Densitatea medie a materiei pământului este. Densitatea Pământului. Studiul planetei. Principalele caracteristici ale litosferei

Introducere………………………………………………………………………………..2

1. Structura Pământului ………………………………………………………………….3

2. Compoziția scoarței terestre………………………………………………………………………...5

3.1. Starea Pământului ……………………………………………………………………..7

3.2.Starea scoarței terestre………………………………………………………...8

Lista literaturii utilizate…………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………….

Introducere

Scoarța terestră este învelișul solid exterior al Pământului (geosfera). Sub crustă se află mantaua, care diferă ca compoziție și proprietăți fizice - este mai densă, conține în principal elemente refractare. Crusta și mantaua sunt separate de granița Mohorovichic, sau pe scurt Moho, pe care există o creștere bruscă a vitezelor undelor seismice. Din exterior, cea mai mare parte a scoarței este acoperită de hidrosferă, iar partea mai mică se află sub influența atmosferei.

Există o crustă pe majoritatea planetelor terestre, pe Lună și pe mulți sateliți ai planetelor gigantice. În cele mai multe cazuri, este format din bazalt. Pământul este unic prin faptul că are două tipuri de crustă: continentală și oceanică.

1. Structura pământului

Cea mai mare parte a suprafeței Pământului (până la 71%) este ocupată de oceane. Adâncimea medie a Oceanului Mondial este de 3900 m. Existența rocilor sedimentare, a căror vârstă depășește 3,5 miliarde de ani, este dovada existenței unor rezervoare vaste pe Pământ deja la acel moment îndepărtat. Pe continentele moderne, câmpiile sunt mai frecvente, în mare parte joase, iar munții - în special cei înalți - ocupă o parte nesemnificativă a suprafeței planetei, precum și depresiunile de adâncime de pe fundul oceanelor. Forma Pământului, despre care se știe că este aproape de sferică, se dovedește a fi foarte complexă cu măsurători mai detaliate, chiar dacă îl descriem ca o suprafață plană a oceanului (nedistorsionată de maree, vânturi, curenți) și continuarea condiţionată a acestei suprafeţe sub continente. Neregulile sunt menținute prin distribuția neuniformă a masei în intestinele Pământului.

Una dintre caracteristicile Pământului este câmpul său magnetic, datorită căruia putem folosi busola. Polul magnetic al Pământului, spre care este atras capătul nord al acului busolei, nu coincide cu polul nord geografic. Sub acțiunea vântului solar, câmpul magnetic al Pământului este distorsionat și capătă o „coadă” în direcția de la Soare, care se întinde pe sute de mii de kilometri.

Structura internă a Pământului este în primul rând judecată de particularitățile trecerii prin diferitele straturi ale Pământului a vibrațiilor mecanice care apar în timpul cutremurelor sau exploziilor. Informații prețioase sunt furnizate și de măsurători ale mărimii fluxului de căldură care iese din adâncimi, rezultate ale determinărilor masei totale, momentului de inerție și compresiei polare a planetei noastre. Masa Pământului se găsește din măsurători experimentale ale constantei fizice a gravitației și ale accelerației gravitației. Pentru masa Pământului s-a obținut o valoare de 5.967 1024 kg. Pe baza unui întreg complex de cercetări științifice, a fost construit un model al structurii interne a Pământului.

Învelișul solid al Pământului este litosfera. Poate fi comparat cu o cochilie care acoperă întreaga suprafață a Pământului. Dar această „cochilie” s-a spart în bucăți și constă din mai multe plăci litosferice mari, mișcându-se încet una față de alta. Marea majoritate a cutremurelor sunt concentrate de-a lungul granițelor lor. Stratul superior al litosferei este scoarța terestră, ale cărei minerale constau în principal din oxizi de siliciu și aluminiu, oxizi de fier și metale alcaline. Scoarța terestră are o grosime neuniformă: 35-65 km pe continente și 6-8 km sub fundul oceanului. Stratul superior al scoarței terestre este format din roci sedimentare, stratul inferior din bazalt. Între ele se află un strat de granite, caracteristic doar crustei continentale. Sub crustă se află așa-numita manta, care are o compoziție chimică diferită și o densitate mai mare. Limita dintre crustă și manta se numește suprafața Mohorovich. În ea, viteza de propagare a undelor seismice crește brusc. La o adâncime de 120-250 km sub continente și 60-400 km sub oceane se află un strat de manta numit astenosferă. Aici substanța se află într-o stare aproape de topire, vâscozitatea sa este mult redusă. Toate plăcile litosferice par să plutească în astenosferă semi-lichidă, ca sloturile de gheață în apă. Secțiunile mai groase ale scoarței terestre, precum și zonele formate din roci mai puțin dense, se ridică în raport cu alte secțiuni ale scoarței. În același timp, o încărcare suplimentară pe o secțiune a crustei, de exemplu, datorită acumulării unui strat gros de gheață continentală, așa cum se întâmplă în Antarctica, duce la o subsidență treptată a secțiunii. Acest fenomen se numește nivelare izostatică. Sub astenosferă, începând de la o adâncime de aproximativ 410 km, „ambalarea” atomilor în cristale minerale se compactează sub influența presiunii înalte. O tranziție bruscă a fost detectată prin metode de cercetare seismică la o adâncime de aproximativ 2920 km. Aici începe nucleul pământului sau, mai precis, nucleul exterior, deoarece în centrul său există altul - nucleul interior, a cărui rază este de 1250 km. Miezul exterior este evident în stare lichidă, deoarece undele transversale care nu se propagă într-un lichid nu trec prin el. Existența unui miez exterior lichid este asociată cu originea câmpului magnetic al Pământului. Miezul interior pare a fi solid. La limita inferioară a mantalei, presiunea atinge 130 GPa, temperatura nu este mai mare de 5000 K. În centrul Pământului, temperatura poate crește peste 10.000 K.

2. Compoziția scoarței terestre

Scoarța terestră este formată din mai multe straturi, a căror grosime și structură sunt diferite în interiorul oceanelor și continentelor. În acest sens, se disting tipurile oceanice, continentale și intermediare ale scoarței terestre, care vor fi descrise mai târziu.

În funcție de compoziție, în scoarța terestră se disting de obicei trei straturi - sedimentare, granit și bazalt.

Stratul sedimentar este compus din roci sedimentare, care sunt produsul distrugerii și redepunerii materialului straturilor inferioare. Deși acest strat acoperă întreaga suprafață a Pământului, în unele locuri este atât de subțire încât se poate vorbi practic de discontinuitatea lui. În același timp, uneori ajunge la o putere de câțiva kilometri.

Stratul de granit este compus în principal din roci magmatice formate ca urmare a solidificării magmei topite, printre care predomină soiurile bogate în silice (roci acide). Acest strat, care atinge o grosime de 15-20 km pe continente, este mult redus sub oceane și poate chiar să lipsească complet.

Stratul de bazalt este compus și din materie magmatică, dar mai săracă în silice (roci de bază) și având o greutate specifică mare. Acest strat este dezvoltat la baza scoarței terestre în toate regiunile globului.

Tipul continental al scoarței terestre se caracterizează prin prezența tuturor celor trei straturi și este mult mai puternic decât cel oceanic.

Scoarța terestră este principalul obiect de studiu al geologiei. Scoarța terestră este formată din roci foarte diverse, constând din minerale nu mai puțin diverse. Când se studiază o rocă, în primul rând, se studiază compoziția sa chimică și mineralogică. Totuși, acest lucru nu este suficient pentru o cunoaștere completă a stâncii. Aceeași compoziție chimică și mineralogică poate avea roci de origine diferită și, în consecință, condiții diferite de apariție și distribuție.

Sub structura rocii înțelegeți dimensiunea, compoziția și forma particulelor minerale constitutive și natura conexiunii lor între ele. Se disting diferite tipuri de structuri în funcție de faptul că roca este compusă din cristale sau dintr-o substanță amorfă, care este dimensiunea cristalelor (cristalele întregi sau fragmentele lor fac parte din rocă), care este gradul de rotunjime al fragmentelor, boabele minerale care formează roca nu sunt complet legate între ele, sau sunt lipite cu un fel de substanță de cimentare, crescute direct între ele, încolțite între ele etc.

Textura este înțeleasă ca poziția relativă a componentelor care alcătuiesc roca, sau felul în care acestea umplu spațiul ocupat de rocă. Un exemplu de texturi pot fi: stratificată, când roca constă din straturi alternative de compoziție și structură diferită, șisturi, când roca se desface ușor în plăci subțiri, masive, poroase, solide, spumoase etc.

Forma de apariție a rocilor este înțeleasă ca forma corpurilor formate de acestea în scoarța terestră. Pentru unele roci, acestea sunt straturi, adică. corpuri relativ subțiri delimitate de suprafețe paralele; pentru altele - miezuri, tije etc.

Clasificarea rocilor se bazează pe geneza lor, adică. mod de origine. Există trei grupuri majore de roci: magmatice sau magmatice, sedimentare și metamorfice.

Rocile magmatice se formează în procesul de solidificare a topiturii de silicați situate în intestinele scoarței terestre sub presiune ridicată. Aceste topituri sunt numite magmă (din cuvântul grecesc pentru „unguent”). În unele cazuri, magma pătrunde în grosimea rocilor aflate deasupra și se solidifică la o adâncime mai mare sau mai mică; în altele, se solidifică, revarsându-se pe suprafața Pământului sub formă de lavă.

Rocile sedimentare se formează ca urmare a distrugerii rocilor preexistente de pe suprafața Pământului și a depunerii și acumulării ulterioare a produselor acestei distrugeri.

Rocile metamorfice sunt rezultatul metamorfismului, adică. transformări ale rocilor magmatice și sedimentare preexistente sub influența unei creșteri bruște a temperaturii, a unei creșteri sau modificări a naturii presiunii (modificare de la presiunea generală la orientată), precum și sub influența altor factori.

3.1. Starea Pământului

Starea pământului este caracterizată de temperatură, umiditate, structură fizică și compoziție chimică. Activitatea umană și funcționarea florei și faunei pot îmbunătăți și înrăutăți indicatorii stării pământului. Principalele procese de impact asupra terenului sunt: ​​retragerea irecuperabilă din activitățile agricole; retragere temporară; impact mecanic; adăugarea de elemente chimice și organice; implicarea în activități agricole a teritoriilor suplimentare (drenaj, irigații, defrișări, reabilitare); incalzirea; auto-înnoire.

3.1. Starea scoarței terestre

Recent, a fost observat un model foarte complex de distribuție a câmpurilor de tensiuni de compresiune și tracțiune, care a fost relevat de geologul chinez H.S. Liu (1978) și asociat cu interacțiunea plăcilor de diferite dimensiuni ale scoarței terestre, ceea ce provoacă formarea unor falii de forfecare, în care marginile plăcilor alunecă unele față de altele. Potrivit P.N. Kropotkin, zonele scoarței terestre acoperite de tensiune nu depășesc 2% din suprafața totală, iar restul se află în stare de compresie.

Tabloul global al stării de stres a scoarței terestre, relevat de eforturile cercetătorilor din diferite țări din ultimele decenii, a dat multe pentru înțelegerea tonusului litosferei, așa cum S.I. Sherman și Yu.I. Dneprovski (1989). Acest ton are un impact direct asupra proceselor geologice actuale, și în primul rând asupra celor seismologice, ceea ce face posibilă ridicarea problemei predicțiilor de cutremur pe termen lung.

Care este motivul compresiei aproape universale observate în scoarța terestră? O posibilă explicație este recunoașterea unei scăderi pe termen scurt a razei Pământului, care asigură apariția efectului de compresie. Pentru a demonstra o modificare a razei Pământului, sunt necesare date precise despre variațiile gravitației, fluctuațiile vitezei de rotație a Pământului și clătinarea polului lui Chandler. Datele satisfăcătoare cu privire la aceste aspecte sunt în prezent insuficiente și, prin urmare, posibilitatea unei reduceri a razei Pământului este încă considerată o ipoteză.

Există metode de identificare nu numai a câmpurilor de stres moderne, ci și antice, ceea ce face posibilă înțelegerea multor modele geologice, de exemplu, locația zăcămintelor de minereu, aproape întotdeauna asociate cu zonele de extindere (Fig. 4). Cunoscând poziția unor astfel de zone în epocile trecute, este posibil să se prezică căutarea minereurilor. Același lucru este valabil și pentru seismicitate. De exemplu, geologii americani M.D. Zobak și M.L. Zobak a demonstrat că zonele paleoseismice din Placa Nord-Americană au fost foarte active în vremuri istorice, deși sunt acum în repaus. O modificare a câmpului de stres poate provoca o nouă activare și reînnoire a cutremurelor.

Eforturile oamenilor de știință sunt acum îndreptate spre alcătuirea hărților speciale care să arate orientarea principalelor axe de stres pe ele, în plus, este important să se izoleze componentele diferitelor ranguri ale câmpului de stres. Activitate umană tehnologică viguroasă: crearea de rezervoare uriașe, pomparea unor volume colosale de gaz, petrol, apă din interiorul pământului, dezvoltarea carierelor adânci - toate acestea încalcă câmpurile naturale de stres și echilibrul dinamic existent în scoarța terestră, mai ales partea superioară. Prin urmare, este necesar să se observe câmpurile de stres moderne, inclusiv metode instrumentale precise.

Bibliografie

1. Alekseenko V.A. Geochimie ecologică. – M.: Logos, 2000. – 627 p.

2. Kropotkin P.N. Tensiuni tectonice în scoarța terestră // Geotectonic. 1996. Nr 2. S. 3-5.

3. Starea de tensiune a scoarței terestre: (Prin măsurători în masele de roci). M.: Nauka, 1973. 188 p.

4. Jukov M.M., Slavin V.I., Dunaeva N.N. Fundamentele Geologiei.–M.: Gosgeoltekhizdat, 1961.

5. Leyall C. Principiile principale ale geologiei sau ultimele schimbări în pământ și locuitorii săi.- Tradus din engleză, TT. II, 1986.

Scoarța terestră este stratul dur de suprafață al planetei noastre. S-a format acum miliarde de ani și își schimbă în mod constant aspectul sub influența forțelor externe și interne. O parte din ea este ascunsă sub apă, cealaltă parte formează pământ. Scoarța terestră este formată din diverse substanțe chimice. Să aflăm care dintre ele.

suprafața planetei

La sute de milioane de ani de la formarea Pământului, stratul său exterior de roci topite în fierbere a început să se răcească și a format scoarța terestră. Suprafața s-a schimbat de la an la an. Pe ea au apărut crăpături, munți, vulcani. Vântul le-a netezit astfel încât după un timp au reapărut, dar în alte locuri.

Datorită stratului solid extern și intern al planetei este eterogen. Din punct de vedere al structurii, se pot distinge următoarele elemente ale scoarței terestre:

• geosinclinale sau zone pliate;
• platforme;
• defecte marginale și deviații.

Platformele sunt zone vaste, sedentare. Stratul lor superior (până la o adâncime de 3-4 km) este acoperit cu roci sedimentare care apar în straturi orizontale. Nivelul inferior (fundația) este puternic mototolit. Este compus din roci metamorfice și poate conține incluziuni magmatice.

Geosinclinile sunt zone active din punct de vedere tectonic în care au loc procesele de construcție montană. Ele apar la joncțiunea fundului oceanului și platforma continentală sau în jgheabul fundului oceanic dintre continente.

Dacă munții se formează aproape de limita platformei, pot apărea falii marginale și jgheaburi. Ele ajung până la 17 kilometri în adâncime și se întind de-a lungul formațiunii de munte. În timp, aici se acumulează roci sedimentare și se formează zăcăminte de minerale (petrol, săruri de rocă și de potasiu etc.).

Compoziția scoarței

Masa scoarței este de 2,8 1019 tone. Aceasta este doar 0,473% din masa întregii planete. Conținutul de substanțe din el nu este la fel de divers ca în manta. Este format din bazalt, granit și roci sedimentare.

99,8% din scoarța terestră este formată din optsprezece elemente. Restul reprezintă doar 0,2%. Cele mai comune sunt oxigenul și siliciul, care alcătuiesc cea mai mare parte a masei. Pe lângă acestea, scoarța este bogată în aluminiu, fier, potasiu, calciu, sodiu, carbon, hidrogen, fosfor, clor, azot, fluor etc. Conținutul acestor substanțe poate fi văzut în tabel:

Numele elementului
Oxigen
Aluminiu
Mangan

Astatina este considerată cel mai rar element - o substanță extrem de instabilă și otrăvitoare. Telurul, indiul și taliul sunt, de asemenea, rare. Adesea sunt împrăștiate și nu conțin grupuri mari într-un singur loc.

crusta continentală

Continentul sau crusta continentală este ceea ce numim în mod obișnuit pământ uscat. Este destul de veche și acoperă aproximativ 40% din întreaga planetă. Multe dintre secțiunile sale ating o vârstă de 2 până la 4,4 miliarde de ani.

Crusta continentală este formată din trei straturi. De sus este acoperit cu o acoperire sedimentară discontinuă. Rocile din el se află în straturi sau straturi, deoarece se formează din cauza presarii și compactării depozitelor de sare sau a reziduurilor microbiene.

Stratul inferior și cel mai vechi este reprezentat de granite și gneisuri. Ele nu sunt întotdeauna ascunse sub roci sedimentare. În unele locuri ies la suprafață sub formă de scuturi cristaline.

Stratul cel mai de jos este format din roci metamorfice precum bazalt și granulite. Stratul de bazalt poate ajunge la 20-35 de kilometri.

crustă oceanică

Partea scoarței terestre ascunsă sub apele oceanelor se numește oceanică. Este mai subțire și mai tânără decât continentală. După vârstă, crusta nici măcar nu ajunge la două sute de milioane de ani, iar grosimea sa este de aproximativ 7 kilometri.

Scoarta continentală este compusă din roci sedimentare din resturi de adâncime. Mai jos este un strat de bazalt gros de 5-6 kilometri. Mai jos începe mantaua, reprezentată aici în principal prin peridotite și duniți.

La fiecare sută de milioane de ani crusta este reînnoită. Se absoarbe în zonele de subducție și se reformează pe crestele oceanice cu ajutorul mineralelor exterioare.

Litosfera este învelișul solid superior al Pământului, transformându-se treptat în sfere cu o zonă mai mică de substanță cu adâncime. Include scoarța terestră și mantaua superioară. Grosimea litosferei este de 50 - 200 km, inclusiv scoarța terestră - până la 50 -75 km pe continente și 5 - 10 km pe fundul oceanului. Straturile superioare ale litosferei (până la 2–3 km, după unele surse, până la 8,5 km) sunt numite litobiosferă.

Compoziția chimică a scoarței terestre este prezentată în tabel. 9.1.

Tabelul 9.1. Compoziția chimică a scoarței terestre la adâncimi de 10 - 20 km

	Fractiune in masa, %
Oxigen
Aluminiu

Compușii chimici naturali ai elementelor scoarței terestre se numesc minerale. Ele constau din numeroase tipuri de roci. Principalele grupuri de roci sunt magmatice, sedimentare și metamorfice.

Omul nu are practic niciun efect asupra litosferei, deși orizonturile superioare ale scoarței terestre suferă o puternică transformare ca urmare a exploatării zăcămintelor minerale.

Resursele naturale sunt corpurile și forțele naturii care sunt folosite de om pentru a-și menține existența. Acestea includ lumina soarelui, apa, aerul, solul, plantele, animalele, mineralele și orice altceva care nu este creat de om, dar fără de care el nu poate exista nici ca ființă vie, nici ca producător.

Resursele naturale sunt clasificate după următoarele criterii:

După utilizarea lor - pentru producție (agricolă și industrială), sănătate (recreativă), estetică, științifică etc.;

Prin apartenența la una sau la alta componentă a naturii - pământ, apă, minerale, animale sau lume vegetală etc.;

În ceea ce privește substitubilitatea - în înlocuibile (de exemplu, resursele de combustibil și energie minerală pot fi înlocuite cu energia eoliană, solară) și de neînlocuit (nu există nimic care să înlocuiască oxigenul aerului pentru respirație sau apa dulce pentru băut);

Prin epuizare - în epuizabil și inepuizabil.

Caracteristicile de mai sus ne permit să prezentăm mai multe clasificări ale resurselor naturale, fiecare dintre ele având propriile avantaje și dezavantaje. De mare interes pentru știință și practică este împărțirea resurselor naturale pe baza epuizabilității.

Resurse inepuizabile (inepuizabile) - o parte inepuizabilă din punct de vedere cantitativ a resurselor naturale (energie solară, maree, apă curgătoare, atmosferă, deși cu o poluare semnificativă poate deveni epuizabilă).

Epuizabile - resurse, al căror număr este în scădere constantă pe măsură ce sunt extrase sau retrase din mediul natural. Ele, la rândul lor, sunt împărțite în regenerabile (vegetație, animale sălbatice, apă, aer, sol) și neregenerabile (minerale). Ele pot fi epuizate atât pentru că nu sunt reînnoite ca urmare a unor procese naturale (cupru, fier, aluminiu etc.), cât și pentru că rezervele lor se reînnoiesc mai lent decât sunt consumate (petrol, cărbune, șisturi bituminoase). Prin urmare, în viitor, omenirea va trebui să găsească mijloace și metode pentru utilizarea mai eficientă a resurselor neregenerabile, inclusiv metode de prelucrare a materiilor prime secundare. În prezent, sunt folosite aproape toate elementele sistemului periodic al lui D.I. Mendeleev.

Gradul de aplicare și prelucrare a numeroase tipuri de materii prime minerale determină progresul și bunăstarea societății. Principalele materii prime sunt metalele, apa, materii prime minerale și organice. Rata de exploatare a interiorului pământului se accelerează de la an la an. În ultimii 100 de ani, consumul anual de cărbune, fier, mangan și nichel a crescut de 50-60 de ori, wolfram, aluminiu, molibden și potasiu de 200-1000 de ori.

În ultimii ani, extracția de resurse energetice – petrol, gaze naturale – a crescut. Astfel, în 1991, în lume au fost produse 3340 de milioane de tone de petrol, din care aproape 40% proveneau din SUA, Arabia Saudită și Rusia. Gazul natural a produs 2115 miliarde m 3 , din care Rusia reprezintă 38%, SUA - aproximativ 24%. Producția de aur și diamante a crescut în lume.

Epoca modernă se caracterizează printr-un consum din ce în ce mai mare de resurse minerale. Prin urmare, se pune problema unei utilizări mai raționale a resurselor minerale, care poate fi rezolvată prin următoarele metode:

Crearea de noi metode extrem de eficiente de explorare geologică a mineralelor, metode de extracție care economisesc resursele;

Utilizarea integrată a materiilor prime minerale;

Reducerea pierderilor de materii prime la toate etapele de dezvoltare și utilizare a rezervelor de subsol, în special la etapele de îmbogățire și prelucrare a materiilor prime;

Crearea de noi substanțe, sinteza organică a materiilor prime minerale.

În plus, un rol important în utilizarea rațională a resurselor naturale revine tehnologiilor de economisire a resurselor, care fac posibilă asigurarea, în primul rând, a eficienței energetice - raportul dintre energia cheltuită și produsul util obținut cu aceste costuri. După cum notează T. Miller (1993), utilizarea energiei de înaltă calitate extrasă din combustibilul nuclear în energie de calitate scăzută pentru încălzirea locuințelor este ca tăierea untului cu un ferăstrău circular sau lovirea muștelor cu un ciocan de fierar. Prin urmare, principiul principal al utilizării energiei ar trebui să fie conformitatea calității energiei cu sarcinile stabilite. Pentru încălzirea locuințelor, puteți folosi energie solară, energie termică, energie eoliană, care este deja folosită în unele țări. Pe fig. Figura 9.1 (vezi p. 90) prezintă modele a două tipuri de societate: o societate de unică folosință care creează deșeuri și o societate prietenoasă cu mediul.

Al doilea tip de societate este societatea viitorului, care se bazează pe utilizarea rezonabilă a energiei și reciclarea materiei, reciclarea resurselor neregenerabile și (ceea ce este deosebit de important) nu ar trebui să depășească pragul durabilității mediului. De exemplu, este mult mai ușor și mai ieftin să împiedici pătrunderea poluanților în mediul natural decât să încerci să-l curăți de această poluare. Deșeuri de producție, menajere, transport etc. pot fi utilizate efectiv și potențial ca produse în alte sectoare ale economiei sau în curs de regenerare.

Deșeurile periculoase trebuie neutralizate, iar deșeurile neutilizate sunt considerate gunoi. Principalele tipuri de deșeuri sunt împărțite în deșeuri menajere, deșeuri industriale și consumuri industriale.

1. Deșeuri menajere (municipale) solide (inclusiv componenta solidă a apelor uzate - nămolul acestora), neeliminate în viața de zi cu zi, rezultate din deprecierea obiectelor de uz casnic și a vieții oamenilor în sine (inclusiv băi, spălătorii, cantine, spitale etc.) . Pentru a distruge deșeurile menajere, se construiesc incineratoare sau centrale puternice care furnizează energie electrică sau abur pentru întreprinderile de încălzire și locuințe.

2. Deseuri de productie (industriale) - resturile de materii prime, materiale, semifabricate formate in timpul producerii produselor. Pot fi irevocabile (volatilizare, deșeuri, contracție) și returnabile, reciclabile. Potrivit surselor străine, în țările CEE, 60% din deșeurile menajere sunt eliminate, 33% sunt arse și 7% sunt compostate.În ceea ce privește deșeurile industriale și agricole, peste 60, respectiv 95% sunt procesate intens.

3. Deșeuri de consum industrial - mașini, mecanisme, unelte etc., improprii utilizării ulterioare.Pot fi agricole, construcții, industriale, radioactive. Acestea din urmă sunt foarte periculoase și trebuie să fie îngropate sau decontaminate cu grijă.

În ultimii ani, a crescut cantitatea de deșeuri periculoase (toxice) care pot provoca otrăviri sau alte daune ființelor vii. În primul rând, este vorba de diverse pesticide neutilizate în agricultură, deșeuri industriale care conțin substanțe cancerigene și mutagene. În Rusia, 10% din masa deșeurilor solide municipale este clasificată drept deșeuri periculoase, în SUA - 41%, în Marea Britanie - 3%, în Japonia - 0,3%.

Pe teritoriul multor țări există așa-numitele „capcane”, adică locuri de eliminare a deșeurilor periculoase de mult uitate, pe care au fost construite de-a lungul timpului clădiri rezidențiale și alte obiecte, făcându-se simțite prin apariția unor boli ciudate ale localnicilor. populatie. Astfel de „capcane” includ locurile în care sunt efectuate teste nucleare în scopuri pașnice. Proiectele de înmormântare existente (implementate parțial), precum și testele nucleare subterane, pot iniția așa-numitele cutremure „induse”.

Cel mai înalt orizont de suprafață al litosferei din interiorul pământului este supus celei mai mari transformări. Terenul ocupă 29,2% din suprafața globului și cuprinde terenuri de diferite categorii, dintre care solul fertil este de o importanță capitală.

Solul este stratul de suprafață al scoarței terestre, care se formează și se dezvoltă ca urmare a interacțiunii dintre vegetație, animale, microorganisme, roci și este o formațiune naturală independentă. Cea mai importantă proprietate a solului este fertilitatea - capacitatea de a asigura creșterea și dezvoltarea plantelor. Solul este un sistem ecologic gigantic care, alături de Oceanul Mondial, are o influență decisivă asupra întregii biosfere. Participă activ la circulația substanțelor și energiei în natură, menține compoziția gazoasă a atmosferei Pământului. Prin sol - cea mai importantă componentă a biocenozelor - se realizează conexiuni ecologice ale organismelor vii cu litosfera, hidrosfera și atmosfera.

Fondatorul științei științifice a solului este remarcabilul om de știință rus V.V. Dokuchaev (1846 - 1903), care a dezvăluit esența procesului de formare a solului. Factorii de formare a solului includ rocile părinte (formatoare de sol), organisme vegetale și animale, clima, relieful, timpul, apa (solul și pământul) și activitatea economică umană. Dezvoltarea solului este indisolubil legată de roca-mamă (granit, calcar, nisip, lut asemănător loessului etc.). Formarea masei de sol afânat este asociată atât cu intemperii chimice, cât și cu procese biologice - formarea de substanțe organice specifice (humus sau humus) sub influența plantelor.

Compoziția solului include patru componente structurale importante: baza minerală (de obicei 50 - 60% din compoziția totală a solului), materia organică (până la 10%), aerul (15 - 25%) și apa (25 - 35% ). Structura solului este determinată de conținutul relativ de nisip, nămol și argilă din acesta. Chimia solului este determinată parțial de scheletul mineral, parțial de materia organică. Majoritatea componentelor minerale sunt reprezentate în sol prin structuri cristaline. Mineralele predominante din sol sunt silicații.

Un grup deosebit de numeros și important de minerale argiloase joacă un rol important în reținerea apei și a nutrienților, dintre care majoritatea formează o suspensie coloidală în apă. Fiecare cristal mineral argilos contine straturi de silicat combinate cu straturi de hidroxid de aluminiu, care au o sarcina negativa permanenta care este neutralizata de cationii adsorbiti din solutia solului. Din acest motiv, cationii nu sunt levigați din sol și pot fi schimbați cu alți cationi din soluția de sol și țesuturile plantelor. Această capacitate de schimb cationic este unul dintre indicatorii importanți ai fertilității solului.

Materia organică din sol se formează din descompunerea organismelor moarte, a părților lor, a excrementelor și a fecalelor. Produsul final de descompunere este humusul, care se află într-o stare coloidală, ca argila, și are o suprafață mare de particule cu o capacitate mare de schimb de cationi. Concomitent cu formarea humusului, elementele vitale trec de la compușii organici la cei anorganici, de exemplu, azotul în ioni de amoniu, fosforul în ioni de ortofosfat, sulful în ioni de sulfat. Acest proces se numește mineralizare. Carbonul este eliberat sub formă de CO2 în timpul respirației.

Aerul din sol, ca și apa din sol, este situat în porii dintre particulele de sol. Porozitatea (volumul porilor) crește în seria de la argile la lut și nisipuri. Între sol și atmosferă are loc schimbul liber de gaze și, ca urmare, aerul ambelor medii are o compoziție similară, dar în aerul solului, datorită respirației organismelor care îl locuiesc, există ceva mai puțin oxigen și mai mult dioxid de carbon.

Particulele de sol rețin o anumită cantitate de apă în jurul lor, care este împărțită în trei tipuri:

Apă gravitațională care se poate infiltra liber prin sol, ceea ce duce la leșiere, adică la leșierea diferitelor minerale din sol;

Apa higroscopică adsorbită în jurul particulelor coloidale individuale datorită legăturilor de hidrogen și este cea mai puțin accesibilă pentru rădăcinile plantelor. Conținutul său cel mai mare este în solurile argiloase;

Apa capilară reținută în jurul particulelor de sol de forțele de tensiune superficială și capabilă să se ridice prin pori și tubuli îngusti de la nivelul apei subterane și este principala sursă de apă pentru plante (spre deosebire de apa higroscopică, se evaporă ușor).

Solurile diferă puternic de roci în caracteristicile exterioare, datorită proceselor fizico-chimice care au loc în ele. Acestea includ indicatori precum culoarea (cernoziomuri, burozemuri, pădure cenușie, castan etc.), structura (granulară, cocoloară, columnară etc.), neoplasme (în stepă - carbonați de calciu, în semi-deșerturi - acumulare de gips) . Grosimea stratului de sol în regiunile temperate de la câmpie nu depășește 1,5 - 2,0 m, la munte - mai puțin de un metru.

În profilul solului, unde predomină mișcările soluțiilor de sol de sus în jos, se disting cel mai adesea trei orizonturi principale:

orizont humus-acumulativ (humus);

Eluvial, sau orizontul de spălare, caracterizat în principal prin îndepărtarea substanțelor;

Orizontul iluvial, unde substanțele sunt spălate din orizonturile de deasupra (săruri ușor solubile, carbonați, coloizi, gips etc.).

Mai jos este roca părinte (formatoare de sol). Tipurile de sol se caracterizează printr-o anumită structură a profilului solului, același tip de direcție de formare a solului, intensitatea procesului de formare a solului, proprietăți și compoziția granulometrică. Pe teritoriul Rusiei au fost identificate aproximativ 100 de tipuri de sol. Există mai multe tipuri principale printre ele:

- arcticȘi soluri de tundră, a cărei grosime a acoperirii nu depășește 40 cm. Aceste soluri sunt caracterizate prin îndesarea apei și dezvoltarea proceselor microbiologice anaerobe, sunt comune la periferia nordică a Eurasiei și Americii de Nord, insulele Oceanului Arctic;

- soluri podzolice, în formarea lor, de importanţă predominantă este procesul de formare a podzolului într-un climat temperat umed sub pădurile de conifere din Eurasia şi America de Nord;

- cernoziomuri distribuite în zonele de silvostepă și stepă ale Eurasiei, formate într-un climat arid și continentalitate în creștere, se caracterizează printr-o cantitate mare de humus (> 10%) și reprezintă tipul de sol cel mai fertil;

- solurile de castani caracterizată printr-un conținut scăzut de humus (< 4%), формируются в засушливых и экстраконтинентальных условиях сухих степей, широко используются в земледелии, так как обладают плодородием и содержат достаточное количество элементов питания;

- solurile cenușii-brunȘi serozems tipic pentru deșerturile interioare plate din zona temperată, deșerturile subtropicale din zona temperată, deșerturile subtropicale din Asia și America de Nord, se dezvoltă într-un climat continental uscat și se caracterizează prin salinitate ridicată și conținut scăzut de humus (până la 1,0 - 1,5%); fertilitate scăzută și potrivite agriculturii numai în condiții de irigare;

- soluri rosiiȘi zheltozems format într-un climat subtropical sub pădurile subtropicale umede, frecvente în Asia de Sud-Est, pe coasta Mării Negre și Caspice, acest tip de sol de uz agricol necesită aplicarea de îngrășăminte minerale și protecția solului împotriva eroziunii;

- soluri hidromorfe se formează sub influența umidității atmosferice a apelor de suprafață și subterane; sunt comune în zonele de pădure, stepă și deșert. Acestea includ soluri mlăștinoase și sărate.

Principalele proprietăți chimice și fizice care caracterizează fertilitatea solului sunt:

Indicatori ai proprietăților fizice ale solului - densitatea, agregarea, capacitatea de umiditate a câmpului, permeabilitatea apei, aerarea;

Structura morfologică a profilului solului este grosimea orizontului arabil și profilul humusului în general;

Proprietățile fizico-chimice ale solurilor - reacția solului, capacitatea de absorbție, compoziția cationilor schimbabili, gradul de saturație cu baze, nivelul substanțelor toxice - forme mobile de aluminiu și mangan, indicatori de regim de sare. Poluarea chimică a solurilor duce la degradarea solului și a stratului de vegetație și la scăderea fertilităţii solului.

soluție de sol este o soluție de substanțe chimice în apă, care este în echilibru cu fazele solide și gazoase ale solului și umple spațiul porilor acestuia. Poate fi considerată ca o fază lichidă omogenă având o compoziție variabilă. Compoziția soluției de sol depinde de interacțiunea acesteia cu fazele solide ca urmare a proceselor de precipitare-dizolvare, sorbție-desorbție, schimb de ioni, formare complexă, dizolvare a gazelor din aer din sol, descompunere a reziduurilor animale și vegetale.

Caracteristicile cantitative ale compoziției și proprietățile soluției solului sunt tăria ionică, mineralizarea, conductivitatea electrică, potențialul redox, aciditatea titrabilă (alcalinitatea), activitatea și concentrația ionilor și pH-ul. Elementele chimice pot fi prezente în soluția solului sub formă de ioni liberi, acvacomplexuri, hidroxocomplexe, complexe cu liganzi organici și anorganici, sub formă de perechi de ioni și alți asociați. Soluțiile de sol de diferite tipuri de soluri au o compoziție anioică carbonatată, bicarbonatată, sulfatată sau clorură cu predominanța cationilor Ca, Mg, K, Na. În funcție de gradul de mineralizare, care se găsește ca sumă a sărurilor uscate după evaporarea soluției de sol (în mg/l), solurile se clasifică în proaspete, salmastre și saline (Tabelul 9.2).

Tabelul 9.2. Clasificarea apelor naturale (solutii de sol) in functie de mineralizarea acestora

Potrivit lui O.A. Alekin		Conform GOST STTSV 5184-85 „Calitatea apei. Termeni și definiții"
Mineralizare, %	Clasa de apă	Mineralizare, %	Clasa de apă
	salmastru		salmastru

O caracteristică importantă a soluției solului este aciditatea reală, care se caracterizează prin doi indicatori: activitatea ionilor H + (gradul de aciditate) și conținutul de componente acide (cantitatea de aciditate). Valoarea pH-ului soluției de sol este afectată de acizi organici liberi: acizi tartric, formic, butiric, cinamic, acetic, fulvic și alții. Dintre acizii minerali, de mare importanță are acidul carbonic, a cărui cantitate este afectată de dizolvarea CO 2 în soluția de sol.

Doar datorită CO 2 pH-ul soluției poate fi redus la 4 - 5,6. În funcție de nivelul de aciditate real, solurile sunt clasificate în:

pH puternic acid=3-4; pH usor alcalin=7-8;

pH acid=4-5; pH alcalin=8-9;

pH ușor acid=5-6; puternic alcalin pH=9-11.

pH neutru=7;

Excesul de aciditate este toxic pentru multe plante. O scădere a pH-ului soluției de sol determină o creștere a mobilității ionilor de aluminiu, mangan, fier, cupru și zinc, ceea ce determină o scădere a activității enzimatice și o deteriorare a proprietăților protoplasmei plantelor și duce la deteriorarea plantei. sistemul rădăcină.

Proprietățile de schimb ionic ale solului sunt asociate cu procesul de schimb echivalent de cationi și anioni în complexul absorbant al solului al soluției care interacționează cu fazele solide ale solului. Partea principală a anionilor schimbabili se găsește în solurile de pe suprafața hidroxidilor de fier și aluminiu, care au o sarcină pozitivă în condiții acide. Anionii Cl-, NO3-, SeO4-, MoO42-, HMoO4- pot fi prezenți sub formă de schimb în sol. Ionii de fosfat, arsenat și sulfat schimbabili pot fi conținuti în sol în cantități mici, deoarece acești anioni sunt absorbiți puternic de unele componente ale fazelor solide ale solului și nu sunt mutați în soluție atunci când sunt expuși la alți anioni. Absorbția anionilor de către sol în condiții nefavorabile poate duce la acumularea unui număr de substanțe toxice. Cationii schimbabili sunt la pozițiile de schimb ale mineralelor argiloase și materiei organice, compoziția lor depinde de tipul de sol. În solurile tundră, podzolice, brune de pădure, krasnozems și zheltozems, acești cationi sunt dominați de ioni Al 3+ , Al(OH) 2+ , Al(OH) 2 + și H +. În cernoziomuri, solurile de castan și solurile cenușii, procesele metabolice sunt reprezentate în principal de ioni de Ca 2+ și Mg 2+, iar în solurile saline - tot de ioni de Na +. În toate solurile, printre cationii schimbabili, există întotdeauna o cantitate mică de ioni K +. Unele metale grele (Zn 2+ , Pb 2+ , Cd 2+ etc.) pot fi prezente în sol ca cationi de schimb.

Pentru îmbunătățirea solului pentru producția agricolă se realizează un sistem de măsuri numit ameliorare. Recuperarea terenurilor include: drenaj, irigații, cultivarea terenurilor pustie, terenuri abandonate și mlaștini. Ca urmare a reabilitării terenurilor, în special s-au pierdut multe zone umede, ceea ce a contribuit la procesul de dispariție a speciilor. Desfășurarea activităților de recuperare radicală duce adesea la o ciocnire de interese între agricultură și conservarea naturii. Decizia de a efectua reabilitarea terenurilor ar trebui luată numai după compilarea unei justificări de mediu cuprinzătoare și compararea beneficiilor pe termen scurt cu costurile economice pe termen lung și daunele mediului. Recuperarea terenurilor este însoțită de așa-numita salinizare secundară a solului, care apare ca urmare a modificărilor artificiale ale regimului apă-sare, cel mai adesea cu irigații necorespunzătoare, mai rar cu pășunat nemoderat în pajiști, cu control necorespunzător al inundațiilor, drenaj necorespunzătoare a teritoriul etc. Salinizarea este acumularea de săruri ușor solubile în sol. În condiții naturale, apare din cauza precipitațiilor de săruri din apele subterane sărate sau în legătură cu aprovizionarea eoliană cu săruri din mări, oceane și din zonele în care lacurile sărate sunt răspândite. În zonele irigate, apa de irigare și precipitarea sărurilor în coloana solului din apele subterane mineralizate, al căror nivel crește adesea în timpul irigațiilor, pot fi o sursă importantă de săruri. Cu un drenaj insuficient, salinizarea secundară poate avea consecințe catastrofale, întrucât vaste suprafețe de teren devin improprii pentru agricultură din cauza acumulării mari de săruri în sol, însoțită de poluarea solului cu metale grele, pesticide, erbicide, nitrați și compuși ai borului.

Pesticidele sunt substanțe chimice folosite pentru a ucide anumite organisme dăunătoare. În funcție de direcția de utilizare, acestea sunt împărțite în mai multe grupuri.

1. Erbicide (diuron, simazină, atrazină, monouron etc.) folosite pentru combaterea buruienilor.

2. Algicide (sulfat de cupru și complexele acestuia cu alcanoamine, acroleină și derivații săi) - pentru combaterea algelor și a altor vegetații acvatice.

3. Arboricide (kayafenon, kusagard, phaneron, THAN, trisben, lontrel etc.) - pentru distrugerea vegetației nedorite de arbori și arbuști.

4. Fungicide (cineb, captan, phthalan, dodin, chlorthalonil, benomyl, carboxin) - pentru combaterea bolilor fungice ale plantelor.

5. Bactericide (săruri de cupru, streptomicina, bronopol, 2-triclormetil-6-cloropiridină etc.) - pentru combaterea bacteriilor și a bolilor bacteriene.

6. Insecticide (DDT, lindan, dilrin, aldrin, chlorophos, diphos, karbofos etc.) - pentru combaterea insectelor dăunătoare.

7. Acaricide (bromopropilat, dicofol, dinobuton, DNOC, tetradifon) - pentru combaterea capuselor.

8. Zoocide (rodenticide, raticide, avicide, ihtiocide) - pentru combaterea vertebratelor dăunătoare - rozătoare (șoareci și șobolani), păsări și pești buruieni.

9. Limacide (metaldehidă, metiocarb, trifenmorf, niclozamidă) - pentru combaterea crustaceelor.

10. Nematocide (DD, DDB, trapex, carbation, thiazon) - pentru combaterea viermilor rotunzi.

11. Aficide - pentru combaterea afidelor.

Pesticidele includ și mijloace chimice de stimulare și inhibare a creșterii plantelor, preparate pentru îndepărtarea frunzelor (defolianți) și uscarea plantelor (desicante).

De fapt, pesticidele (ingredientele active) sunt substanțe naturale sau cel mai adesea sintetice care sunt folosite nu sub formă pură, ci sub formă de diferite combinații cu diluanți și agenți tensioactivi. Sunt cunoscute câteva mii de substanțe active, sunt utilizate în mod constant aproximativ 500. Gama lor este actualizată constant, ceea ce este asociat cu necesitatea de a crea pesticide mai eficiente și mai sigure pentru oameni și mediu, precum și dezvoltarea rezistenței la insecte, acarieni, ciuperci și bacterii cu utilizarea prelungită a acelorași sau pesticide.

Principalele caracteristici ale pesticidelor sunt activitatea în raport cu organismele țintă, selectivitatea acțiunii, siguranța pentru oameni și mediu. Activitatea pesticidelor depinde de capacitatea lor de a pătrunde în organism, de a se deplasa în el la locul de acțiune și de a suprima procesele vitale. Selectivitatea depinde de diferențele dintre procesele biochimice, enzime și substraturi în organisme de diferite specii, precum și de dozele utilizate. Siguranța ecologică a pesticidelor este asociată cu selectivitatea și capacitatea lor de a persista o perioadă de timp în mediu fără a-și pierde activitatea biologică. Multe pesticide sunt toxice pentru oameni și animalele cu sânge cald.

Compușii chimici utilizați ca pesticide aparțin următoarelor clase: compuși organofosforici, hidrocarburi clorurate, carbamați, acizi clorofenolici, derivați de uree, amide ale acizilor carboxilici, nitro- și halofenoli, dinitroaniline, nitrodifenil eteri, acizi haloalifatici și alifatici, acizi carboxilici și acizi alifatici. acizi heterociclici, derivați de aminoacizi, cetone, compuși heterociclici cu cinci și șase atomi, triazine etc.

Utilizarea pesticidelor în agricultură ajută la creșterea productivității și la reducerea pierderilor, cu toate acestea, este asociată cu posibilitatea pătrunderii reziduale a pesticidelor în alimente și pericole pentru mediu. De exemplu, acumularea de pesticide în sol, intrarea lor în apele subterane și de suprafață, încălcarea biocenozelor naturale, efectele nocive asupra sănătății umane și faunei.

Cele mai periculoase sunt pesticidele persistente și metaboliții lor, care se pot acumula și persista în mediul natural până la câteva decenii. În anumite condiții, metaboliții de ordinul doi se formează din metaboliți pesticide, rolul, semnificația și impactul asupra mediului în multe cazuri rămân necunoscute. Consecințele utilizării excesive a pesticidelor pot fi cele mai neașteptate și, cel mai important, imprevizibile din punct de vedere biologic. Prin urmare, se stabilește un control strict asupra sortimentului și tehnicii de utilizare a pesticidelor.

Pesticidele afectează diverse componente ale sistemelor naturale: reduc productivitatea biologică a fitocenozelor, diversitatea speciilor din lumea animală, reduc numărul de insecte și păsări benefice și, în cele din urmă, reprezintă un pericol pentru oameni. Se estimează că 98% dintre insecticide și fungicide, 60 - 95% dintre erbicide nu ajung la obiectele de suprimare, ci intră în aer și apă. Zoocidele creează un mediu lipsit de viață în sol.

Pesticidele care conțin clor (DDT, hexacloran, dioxină, dibenzfuran etc.) se disting nu numai prin toxicitate ridicată, ci și prin activitatea biologică extremă și capacitatea de a se acumula în diferite părți ale lanțului alimentar (Tabelul 9.3). Chiar și în urme, pesticidele suprimă sistemul imunitar al organismului, crescând astfel susceptibilitatea acestuia la boli infecțioase. În concentrații mai mari, aceste substanțe au un efect mutagen și cancerigen asupra organismului uman. Prin urmare, în ultimii ani, pesticidele cu rate reduse de consum (5-50 g/ha) au găsit cea mai mare utilizare, iar feromonii sintetici siguri și alte metode biologice de protecție s-au răspândit.

Tabelul 9.3. Îmbunătățirea biologică a DDT (conform P. Revell, Ch. Revell, 1995)

Producția mondială de pesticide este de aproximativ 5 milioane de tone. Creșterea utilizării pesticidelor se datorează faptului că metodele alternative de protecție a plantelor mai sigure pentru mediu nu sunt bine dezvoltate, mai ales în domeniul combaterii buruienilor. Toate acestea determină relevanța deosebită a unui studiu și prognoză detaliată și cuprinzătoare a tuturor tipurilor de schimbări care au loc în biosferă sub influența acestor substanțe. Este necesar să se elaboreze măsuri eficiente de prevenire a consecințelor nedorite ale chimizării intensive, sau de a gestiona funcționarea ecosistemelor în condiții de poluare.

Pentru a crește randamentul plantelor cultivate, în sol se introduc substanțe anorganice și organice numite îngrășăminte. În biocenoza naturală domină circulația naturală a substanțelor: substanțele minerale preluate de plante din sol, după moartea plantelor, revin din nou la acesta. Dacă, ca urmare a înstrăinării culturii pentru consum propriu sau pentru vânzare, sistemul este perturbat, devine necesară utilizarea îngrășămintelor.

Îngrășămintele se împart în minerale, extrase din intestine, sau compuși chimici obținuți industrial care conțin principalii nutrienți (azot, fosfor, potasiu) și oligoelemente importante pentru viață (cupru, bor, mangan etc.), precum și componente organice ( humus, gunoi de grajd, turba, excremente de pasari, composturi etc.), contribuind la dezvoltarea microflorei benefice a solului si la cresterea fertilitatii acestuia.

Cu toate acestea, îngrășămintele sunt adesea aplicate în cantități care nu sunt echilibrate cu consumul de către plantele agricole, astfel încât acestea devin surse puternice de poluare a solurilor, a produselor agricole, a apelor subterane ale solului, precum și a rezervoarelor naturale, a râurilor și a atmosferei. Utilizarea îngrășămintelor minerale în exces poate avea următoarele consecințe negative:

Modificări ale proprietăților solului în timpul fertilizării pe termen lung;

Introducerea unor cantități mari de îngrășăminte cu azot duce la contaminarea solurilor, a produselor agricole și a apelor dulci cu nitrați, iar atmosfera cu oxizi de azot. Toate cele de mai sus se aplică și îngrășămintelor cu fosfat;

Îngrășămintele minerale servesc ca sursă de poluare a solului cu metale grele. Îngrășămintele cu fosfat sunt cele mai contaminate cu metale grele. În plus, îngrășămintele fosfatice sunt o sursă de poluare cu alte elemente toxice – fluor, arsen, radionuclizi naturali (uraniu, toriu, radiu). O cantitate semnificativă de metale grele pătrunde în sol cu ​​îngrășăminte organice (turbă, gunoi de grajd), datorită dozelor mari (comparativ cu cele minerale) de aplicare.

Suprafertilizarea are ca rezultat niveluri ridicate de nitrați în apa potabilă și în unele culturi (legume rădăcinoase și cu frunze). Prin ei înșiși, nitrații sunt relativ netoxici. Cu toate acestea, bacteriile care trăiesc în corpul uman le pot transforma în nitriți mult mai toxici. Acestea din urmă sunt capabile să reacționeze în stomac cu amine (de exemplu, din brânză), formând nitrozamine foarte cancerigene. Al doilea pericol al dozelor mari de nitriți este asociat cu dezvoltarea cianozei (methemoglobinemie la sugari sau cianoză) la sugari și copii mici. Cantitatea maximă admisibilă (MAC) de nitrați pentru oameni, conform recomandării VAO, nu trebuie să depășească 500 mg N - NO 3 - pe zi. Organizația Mondială a Sănătății (OMS) permite conținutul de nitrați în produse de până la 300 mg la 1 kg de materie primă.

Astfel, implicarea excesivă a compușilor de azot în biosferă este foarte periculoasă. Pentru a reduce consecințele negative, se recomandă utilizarea în comun a îngrășămintelor organice și minerale (cu o scădere a ratei de îngrășăminte minerale și o creștere a proporției de îngrășăminte organice). Este necesar să se interzică aplicarea îngrășămintelor pe zăpadă, din aeronave și aruncarea deșeurilor animale în mediu. Este recomandabil să se dezvolte forme de îngrășăminte cu azot cu o rată scăzută de dizolvare.

Pentru prevenirea poluării solurilor și peisajelor cu diverse elemente, ca urmare a fertilizării, trebuie utilizat un complex de metode agrotehnice, agrosilvicole și hidrotehnice în combinație cu intensificarea mecanismelor naturale de curățare. Aceste metode includ tehnologia agricolă de protecție a câmpului, prelucrarea minimă a solului, îmbunătățirea gamei de substanțe chimice, aplicarea în volum mic și mic de îngrășăminte împreună cu semințe, optimizarea timpului și a dozelor de aplicare. În plus, acest lucru va fi facilitat de crearea sistemelor agroforestiere și de organizarea unui sistem de control chimic asupra compoziției îngrășămintelor minerale, conținutului de metale grele și compuși toxici.



O trăsătură caracteristică a evoluției Pământului este diferențierea materiei, a cărei expresie este structura învelișului planetei noastre. Litosfera, hidrosfera, atmosfera, biosfera formează principalele învelișuri ale Pământului, diferă în compoziția chimică, puterea și starea materiei.

Structura internă a Pământului

Compoziția chimică a Pământului(Fig. 1) este similară cu compoziția altor planete terestre, precum Venus sau Marte.

În general, predomină elemente precum fierul, oxigenul, siliciul, magneziul și nichelul. Conținutul de elemente ușoare este scăzut. Densitatea medie a materiei Pământului este de 5,5 g/cm 3 .

Există foarte puține date fiabile despre structura internă a Pământului. Luați în considerare fig. 2. Înfățișează structura internă a Pământului. Pământul este format din scoarța terestră, mantaua și miezul.

Orez. 1. Compoziția chimică a Pământului

Orez. 2. Structura internă a Pământului

Miez

Miez(Fig. 3) este situat în centrul Pământului, raza sa este de aproximativ 3,5 mii km. Temperatura centrală atinge 10.000 K, adică este mai mare decât temperatura straturilor exterioare ale Soarelui, iar densitatea sa este de 13 g / cm 3 (comparați: apă - 1 g / cm 3). Miezul constă probabil din aliaje de fier și nichel.

Miezul exterior al Pământului are o putere mai mare decât nucleul interior (raza 2200 km) și se află în stare lichidă (topită). Miezul interior este sub o presiune enormă. Substanțele care o compun sunt în stare solidă.

Manta

Manta- geosfera Pământului, care înconjoară nucleul și reprezintă 83% din volumul planetei noastre (vezi Fig. 3). Limita sa inferioară este situată la o adâncime de 2900 km. Mantaua este împărțită într-o parte superioară mai puțin densă și plastică (800-900 km), din care magmă(tradus din greacă înseamnă „unguent gros”; aceasta este substanța topită din interiorul pământului - un amestec de compuși chimici și elemente, inclusiv gaze, într-o stare specială semi-lichidă); iar una inferioară cristalină, de aproximativ 2000 km grosime.

Orez. 3. Structura Pământului: miez, manta și scoarță terestră

Scoarta terestra

Scoarta terestra -învelișul exterior al litosferei (vezi fig. 3). Densitatea sa este de aproximativ două ori mai mică decât densitatea medie a Pământului - 3 g/cm 3 .

Separă scoarța terestră de manta frontiera Mohorovicic(este adesea numită granița Moho), caracterizată printr-o creștere bruscă a vitezelor undelor seismice. A fost instalat în 1909 de un om de știință croat Andrei Mohorovichici (1857- 1936).

Deoarece procesele care au loc în partea superioară a mantalei afectează mișcarea materiei în scoarța terestră, ele sunt combinate sub denumirea generală litosferă(coaja de piatră). Grosimea litosferei variază de la 50 la 200 km.

Sub litosferă se află astenosferă- mai puțin dur și mai puțin vâscos, dar mai mult înveliș de plastic cu o temperatură de 1200 °C. Poate traversa granița Moho, pătrunzând în scoarța terestră. Astenosfera este sursa vulcanismului. Conține buzunare de magmă topită, care este introdusă în scoarța terestră sau turnată pe suprafața pământului.

Compoziția și structura scoarței terestre

În comparație cu mantaua și miezul, scoarța terestră este un strat foarte subțire, dur și fragil. Este compus dintr-o substanță mai ușoară, care conține în prezent aproximativ 90 de elemente chimice naturale. Aceste elemente nu sunt reprezentate în mod egal în scoarța terestră. Șapte elemente - oxigen, aluminiu, fier, calciu, sodiu, potasiu și magneziu - reprezintă 98% din masa scoarței terestre (vezi Figura 5).

Combinații deosebite de elemente chimice formează diverse roci și minerale. Cele mai vechi dintre ele au cel puțin 4,5 miliarde de ani.

Orez. 4. Structura scoartei terestre

Orez. 5. Compoziția scoarței terestre

Mineral este un corp relativ omogen prin compoziția și proprietățile unui corp natural, format atât în ​​adâncime, cât și la suprafața litosferei. Exemple de minerale sunt diamantul, cuarțul, gipsul, talcul etc. (Veți găsi o descriere a proprietăților fizice ale diferitelor minerale în Anexa 2.) Compoziția mineralelor Pământului este prezentată în fig. 6.

Orez. 6. Compoziţia minerală generală a Pământului

Stânci sunt formate din minerale. Ele pot fi compuse din unul sau mai multe minerale.

Roci sedimentare - argilă, calcar, cretă, gresie etc. - formată prin precipitarea unor substanțe în mediul acvatic și pe uscat. Ele zac în straturi. Geologii le numesc pagini din istoria Pământului, deoarece pot afla despre condițiile naturale care au existat pe planeta noastră în vremuri străvechi.

Dintre rocile sedimentare se disting organogene și anorganice (detritale și chemogene).

Organogene rocile se formează ca urmare a acumulării rămășițelor de animale și plante.

Roci clastice se formează ca urmare a intemperiilor, formării produselor de distrugere a rocilor formate anterior cu ajutorul apei, gheții sau vântului (Tabelul 1).

Tabelul 1. Roci clastice în funcție de mărimea fragmentelor

Numele rasei	Dimensiunea dezavantajului (particulelor)
	Peste 50 cm
	5 mm - 1 cm
	1 mm - 5 mm
Nisip și gresie	0,005 mm - 1 mm
	Mai puțin de 0,005 mm

chimiogen rocile se formează ca urmare a sedimentării din apele mărilor și lacurilor a substanțelor dizolvate în ele.

În grosimea scoarței terestre se formează magma roci magmatice(Fig. 7), precum granit și bazalt.

Rocile sedimentare și magmatice, atunci când sunt scufundate la adâncimi mari sub influența presiunii și a temperaturilor ridicate, suferă modificări semnificative, transformându-se în roci metamorfice. Deci, de exemplu, calcarul se transformă în marmură, gresia de cuarț în cuarțit.

În structura scoarței terestre se disting trei straturi: sedimentare, „granit”, „bazalt”.

Stratul sedimentar(vezi Fig. 8) este format în principal din roci sedimentare. Aici predomină argile și șisturi, roci nisipoase, carbonatice și vulcanice sunt larg reprezentate. În stratul sedimentar există depozite de astfel de mineral, precum cărbunele, gazul, petrolul. Toate sunt de origine organică. De exemplu, cărbunele este un produs al transformării plantelor din cele mai vechi timpuri. Grosimea stratului sedimentar variază foarte mult - de la absența completă în unele zone de teren până la 20-25 km în depresiunile adânci.

Orez. 7. Clasificarea rocilor după origine

Stratul „granit”. constă din roci metamorfice și magmatice asemănătoare ca proprietăți cu granitul. Cele mai des întâlnite aici sunt gneisurile, granitele, șisturile cristaline etc. Stratul de granit nu se găsește peste tot, dar pe continente, unde este bine exprimat, grosimea sa maximă poate ajunge la câteva zeci de kilometri.

Stratul „bazalt”. format din roci apropiate de bazalt. Acestea sunt roci magmatice metamorfozate, mai dense decât rocile stratului „granit”.

Grosimea și structura verticală a scoarței terestre sunt diferite. Există mai multe tipuri de scoarță terestră (Fig. 8). După cea mai simplă clasificare, se disting crusta oceanică și cea continentală.

Crusta continentală și cea oceanică sunt diferite ca grosime. Astfel, grosimea maximă a scoarței terestre este observată sub sistemele montane. Este aproximativ 70 km. Sub câmpie, grosimea scoarței terestre este de 30-40 km, iar sub oceane este cea mai subțire - doar 5-10 km.

Orez. 8. Tipuri de scoarță terestră: 1 - apă; 2 - stratul sedimentar; 3 - intercalarea rocilor sedimentare si bazaltilor; 4, bazalt și roci cristaline ultramafice; 5, strat granit-metamorfic; 6 - strat granulit-mafic; 7 - manta normala; 8 - mantaua decomprimata

Diferența dintre scoarța continentală și cea oceanică în ceea ce privește compoziția rocii se manifestă prin absența unui strat de granit în scoarța oceanică. Da, iar stratul de bazalt al scoarței oceanice este foarte ciudat. În ceea ce privește compoziția rocii, aceasta diferă de stratul analog al scoarței continentale.

Limita pământului și oceanului (marca zero) nu fixează tranziția crustei continentale în cea oceanică. Înlocuirea scoartei continentale cu cea oceanică are loc în ocean aproximativ la o adâncime de 2450 m.

Orez. 9. Structura scoartei continentale și oceanice

Există și tipuri de tranziție ale scoarței terestre - suboceanice și subcontinentale.

Crusta suboceanica situat de-a lungul versanților continentali și de la poalele dealurilor, poate fi găsit în mările marginale și mediteraneene. Este o crustă continentală de până la 15-20 km grosime.

crusta subcontinentală situate, de exemplu, pe arcurile insulelor vulcanice.

Pe baza materialelor sondaj seismic - viteza undelor seismice - obținem date despre structura profundă a scoarței terestre. Astfel, fântâna superadâncă Kola, care a permis pentru prima dată să se vadă mostre de rocă de la o adâncime de peste 12 km, a adus o mulțime de lucruri neașteptate. S-a presupus că la o adâncime de 7 km ar trebui să înceapă un strat de „bazalt”. În realitate, însă, nu a fost descoperit, iar gneisurile au predominat printre roci.

Modificarea temperaturii scoarței terestre cu adâncimea. Stratul de suprafață al scoarței terestre are o temperatură determinată de căldura solară. Acest stratul heliometric(din grecescul Helio - Soarele), se confruntă cu fluctuații sezoniere de temperatură. Grosimea medie a acestuia este de aproximativ 30 m.

Mai jos este un strat și mai subțire, a cărui caracteristică este o temperatură constantă corespunzătoare temperaturii medii anuale a locului de observare. Adâncimea acestui strat crește în climatul continental.

Și mai adânc în scoarța terestră se distinge un strat geotermal, a cărui temperatură este determinată de căldura internă a Pământului și crește odată cu adâncimea.

Creșterea temperaturii se produce în principal din cauza dezintegrarii elementelor radioactive care alcătuiesc rocile, în principal radiu și uraniu.

Mărimea creșterii temperaturii rocilor cu adâncime se numește gradient geotermal. Acesta variază într-un interval destul de larg - de la 0,1 la 0,01 ° C / m - și depinde de compoziția rocilor, de condițiile de apariție a acestora și de o serie de alți factori. Sub oceane, temperatura crește mai repede cu adâncimea decât pe continente. În medie, la fiecare 100 m de adâncime se încălzește cu 3 °C.

Se numește inversul gradientului geotermic pas geotermal. Se măsoară în m/°C.

Căldura scoarței terestre este o sursă importantă de energie.

Partea scoarței terestre care se extinde până la adâncimile disponibile pentru formele de studiu geologic măruntaiele pământului. Intestinele Pământului necesită o protecție specială și o utilizare rezonabilă.

Scoarța terestră este de mare importanță pentru viața noastră, pentru explorarea planetei noastre.

Acest concept este strâns legat de altele care caracterizează procesele care au loc în interiorul și pe suprafața Pământului.

Ce este scoarța terestră și unde se află

Pământul are o înveliș integrală și continuă, care include: scoarța terestră, troposfera și stratosfera, care sunt partea inferioară a atmosferei, hidrosferei, biosferei și antroposferei.

Ei interacționează strâns, pătrunzând unul în celălalt și schimbând constant energie și materie. Se obișnuiește să se numească scoarța terestră partea exterioară a litosferei - învelișul solid al planetei. Cea mai mare parte a părții sale exterioare este acoperită de hidrosferă. Restul, o parte mai mică, este afectată de atmosferă.

Sub scoarța terestră se află o manta mai densă și mai refractară. Ele sunt separate de o graniță condiționată, numită după omul de știință croat Mohorovich. Caracteristica sa este o creștere bruscă a vitezei vibrațiilor seismice.

Sunt folosite diferite metode științifice pentru a obține o perspectivă asupra scoarței terestre. Cu toate acestea, obținerea unor informații specifice este posibilă numai prin forarea la o adâncime mai mare.

Unul dintre obiectivele unui astfel de studiu a fost stabilirea naturii graniței dintre scoarța continentală superioară și inferioară. S-au discutat posibilitățile de pătrundere în mantaua superioară cu ajutorul capsulelor autoîncălzite din metale refractare.

Structura scoarței terestre

Sub continente se disting straturile sale sedimentare, de granit și bazalt, a căror grosime în total este de până la 80 km. Rocile, numite roci sedimentare, s-au format ca urmare a depunerii de substante pe uscat si in apa. Sunt predominant în straturi.

• lut
• șisturi
• gresii
• roci carbonatice
• roci de origine vulcanică
• cărbune și alte roci.

Stratul sedimentar ajută la a afla mai multe despre condițiile naturale de pe pământ care au existat pe planetă în timpuri imemoriale. Un astfel de strat poate avea o grosime diferită. În unele locuri poate să nu existe deloc, în altele, mai ales în depresiuni mari, poate fi de 20-25 km.

Temperatura scoarței terestre

O sursă importantă de energie pentru locuitorii Pământului este căldura scoarței sale. Temperatura crește pe măsură ce intri mai adânc în ea. Stratul de 30 de metri cel mai apropiat de suprafață, numit stratul heliometric, este asociat cu căldura soarelui și fluctuează în funcție de anotimp.

În următorul strat, mai subțire, care crește în climatele continentale, temperatura este constantă și corespunde indicatorilor unui anumit loc de măsurare. În stratul geotermal al crustei, temperatura este legată de căldura internă a planetei și crește pe măsură ce intri mai adânc în ea. Este diferit în diferite locuri și depinde de compoziția elementelor, de adâncimea și de condițiile de amplasare a acestora.

Se crede că temperatura crește în medie cu trei grade pe măsură ce se adâncește la fiecare 100 de metri. Spre deosebire de partea continentală, temperatura de sub oceane crește mai rapid. După litosferă, există o carcasă de plastic la temperatură ridicată, a cărei temperatură este de 1200 de grade. Se numește astenosferă. Are locuri cu magmă topită.

Pătrunzând în scoarța terestră, astenosfera poate revărsa magma topită, provocând fenomene vulcanice.

Caracteristicile scoarței terestre

Scoarța terestră are o masă mai mică de jumătate de procent din masa totală a planetei. Este învelișul exterior al stratului de piatră în care are loc mișcarea materiei. Acest strat, care are o densitate jumătate din cea a Pământului. Grosimea sa variază între 50-200 km.

Unicitatea scoarței terestre este că poate fi de tip continental și oceanic. Scoarta continentală are trei straturi, al cărora superior este format din roci sedimentare. Crusta oceanică este relativ tânără și grosimea ei variază puțin. Se formează datorită substanțelor mantalei din crestele oceanice.

fotografie caracteristică a scoarței terestre

Grosimea scoartei de sub oceane este de 5-10 km. Caracteristica sa este în mișcări constante orizontale și oscilatorii. Cea mai mare parte a crustei este bazalt.

Partea exterioară a scoarței terestre este învelișul dur al planetei. Structura sa se remarcă prin prezența unor zone mobile și platforme relativ stabile. Plăcile litosferice se mișcă unele față de altele. Mișcarea acestor plăci poate provoca cutremure și alte cataclisme. Regularitățile unor astfel de mișcări sunt studiate de știința tectonică.

Funcțiile scoarței terestre

Principalele funcții ale scoarței terestre sunt:

• resursă;
• geofizic;
• geochimic.

Prima dintre ele indică prezența potențialului de resurse al Pământului. Este în primul rând un ansamblu de rezerve minerale situate în litosferă. În plus, funcția de resurse include o serie de factori de mediu care asigură viața oamenilor și a altor obiecte biologice. Una dintre ele este tendința de a forma un deficit de suprafață tare.

nu poți face asta. salvează-ne fotografia pământului

Efectele termice, de zgomot și radiații realizează funcția geofizică. De exemplu, există o problemă a fondului de radiații naturale, care este în general sigur pe suprafața pământului. Cu toate acestea, în țări precum Brazilia și India, acesta poate fi de sute de ori mai mare decât cel permis. Se crede că sursa sa este radonul și produsele sale de degradare, precum și unele tipuri de activitate umană.

Funcția geochimică este asociată cu probleme de poluare chimică dăunătoare oamenilor și altor reprezentanți ai lumii animale. În litosferă intră diferite substanțe cu proprietăți toxice, cancerigene și mutagene.

Sunt în siguranță atunci când se află în intestinele planetei. Zincul, plumbul, mercurul, cadmiul și alte metale grele extrase din acestea pot fi foarte periculoase. În formă solidă, lichidă și gazoasă procesată, ele intră în mediu.

Din ce este formată scoarța terestră?

În comparație cu mantaua și miezul, scoarța terestră este fragilă, dură și subțire. Este format dintr-o substanță relativ ușoară, care include aproximativ 90 de elemente naturale în compoziția sa. Se găsesc în diferite locuri ale litosferei și cu grade diferite de concentrare.

Principalele sunt: ​​oxigen siliciu aluminiu, fier, potasiu, calciu, sodiu magneziu. 98% din scoarța terestră este formată din ele. Inclusiv aproximativ jumătate este oxigen, mai mult de un sfert - siliciu. Datorită combinațiilor lor se formează minerale precum diamantul, ghipsul, cuarțul etc.. Mai multe minerale pot forma o rocă.

• O fântână ultra-adâncă de pe Peninsula Kola a făcut posibilă cunoașterea probelor de minerale de la o adâncime de 12 km, unde au fost găsite roci asemănătoare granitelor și șisturii.
• Cea mai mare grosime a scoarței (aproximativ 70 km) a fost dezvăluită sub sistemele montane. Sub zonele plate este de 30-40 km, iar sub oceane - doar 5-10 km.
• O parte semnificativă a crustei formează un strat superior străvechi de densitate scăzută, constând în principal din granite și șisturi.
• Structura scoarței terestre seamănă cu scoarța multor planete, inclusiv cele de pe Lună și sateliții lor.