- •1.1. Экологические факторы среды обитания живых организмов
- •1.2. Закономерности взаимодействия организма со средой
- •1.3. Экологические факторы среды, лимитирующие жизнедеятельность организмов
- •1.4. Взаимодействие организмов и химических веществ
- •2.1 Понятия экосистемы и биосферы. Структура биосферы.
- •2.2 Химическая природа этапов эволюции биосферы
- •2.3.1 Круговорот углерода
- •2.3.2. Круговорот азота
- •2.3.3. Круговорот фосфора
- •2.3.4. Круговорот биогенных веществ
- •2.4. Структура биосферы. Характеристика и химические свойства ее составляющих биосферы
- •2.4.1. Характеристика и химические свойства атмосферы
- •Состав воздуха в приземном слое
- •2.4.2. Характеристика и химические свойства гидросферы
- •2.4.3. Характеристика и химические свойства литосферы
- •3.1 Химическая экология атмосферы
- •3.1.1. Источники загрязнения атмосферы
- •3.1.2 Методы определения загрязняющих веществ в атмосфере
- •3.1.3 Методы анализа и методы снижения поступления в атмосферу токсичных веществ
- •3.2 Химическая экология гидросферы
- •3.2.1 Источники загрязнения гидросферы
- •3.2.2. Методы определения загрязняющих веществ в гидросфере
- •3.3 Химическая экология литосферы
- •3.3.1. Источники загрязнений литосферы
- •3.3.3. Методы определения состава отходов
- •3.4. Стандарты качества окружающей среды
- •3.4.1. Нормирование атмосферных загрязнений
- •3.4.2 Нормирование загрязняющих веществ в водных объектах
- •3.4.3 Нормирование содержания вредных веществ в почве
2.4. Структура биосферы. Характеристика и химические свойства ее составляющих биосферы
2.4.1. Характеристика и химические свойства атмосферы
Под биосферой понимается оболочка земли, населенная живыми организмами. Согласно теории академика В.И. Вернадского верхняя и нижняя границы биосферы определяется сферами земной среды, делающими возможным существование живых организмов. Верхней границей биосферы служит слой озона в атмосфере, расположенный в среднем на высоте 20 км от поверхности Земли. Нижняя граница биосферы проходит на глубине 3-3,5 км ниже поверхности земной коры. По В.И. Вернадскому наиболее густые скопления живого вещества – пленки жизни. На суше это почвы, растительный покров животный мир, в Мировом океане – планктонный поверхностный слой.
Атмосфера – газообразная оболочка Земли, состоящая из смеси различных газов, водяных паров и пыли. Ее масса составляет около 5,9·1015 тонн. Атмосфера имеет слоистое строение и состоит из нескольких сфер, между которыми располагаются переходные слои - паузы. В сферах изменяется количество воздуха и его температура. Области минимума и максимума температур - паузы, а промежуточные области – сферы. Так, тропопауза отделяет тропосферу от стратосферы; стратопауза – стратосферу от мезосферы и т.д.
Тропосфера – нижний наиболее плотный слой атмосферы. Протяженность ее по высоте в средних широтах составляет 10 – 12 км над уровнем моря, на полюсах 7-10км, над экватором 16-18 км. В ней сосредоточено четыре пятых всей массы атмосферы. Температура в тропосфере по высоте уменьшается на 0,6°С на каждые 100 м и колеблется от +40°С до -50°С.
Стратосфера – простирается до высоты 40 км. Здесь содержится около 19% всей массы атмосферы. Из-за малой плотности воздуха и практически постоянной температуры (от -45°С до -60°С) в стратосфере практически отсутствует перемешивание газов. В стратопаузе температура начинает повышаться и на высоте 50 км достигает 10°С.
Мезосфера – простирается на высоте примерно 60-80 км. Происходит понижение температуры примерно до -180°С.
Термосфера – простирается на высоте примерно 90-150 км. В термосфере содержится 0,5% массы атмосферы. Происходит повышение температуры, и на высоте около 150 км она достигает 240°С.
Экзосфера – температура продолжает расти и на высоте 500-600 км составляет 1500°С. Экзосфера далее переходит в межпланетную среду.
Атмосфера представляет собой чрезвычайно сложную систему. Ее пронизывает излучение Солнца и испускаемые им частицы высокой энергии, а также космическое излучение. Этот поток энергии оказывает заметное химическое воздействие на атмосферу. Кроме того, под воздействием земного притяжения более тяжелые атомы и молекулы опускаются в нижнюю часть атмосферы, а в верхней ее части остаются более легкие. В результате состав атмосферы оказывается непостоянным.
Состав атмосферы вблизи уровня моря обладает следующими характеристиками: примерно 99% всего состава приходится на долю двухатомных газов азота и кислорода, а все остальное, за исключением углекислого газа, - на долю одноатомных газов (табл. 2.1).