Реферат на тему «Химические элементы в биосфере»

К настоящему времени сложился целый комплекс научных дисциплин, объектом изучения которых являются химические процессы в окружающей среде или иначе — химия окружающей среды. В широком понимании химия окружающей среды включает в себя предметы геохимии, гидрохимии, химии почв и химии природных соединений биологического происхождения. Временные пределы процессов, изучаемых химией окружающей среды, составляют от долей минуты до нескольких столетий, в отличие от геохимии, охватывающей, как правило, целые геологические эпохи.

Введение
1. Происхождение и эволюция Вселенной
2. Происхождение и эволюция Земли
3. Образование земной коры и атмосфера
4. Образование гидросферы
Заключение
Список использованных источников
Глоссарий

Введение

К настоящему времени сложился целый комплекс научных дисциплин, объектом изучения которых являются химические процессы в окружающей среде или иначе — химия окружающей среды. В широком понимании химия окружающей среды включает в себя предметы геохимии, гидрохимии, химии почв и химии природных соединений биологического происхождения. Временные пределы процессов, изучаемых химией окружающей среды, составляют от долей минуты до нескольких столетий, в отличие от геохимии, охватывающей, как правило, целые геологические эпохи.

Данная тема на сегодняшний день является наиболее актуальной, т. к. сейчас почти ни у кого не остается сомнений не только в потенциальных, но и в реальных возможностях человечества вызвать необратимую деградацию самой крупной из известных нам экосистем — биосферы Земли. Последствия такого рода катастрофического явления, если оно произойдет, обесценят абсолютно все достижения человечества и, вполне вероятно, сделают невозможным его дальнейшее существование. Если задуматься о сути происходящих и прогнозируемых процессов, будь то изменение климата, окислительного потенциала атмосферы, состояния озоносферы или уменьшение био разнообразия и продуктивности морской и континентальной биоты, то окажется, что в основе их лежит нарушение эволюционно сформировавшихся химических равновесий в окружающей среде.

Целью реферата: является исследование химических элементов в биосфере.

В соответствии с поставленной целью, в реферате решаются следующие задачи:

  1. Изучить происхождение и эволюцию Вселенной.
  2. Исследовать происхождение и эволюцию Земли.
  3. Рассмотреть процесс образование земной коры и атмосферы.
  4. Рассмотреть процесс образование гидросферы.

1. Происхождение и эволюция Вселенной

Величие и многообразие окружающего мира способно поразить любое воображение. Все объекты и предметы, окружающие человека, другие люди, различные виды растений и животных, частицы, которые можно увидеть только с помощью микроскопа, а также непостижимые звездные скопления: все они объединены понятием «Вселенная».

Теории возникновения Вселенной разрабатывались человеком издавна. Несмотря на отсутствие даже начального понятия о религии или науке, в пытливых умах древних людей возникали вопросы о принципах мироустройства и о том, каково положение человека в том пространстве, которое его окружает. Сколько существует теорий возникновения Вселенной сегодня, сложно и сосчитать, некоторые из них изучаются передовыми учеными с мировыми именами, другие – откровенно фантастические.

Современная космология — наука о структуре и развитии Вселенной — рассматривает вопрос о ее происхождении как одну из интереснейших и до сих пор недостаточно изученных загадок. Природа процессов, способствовавших возникновению звезд, галактик, солнечных систем и планет, их развитие, источник появления Вселенной, а также ее размеры и границы: все это лишь краткий перечень изучаемых современными учеными вопросов.

Поиски ответов на основополагающую загадку об образовании мира привели к тому, что сегодня существуют различные теории возникновения, существования, развития Вселенной. Волнение специалистов, ищущих ответы, строящих и проверяющих гипотезы, оправдано, ведь достоверная теория рождения Вселенной раскроет для всего человечества вероятность существования жизни в других системах и планетах.

Теории возникновения Вселенной имеют характер научных концепций, отдельных гипотез, религиозных учений, философских представлений и мифов. Их все условно разделяют на две основные категории:

1. Теории, в соответствии с которыми Вселенная создана творцом. Иначе говоря, их суть в том, что процесс создания Вселенной был осознанным и одухотворенным действием, проявлением воли высшего разума.

2. Теории возникновения Вселенной, построенные на основе научных факторов. Их постулаты категорически отвергают как существование творца, так и возможность осознанного создания мира. Такие гипотезы зачастую основаны на том, что называется принципом заурядности. Они предполагают вероятность наличия жизни не только на нашей планете, но и на других.

В начале XX века Альбертом Эйнштейном была опубликована собственная модель Вселенной. Согласно его теории относительности, во Вселенной одновременно происходят два противоположных процесса: расширение и сжимание. Однако он соглашался с мнением большинства ученых о стационарности Вселенной, поэтому им было введено понятие космической силы отталкивания. Ее воздействие призвано уравновешивать притяжение звезд и прекращать процесс движения всех небесных тел для сохранения статичности Вселенной. Модель Вселенной — по Эйнштейну — имеет определенный размер, но границы при этом отсутствуют. Такое сочетание осуществимо только при искривлении пространства таким образом, как это происходит в сфере.

Характеристиками пространства такой модели становятся: 

  1. Трехмерность.
  2. Замыкание самого себя.
  3. Однородность (отсутствие центра и края), в которой равномерно располагаются галактики.

Создатель революционной расширяющейся модели Вселенной, А. А. Фридман (СССР) построил свою теорию на основании уравнений, характеризующих общую теорию относительности. Правда, общепринятым мнением в научном мире того времени была статичность нашего мира, поэтому на его работы не было обращено должного внимания.

Через несколько лет астрономом Эдвином Хабблом было сделано открытие, давшее подтверждение идеям Фридмана. Было обнаружено удаление галактик от находящегося рядом Млечного пути. Вместе с тем неопровержимым стал факт сохранения пропорциональности скорости их движения расстоянию между ними и нашей галактикой.

Это открытие объясняет постоянное «разбегание» звезд и галактик по отношению друг к другу, что приводит к выводу о расширении мироздания.

В конечном счете выводы Фридмана были признаны Эйнштейном, впоследствии он упоминал о заслугах советского ученого как основателя гипотезы о расширении Вселенной.

Нельзя сказать, что существуют противоречия между этой теорией и общей теорией относительности, однако при расширении Вселенной должен был быть изначальный импульс, спровоцировавший разбегание звезд. По аналогии со взрывом, идея получила название «Большой взрыв».

Будет ли расширяться материальный мир вечно, или когда-нибудь его разрастание в объеме замедлится, прекратится вовсе, наподобие того, как мы наблюдаем при взрыве гранаты?

Возможно, вслед за этим эволюция Вселенной прекратится, и заменится этапом «сворачивания», сужения к первоначальной точке. Картина мира, созданная учеными, уже может описать последовательные фазы в разрастании и преображении материи.

Первая эра – адронная – длилась всего одну миллионную часть секунды, но за это время произошел процесс аннигиляции антибарионов и барионов, образовались протоны и нейроны.

Второй и третий этапы эволюции Вселенной – лептонный и фотонный – также длились всего несколько секунд.

В конце второй эры образовалось нейтринное море, а эпоха фотонов завершилась отделением вещества от антивещества (что произошло вследствие аннигиляции позитронов и электронов). Вселенная все расширялась, что привело к понижению плотности энергии частиц и фотонов. Фотонная стадия сменилась звездной, которая продолжается и сейчас. Однако формирование звезд, галактик и групп галактик происходило (да и происходит) неравномерно.

Прошли миллионы лет после Большого Взрыва, пока простейшие частицы превратились в атомы – преимущественно водорода и гелия (эти атомы являются основной составляющей Вселенной), атомы соединились в молекулы, которые вошли в соединения и образовали кристаллы, вещества, минеральные породы. На протяжении звездной эры, которой на данном этапе заканчивается эволюция Вселенной, были сформированы галактики, звездные системы, планеты, зародилась жизнь на нашей Земле.

Можно ли сказать, что «эпический фейерверк» закончился, и мы стоим на остывающих углях среди рассеивающегося дыма?

Ученые пришли к выводу, что эволюция Вселенной продолжается. Завихрения гигантского скопления водорода сплющивают вещество, преображают эти скопления в водовороты. Так рождаются сферические, эллиптические и сплющенные галактики (в зависимости от скорости вращения колоссального – в сто тысяч световых лет – круговорота). К последнему типу галактик принадлежит и наша – Млечный Путь. Внутри галактик под давлением сгустков водорода формируются звезды. Они также проходят длительные стадии эволюции: от раскаленных добела сверхновых до «красных гигантов», «белых карликов» и черных дыр. Те же процессы происходят и с нашим Солнцем, в то время, как Космос продолжает расширяться. 

2. Происхождение и эволюция Земли 

Возникновение основных околоповерхностных компонентов Земли (коры, океанов и атмосферы), эволюция их общего химического состава остаются предметами дискуссий, ведущихся учеными на протяжении почти столетия.

Все эти компоненты состоят из химических элементов, в своем большинстве имеющих стабильные и нестабильные изотопы (одинаковый заряд, но различные атомные массы). Так, для атома углерода существуют изотопы 12С, 13С, 14С. Для некоторых элементов существуют по пять и более изотопов.

Принято считать, что Вселенная возникла в один момент в результате огромного взрыва, обычно называемого Большим взрывом (bigbang). Астрономы до сих пор находят свидетельства этого взрыва, анализируя движения галактик и микроволновое фоновое излучение, происхождение которого приписывают первородной вспышке. Они утверждают, что галактики разбегаются с огромной скоростью, т. е. наша Вселенная продолжает расширяться. Следовательно, по мнению ученых, в какой-то момент времени Вселенная представляла собой сингулярность (бесконечно малый объем и бесконечно большая плотность), но что предшествовало этому, пока неизвестно.

В первые доли секунды после Большого взрыва было образовано ничтожно мало веществ. Минутами позже образовались водород, дейтерий (изотоп водорода) и гелий.

Более тяжелые элементы должны были ждать образования звезд и переработки этих газов внутри них. Такие элементы, как железо, могли возникнуть в ядрах молодых звезд, в то времякак гораздо более тяжелые — в звездах, которые оканчивали свое существование, превращаясь со взрывом в сверхновые. Водород (Н) и гелий (Не), в наибольшем количестве содержащиеся во Вселенной, представляют собой реликты, возникшие на самых ранних стадиях образования элементов. Именно процесс образования звезд определил характерное относительное содержание элементов в космосе.

Содержание элементов определяется как число атомов каждого элемента, приходящееся на 106’ атомов кремния, и откладывается в логарифмическом масштабе:

1. Литий (Li), бериллий (Be) и бор (В) не очень устойчивы внутри звезд, отсюда следует небольшое содержание этих элементов во Вселенной.

2. Углерод (С), азот (N) и кислород (О ) образовались в результате продуктивного циклического процесса в звездах, что привело к их относительно большому содержанию.

3. Кремний (Si) довольно устойчив к фотодиссоциации (разложению светом) в звездах, поэтому он тоже достаточно распространен и доминирует в окружающем нас мире минералов.

Планеты Солнечной системы возникли, по-видимому, из дискообразного облака горячих газов, остатков взрыва сверхновой звезды. Сконденсировавшиеся пары образовали твердые частицы, объединившиеся в небольшие тела (планетезимали), в результате срастания которых появились плотные внутренние планеты (от Меркурия до Марса). Крупные внешние планеты, будучи удаленными от Солнца, состоят из газов меньшей плотности, конденсация которых происходила при гораздо более низких температурах.

Когда масса молодой Земли стала примерно равна современной, она нагрелась в основном за счет радиоактивного распада нестабильных изотопов целого ряда элементов и частично за счет энергии, выделявшейся при столкновениях планетезималей. В результате такого нагрева расплавились железо (Fe) и никель (Ni), а их высокая плотность позволила им погрузитьсяв центр планеты, образовав ядро. Последующее охлаждение способствовало затвердеванию оставшегося материала в виде мантии, состоящей в основном из оливинов [(Mg,Fe)2Si03].

Содержание кремния в коре выше по сравнению с мантией.

Очевидно, что для создания из первородного хаоса Земли задействованы могучие силы природы. Неудивительно, что древние предки сопоставляли их со свершениями Богов. Даже образно невозможно представить происхождение Земли, картинки реальности наверняка превзошли бы самые смелые фантазии. Но по крупицам знаний, собираемым учеными, постепенно выстраивается целостная картина окружающего мира.

3. Образование земной коры и атмосферы 

Земная кора и атмосфера образовались в основном в результате высвобождения веществ из верхней мантии молодой Земли.

В настоящее время формирование океанической коры происходит в срединных хребтах океанов и сопровождается выходом газов и небольших количеств воды. Подобные процессы отвечали, по-видимому, за образование коры и на молодой Земле, за счет которых сформировалась ее оболочка из пород толщиной менее 0,0001% объема всей планеты. Состав этой оболочки, образующей континентальную и океаническую кору, эволюционировал во времени прежде всего за счет возгонки элементов из мантии в результате частичного плавления на глубине примерно 100 км.

В среднем химический состав современной коры показывает, что кислород содержится в ней в наибольшем количестве, сочетаясь в разных видах с кремнием, алюминием и другими элементами с образованием силикатов.

На основании различных свидетельств можно предположить, что летучие элементы выделились (дегазировались) из мантии вследствие извержений вулканов, сопровождавших образование коры. Некоторые из этих газов удержались и образовали атмосферу, когда поверхностные температуры стали достаточно низкими, а гравитационное притяжение достаточно сильным.

По-видимому, первоначально атмосфера состояла из диоксида углерода С02 и азота N2 с некоторым количеством водорода и паров воды. Эволюция в сторону современной кислородной атмосферы началась с появлением жизни.

Аккреция вещества Земли привела к временному его разогреву и легких молекул первичной атмосферы, прежде всего водорода и гелия, рассеянных в космическом пространстве. Последующее понижение температуры в результате сильного излучения тепла привело к образованию твердой коры. Активный вулканизм мешал этому процессу, но в то же время поставлял большие количества газов, из которых образовалась вторичная атмосфера. В ней, кроме Н2, было много других газов, таких, как СН4, NH3 и Н2О.

Наряду с водяными парами уже существовал и древний океан, состоящий из жидкой воды. Углекислоты Н2СО3 было мало, так как ее восстанавливали соединения Fе3+, содержавшиеся в земной коре. Примерно 1 млрд. лет атмосфера была восстановительной, имелись возможности для процессов абиогенного образования и накопления многих соединений.

На восстановительную вторичную атмосферу воздействовали большие потоки энергии: коротковолновое ультрафиолетовое излучение, ионизирующее излучение Солнца (сейчас экранируется озоновым слоем), электрические разряды (грозы, коронные разряды), местные источники тепла вулканического происхождения. В этих условиях мог идти активный химический синтез, при котором из газов вторичной атмосферы через такие промежуточные продукты, как синильная кислота, этилен, этан, формальдегид и мочевина, образовались сначала мономеры, а затем и полимеры.

Ввиду того, что окисления не происходило, водоемы обогащались аминокислотами, пуриновыми и пиримидиновыми основаниями, сахарами, карбоновыми кислотами, липидами. Образовался «первичный бульон». Происходили процессы осаждения, разделения и адсорбции, а на поверхностях минералов (глина, горячая лава) — дальнейшие синтетические процессы.

Это подтверждается результатами анализа древних земных химических ископаемых и их сравнением с внеземным органическим веществом (метеориты), а также многочисленными модельными экспериментами, показавшими, что в смеси газов, воспроизводящей атмосферу, при достаточном притоке энергии действительно происходят процессы синтеза органических веществ. Среди продуктов этого синтеза найдены основные биологически важные соединения, в том числе 14 аминокислот, пурины и пиримидины, сахара, АМФ, АДФ, АТФ, жирные кислоты и порфирины.

По мере возрастающей потери Н2 в космическое пространство создавалась третичная атмосфера, содержащая большие количества N2 (из NH3), СО2 (из вулканических газов и из СН4) и паров воды.

Около 3,5 млрд. лет назад появились хлорофиллоносные организмы, способные осуществлять фотосинтез, т. е. использовать экзогенный источник энергии (солнечную радиацию) для синтеза из углекислого газа, воды и минеральных элементов всех органических веществ, необходимых для жизни.

Эти организмы преобразовывали солнечную энергию в биохимическую.

CO2(г) + H2O(ж) > CH2O(тв) + O2(г)

«Изобретение» фотосинтеза способствовало повышению содержания кислорода в атмосфере и формированию современной, четвертичной атмосферы.

В атмосфере Земли кислород первоначально накапливался путем разложения воды и водяного пара под действием ультрафиолетовых лучей Солнца. Сначала кислород (O2) быстро потреблялся в процессе окисления восстановленных веществ и минералов. Однако наступил момент, когда скорость его поступления (уже преимущественно в процессе фотосинтеза) превысила потребление и О2 начал постепенно накапливаться в атмосфере.

Около 500 млн лет назад количество кислорода в атмосфере было много больше, чем сейчас, но впоследствии в результате интенсивной вулканической деятельности снизилось до современного. Биосфера под смертельной угрозой своего собственного отравляющего побочного продукта была вынуждена приспосабливаться к таким изменениям. Она осуществляла это посредством развития новых типов биогеохимического метаболизма, которые поддерживают разнообразие жизни и на современной Земле.

Предполагают, что жизнь на Земле началась в океанах около 4,2-3,8 млрд. лет назад. Древнейшие из известных ископаемых — бактерии из пород с возрастом около 3,5 млрд. лет. В породах этого возраста имеются свидетельства достаточно развитого обмена веществ, при котором использовалась солнечная энергия для синтеза органического вещества.

Самые ранние из этих реакций, вероятно, были основаны на сере (S), поступающей из вулканических выходов:

CO2(г) + 2H2S > CH2O(тв+ 2S(тв) + H2O(ж)

(органическое вещество)

Содержание углекислого газа (СО2) в четвертичной атмосфере на порядок превышало современный уровень, затем уменьшилось в такой степени, что 500 млн лет назад оно стало заметно ниже современного уровня и достигло его лишь значительно позже.

Постепенно возникла атмосфера современного состава. К тому же кислород в стратосфере претерпел фотохимические реакции, приведшие к образованию озона (О3), защищающего Землю от ультрафиолетового излучения. Этот экран позволил высшим организмам выйти на сушу.

Итак, происхождение атмосферы неразрывно связано с образованием Земли. Эволюция атмосферы происходила (и происходит) под влиянием следующих факторов:

  • аккреции вещества межпланетного пространства;
  • выделения газов при вулканической деятельности;
  • химического взаимодействия газов атмосферы с компонентами гидросферы и литосферы;
  • диссоциации молекул газов, составляющих воздух, под влиянием солнечного ультрафиолетового и космического излучения;
  • биогенных процессов в живом веществе биосферы;
  • антропогенной деятельности.

4. Образование гидросферы

Вода в своих трех состояниях — жидкость, лед и водяные пары — широко распространена на поверхности Земли и занимает объем 1,4 млрд км’!.

Почти более 97 % ее находится в океанах, а большая часть оставшейся образует полярные ледяные шапки и ледники (около 2 %). Континентальные пресные воды составляют менее 1 % общего объема, в основном это подземные воды (глубинные — 0,38 %, поверхностные — 0,30 %, озера — 0,01 %, реки — 0,0001 %, почвенная влага 0,005 %, биосфера — 0,00004 %). Атмосфера содержит сравнительно мало воды (в виде паров 0,001 %). В целом эти резервуары воды называют гидросферой.

Источник воды, приведший к образованию гидросферы, неясен. До 20 % воды, связанной в гидроксильные группы, содержат некоторые метеориты. Другим возможным источником могли быть бомбардирующие Землю кометы, обогащенные водяными парами. В любом случае, когда поверхность Земли остыла до 100 °С, водяные пары, дегазирующиеся из мантии, могли сконденсироваться. Анализ погруженных в воду осадочных пород позволяет предположить, что океаны образовались около 3,8-109  млн лет назад..

Незначительное количество водяных паров проникает из атмосферы в космос, поскольку на высоте около 15 км низкие температуры вызывают их конденсацию и выпадение на более низкие уровни. Очень небольшое количество воды дегазируется в настоящее время из мантии. Исходя из этих наблюдений можно предположить, что после основной фазы дегазации общий объем воды на земной поверхности мало изменялся в течение геологического времени.

Круговорот между резервуарами воды в гидросфере называется гидрологическим циклом. Хотя объем водяных паров, содержащихся в атмосфере, мал (около 0,013-106 км3), вода постоянно движется через эти резервуары. Она испаряется с поверхности океанов (0,423-106 км3 Дод) и суши (0,073-106 км3 Дод) и переносится воздушными массами (0,037-106 км3/год). Каждую секунду в него вовлекаются 16,5 млн м3 воды, при этом тратится более 40 млрд МВт солнечной энергии. Быстрый перенос воды в атмосфере обусловливается поступающим солнечным излучением.

Почти все излучение, достигающее коры, идет на испарение жидкой воды и образование атмосферных водяных паров. Энергия, используемая для этого преобразования, которая затем содержится в парах, называется скрытой теплотой испарения.

Круговорот между резервуарами воды на планете:

  • объемы резервуаров, тыс. км3;
  • потоки влаги (испарение, перенос в атмосфере, осадки, речной сток), тыс. км’/ч;
  • пределы возможных изменений уровня, зависящие от таяния или роста ледников, составляют +60 или -140 м.

Большая часть оставшегося излучения поглощается корой, причем эффективность этого процесса уменьшается с увеличением широты, в основном из-за сферической формы Земли. Солнечные лучи нагревают поверхность Земли под углом 90° на экваторе, но с увеличением широты — под все меньшими углами.

Как видно из рисунка, равные количества энергии А и В приходятся на большие пространства в высоких широтах, что приводит к уменьшению интенсивности облучения. На нижней части рисунка — поперечные сечения лучей Солнца, попадающих на поверхность Земли.

Изменение с широтой количества поступающего излучения не сбалансировано обратным излучением с поверхности Земли, таким образом, результатом является общий радиационный дисбаланс. Однако полюса не становятся холоднее, а экватор — теплее, поскольку в направлении полюсов тепло перемещается вместе с теплыми океаническими течениями и массами воздуха, нагретыми за счет процессов испарения воды.

Итак, что такое гидросфера и как она важна, знает, пожалуй, каждый человек, но не многие задумываются о том, с какой катастрофической скоростью происходит загрязнение вод. Если бы каждый приложил усилия для сохранения чистой воды, катастрофа бы не была такой масштабной. Гидросфера земли уже никогда не восстановится полностью, но человечеству под силу сделать так, чтобы нынешние запасы не оказались загрязненными.

Знания в области химии окружающей среды могут и должны стать фактором, стимулирующим сознательную, целеустремленную и конструктивную деятельность мирового сообщества по гармонизации и регулированию его отношений с Природой.

Заключение

Величие и многообразие окружающего мира способно поразить любое воображение. Все объекты и предметы, окружающие человека, другие люди, различные виды растений и животных, частицы, которые можно увидеть только с помощью микроскопа, а также непостижимые звездные скопления: все они объединены понятием «Вселенная».

Ученые пришли к выводу, что эволюция Вселенной продолжается. Завихрения гигантского скопления водорода сплющивают вещество, преображают эти скопления в водовороты. Так рождаются сферические, эллиптические и сплющенные галактики (в зависимости от скорости вращения колоссального – в сто тысяч световых лет – круговорота). К последнему типу галактик принадлежит и наша – Млечный Путь. Внутри галактик под давлением сгустков водорода формируются звезды. Они также проходят длительные стадии эволюции: от раскаленных добела сверхновых до «красных гигантов», «белых карликов» и черных дыр. Те же процессы происходят и с нашим Солнцем, в то время, как Космос продолжает расширяться.

Возникновение основных околоповерхностных компонентов Земли (коры, океанов и атмосферы), эволюция их общего химического состава остаются предметами дискуссий, ведущихся учеными на протяжении почти столетия.

Очевидно, что для создания из первородного хаоса Земли задействованы могучие силы природы. Неудивительно, что древние предки сопоставляли их со свершениями Богов. Даже образно невозможно представить происхождение Земли, картинки реальности наверняка превзошли бы самые смелые фантазии. Но по крупицам знаний, собираемым учеными, постепенно выстраивается целостная картина окружающего мира.

Земная кора и атмосфера образовались в основном в результате высвобождения веществ из верхней мантии молодой Земли.

В настоящее время формирование океанической коры происходит в срединных хребтах океанов и сопровождается выходом газов и небольших количеств воды. Подобные процессы отвечали, по-видимому, за образование коры и на молодой Земле, за счет которых сформировалась ее оболочка из пород толщиной менее 0,0001% объема всей планеты. Состав этой оболочки, образующей континентальную и океаническую кору, эволюционировал во времени прежде всего за счет возгонки элементов из мантии в результате частичного плавления на глубине примерно 100 км.

Итак, происхождение атмосферы неразрывно связано с образованием Земли.

Эволюция атмосферы происходила (и происходит) под влиянием следующих факторов:

  • аккреции вещества межпланетного пространства;
  • выделения газов при вулканической деятельности;
  • химического взаимодействия газов атмосферы с компонентами гидросферы и литосферы;
  • диссоциации молекул газов, составляющих воздух, под влиянием солнечного ультрафиолетового и космического излучения;
  • биогенных процессов в живом веществе биосферы;
  • антропогенной деятельности.

Вода в своих трех состояниях — жидкость, лед и водяные пары — широко распространена на поверхности Земли и занимает объем 1,4 млрд км’!. Почти более 97 % ее находится в океанах, а большая часть оставшейся образует полярные ледяные шапки и ледники (около 2 %). Континентальные пресные воды составляют менее 1 % общего объема, в основном это подземные воды (глубинные — 0,38 %, поверхностные — 0,30 %, озера — 0,01 %, реки — 0,0001 %, почвенная влага 0,005 %, биосфера — 0,00004 %). Атмосфера содержит сравнительно мало воды (в виде паров 0,001 %). В целом эти резервуары воды называют гидросферой.

Итак, что такое гидросфера и как она важна, знает, пожалуй, каждый человек, но не многие задумываются о том, с какой катастрофической скоростью происходит загрязнение вод. Если бы каждый приложил усилия для сохранения чистой воды, катастрофа бы не была такой масштабной. Гидросфера земли уже никогда не восстановится полностью, но человечеству под силу сделать так, чтобы нынешние запасы не оказались загрязненными.

Знания в области химии окружающей среды могут и должны стать фактором, стимулирующим сознательную, целеустремленную и конструктивную деятельность мирового сообщества по гармонизации и регулированию его отношений с Природой.

Глоссарий

Атмосфера — слой газа вокруг планеты или её спутника, который удерживается силами гравитации.

Возраст Вселенной — время, прошедшее с момента Большого Взрыва и примерно равно 14,7 миллиарда лет.

Галактика  звёздная система, состоящая из миллиардов звёзд, содержит большое количество пыли и межзвёздных газов.

Геологические процессы — движение геологической среды в физическом времени, обусловленное взаимодействием геологической среды с другими частями среды обитания человека (окружающей среды), а также взаимодействием между элементами самой геологической среды. Различают эндогенные и экзогенные геологические процессы.

Гравитационные процессы — в их возникновении основная роль принадлежит силе тяжести.

Гидросфера — водная оболочка Земли, в состав которой входят океаны и моря, воды суши, а также воды атмосферы.

Гидрологические условия — совокупность признаков, характеризующих физические свойства водных масс: температуру, соленость, плотность, прозрачность, цвет, их пространственно-временную изменчивость и процессы формирования.

Земная кора — верхняя, твердая часть литосферы толщиной от 5 км (под океаном) до 75 км (под материками). Земная кора отделена от нижележащей мантии Земли поверхностью Мохоровича. Различают континентальную и океаническую земную кору, а также ее переходные типы: субконтинентальную и субокеаническую земную кору. Континентальная земная кора состоит из осадочного слоя, «гранитного» слоя и «базальтового» слоя.

Звёздная система — несколько звёзд связанных между собой гравитационными силами, вращающихся по замкнутым орбитам и имеющим общий центр масс.

Карбиды — тугоплавкие твердые вещества, нерастворимы ни в одном  из  известных  растворителей.  Карбиды  бора  и  кремния (В,С  и  Si),  титана,  вольфрама,  циркония  (TiC,  WC,  ZrC) обладают  высокой  твердостью,  жаростойкостью,  химической инертностью.

Комета — небольшое быстро движущееся по сильно вытянутой эллиптической орбите небесное тело. Различают метеоритные и астероидные кометы. Имеют ярко выраженный газовый хвост.

Межзвёздная пыль — большое количество мелких, микроскопических частиц, которые находятся в межзвёздном газе.

Метеорит — небесное тело, которое упало на поверхность крупного небесного объекта из космоса. Преимущественно имеют неправильную форму и очень маленькие размеры (бо́льшая часть сгорает в атмосфере Земли).

Мантия Земли — геосфера, окружающая ядро Земли. С внешней стороны мантия Земли контактирует с земной корой; ее нижняя граница находится на глубине около 2900 км. Мантия составляет 83% объема Земли и около 2/3 ее массы. Различают верхнюю мантию Земли толщиной 800—900 км и нижнюю мантию Земли толщиной около 2000 км.

Минеральное образование  химическое соединение или смесь химических соединений в любом агрегатном состоянии, возникшие в земной коре в результате физико-химических процессов.

Мировой океан — все океаны и моря Земли, ограниченные материками. Выделяют четыре океана: Тихий, Атлантический, Индийский, Северный Ледовитый океан.

Минерал — однородное по составу и строению химическое соединение или самостоятельно существующий химический элемент в твердом агрегатном состоянии, возникшие в земной коре в результате физико-химических процессов.Известны около 3000 видов минералов. Наиболее распространены: силикаты, оксиды и гидроксиды, сульфиды, фосфаты, карбонаты.

Промилле — единица измерения солёности воды (‰). Это тысячная часть целого. Средняя солёность воды в морях и океанах — 35 ‰(35 г на 1 л воды).

Подземная гидросфера —  совокупность всех видов подземных вод. Обычно нижняя граница подземной гидросферы проводится по зоне критических температур, располагающейся на глубине 8-16 км. Подземная гидросфера пронизывает всю литосферу и образует с ней единую гидролитосферу.

Эвапориты — обширная  группа  минералов,  в  число  которых входят  галит  (поваренная  соль),  гипс  и  ангидрит  (сульфаты кальция), сильвин (хлорид калия).

Эндогенные процессы — рельефообразующие процессы, происходящие главным образом в недрах Земли и обусловленные ее внутренней энергией, силой тяжести и силами, возникающими при вращении Земли. Эндогенные процессы проявляются в виде тектонических движений, магматизма, в деятельности грязевых вулканов и др. Эндогенные процессы играют главную роль при образовании крупных форм рельефа.

Ядро галактики — центральная область спиральных и эллиптических галактик. Обладает высокой светимостью. В ядре, как правило, содержится большое количество звёзд, предполагают, что в самом центре находятся сверхмассивные чёрные дыры.

Ядро Земли — центральная геосфера Земли с радиусом около 3470 км. В структуре ядра выделяют внешнее ядро (жидкое) и внутреннее ядро (твердое) с радиусом около 1300 км. Считается, что ядро обладает очень высокой плотностью (10—20 т/куб. м), состоит из железа с небольшими примесями других элементов, температура в центре ядра достигает 5000-6000 °С.

Список использованных источников

1. Хаханина Т. И. Химия окружающей среды: учебное пособие / Т. И. Хаханина. – М.: Высшее образование, 2009. – 127 с.
2. Гипотезы формирования гидросферы. Как появилась вода на Земле?: http://fb.ru/article/277188/gipotezyi-formirovaniya-gidrosferyi-kak-poyavilas-voda-na-zemle
3. Гипотезы происхождения Земли. Происхождение планет: http://fb.ru/article/158460/gipotezyi-proishojdeniya-zemli-proishojdenie-planet
4. Как происходила эволюция Вселенной http://fb.ru/article/51943/kak-proishodila-evolyutsiya-vselennoy
5. Теории возникновения Вселенной. http://fb.ru/article/248476/teorii-vozniknoveniya-vselennoy-skolko-suschestvuet-teoriy-vozniknoveniya-vselennoy-teoriya-bolshogo-vzryiva-vozniknovenie-vselennoy-religioznaya-teoriya-vozniknoveniya-vselennoy
6. Эволюция атмосферы и происхождение жизни. https://studwood.ru/1004565/ekologiya/obrazovanie_zemnoy_kory_atmosfery
7. Структура Вселенной http://refeteka.ru/l-198423.html
8. Экология и охрана природы https://knowledge.allbest.ru/
9. Экология общая, социальная, прикладная — Учебник — Воронков Н. А. – 1999 https://nashol.com
10. Большая энциклопедия Кирилла и Мефодия. https://vellisa.ru
11. Погосян Х. П., Туркетти З. Л. «Атмосфера Земли». М.,1970.http://referat-lib.ru/view/referat-other/261/260456.htm
12. Соколов В. А. «Возникновение жизни на Земле». М.,1959. https://www.portal-slovo.ru
13. Соколов В. А. «Геохимия газов земной коры и атмосферы». М.,1966. http://www.geokniga.org/