Природне середовище.

Навколишнє природне середовище в ширшому розумінні – космічний простір, а в вужчому – біосфера, зовнішня оболонка Землі, яка охоплює частину атмосфери, гідросфери і верхню частину літосфери, що взаємопов’язані складними біогеохімічними циклами міграції речовин і енергії.

Земля – одна з планет Сонячної системи, найбільша з планет земної групи (Меркурій, Венера, Марс, Земля), середній радіус – 6371 км, відстань до Сонця – 150 млн км, маса Землі становить 1/330000 маси Сонця.

Сонце – це найголовніша зірка сонячної системи, температура поверхні близько 6000°С. земля отримує всього одну двомільярдну частину сонячного випромінювання. Цього досить, щоб обігріти Землю та постачати необхідною енергією весь рослинний та тваринний світ.

Атмосфера – це газова оболонка Землі, яка обертається разом з нею.

Дуже своєрідні кліматичні умови в атмосфері. Атмосфера поділяється на шари, в яких з висотою змінюється температура. На висоті 8-10 км температура становить 40-50°С нижче нуля, а на висоті близько 60-70 км знаходиться шар з досить помірною температурою, близькою до 0°С. Причини виникнення цього теплого шару атмосфери пояснюються явищем абсорбції (поглинання) молекулами озону і кисню ультрафіолетового випромінювання Сонця.

Саме тут проходить озоновий захист життя Землі від жорсткого для всього живого випромінювання Сонця. Енергія радіації, що абсорбується, перетворюється у теплову енергію газових молекул. Сонячна радіація, яка проходить до земної поверхні, має зовсім безпечні границі, а всі ультрафіолетові промені з меншою довжиною хвилі в’язнуть у цьому невидимому, легкому, але непроникному шарі повітряного океану.

З віддаленням від Землі змінюється не тільки густина повітря, а й його склад.. Склад повітря залишається порівняно постійним на висотах до 100 км. До складу атмосфери входять азот – 78,08%, кисень – 20,95 % і аргон – 0,93 %. На частку вуглекислого газу, неону, гелію і всіх інших газів, які присутні у повітрі в мікро кількості, припадає лише трохи більше 0,04 %.

У придонних шарах атмосфери, особливо в містах, склад повітря змінюється. Важливою змінною складової атмосфери є вуглекислий газ. Ще 100 років тому вміст вуглекислого газу в повітрі був 0,0298 %, а тепер – 0,0318 %, а в містах ще вищий. Цікаво, що акселерацію – прискорений і посилений ріст дітей, особливо в містах, - деякі вчені пояснюють підвищеним вмістом вуглекислого газу в повітрі. Навіть незначне збільшення вмісту вуглекислого газу в повітрі значно посилює дихальний процес, починається швидкий ріст грудної клітини і відповідно всього організму.

Приблизно до висоти 400-600 км зберігається переважно киснево-азотний склад атмосфери. Істотна зміна складу повітря спостерігається лише з висоти близько 600 км. Тут починає переважати гелій. «Гелієва корона Землі», як назвав гелієвий пояс В.І. Вернадський, простягається приблизно до висоти 1600 км від поверхні Землі, а далі вище 2-3 тис. км переважає водень. Так поступово газова оболонка Землі перетворюється у міжзоряний газ, який складається на 76% (за масою) з водню і на 23% з гелію.

Цікаво, що наша земна атмосфера за складом різка відрізняється від атмосфери інших планет Сонячної системи. Наші близькі сусіди – Венера і Марс – мають в основному вуглекислу атмосферу, а дальні – Юпітер, Сатурн, Уран, Нептун - оточені гелієво-водневою атмосферою, в порівняно багато в їхніх атмосферах і метану.

За характером зміни різних параметрів атмосферу Землі розділяють на такі шари: тропосфера (9-18 км), стратосфера (50-55 км), мезосфера (80-90 км), термосфера (вище 90 км до 800-1000 км) і екзосфера ( вище 800-1000 км).

За складом повітря виділяють також озоносферу, яка приблизно збігається зі стратосферою і має максимальну концентрацію озону на висотах 20-25 км. Основна маса озону сконцентрована на висотах 10-15 км, але озон присутний також у приземному шарі повітря (де він відіграє важливу роль у фотохімічних перетвореннях продуктів антропогенних забруднень атмосфери) і на висотах 50 -80 км, де відбуваються основні процеси природного утворення і руйнування озону.

Атмосферне повітря – один з найважливіших природних ресурсів, без якого життя на Землі було б абсолютно не можливим. Атмосферний кисень О², необхідний для дихання людей, тварин, переважної більшості рослин і мікроорганізмів. Організму людини і тварин необхідний постійний приток кисню. Основне джерело утворення кисню - це фотосинтез зелених рослин. Підраховано, що рослини за рік виділяють в атмосферу близько 70 млрд. т кисню. Близько 80 % всього кисню в атмосферу постачає морський фітопланктон, 20 % виробляє наземна рослинність.

Вуглекислий газ – обов’язків компонент фотосинтезу рослин. Він надходить в атмосферу в наслідок виверження вулканів, розпаду органічних речовин, дихання живих організмів, виділення с поверхні теплих океанів , а витрачається атмосферою на фотосинтез рослин, розчинення в холодній воді океанів, перетворення силікатів вивітрюваних гірських порід у карбонати. Рослини за рік поглинають близько 100 млрд. т оксиду вуглецю, тобто близько 6% усього наявного вмісту його в атмосфері. Важливим фактором стабілізації вмісту оксиду вуглецю є світовий океан, у водах якого розчинено принаймні в сто разів більше оксиду вуглецю, ніж його є у всій атмосфері. З основних компонентів атмосфери найбільше змінюється вміст у повітрі водяної пари. Вміст водяної пари в атмосфері визначається співвідношенням процесів випарювання, конденсація і горизонтального перенесення.

Водяна пара – це джерело утворення хмар, туманів, опадів. Наявні в атмосфері водяна пара і діоксид вуглецю захищають земну поверхню від надмірного охолодження, створюючи так званий парниковий ефект : якби не було атмосфери, то середня температура поверхні земної кулі була б не +15, а -23 °С .

Атмосфера регулює теплообмін Землі з космічним простором, впливає на її радіаційний та водяний баланс. Одним з найважливіших факторів, що визначають стан атмосфери, є її взаємодія з океаном, процеси газообміну і теплообміну між ними суттєво впливають на клімат землі.

Клімат – це багаторічний режим погоди, властивий тій чи іншій місцевості. Кліматичні умови Землі створюються в наслідок взаємопов’язаних процесів теплообміну, волого обміну і загальної циркуляції атмосфери. Клімат характеризується середніми показниками світу, температури, вологості повітря, рівнем опадів, рівнем радіації, атмосферного тиску, напрямками вітрів тощо.

Вологість визначається місцем на Землі і кліматичними умовами та залежить від пори року та доби. Вологість повітря суттєво впливає на теплообмін організму з навколишнім середовищем, має велике значення для життєдіяльності людини. За низької температури і високої вологості повітря підвищується тепловіддача і людина зазнає охолодження; при високій температурі і високій вологості повітря тепловіддача різко скорочується, що призводить до перегріву організму, особливо при виконанні фізичної роботи. Висока температура краще переноситься, якщо вологість понижена. Найбільш сприятливою для людини є відносна вологість повітря 40-60%.

Освітленість від природних джерел світла змінюється в широких межах залежно від пори доби і року, стану атмосфери.

Фоновий рівень радіації утворюється за рахунок сонячної радіації та іонізуючого випромінювання природних радіоактивних речовин. Рівень сонячної радіації визначається кількістю сонячних днів і активністю Сонця.

Життєдіяльність організму людини як складової біологічної системи протікає в певних межах, установлених природою. Умови обстановки у навколишньому середовищі в межах природних змін його параметрів називаються нормальними умовами.

Стан атмосфери в даному місці в певний момент або за обмежений проміжок часу характеризує погоду. «Живучі в погоді», людина відчуває вплив на організм гігантських космічних та планетарних сил.

Великий влив на погоду та життєдіяльність людини мають процеси, які відбуваються на Сонці. Виплески сонячної активності і розігрівають зовнішні шари атмосфери Землі, змінюють їх густину і хімічний склад, могутні потоки заряджених частинок і випромінювань проникають в атмосферу, «переколочують» всю повітряну оболонку. Від цього змінюється і сама погода і реакція на її зміни в організмі людини.

Гідросфера (грец. hydro – вода, sphaira – куля) – це водяна оболонка Землі. До надземної частини гідросфери, що вкриває 70% поверхні Земної кулі, належать океани, моря, озера, ріки, а також льодовики, в яких вода перебуває у твердому стані. Основна частина води (понад 80%) перебуває у глибинних зонах Землі – в її мантії. Підземна частина гідросфери охоплює грунтові, підгрунтові, напірні і безнапірні води, тріщинні води і води кастрових порожнин у легкорозчинних гірських породах ( вапняках, гіпсах тощо ).

Вода є основою існування життя на Землі. Для величезної кількості живих організмів, особливо на ранніх етапах розвитку біосфери, вода була середовищем зародження та розвитку. Без води неможливий фотосинтез, який відбувається в зелених рослинах і лежить в основі біологічного кругообігу речовин на нашій планеті.

Без води не може існувати й людська цивілізація, бо вода використовується людьми не лише для пиття, а й для забезпечення своїх санітарно – гігієнічних та господарсько – побутових потреб. Вода використовується у промисловості, побуті, сільському господарстві, як джерело енергії.

Багато джерел і водоймищ мають лікувальне призначення.

Не всяка прісна вода може використовуватись людьми. До якості води висуваються певні вимоги залежно від галузей її використання. Найбільш жорстокими є вимоги залежно від галузей її використання. Найбільш жорсткими є вимоги до якості питної води та води у водоймищах, що використовуються для розведення риби. Вода повинна відповідати санітарним вимогам – гранично допустимим нормам ( ГДН ) вмісту тих чи інших компонентів, що забезпечують склад і властивості води. Така вода повинна бути безпечною щодо бактеріального складу, нешкідливою за вмістом і складом розчинених хімічних речовин. В основі гігієнічного нормування якості питної води лежить відповідність її санітарним нормам безпеки в епідеміологічному, пата фізичному і токсикологічному відношеннях, а також – естетичним вимогам. Якщо джерела водопостачання не відповідають нормам, їх заздалегідь очищують від бактерій, позбувають зважених часток. Проте є такі забруднення, які усунути неможливо, тому така вода для використання непридатна.

Наша планета Земля є стиснутою з полюсів кулею – героїдом. Будова Землі неоднорідна. Вона складається з трьох оболонок – земної кори, мантії та ядра, де різко змінюються швидкості пружних сейсмічних хвиль, викликаних землетрусами або штучними вибухами.

Зовнішня тверда оболонка Землі, яка включає земну кору з частиною верхньої мантії Землі і складається з осадових, вивержених і метаморфічних порід, називається літосферою.

Літосфера є середовищем усіх мінерельних ресурсів, одним з основних суб’єктів антропогенної діяльності людини. У верхній частині континентальної земної кори розвинені грунти, значення яких для людини важко переоцінити.

!Грунт- органічно – мінеральний продукт багаторічної ( сотні та тисячі років ) спільної діяльності живих організмів, води, повітря, сонячного тепла та світла – є одним з найважливіших природних ресурсів.

У межах літосфери періодично відбуваються сучасні фізико – географічні( зсуви, селі, обвали, ерозія ), які мають величезне значення для формування екологічних ситуацій у різних регіонах планети.