Дәріс №1 Кіріспе және негізгі түсініктемелерге анықтаулар
Км тереңдіктегі жер бетінің химиялық құрамы
жүктеу/скачать 365,41 Kb.
|
Д ріс №1 Кіріспе ж не негізгі т сініктемелерге аны таулар
Дәріс №10
Км тереңдіктегі жер бетінің химиялық құрамыДәріс мақсаты: Литосфераның химиялық экологиясымен; литосфераның манызды компоненті – топырақ және оның ластану сұрақтарымен таныстыру. Жер қабығының элементтерінің геохимиялық жіктелуі. Топырақ – литосфераның манызды компоненті. Топырақтың негізгі компоненті – органикалық зат,гумус. Топырақ организмдері. Топырақтың ластануы.
Жер бетіндегі элементтердің табиғи химиялық қосылыстары минералдар деп аталады. Олардан тау жыныстарының көптеген типтері құралады. Магмалық, шөгінді және метаморфтық жыныстар тау жыныстарының негізгі топтары болып табылады. Пайдалы қазбаларды алу және пайдалану нәтижесінде жердің жоғарғы қабаттары күшті өзгерістерге ұшырағанмен, адам литосфераға әсер етпейді. Табиғи ресурстар - бұл адам өз тіршілігі үшін пайдаланатын табиғаттың денелері мен күштері. Оларға күн жарығы, су, ауа, топырақ, өсімдік, жануарлар, пайдалы қазбалар және адам жасамаған, бірақ оларсыз тірі жан ретінде де, өндіруші ретінде де өмір сүре алмайтын барлық заттар жатады. Табиғи ресурстар келесі белгілеріне сай классификацияланады: - оларды пайдалану бойынша - өндірістік (ауылшаруашылық және өнеркәсіп), денсаулық сақтауда (рекреациялық) эстетикалық, ғылыми және т.б; - табиғаттың белгілі бір компоненттеріне жатуы бойынша - топырақ, су, минерал, жануарлар және өсімдер әлемі және т.б; - алмастырылуы бойынша - алмастырылатын (мысалы, отын - минералды энергетикалық ресурстарды жел, жарық энергиясымен алмастыруға болады және алмастырылмайтын (демалу үшін ауадағы оттегіні және ішетін тұщы суды ештеңемен алмастыра алмаймыз); - азаюына қарай - азаятын және азаймайтын. Жоғарыда келтірілген белгілер өзіндік артықшылықтары мен кемшіліктері бар табиғи ресурстардың бірнеше классификациясын ұсынуға мүмкіндік береді. Табиғи ресурстардың азаю белгісі бойынша бөлінуі ғылым мен практика үшін үлкен қызығушылық туғызуда. Азаймайтын ресурстар - табиғи ресурстардың сан жағынан азаймайтын, таусылмайтын бөлігі (күн энергиясы, теңіз суы, ағынды су, атмосфера, алайда олар қатты ластанғанда азайтуға болатын ресурстар категориясына ауысады). Азаятын - оларды табиғи ортадан алған сайын олардың сан мәні тоқтаусыз азая беретін ресурстар. Олар өз кезегінде толықтырылатын (өсімдік, жануарлар әлемі, су, ауа, топырақ) және толықтырылмайтын (минералдар) болып бөлінеді. Олар табиғи процестер нәтижесінде толтырылмағандықтан (мыс, темір, алюминий, т.б) және олардың қорлары тұтынуға қарағанда баяу толатындықтан (мұнай, көмір т.б) азаюы мүмкін. Сондықтан болашақта адамзаттың толтырылмайтын ресурстарды пайдаланудың тиімді құралдары мен әдістерін, соның ішінде екінші шикізатты қайта өңдеу әдістерін іздеуіне тура келеді. Қазіргі кезде Д.И.Менделеевтің периодтық жүйесінің барлық элементтері пайдаланылады. Минералды шикізаттың көптеген түрлерін қолдану және қайта өңдеу дәрежесі прогресс пен қоғамның өмірін анықтайды. Металдар, су, минералды және органикалық шикізат негізі шикізаттық ресурстар болып табылады. Жер қойнауын пайдалану жылдан жылға артуда. Соңғы 100 жылда темірдің, көмірдің, марганецтің және никелдің жылдық тұтынылуы 50-60 есе, ал вольфрамның, алюминийдің, молибденнің және калийдің жылдық тұтынылуы 200-1000 есе артып отыр. Соңғы жылдары энергетикалық ресурстарды - мұнай, табиғи газды алу артып отыр. Осылай, 1991 жылы әлемде 3340 млн. тонна мұнай өндірілген, оның 40% АҚШ, Сауд Аравиясы және Ресейге тиесілі. 2115 млрд. м3 табиғи газ өндірілген, оның 38% Ресейге, 24% АҚШ-қа тиесілі. Әлемде алтын мен алмазды алуда артты. Қазіргі заман минералды - шикізаттық ресурстарды тұтынудың үнемі өсуімен сипатталады. Сондықтан минералды ресурстарды дұрыс пайдалану мәселесі туады, оны келесі әдістермен шешуге болады: - пайдалы қазбаларды геологиялық барлаудың жоғары тиімді әдістерін, өндірудің ресурсты сақтайтын әдістерін жасау; - минералды шикізатты кешенді пайдалану; - қойнаудың қорларын меңгеру және пайдаланудың, әсіресе шикізатты байыту және қайта өңдеу кезеңдерінде шикізаттың жойылуын қысқарту; - жаңа заттарды, минералды шикізаттың органикалық синтезін жасау; Табиғи ресурстарды дұрыс пайдалануда маңызды рөл ресурс сақтайтын технологиялар тиесілі. Олар ең алдымен энергетикалық тиімділікті - шығындалатын энергия мен осы кезде алынатын пайдалы өнім арасындағы қатынасты қамтамасыз етуге мүмкіндік береді. Т.Миллер (1993) айтқандай, ядролық отыннан алынатын жоғары сапалы энергияны үйлерді жылыту үшін пайдалану - «бұл майды циркулярлы арамен кескен немесе шыбынды кішкене балғамен ұрған сияқты». Сондықтан энергияны пайдаланудың негізгі ұстанымы энергия сапасының қойылған тапсырмаға сәйкес болуы керек. Үйлерді жылыту үшін күн энергиясын, термалды көздердің, желдің энергиясын пайдалануға болады. Бұл 1089 елде қолданыста жүр. 9.1 - суретте қоғамның екі типінің: бір рет тұтынушы қоғам, олар қалдық көп бөледі және табиғатты сақтайтын қоғамның моделдері көрсетілген. Қоғамның екінші типі - бұл негізінде энергия мен рециркуляцияланған заттарды дұрыс пайдалану, толтырылмайтын ресурстарды екінші рет пайдалану, сонымен бірге (бұл маңызды) қоршаған ортаның экологиялық шыдамдылық қадамынан асып кетуге болмайтын болашақтың қоғамы. Мысалы, ластаушы заттардың табиғи ортаға түсуінің алдын алу, оны ластанудан тазартуға, тырысуға қарағанда оңай және арзан. Өндірістің, тұрмыстың, транспорттың және т.б. қалдықтарын потенциалды түрде басқа салаларда және регенерация барысында пайдалануға болады. Зиянды қалдықтар жойылуы керек, ал пайдаланылмайтыны жарамсыз деп саналады. Қалдықтардың негізгі түрлері тұрмыстық, өндірістік және өндірістік тұтынудың қалдықтары деп бөлінеді. 1. Тұрмыстық (коммуналдық) қатты (соның ішінде ағын сулардың қатты құрамдасы - олардың шөгіндісі) қалдықтар - тұрмыста жойылмаған, тұрмыс заттары мен адамның өз өмірін (монша, асхана, емхана, т.с.с.) амортизациялау нәтижесінде құралады. Тұрмыстық қалдықтарды жою үшін қуатты қалдық өртейтін қондырғылар немесе зауыттар жасайды, олар өнеркәсіп пен үйді жылытуға электрэнергиясын береді. 2. Өндіріс қалдықтары - өнімді өндіру кезінде құралған шикізат, материалдардың, жартылай фабрикаттардың қалдықтары. Ол қайтымсыз (ұшып кету, кеуіп қалу, т.б.) және қайта өнделетін қайтымды болуы мүмкін. Шетелдік мәліметтер бойынша ЕЭК елдерінде 60% тұрмыстық қалдықтар көміледі, 33% өртеледі және 7% қысылады. Өндірістік және ауылшаруашылық қалдықтарға келсек 60 және 95% қайта өнделеді. 3. Өндірістік тұтыну қалдықтары - ары қарай пайдалануға жарамсыз машиналар, механизмдер, құралдар, т.б. Олар ауылшаруашылық, құрлыстық, өндірістік, радиактивті болуы мүмкін. Соңғылары қауіпті және оларды мұқият көшіру немесе белсенділігін жою керек. Соңғы жылдары тірі ағзаларды уландыруға немесе басқаша қауіп төндіруге қабілетті қауіпті улы қалдықтардың саны артуда. Бұл ең алдымен пайдаланылмаған ауыл шаруашылығындағы, өндірістегі улы химикаттар, канцерогенді және мутагенді заттар болып табылады. Ресейде қатты тұрмыстық қалдықтардың 10%, АҚШ-та 41%, Ұлыбританияда 3%, Жапонияда 0,3% қауіпті қалдықтарға жатады. Көптеген елдердің аумағында «қақпандар» бар, яғни ұмытылып кеткен қауіпті қалдықтардың көмілген жерлері бар, онда қазір тұрғын үйлер және басқа нысандар тұрғызылған, олар әр түрлі аурулардың пайда болуымен көрініп тұрады. Мұндай «қақпандарға» ядролық сынақтар жүргізілген жерлерді де жатқызуға болады. Көмудің істегі жобалары мен жер асты ядролық сынақтарын «келтірілген» жер сілкінулер көрсетуі мүмкін. Литосфераның ең жоғарғы беті көп өзгеріске ұшырайды. Топырақ жер шарының бетінің 29,2% алып жатыр және өзіне әртүрлі категориялы жерлерді қосады, оның ішінде құнарлы топырақтың маңызы зор. Топырақ - бұл жердің беттік қабаты, ол өсімдіктің, жануарлардың, микроағзалардың, тау жыныстарының әсерлесуі нәтижесінде құрылады және дамиды, өзіндік табиғи құрылуы болып табылады. Топырақтың маңызды қасиеті оның құнарлылығы - өсімдіктердің өсуін және дамуын қамтамасыз ету қабілеттілігі болып табылады. Топырақ Әлемдік мұхитпен қатар барлық биосфераға әсер ететін үлкен экологиялық жүйе болып табылады. Ол табиғаттағы заттар мен энергияның айналымына белсенді түрде қатысады. Жер атмосферасының газдық құрамын ұстап тұрады. Биоценоздардың маңызды құрамдасы - топырақтың көмегімен тірі ағзалардың литосферамен, гидросферамен және атмосферамен экологиялық байланысы жүзеге асады. Ғылыми топырақтанудың негізін қалаушы көрнекті орыс ғалымы В.В.Докучаев (1846-1903) болып табылады, ол топырақ түзуші процестің мәнін ашты. Топырақ түзуші факторларға аналық (топырақ түзуші) жыныстар, өсімдік және жануарлар, климат, рельеф, уақыт, су (топырақтық және грунттық) және адамның шаруашылық қызметі жатады. Топырақтың дамуы аналық жыныспен (гранит, извест т.б.) тығыз байланысты. Дымқыл топырақ массасының құрылуы химиялық желдету және биологиялық өсімдіктер әсерінен спецификалық органикалық заттардың құрылу процестерімен байланысты. Топырақтың құрамына төрт маңызды құрылымдық компонент кіреді: минералды негіз (топырақтың жалпы құрамының 50-60%, органикалық заттар (10%-ке дейін), ауа (15-25%), су (25-35%). Топырақтың құрылымы ондағы саз бен балшықтың салыстырмалы құрамымен анықталады. Топырақтардың химизмі минералды қаңқамен және органикалық затпен анықталады. Минералды компоненттердің көп бөлігі топырақта кристалды құрылымдар түрінде көрсетілген. Топырақтағы көп минералдар силикаттар болып табылады. Суды және қоректік заттарды ұстап қалуда сазды минералдар үлкен рөл атқарады, олардың көбі суда коллоидты суспензияны түзеді. Сазды минералдың әр кристалы алюминийдің гидроксидті қабаттарымен біріккен силикат қабаттары бар, олардың тұрақты теріс заряды бар, оны топырақ ерітіндісіндегі адсорбирленген катиондарымен бейтараптайды. Осының арқасында катиондар топырақтан шығып қалмайды және топырақ ерітіндісіндегі басқа катиондармен алмасады. Бұл катион алмасу қабілеті топырақ құнарлылығының маңызды индикаторларының бірі. Топырақтың органикалық заттары өлі ағзалардың, олардың бөліктерінің, экскреттері мен фекалийлердің ыдырауынан құрылады. Ыдыраудың ақырғы өнімі саз секілді коллоидты күйдегі гумус болып табылады және катионды алмасу қабілеті жоғары бөлшектер көп қабатқа ие. Гумустың құрылуымен бірге өмірлік маңызды элементтер органикалық байланыстан органикалық емес қосылыстарға көшеді, мысалы азот аммоний иондарына, фосфор ортофосфат - иондарына, күкірт сульфат иондарына көшеді. Бұл процесс минералдану деп аталады. Тынысалу процесінде көміртегі СО2түрінде шығады. жүктеу/скачать 365,41 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|