем мінералізації води можна розділити на: прісні зі вмістом солей до 1 г/л; солонуваті –1-25 г/л; солоні – 26-50 г/л; розсоли – більше 50 г/л.

Прісної води усього на Землі 0,35% від загальної її кількості. Ще 1,65% прісної води знаходиться в льодовиках.

Вода впливає на основні геологічні процеси, визначає клімат, регулює ритм термодинамічних процесів, збуджених енергією Сонця. Вода - це своєрідний мінерал, що забезпечує існування живих організмів і розвиток процесів життєдіяльності на Землі.

Живі організми містять у середньому більше 60% води. При втраті живим організмом 10-20% води настає його смерть.

Зв'язані між собою складові частини гідросфери, обмінюючись і взаємодіючи, оновлюються, і природа як би відновлює свою рівновагу. Атмосферні води оновлюються за 10 діб; у поточних ріках відновлення відбувається за 12 діб, в океанах - за 3000 років, у підземних водах - за 5000 років, у льодовиках - за 8000 років. Круговорот самоочисної води - це вічний рух, що забезпечує життя на Землі.

Біосфера ("сфера життя") – це оболонка Землі, у якій виникла й існує життя. Біосфера історично древня, шарувата, багатокомпонентна, саморегулююча структурна оболонка планети, створена впливом живої речовини (рослин, тварин, мікроорганізмів) з неживою матерією (природою), яка визначила склад атмосфери, осадових порід, ґрунти і гідросфери.

Біосфера - це гігантський акумулятор і унікальний трансформатор променистої енергії Сонця. Основним джерелом енергії є енергія Сонця, однак на фотосинтез рослинами (моря, океанів, суші) використовується тільки 0,5% сумарної сонячної радіації, що падає на земну поверхню. 30% енергії Сонця відразу відбивається атмосферою в космічний простір, 8% - відбивається пилом, зваженого в атмосфері і трохи більш 10% поглинається водяною парою, киснем і ін. газами атмосфери.

За даними вчених, за рік рослинний світ засвоює 22 х10¹¹ т СО₂, і запасає 4 х 10¹⁷ ккал сонячної енергії, що у сто разів більше, ніж виробляється всіма електростанціями світу.

За рахунок фотосинтезу весь кисень атмосфери оновляється за 2000 років, а СО₂ - через кожні 300 років.

Найголовнішою рухомою силою в біосфері є енергія сонця і енергія внутрішнього тепла Землі з урахуванням радіоактивного розпаду елементів.

Щорічна продуктивність (кількість біомаси) рослинного світу складає 177 млрд. т. З них 122 млрд. т виробляє рослинність суші, 55 млрд. т – рослинність моря. Енергетична місткість біомаси складає близько 2,3 · 10²¹ Дж.

Один грам бактерій містить понад 600 млрд. організмів. При наявності живильних речовин і безперешкодному розмноженні потомство однієї бактерії за 5 діб здатне заповнити весь світовий океан.

Організми біосфери об’єднуються на трьох рівнях: популяції, співтовариства, екосистеми.

Популяція - це група осіб будь-якого виду організмів. Співтовариство - це всі популяції, що займають визначену площу. Біологічні співтовариства разом з компонентами природного комплексу утворюють екосистеми - первинні структури біосфери.

Верхньою границею біосфери є озоновий шар стратосфери. Нижня границя біосфери проходить у літосфері на глибині 4,5 км, в океані на глибині 11 км.

Сонячна енергія характеризується щільністю світлового потоку, який досягає земної атмосфери і визначається як сонячна константа R = 1352 Вт/м². Одиниця площі всієї поверхні атмосфери отримує в середньому ¼ сонячної константи. Близько 56 % R йде на випаровування води. Під час конденсації вологи 44 % цього тепла витрачається на нагрівання повітря, води, ґрунту. Менше 1 % сумарної радіації вилучається при фотохімічних реакціях в нижніх прошарках атмосфери, верхніх прошарках води і в клітинах рослин. Головна складова цих фотохімічних реакцій – фотосинтез.

Основне призначення біосфери полягає не в постачанні людини їжі і кисню повітря, а в підтримці планетарної рівноваги на Землі.

Неживою частиною біосфери керують продуценти. Продуцентами керують консументи. Діяльність останніх визначають зворотні зв’язки, що йдуть від продуцентів.

Продуценти або автотрофи – це організми, що створюють органічну речовину з рахунок утилізації сонячної енергії, води, вуглекислого газу та мінеральних солей. До цього типу належать рослини (їх близько 350 тис. видів, за масою становлять 2,4 · 10¹² т).

Консументи або гетеротрофи – це організми, що створюють органічну речовину за рахунок харчування продуцентами. До них належать рослиноїдні тварини, хижаки і паразити, а також рослини та гриби-хижаки. Їх близько 1,5 млн., за масою – близько 2,3 · 10¹⁰ т.

Редуценти – мікроорганізми, що розкладають органічну речовину продуктів і консументів до сполук: води, вуглекислого газу і мінеральних солей. Взагалі їх нараховується 75 тис. видів, а сумарна маса дорівнює 1,8 · 10⁸ т.

Літосфера (літос в грецькій мові - камінь) - верхній, кам'яний, твердий шар Землі, що складається з осадових порід. Осадові породи — речовина, що утворилася в результаті розкладання продуктів життєдіяльності організмів і самих організмів. Нижньою границею літосфери є поверхня Мохоровича (на рівнинах - 30-40 км, у морях, океанах – 3 - 5 км, у горах - 50 км), нижче якої лежать гранітний і базальтовий шари.

Усі природні тіла, компоненти, що людина використовує для задоволення своїх потреб у процесі життєдіяльності, називаються природними ресурсами.

Природні ресурси умовно розподіляють на наступні групи:

– планетарні, космічні;

– водяні;

– ґрунтові, рослинні, фауністичні, кліматичні;

– копалини;

– атомні.

Сучасний період існування людства характеризується масштабним і не завжди раціональним використанням природних ресурсів.

Дата добавления: 2014-01-04