Қарастырылатын сұрақтар Дәріс мазмұны

Дәріс мазмұны:

2. Биосферада химиялық элементтердің таралуы.

№16 дәріс, 1 кредит сағат

Мақсаты: Тірі организмдерге әсер-ықпал етуші табиғи факторлар туралы түсінік беру;

Сөз бұлағы: магнит өрісі, геопатогендік зоналар, энергия түрлері.

Дәріс мазмұны:

2. Энергияның түрлері (жылу, электр, т.б.) және биосфера.

3. Геохимиялық және геофизикалық сипаттағы геопатогендік зоналар және тірі заттар.

Әдебиеттер: Радзевич, 100-118; Орлов Д.С., Безуглова, 9-тарау; Степановских, 119-117; Степановских, Общая экология, 178-182;
1 Жердің магнит өрісі және тірі организмдер

Жердің ауырлық күші гравиметриялық мәліметтер негізінде анықталды. Оның мөлшері жер массасының тартуы мен планетаның айналуы әсерінен пайда болатын центрден тепкіш күштердің өзара теңесуінен пайда болады. Ауырлық күші Жердің шар тәрізді формасы және ендіктерге байланысты центрден тепкіш күштердің әлсіреуіне байланысты. Ауырлық күші гал өлшеммен есептеледі, экваторда орташа есеппен 978 гал, ал полюстерде 983 гал болады. Жердің тартылу күші материктер мен мұхиттарда, таулар мен жазықтықта әртүрлі болады. Жердің тартылыс күші барлық нүктелерде бірдей болады. Жер қыртысы мен жоғары мантияның теңесу құбылысы салдарынан изостазия құбылысы байқалады. Материктер таулы аймақтарда мантияға батыңқырап тұрады, ал жазықтар одан жоғарыда тұрады. Мұхиттар ауыр базальт қабаттан түзілген, мантия қабаты болмайды. Жердің тартылыс күшіне (гравитациялық өрісіне) байланысты өсімдіктерде геотропизм құбылысы пайда болады.

Жер – үлкен магнит болып саналады, сондықтан магниттік қасиеттер пайда болады. Компастың солтүстік стрелкасы әрдайым магниттік меридиан бойынша бағытталады. Магнит өрісінің туындауы жер ядросының болуына, планетаның айналуына және ядродағы заттардың қозғалысына байланысты. Ай мен Марста магнит өрісі жоқ, Шолпан немесе Венера өз осінен өте жай айналғандықтан магнит өрісі түзілмейді. Магнит өрісі Жер бетінен 90-90 мың км қашықтыққа дейін таралған. Екі геомагниттік полюс бөлінеді.

Жердің сыртқы әрі ең ұзақ қабықшасы болып магнитосфера есептеледі. Жерді түгелдей қоршап жатады, физикалық қасиеттері жердің магнит өрісі мен зарядталған бөлшектер ағыны әсеріне байланысты. Жер үнемі Күннің корпускулярлық сәуле шашуының әсерінде болады.

Күн желі күн тәжінен үлкен жылдамдықпен таралады. Ол протондар мен электрондардан тұрады. Күн желі Жердің магнит өрісімен әрекеттескенде екпінді толқын пайда болады. Екпінді толқын өтпелі зонадан магнитопаузаға өтеді. Жердің магнит өрісі мен аралықта магнитопауза болады. Магнитопаузада күн желінің динамикалық қысымы мен жердің магнит өрісінің қысымы тепе теңдікте болады.

Зарядталған бөлшектер протондар мен электрондар спиральды бағытпен қозғалады. Атмосфераның жоғары қабаттарымен әрекеттесуі әсерінен поляр шұғылалары, сондай-ақ ионосфера қабаты пайда болады.

Магнитосфера мен атмосфераның иондалған қабаты - географиялық қабықтың сыртқы экраны болып саналады. Егер магнитосфера болмаса күннің қуатты сәулесі жер бетіндегі тіршілікке зиянды әсер еткен болар еді.

Магниттік экваторда магнит стрелкасының ауытқуы 0-ге тең. Экватор сызығының бойында магнит стрелкасы горизонталь бағытта болады. Ал полюстерде магнит стрелкасы вертикаль бағытта болады. Магнит полюстері географиялық та, геомагниттік те полюстермен сәйкес келмейді. Магниттік полюстер өзгергіш келеді. Магниттік экватор мен магниттік полюс 0-90^о интервалда өзгереді. Солтүстік магниттік жарты шарда магниттік ауытқу оң болады, яғни Жерге қарай магниттің солтүстік стрелкасы бағытталған; ал оңтүстік жарты шарда – теріс, Жерге қарай магниттің оңтүстік стрелкасы бағытталған. Магниттік ауытқу бірдей болатын нүктелерді изоклиндар деп атайды. Егер компастың магнит стрелкасын вертикаль бағытта қойсақ, географиялық меридианнан ауытқығанын көреміз. Магнит стрелкасы бойымен осы нүктенің магниттік меридианы өтеді. Кеңістікте орын ауыстырғанда магниттік меридиан әрдайым өзгеріп тұрады.

Нүктенің географиялық және магниттік меридианы арасындағы бұрыш магниттік ауытқу деп аталады. Магниттік ауытқу оң (шығыс) және теріс (батыс) болады. Оң магниттік ауытқуда магниттік стрелка географиялық меридианнан шығысқа қарай ауытқиды, ал стрелка батысқа қарай ауытқыса, теріс магниттік ауытқу болады. Магниттік ауытқу бірдей нүктелерді қосатын сызық изогон деп аталады.

Магниттік өріс сипаттамасы болып магниттік ауытқу (наклонение), магниттік еңіс (склонение) және магниттік кернеу (напряжение). Магниттік өріс кернеумен (напряженность) (Н, амперметрге шаққанда, м/А) және эрстедпен (Э) өлшенеді. Магниттік өріс кернеуі ендікке байланысты өзгереді. Ендікке байланысты өзгеру заңдылығымен қатар ғаламдық (дүниежүзілік), аймақтық және жергілікті аномалиялар байқалады. Бұндай ауытқушылық Жердің ішкі құрылысының ерекшелігіне байланысты. Пайдалы қазбалар кенін іздестіруде кең қолданылады. Мысалы Курск магнит аномалиясы (КМА) кен орнында магнит өрісінің кернеулігі қалыпты деңгейден 4 есе артық. Бірнеше метрге дейін 180 град ауытқиды. Қазақстандағы Соколов-Сарыбай кен орны да осы құбылысқа сүйеніп ашылған.

Магниттік өріс периодты және периодсыз өзгеріп тұрады. Өте күшті периодсыз ауытқулар магниттік дауыл деп аталады.

Солтүстік жарты шарда компастың солтүстік стрелкасы үнемі Солтүстік магнит полюсіне бағытталады. Маңызы жергілікті жерде бағдарлау үшін қажет, компасты қолданғанда үнемі магниттік түзету енгізеді. Магниттік карталар әрбір 5 жыл сайын жасалады. Магнитометриялық әдістер арқылы тау жыныстарын барлау жүргізіледі. Өсімдіктерде және жануарларда магнитотропизм құбылысы байқалады.

Кез келген аймақ пен өндіріс саласының дамуы энергетикамен тығыз байланысты. Өндірістің даму темпі, еңбек өнімділігі, адамдардың өмір сүру жағдайы да энергетика дамуыны тікелей байланысты. Энергияның негізгі көзі болып көмір, мұнай, газ, шымтезек, жанғыш тақта тас жануынан алынатын жылу энергиясы (ТЭС) есептеледі. Мысалы 1993 жылы Ресейде 956,6 млрд кВт/сағ электр энергиясы өндірілді, оның 662 млрд.кВт ТЭС-терде, 175 млрд кВТ ГЭС-да, ал 119 млрд. кВт АЭС-де өндірілген.

Отын энергетикалық кешен өнеркәсіптері атмосфералық ауа ластануының 48 пайыз үлесі бар. Ең ластаушы кәсіпорын болып ТЭС есептеледі. Химиялық және жылулық ластану байқалады. Қатты отындар пайдаланатын ТЭЦ-те көп мөлшерде күл, күкірт диоксидтері мен канцерогендік заттар түзіледі (кесте 22.1).
Кесте 22.1 – Түрлі отындар пайдаланатын ТЭЦ-де атмосфераның ластануы, г/кВт/сағ

Ластаушы заттар	Отын түрі
	Тас көмір	Қоңыр көмір	Мазут	Табиғи газ
SO2	6,0	7,7	7,4	0,002
NOx	21,0	3,4	2,4	1,9
Қатты бөлшектер	1,4	2,7	0,7	-
Фторлы заттар	0,05	1,11	0,0004	-

Атмосфераға келіп түсетін барлық ластаушы заттардың 26,6 пайызын энергетика салалары бөліп шығарады (кесте 22.2).

Экологиялық тұрғыдан тиімді болып саналатын отын түрі - табиғи газ.

Энергетиканың қоршаған ортасына кері әсеріне қалдық суларды бөліп шығару және жер асты суларының ластануы жатады.

Энергетикалық проблемаларды экологиялық тұрғыдан шешу жолдары: қалпына келетін энергияның дәстүрлі емес түрлерін пайдалану.

Газбен жұмыс жасайтын қазіргі заман талабына сәйкес жылу электр станцияларын салу

Атом электр станцияларында қауіпсіз реактор түрлерін қолдану

№17 дәріс