13. Біосфера. Структура і функціонування біосфери.

Автором терміну ―біосфера‖ є французький дослідник природи Жан Батіст Ламарк. Потім цей термін було практично забуто. Лише в 1875 р. його було „відроджено Едуардом Зюссом. Він розглядав біосферу як особливу оболонку Землі, охоплену життям. Саме в такому значенні вперше в 1914 р. використав цей термін російський вчений українського походження Володимир Вернадський, В.І.Вернадський наголошував на наступних особливостях біосфери:

• біосфера є оболонкою життя);

• біосферу можна розглядати як ділянку Земної кори, зайняту своєрідними трансформаторами, які перетворюють космічні випромінювання в земну енергію – електричну, хімічну, механічну, теплову.

Біосфера – складна зовнішня оболонка Землі, населена живими організмами, що складають у своїй сукупності живу речовину планети.

Жива речовина характеризується:

• Високоорганізованою внутрішньою структурою;

• Здатністю уловлювати із зовнішнього середовища й трансформувати речовини та енергію, забезпечувати за їх допомогою процеси своєї життєдіяльності;

• Здатністю підтримувати сталість власного внутрішнього середовища, незважаючи на коливання умов зовнішнього середовища, якщо ці коливання сумісні з життям;

• Здатністю до самовідновлення шляхом розмноження.

Рівні організації живого. Розрізняють наступні рівні організації живого: клітина – тканина – орган – організм – популяція – біоценоз – біосфера.

У межах біосфери створились умови, необхідні для життя.

Склад та межі біосфери. До біосфери входить частина атмосфери до висоти 25-30 км (до озонового шару), практично вся гідросфера і верхня частина літосфери, приблизно до глибини 8-10 км.

Функціонування біосфери.

У процесі роботи, яку здійснює біосфера, вловлена сонячна енергія трансформується – виконує роботу й розсіюється. Ці два процеси підпорядковані двом фундаментальним законам – першому та другому законам термодинаміки.

Перший закон термодинаміки (закон збереження енергії) – енергія не може бути ні народжена, ні знищена, вона може бути лише трансформована з однієї форми в іншу. Загальна кількість енергії в системі при цьому не змінюється.

Другий закон термодинаміки стверджує, що при виконанні роботи енергія не може передаватись на 100%, втрати у вигляді тепла є неминучими.

Геохімія живих організмів. Усі рослинні та тваринні організми складаються з тих самих хімічних елементів що і тіла неживої природи, але у іншому співвідношенні. Найбільше (98%) у клітинах кисню (70%), водню (10%), вуглецю (18%).

15. Смоги. Кислотні опади та їх вплив на навколишнє природне середовище та здоров’я людини.

Смог – аерозоль, що складається з диму, туману та пилу.

Вологий (Лондонський) тип смогу виникає взимку у великих промислових містах при спалюванні значної кількості вугілля (мазуту) за безвітряної погоди та наявності температурної інверсії, часто супроводжується туманами. За такого смогу концентрації оксидів сірки, підвішеного пилу, оксидів вуглецю досягають небезпечних для людини концентрацій.

У 1952 р. в Лондоні від смогу від 3 по 9 грудня загинуло понад 4 тис. людей, до 10 тис. важко захворіли.

Сухий (Лос-Анжельський) тип смогу, або фотохімічний смог виникає влітку за інтенсивного впливу сонячної радіації на повітря, насичене вихлопними газами автомобілів та іншими викидами. При дуже слабкому русі повітря або безвітрі у повітрі йдуть складні реакції з утворенням нових високотоксичних забруднювачів – фотооксидатнів. Окрім шкоди для здоров’я людини такі смоги посилюють корозію металів, руйнування будівельних матеріалів, конструкцій, гуми та інших матеріалів. Агресивний окислювальний характер цим смогам надає також озон, який утворюється в процесі фотохімічних реакцій – при взаємодії оксидів азоту з сонячним промінням.