Контрольная работа по "Экологии"

    Все это можно назвать непреднамеренным загрязнением почв.

    Но  можно говорить и о преднамеренном загрязнении почвы. Начнем с применения удобрений, вносимых в почву специально для повышения урожайности сельскохозяйственных культур. Избыток удобрений выщелачивается и смывается с полей талыми и дождевыми водами (и оказывается в водоемах суши и в море). Излишние азотные удобрения в почве распадаются, и газообразный азот выделяется в атмосферу, а органическое вещество гумуса, составляющего основу плодородия почвы, разлагается на углекислый газ и воду. Поскольку органическое вещество не возвращается в почву, гумус истощается и почвы деградируют. Особенно сильно страдают крупные зерновые хозяйства, не имеющие отходов животноводства. Кроме нарушения структуры и обеднения почв, избыток нитратов и фосфатов приводит к серьезному ухудшению качества продуктов питания людей.

    Ядохимикаты — инсектициды против вредных насекомых в сельском хозяйстве и в быту, пестициды против  различных  вредителей сельскохозяйственных  растений, гербициды против сорняков, фунгициды против грибковых заболеваний растений, дефолианты для сбрасывания листьев у хлопка, зооциды против грызунов, нематоциды против глистов, лимациды против слизней стали широко применяться с конца второй мировой войны. Все эти вещества ядовиты. Первыми появились инсектициды на основе хлорорганических соединений,   главным  представителем которых является ДДТ. Это очень устойчивые вещества, и поэтому они могут накапливаться в почве и сохраняться десятилетиями. По имеющимся оценкам, более половины всего произведенного ДДТ (в 1970—1982 годах в большинстве высокоразвитых стран было запрещено его применение) до сих пор циркулирует в природе. Оказалось, что их действие значительно шире, чем их назначение. Инсектициды, например, действуют не только на насекомых, но и на теплокровных животных и на человека. Убивая вредных насекомых, они убивают и множество полезных насекомых, в том числе тех, которые являются естественными врагами вредителей.

    Некоторые растения (в частности, корнеплоды) и животные (например, обычные дождевые черви) накапливают в своих тканях пестициды в значительно больших концентрациях, чем почва. В результате пестициды попадают в пищевые цепи и достигают птиц, диких и домашних животных, человека.

    14. Атмосфера, основные её характеристики  и процессы, протекающие в ней.

          Атмосфе́ра (от. др.-греч. ἀτμός — пар и σφαῖρα — шар) — газовая оболочка (геосфера), окружающая планету Земля. Внутренняя её поверхность покрывает гидросферу и частично кору, внешняя граничит с околоземной частью космического пространства.

    Общая характеристика. Пока ракеты-зонды и искусственные спутники не исследовали внешние слои атмосферы на расстояниях, в несколько раз превосходящих радиус Земли, считалось, что по мере удаления от земной поверхности атмосфера постепенно становится более разреженной и плавно переходит в межпланетное пространство. Сейчас установлено, что потоки энергии из глубоких слоев Солнца проникают в космическое пространство далеко за орбиту Земли, вплоть до внешних пределов Солнечной системы. Этот солнечный ветер обтекает магнитное поле Земли, формируя удлиненную "полость", внутри которой и сосредоточена земная атмосфера. Магнитное поле Земли заметно сужено с обращенной к Солнцу дневной стороны и образует длинный язык, вероятно выходящий за пределы орбиты Луны, - с противоположной, ночной стороны.

    Общий вес газов атмосферы составляет приблизительно 4,5 х 10¹⁵ т. Таким образом, "вес" атмосферы, приходящийся на единицу площади, или атмосферное давление, составляет на уровне моря примерно 11 т/м2.

    Из  сказанного выше следует, что Землю от межпланетного пространства отделяет мощный защитный слой. Космическое пространство пронизано мощным ультрафиолетовым и рентгеновским излучением Солнца и еще более жестким космическим излучением, и эти виды радиации губительны для всего живого. На внешней границе атмосферы интенсивность излучения смертоносна, но значительная его часть задерживается атмосферой далеко от поверхности Земли. Поглощением этого излучения объясняются многие свойства высоких слоев атмосферы и особенно происходящие там электрические явления.

    Строение  атмосферы и процессы, протекающие в каждом слое атмосферы. Установлено, что по вертикали атмосфера неоднородна. С высотой изменяется не только атмосферное давление, плотность и температура воздуха, но и электрическое состояние атмосферы, а на больших высотах - еще и ее состав. Поэтому в атмосфере выделяют несколько сфер с различными физическими свойствами. К числу этих сфер относятся: тропосфера, стратосфера, мезосфера, термосфера (или ионосфера), экзосфера.

    Тропосфера простирается от поверхности Земли до высоты 8-12 км в умеренных и высоких широтах, и до 16-17 км - в тропической и экваториальной зонах. Высота верхней границы тропосферы во внетропических широтах изменяется по сезонам: летом она несколько выше, чем зимой. Ее высота колеблется также ежедневно в зависимости от характера атмосферных процессов, и главным образом от изменения температуры. Эти колебания происходят в диапазоне от 7-8 км до 12-14 км.

    В тропосфере находится почти весь водяной пар. Поэтому только в  тропосфере возникают облака и выпадают дожди, снег, крупа и град, наблюдаются грозы, ливни, метели, гололед и т.д.

    Характерная особенность тропосферы - понижение  температуры в среднем на 6^oС на каждый километр высоты. Объясняется это тем, что для солнечных лучей тропосферный воздух почти прозрачен, он нагревается и охлаждается главным образом от поверхности Земли.

    Над тропосферой между высотами 8-17 и 50-55 км находится стратосфера. Она характеризуется возрастанием температуры с высотой в экваториальной зоне от -40^oС, а в полярных зонах от -80^oС. до температур, близких к 0^oС. Стратосфера отличается от тропосферы малой турбулентностью воздушных масс, ничтожным содержанием водяного пара, повышенным по сравнению с ниже- и вышележащими слоями атмосферы содержанием озона.

    Слой  воздуха, отделяющий тропосферу от стратосферы, называют тропопаузой. Это сравнительно тонкий слой атмосферы, измеряемый десятками и сотнями метров.

    Выше  стратосферы до высот порядка 80 км находится мезосфера. В ней температура с высотой падает и у верхней границы -80^oС. Здесь иногда (чаще летом) возникают тонкие облака. Так как при освещении Солнцем из-за горизонта эти облака блестят, их называют серебристыми. Природа серебристых облаков изучена пока недостаточно. Предполагается, что они состоят из частиц пыли. Переходный слой между стратосферой и мезосферой называют стратопаузой.

    Между высотами 80 и 800 км располагается  термосфера. На высоте около 100 км (рис. 21) температура переходит через 0^oС, в слое 150-200 км она доходит до 500^oС, а на высотах 500-600 км превышает 1500^oС. По данным, полученным с искусственных спутников Земли, в верхней термосфере температура достигает почти 2000^oС и в течение суток значительно колеблется. Эти колебания достигают +100^oС. В термосфере на температуру существенное влияние оказывает радиация Солнца.

    Учитывая  способность газов термосферы ионизироваться, ее называют также ионосферой.

    При большой концентрации ионов газы становятся электропроводными. Заряженные частицы солнечного излучения - корпускулы - под влиянием магнитного поля Земли отклоняются в сторону высоких широт. Войдя в атмосферу, корпускулы усиливают ионизацию газов настолько, что начинается свечение газов. Так возникают полярные сияния: красивые многокрасочные полосы, дуги, занавеси, загорающиеся в ночном небе, преимущественно в высоких широтах Земли. Если эти сияния сопровождаются сильными магнитными бурями, то их можно увидеть в умеренной зоне и даже в субтропиках и тропиках. Обычно полярные сияния бывают на высотах около 100 км, но нередко они наблюдаются на высотах и в нескольких сотен километров.

    Ионосфера влияет на распространение радиоволн. Ионизированные слои отражают средние  и короткие радиоволны. Последние  вновь возвращаются на земную поверхность, но уже на значительном отдалении  от места радиопередачи, причем такие отражения короткие радиоволны способны совершать несколько раз. Это позволяет реализовать с их помощью дальнюю радиосвязь. Однако при вспышках на Солнце и усилении его ультрафиолетового излучения происходят сильные возмущения ионосферы и магнитного поля Земли, приводящие к тому, что ионосфера начинает хуже отражать радиоволны и даже пропускать их в космос. Радиосвязь при этом нарушается.

    Экзосфера - самая верхняя, сильно разреженная часть атмосферы. Предположительно температура газов в ней достигает до 2000^oС

    В конце 1950-х годов внимание ученых привлек к себе слой атмосферы, содержащий одну из модификаций кислорода - озон. Этот газ имеет синий цвет и резкий запах. Он образуется из обычного кислорода при электрических разрядах (например, во время грозы) или под действием ультрафиолетового излучения (например, в стратосфере под действием ультрафиолетового излучения Солнца).

    Большая часть озона, находящегося в атмосфере, расположена на высотах от 10 до 50 км с максимумом концентрации на высотах 20-25 км. Основной слой озона, называемый озоносфера, достаточно тонок: если при нормальном давлении и температуре удалось бы сконцентрировать весь распространенный в атмосфере озон, то образовалась бы пленка толщиной всего около 3 мм!

    Озоносфера практически полностью принимает на себя, т.е. поглощает, опасное для всего живого жесткое ультрафиолетовое излучение Солнца. Благодаря этому слою оно не доходит до поверхности Земли, и поэтому на нашей планете вот уже сотни миллионов лет существуют условия, благоприятные для развития жизни.

    Первые  данные глобальных наблюдений за озоносферой  появились с приходом эры космических  исследований. В частности, было установлено, что местами озоновый слой уменьшается  и его толщина приближается к  предельной величине, при которой защитные функции озоносферы могут перестать выполняться. В научный обиход были введены такие термины, как озоновые "дыры" и "мини-дыры".

    Например, озоновая дыра, сравнимым по своим  размерам с территорией США, стала  развиваться над Антарктидой. Эта "дыра" достигла максимальных размеров в 1987 году. Толщина основного слоя озоносферы по всей площади "дыры" была при этом всего лишь 10-15 см.

    Дело  в том, что Антарктида представляет собой монолитный ледяной материк.

    Воздушные массы над ним изолированы от остальной атмосферы. Возникающие в них осенью полярные вихри остаются неизменными вплоть до середины весны, но именно они и разрушают озоновый слой.

    Состав  атмосферы. Атмосфера Земли состоит в основном из газов и различных примесей (пыль, капли воды, кристаллы льда, морские соли, продукты горения). Концентрация газов, составляющих атмосферу, практически постоянна, за исключением воды (H₂O) и углекислого газа (CO₂). 

    Кроме указанных в таблице газов, в  атмосфере содержатся SО₂, NН₃, СО, озон, углеводороды, НСl, НF, пары Нg, I₂, а также NO и многие другие газы в незначительных количествах. В тропосфере постоянно находится большое количество взвешенных твёрдых и жидких частиц (аэрозоль).