Биосфераның химиялық құрамы

Биосфераның химиялық құрамы

 1.   Биосфераның химиялық құрамы

2.   Биосфера құрылысы

3.   Ноосфера

 Биосфераның химиялық құрамы

 Сырттай қарағанда тірі организмдер мен өлі табиғат, ресурстарында үлкен айырмашылық бар ғой деп ойлайсыз. Зеррттеп қараған кезде олардың бірінсіз – бірінің тіршілігі жоқ екенін көрсетеді. Қайта олар бір – бірімен жан – жақты және тығыз байланыста болатыны анықталды. Айналаны қоршаған өлі атмосфераның ресурсынсыз өмір сүре алмайды, себебі ол айналаны қоршаған ортаға да терең экологиялық және биологиялық өзгерістер енгізеді. Тірі ағзалар (өсімдіктер қалдықтары) топырақтың қара шірігін құраушы, тіпті топырақтың негізін құрайтын негізігі фактор болы есептелінеді. Топырақ өлі дене емес. Ол тіршілік ортасы. Жерді қоршаған атмосфера, бір жағынан тіршілік ортасы болса, екіншіден, оның қазіргі физикалық құрамы тірі ағзалардың әрекеті арқылы пайда болады.

Жер бетін мекендейтін бүкіл тірі организмдердің жиынтығы өмір сүретін ортасымен қосыла отырып, өзгеше қабат биосфераны құрайды.

В. И. Вернадский биосферадағы тіршілік үрдістерін жан-жақты зерттей келе биохимиялық элементтердің бір тобын «тірі заттар», екінші тобы биогенді, үшіншісі – биокосты, сирек кездесетін элементтер деп бірнеше категорияларға бөлді.

Биогенді заттарға сутек, оттек, көміртек, азот, фосфор және күкірт жататынын В. И. Верданский анықтап берді. Ол геохимик және минералог еді. Биогенді элементтердің атомы тірі ағзалардың денесінде күрделі биоорганикалық қосылыстар жасап, көмірсулар, Жоғары молекулалы заттар – белоктар, нуклеин қышқылдары, дезоксирибонуклеин қышқылы (ДНҚ), рибонуклеин қышықылы (РНҚ), липиттерді синтездейді.

Бұл химиялық қосылыстар биосферадағы тірі организмдердің негізгі құрамы тіршілік тірегі.

В. И. Вернадский биосферадағы зат және энергия айналымдарының тұрақты өсіп – даму үрдісіндегі адамзат баласының ақыл ойының сапасында немесе деңгейінде екенін болжай келе В. И. Вернадский өзінің өте маңызды теорияларының бірі – биогеохимиялық концепцияларын дүниеге келтірді. Сөйтіп, ноосфера ғылымының негізін қалады. Ол – биосфераның жаңа тұрғыдағы ұғымы мен сипаты – ноосфера туралы гипотезалар жасады.

Академик В. И. Вернадский өзінің 1944 жылы жазған ғылыми еңбегінде: «Болашақ планетаның ұсқыны мен тыныс тіршілігі адамзат баласының ақыл ойы мен парасатына байланысты өсіп дамиды және тәуелді болады. Ең басты адамзат баласының саналы ақыл – ойының нәтижесіне байланысты биосфера тағдыры шешілді» - деп көрсеткен еді. Шынына келетін болсақ, қазіргі биосфераның тұрақтылығы тек адамзат баласының қолында екенін әрбір саналы және сауатты адамзат баласы жақсы білуі тиіс. Еш дәйекті сөздерді қажет етпейтін ұлы қағида

Биосфера құрылысы

Биосфера – грекше биос - өмір жән тіршілік, сфера – шар, қоршаған орта деген сөздерінен алынған, яғни жер шарындағы адамзаттың жан-жануардың, өсімдіктердің және басқа тірі организмдердің тіршілік ететін ортасы деген мағына береді.

Бұл терминді 1875 жылы бірінші рет Австрияның атақты геологы Э. Зюсс ғылымға енгізді.

Биосфера негізінен үш қабаттан құралады. Олар: атмосфера (газ күйіндегі), гидросфера (су), литосфера (қатты) қабаттар. Атмосфера – жер шарын түгелдей орап тұрады. Ол гректің «atmos» - бу, «sphairi» (сфера) сөзінен шыққан. Оның қалыңдығы 100 километрге дейін жетеді. Атмосфераның негізгі құрамында оттегі (20,95 %), яғни 1,5.1015 тонна аргон (1,28 %), азот (75,50 %), яғни 3,8.1012 тонна және басқадай газдар кездеседі.

Атмосфера негізінен – тропосфера, стратосфера және ионосфера қабаттар болып үшке бөлінеді.

Гидросфера – табиғи ссу қоймаларынан (мұхиттардан, теңіздерден, көлдерден, өзендерден) құралады. Бұлар құрлықтың 70 процентін алып жатыр. Гидросфераның көлемі 400 миллион шаршы километр.

Литосфера – жердің қатты қабаты. Ол екі қабаттан құралған. Үстің қабаты граниттен, оның қалыңдығы 10 километрден 40 километрге дейін жетеді. Ал астыңғысы базальттан тұрады. Қалыңдығы 30-80 километрдей. Жоғарыда айтылғандай минералды қабаттардан басқа жерді тағы бір ерекше қабат – биосфера қоршап тұрады. Ол тірі организмдер тараған аймақтардың бәрін қамтиды. Биосфераның пайда болуымен бірге, жер бетінде тірі организмдер өсіп- өніп, сыртқы қоршаған ортаның эволюциялық дамуына сәйкес қалыптасады.

Ноосфера

Ол – биосфераның жаңа тұрғыдағы ұғымы мен сипаты – ноосфера туралы болжамдар жасады.

Ақыл – ой екенін адам әрі қарай ғылыми зерттеулер жүргізген ғалымдар В. И. Верданский, Э. Леруа, Т. Шарден. Олардың ойлары бойынша, адамның ақыл – ойы мемлекеттер саясаты, ғылыми жетістігі т.б. адамзат баласының биік адамгершілік деңгейін биосфера мен қоғамның гормониялық дамуын жүзеге асыратын – ноосфера - деген үзілді – кесілді тұжырым жасаған.

 Әдебиеттер тізімі

 1.   Бейсенбаева А. С. Экология, Алматы, Ғылым, - 2001

2.   Бродский А. К. Жалпы экологияның қысқаша курсы, Алматы - 1998

3.   Жатқанбаев Ж. Ж. Экология негіздері, Алматы–2003

4.   Одум Ю. Экология 2 том. Мир – 1986

5.   Соғымбаев Г. Экология және экономика, Алматы-1997

6.Вернадский В.И. Биосфера. М., 1975

7.Вернадский В.И. Живое вещество. М., 1987.

 Қосымша әдебиеттер:

1.Горелов А.А. Экология , Москва «Юрайт», 2002.

2.Одум Ю. Основы экологии. М., 1975.

3.Воронков Н.А. Экоогия общая, социальная, прикладная. М., 2001.

4.Стадницкий Г., Родионов А. Экология М., Просвещение, 1996.

Қазіргі ғаламдық экологиялық мәселелерге «жылулық эффект», озон тесіктері, қышқыл жауын мәселелері жатады.

Парниктік газдардың әсерінен жылулық баланстың өзгеруі нәтижесінде жер шарының температурасының ғаламдық артуын парниктік эффект деп атайды. Негізгі парникті газ көмірқышқыл газы болып табылады. Болжамдар бойынша аа райының жылынуы әсерінен, мәңгі мұздықтардың еруі салдарынан әлемдік мұхит шамамен 1,5 м көтерілуі мүмкін. Көмірқышқылының атмосфераға түсуінің негізгі көзі органикалық отынды жағу болып табылады. Атмосферадағы көміртегінің мөлшерін кемітетін негізгі факторлар фотосинтез бен мұхиттың сіңіруі болып табылады.

Озон қабаты полюстерде 9-30 км, экваторда-18-32 км биіктікте орналасқан. Атмосфераның жоғары қабатындағы озон оттегі молекулаларының ультракүлгін сәулелер әсерінен ыдырауы нәтижесінде түзіледі. Бос оттегінің оттегі молекуласына қосылуынан озон түзіледі. Озонның ең көп мөлшері Антарктиданың үстінде жойылған.

Озон концентрациясының кемуі нәтижесінде түзілген кеңістікті «озон тесіктері» деп атайды.

«Озон тесіктерінің» пайда болу себептері әлі толық зерттелмеген. Қазіргі кездегі озон қабатын бұзатын негізгі антропогенді фактор фреондар болып есептеледі. Соған байланысты көптеген мемлекеттер фреондардың өндірісін 50 процентке кеміту және оларды басқа пропилентермен алмастыру туралы міндеттеме қабылдады.

Қазіргі кездегі озон қабатын бұзатын негізгі антропогенді фактор фреондар (хладондар) болып есептеледі. Бұл хлорфтор — көміртектер болме температурасында қайнайды. Олар тоңазытқыш құрылғыларда, әр түрлі баллондарда тасымалдаушы газ ретінде, т.б. қолданылады. Тасымалдаушы газ (пропилленттер) ретінде фреондарды кеңінен пайдалану олардың өте тұрақты (инертті) газ болуына байланысты.

Осы жоғары дәрежедө тұрақты (100 жылдан астам өмір сүреді) болуына байланысты фреондар озон қабатына жете алады және белсенді ортада одан хлор бөлініп шығады. Хлордың әрбір атомы катализатор ретінде озонның 100 мыңдаған атомын бұзуға қабілетті.

Қазіргі кезде фреондардың мөлшерін кеміту және болашақта өндіруді тоқтатуа бағытталған іс-шаралар жүргізілуде.

Көптеген мемлекеттер фреондардың өндірісін 50% кеміту және оларды басқа пропилленттермен алмастыру туралы міндеттеме қабылдады. Бірақ, жоғары дәрежеде тұрақтылығына байланысты фреойдар атмосферада өте ұзақ уақыт сақтала алады. Бірқатар елдерде (АҚШ, Ұлыбритания, Франция) фреондар гидрохлорфтор көміртек немесе гидрофторкөміртекпен алмастырылуда. Бұлардың өмір сүру мерзімі қысқа (2—25 жыл).

Сонымен қатар, озон қабатының тұрақтылығын арттырудың басқа да жолдары қарастырылуда. Озон қабатына этан мен пропанды жіберу хлорды пассивті хлорлы сутегіне айналдырады. Сонымен қатар озонның түзілуі мен жиналуына электромагнитті сәулелер, лазер сәулелері, электр разрядтары әсер өтеді. Олар оттегінің диссоциациялануын арттырьп, озонның түзілуі мен жиналуына жағдай жасайды.

Озон қабаты интенсивті түрде көктемде бұзыла бастайды. Себебі қыстагы төмен температура мен бұлттылықтың артуы фреондардың құрамындағы хлордық бөлінін шығуына әкеледі. Ал көктемдегі темнератураның жоғарылауы хлордың озонға әсерін арттырады.

Поляр маңы аймақтарындағы озон қабатының интеисинті түрде бүзылуын осы аудандардағы озонның бұзылуына себепкер хлордың метанды тошіен аз мөлшфде жабылуымен түсіндіреді. Соңғы жылдары ғалымдар «озон тесіктерінінің пайда болуы адам қызметіне байланысты емес деген пікірлерді жиі айтып жүр. Ғалымдар бұған ұқсас құбылыстардың ертеде де орын алғанын және олар тек табиғи процестерге байланысты, соның ішінде күн белсенділігінің 11 жылдық циклімен, екені туралы жорамал айтады.

Мәңгі мұздықтардагы ауа көпіршіктерін зерттеу фреондардың өндірістік дәуірге дейін де болғанын дәлелдейді.

Озон кабатының бұзылуының тағы бір себебі ретінде атмосферага оттегін бөліп шығаратын негізгі фактор ретінде ормандардың жойылуы аталады. Сонымен қатар, Антарктиданың үстінде озонның таралуына әкелетін жоғары қарай бағытталған жерлердің болуы туралы да пікірлер айтылуда.

Космосқа ұшу аппараттарын шығару («Шаттлдың» бір ұшуы 10 млн. т озонды ыдыратқан), атмосферадағы ядролық жарылыс, атмосфераның жоғарғы қабаттарына азот оксидтері мен кейбір комірсулар-дың шығарылуына әкелетін ірі өрттердің озон қа-батын бұзатыны тіркелген. Сондай-ақ озон қабатының бұзылуын Галлей кометасымен де байлапыстырады. Ғалымдардың болжамы бойынша оның отіп кетуіне байланысты, озонның концентраңиясы әдетте қалпына келеді.

Атмосфераның төменгі қабаттарында озон күшті антитоксикант және бактериоцид болып табылады. Ол жағымсыз иістерді, кейбір канңерогенді заттарды бұзуга қабілетті. Біраң, жоғары конңентрацияда озон күшті у болып табылады. Адамда ол тыныс алуды қиындатады, көзді тітіркендіреді, өсімдіктердің ассимиляциялық аппаратын зақымдап, хлорофиллді бұзады.

Қолда бар мәліметтерге қараганда ауаның жер бетіне жақын қабатындагы озонның концентрациясы өндірістік дәуірдің басынан бері 2 есе артқан.

Қышқыл жауындардың пайда болуының негізгі себептері күкірттің қос оксидімен ластану болып табылады. рН мәні 5,6 тең жауынды қышқыл жауын деп атайды.Алғашқы қышқыл жауындар 1907-1908 жылы Англияда байқалған.

Қоршаған ортаның ластануы дегенде біз оған тән емес агенттердіңт енуі немесе бір заттардың концентрациясының

(химиялық, физикалық, биологиялық) артуын, санның нәтижесінде қолайсыз әсерлер туғызуын түсінеміз. Ластандырушы заттарға тек улы заттар ғана емес, зиянды емес немесе ағзаға қажет заттың оптималды концентрациядан артық болуы да жатады.

Ластануды жүйенің тепе-теңдігін бұзатын кез-келген агент ретінде бағалауға болады.

• 
  шығу тегі бойынша:
  

• 
  пайда болу кезіне байланысты:
  

ә) нүктелік (өнеркәсіп орнының құбыры), объектілі (өнеркәсіп орны), шашыраған (егістік танабы, бүкіл экожүйесі), трансгресивті (басқа аймақтар мен мемлекеттерден енетін);

- әсер ететін ауқымына байланысты: ғаламдық, аймақтық, жергілікті;

- қоршаған ортаның элементтері бойынша: атмосфера, топырақ, гидросфера

және оның әр түрлі құрам бөліктері (әлемдік мұхит, тұщы су, жер асты сулары,

өзен сулары және т.б.);

• 
  әсер ететін жеріне байланысты: химиялық (химиялық заттар мен элементтер), физикалық(радиоактивті, радиациялық жылулық, шу, электромагниттік), физико-химиялық (аэрозолдер), биологиялық (микробиологиялық және т.б.);
  
• 
  әсер етудің периодтылығына байланысты: бірінші ретті (өнеркәсіп орындарының қалдықтары), екінші ретті (смогты құбылыстардың өнімдері);
  
• 
  тұрақтылық дәрежесі бойынша: өте тұрақты – жүз және мың жыл тұратын (азот, оттегі, аргон және инертті газдар), тұрақты – 5 – 25 жыл (көмірқышқыл газы, метан, фреондар),
  

Неғұрлым ластаушы зат тұрақты болса, оның қоршаған ортада жиналу эффекті жоғары. Кез – келген ластаушы затты үш параметрі бойынша бағалауға болады: қоршаған ортаға түсетін көлеміне, улылығына және тұрақтылық дәрежесіне қарай. Мысалы, көмірқышқыл газының қолайсыз эффектісін оның қоршаған ортаға түсетін көлеміне және ұзақ сақталу уақытына, олай болса оның жинақталу және осыған байланысты парниктік эффектің пайда болуы қамтамасыз етеді.

Өндірілетін ресурстардың тек 2-3% ғана пайдалы өнім ретінде қолданылады, ал қалғаны қалдықтар (бос жыныс, шлактар және т.б).

Адам қызметінің көңіл аударарлық нәтижесінде қоршаған ортаға оған тән емес, тірі ағзалар үшін бөтен (ксенобиотиктер) заттардың шығарылуы жатады. Табиғатта 2 мыңдай бейорганикалық және шамамен 2 млн. Органикалық қосылыстар бар. Адам қазір 8млн. – нан астам қосылыстарды синтездей алады. Жыл сайын олардың саны бірнеше мыңға артып отырады.

Жер бетіндегі адам мекен етпейтін кеңістіктің болуы (құрлықтың жалпы ауданы 149 млн. км² болса мұндай жерлердің үлесіне шамамен 48 млн. км² тиеді) қазіргі дағдарыстың ғаламдық сипатын жоққа шығармайды. Бұл ең алдымен атмосфера мен судың қозғалғыштығына байланысты. Мысалы, мұнайлы қабықшамен әлемдік мұхиттың бетінің 15-25 % ластанған. Қазіргі кезде атомдық двигательдер мен радиоактивті қалдықтардың көмілуі нәтижесінде әлемдік мұхиттың радиоактивті . Ластануы зор қауіп төндіріп отыр.

Табиғат ресурстарын пайдалану жылулық ластанумен, яғни жер маңы кеңістігінде қосымша энергияның жиналуымен байланфсты. Биосфераның жылулық балансының бұзылуын атмосфераның шаңдануының артуы, өсімдік жабынының булануының өзгеруі, топырақ пен су қоймаларының бетінен ластануының өзгеруі қамтамасыз етеді. Мұнайлы қабықша булануды 20-30% -ға тежейді. Нәтижеде ғалымдардың болжауы бойынша ауаның орташа жылдық температурасы 1-3⁰ С-ға артады. Ал мұның өзі биосфераның термодинамикалық немесе жылулық дағдарыс жағдайына өтуіне әкеліп соқтыруы мүмкін.

1. 
   Қандай экологиялық прблемаларды білесіз?\
   
2. 
   Қазіргі заманғы мәселелер?
   

Табиғи жүйелердің ресурстары.

Табиғи ресурстардың  топтамасы, қоршаған орта ресурстарымен болатын қарама қатынастардың ерекшеліктері.

Табиғи қорлар, олардың қолдану саласына қарай - өндірістік, денсаулық сақтауға қажетті, ғылыми, эстетикалық деп бөлінеді. Табиғат қорлар сарқылмайтын және сарқылатын болып екіге бөлінеді. Сарқылмайтын қорлар адам баласына тәуелсіз болып келеді. Соның бірі –су. Жер шарындағы судың үлесі барлық жердің 2/3 алып жатыр. Сондықтан оның қоры  үздіксіз айналымға түсіп, қалпына келіп отыр. Ал экожүйелердін таралуы уақыты кеңістікке қатысты салыстырмалы түрдегі айлаған объектілер.

Сарқылатын қорлар өз кезегінде қалпына келетін және қалпына келмейтін деп жіктеледі. Мысалы, қазба байлықтар, мұнай, көмір қорлары қалпына келмейтін байлық көзіне жатады.

Адамзаттың күн көрісі мен тіршілік етуіне қажетті заттар және табиғатта кездесетін жаратылыс дүниелері — табиғи қорлар деп аталады. Су, жер, өсімдік жан-жануар, тау-тас, қазба-байлық және өзге де, тікелей не өнделген күйінде тұрмысқа, өндіріске қажетті дүниеліктердің бәрі де табиғи қорларға жатады. Табиғи қорларды пайдалану нәтижесінде, адамзат - азық-түлік, киім-кешек тұрмыс қажетін өтеуге керекті заттар, жанар-жағар майлар және өнеркәсіпке қажетті шикізаттарды алады.

Қалпына келетін қорлар да адамның ақыл-ойына тәуелді болады. Олар – топырақ, өсімдік пен жануарлар әлемі. Табиғатты пайдалану қоғамдық өндірістің ерекше саласы ретінде табиғат байлығын кешенді үнемдеп пайдалану арқылы қоғамның материалдық қажетін өтеуге және табиғи ортаға өндірістің зиянды әсерін болдырмауға бағытталған.

Өндіріске қатыстырылатын табиғат байлықтары: пайдалы қазба байлықтар (минералдық шикізат),су, ауа, орман жер, тек қана өндіріс шікізаты емес, сонымен қатар, өндіріс құралы да болып табылады. Өндірістік қатынасқа қосылмаған табиғат байлығын да ұлттық байлық ретінде қарап, оның табиғи қалпының сақталуын, сапасының төмендемеуін қамтамасыз ету керек.

Табиғат байлығын тиімді пайдалану өндірістің дамуын қамтамасыз етіп қана қоймай, табиғи ортаның тазалығын, оның қалпына келетін қорын молайту және табиғи ортаның тепе-теңдігін  сақтау болып табылады. Сондықтан табиғи ортаны, табиғат байлығын қорғау халықтың материалдық, рухани, әлеуметтік мұқтажын үздіксіз өтеуге, табиғат байлығын қалпына келтіруге, молайтуға бағытталуы қажет.

Ғарыш қорларына - күн сеулесінің радиациясы, теңіздің тартылуы мен тасуы жатады.

Климаттық қорға - атмосферадағы ауа, жел энергиясы, жауын-шашын жатады.
Дәріс №10. Атмосфера туралы түсiнiк жəне биосфера мен адам өмiрiндегi маңызы

Мақсаты: Студенттерге атмосфера туралы түсiнiк беру жəне биосфера мен адам өмiрiндегi маңызын түсіндіру.

Жоспар:

1.Атмосфера туралы түсінік

2.Атмосфераның биосфера мен адам өміріндегі маңызы

3 Атмосфера құрамы

4 Физикалық қасиеттері

5 Атмосфераның химиялық құрамы

Атмосфераны зерттеушi мамандардың пiкiрiнше, ол Жер бетiнен қашықтаған сайын түрлi температурадағы бiрнеше аймақтардан тұрады. Атмосфераның құрылысы бiрнеше қабат құрылымнан тұрып, тропосфера, стратосфера, мезосфера жəне термосферадан тұрады. 1000 км жəне одан ары қарай экзосфера болып, онда атмосфералық газдар əлем кеңiстiгiне таралады. Осы қабатта атмосфера бiрте-бiрте планета аралық кеңiстiкке ауысады. Атмосфераның Жер бетiне ең жақын қабаты "тропосфера" деп аталады. Бұл қабаттың орта ендiкте теңiз деңгейiнен биiктiгi — 10-12 км, экваторда — 16-18 км, полюстерде — 7-10 км. Осы қабатта жауын-шашын, бұлттар түзiлiп, найзағайлар күн күркiреуi жүредi. Тропосфераның жоғарғы жағында 40 км — ге созылатын стратосфера қабаты орналасқан. Онда ылғалдылық бiршама төмен, атмосферадағы озонның көп бөлiгi осы қабатта жинақталған, озон Күннiң ультракүлгiн сəулелерiн сiңiрiп, атмосфераны қызып кетуден сақтайды. Стратосферадан кейiн 50 км биiктiкте мезосфера қабаты орналасқан. Мезосферада температура одан əрi қарай төмендеп, 80 км биiктiкте — 70⁰С -қа түседi. Мезосферадан жоғары белгiлi шекарасы жоқ термосфера орналасқан, онда 500-600 км биiктiкте температура +16000 жетедi. Атмосфераның қабаттарындағы ауа биiктеген сайын сұйылып, қысым төмендейдi. Ең соңында Жерден ең алыста 800-1600 км қашықтықта экзосфера орналасқан.

Тропосфера тропопауза деп аталатын өтпелі жұқа қабат (қальцдығы 1—2 км) арқылы атмосфераның келесі қабаты — стратосфераға ауысады. Тропопауза (грек. tropos – бұрылыс, өзгеріс және pausіs – тоқтау) – тропосфера мен стратосфераның аралығындағы өтпелі қабат. Қалыңдығы бірнеше жүздеген м-ден 2 – 3 км-ге дейін жетеді. Көбіне тропосфераның жоғарғы қабаты деп аталады. Тропопауза биіктігі географиялық ендікке (биік ендіктерде 8 – 10 км, экватор үстінде 16 – 18 км), жыл мезгілдеріне (жазға қарағанда қыста төмен), циклондық әрекеттерге (циклон кезінде төмен, антициклон кезінде жоғары) байланысты өзгеріп отырады.

Стратосфера тропосфераның үстінен 80 км-ге дейінгі биіктікте орналасқан атмосфера қабаты. Бұл қабат бүкіл атмосфера салмағының 20%-ын құрайды. Мұнда күннің ультрафиолетті сәулеленуін күшті сіңіретін озон қабатының болуына байланысты жоғарыдан келетін температураның төмендеуі тоқталады. 30 км биіктік шамасына дейін температура өзгермей 50° шамасында сақталып тұрады, ал одан әрі қарай биіктікте біртіндеп жоғарылай отырып, 60 км биіктікке барғанда тіпті 75°-қа дейін артады. Статосферада су буы және бұлт атаулы мүлдем дерлік болмайды. 1951 жылы халықаралық келісім бойынша стратосфера деп тек 40 км биіктікке дейінгі қабатты атап, ал 40-тан 80 км-ге дейінгі қабатты мезосфера (орта қабат) деп атау керектігі келісілдіСтратосфера шамамен 50—55 км биіктікке дейін созылып жатыр

Атмосфераның ең жоғарғы қабатында өте жоғары температура (1000— 1500°С) байқалады, сондықтан бұл қабатты термосфера деп атайды. Термосфера өз кезегінде зарядталған бөлшектерден (иондар) тұратын ионосфера мен "сыртқы атмосфера" деп аталатын экзосфераға жіктеледі. Термосферада газдардың температурасы ете жоғары болғанымен, ауаның сиректігіне байланысты осында орналасатын Жердің жасанды серіктеріне қызып кету каупі төнбейді.

Мезосфера (грек. mesos — ортаңғы және sphaіra — шар) — атмосфераның 50 — 80 километр биіктіктегі ортаңғы қабаты. Стратосфера (мезосфера асты) мен ионосфера (мезосфера үсті) қабаттарының аралығында. Мезосферада жоғарылаған сайын температура төмендей береді: 50 километр биіктікте 70°С шамасында.^[5][6]

Ионосферадағы иондалу Күннен келетін ультракүлгін радиация әсерінен жүреді. Ионосферада ғарыштың бөлшектердің ауа бөлшектеріне соқтығысуынан айрықша жарқырау пайда болады. Жоғары ендіктерде байқалатын бұл электрлік құбылыстар полярлық шұғыла деп аталады. Экзосферада ете жоғары жылдамдықпен қозғалатын жеңіл газдардың бөлшектері ғарыш кеңістіғіне шашырап кетеді. Соңғы кезге дейін экзосфера, сонымен бірге жалпы Жер атмосферасы 2000—3000 км биіктіктен соң таусылады деген үғым бар болатын. Қазіргі заманғы ғарыштық зерттеулер бойынша экзосферадан шашыраған сутектің Жердің айналасында шамамен 20 000 км биіктікке дейін созылатын жер тәжі деп аталатын түзілісті құрайтыны анықталып отыр. Қазіргі кезде ғарыштық техниканың көмегімен атмосфера қабаттары қарқынды түрде зерттеліп жатқанымен, оның жоғары қабаттарының адамзатқа түсініксіз құпиялары әлі де болса жетерлік.

Қысым орталығынан шетіне қарай төмендей береді. Соған сәйкес жел антициклонның орталығынан шетіне қарай және Жердің өз осінің айналуының ықпалымен Солтүстік жарты шарда оңға, Оңтүстік жарты шарда солға қарай бұрыла соғады. Ені 2-3 мың , км-ге жетеді. Орталық бөлігінде ауа жоғарыдан төмен қарай құлдырайды да, барған сайын құрғай түседі. Сондықтан Антициклон өткенде қыста суық, жазда жылы, ашық ауа райы қалыптасады. Тұрақты Антициклон Антарктиданың үстінде, екі жарты шардың субтропиктік ендіктерінде айтарлықтай жиі қалыптасады (Азор антициклоны, Солтүстік-Тынық мұхит антициклоны). Сонымен бірге қыста қоңыржай ендіктердегі құрылықтардың үстінде де пайда болады (мысалы, Сібір антициклоны).

Кейде антициклон деп кез келген қысым жоғары және біркелкі қысым сызықтарымен тұйықталмаған “қысым жотвсын” да айта береді. Анициклонда ауа қысымы ортасынан шетіне қарай төмендейді. Солтүстік жарты шарда антициклон ауасы сағат тілінің айналу бағытымен орталықтан сыртқа қарай ағады. Оңтүстік жарты шарда ауа сағат тіліне қарсы бағытта, сыртқа қарай ағады. Антициклон ортасында ауа жоғарыдан төмен бағытталғандықтан, онда атмосфера шептері болмайды. Ауа массасы төмен түскен сайын адиабатты түрде жылиды да температура инверсиясы пайда болады. Қазақстанға, көбіне, қыста шығыстан Сібір анициклоны тараса, жазда батыстан Азор антициклоны әсерін тигізеді. Құрлық үстіндегі антициклонның орталығында селдір бұлтты ауа райы орнығады және оның солтүстігінде жылы ауа массасы қалыптасып, жазда будақ бұлттар, қыста қатпарлы бұлттар бақалады.
Атмосфераның табиғи ластануы

Белгілі бір ортада сол жерге тән емес, жаңа физикалық, химиялық және биологиялық заттардың болуын немесе бұл заттардың табиғи орташа көпжылдық деңгейден жоғары болуын ластану деп атаймыз. Атмосфераның ластануы табиғи (жанартаулар атқылауы, орман өрттері, шаңды құйындар, үгілу) және антропогенді (өнеркәсіптер, жылу энергетикасы, ауыл шаруашылығы) жағдайда жүруі мүмкін.

Табиғи ластану. Атмосфераның табиғи жолмен ластануы жанартаудың атқылауына (Жер шарында бірнеше мың жанартау бар, олардың 500-ден астамы белсенді), тау жыныстарының үгітілуіне, шаңды дауылдардын тұруына, орман өрттеріне (найзағай түскенде) теңіз тұздарының желмен аспанға көтерілуі мен ауадағы сулы ерігінді тамшыларының құрғауына, өлген организмдердің іріп-шіруі процестеріне байланысты. Атмосфераны табиғи жолмен ластайтындарға аэропланктондар, яғни, әртүрлі ауру қоздыратын бактериялар, саңырауқұлақ споралары, кейбір өсімдіктердің тозаңдары, сонымен қатар космос шаң-тозаңдары жатады. Атмосферада үнемi белгiлi мөлшерде шаң болады. Шаң табиғатта жүретiн табиғи процестер нəтижесiнде түзiледi. Шаңның үш түрi болады: минералдық (органикалық емес), органикалық жəне космостық. Тау жыныстарының үгiтiлуi мен бұзылуы, вулкандар атқылауы, орман, дала, торфтардың өртенуi, теңiз беттерiнен судың булануы минералдық шаңның түзiлуiне себеп болады. Органикалық шаң ауада аэропланктондар — бактериялар, саңырауқұлақтардың споралары мен өсiмдiктердiң тозаңдары, т.б. түрiнде жəне өсiмдiктер мен жануарлардың ыдырау, ашу, шiру өнiмдерi түрiнде болады. Космостық шаң жанған метеориттердiң қалдықтарынан түзiледi. Табиғи ластанудың бiр түрi космостық шаң атмосферадағы жанған метеориттер қалдықтарынан түзiледi, 1 жыл iшiнде оның мөлшерi 2-5 млн тоннаға дейiн жетедi. Космос шаңы атмосферада жанған метеориттер қалдықтарынан пайда болады. Секундыша атмосфера арқылы үлкен жылдамдықпен (11-ден 64 км/сек дейін) 200 млн-ға жуық метеориттер ауа қабатынан өтіп отырады да, 60-70 км биіктікте көбісі жанып үлгереді. Ғалымдардын айтуы бойынша тәулігіне жер бетіне 10¹⁸ кішігірім метеориттер түседі. Метеорит – планетааралық кеңістіктен Жерге келіп түсетін метеорлық денелердің қалдықтары.

Метеориттер темір, тас-темір және тас метеорит болып негізгі үш түрге бөлінеді. Олардың ерекше белгілері: қырлары мүжілген, сыртында жұқа қабығы және өзіне тән шұңқырлары болады. Сындырып қарағанда метеориттің ішкі жағы күлгін қоңыр түстес келеді, қара немесе ақ түстер сирек кездеседі. Әдетте ақ түсті никельді темір және сары түсті троилит минералы аралас метеорит жиі кездеседі. Тас-темір метеоритінде никельді темір басымырақ болады. Метеориттің мөлшері бірнеше милиметрден бірнеше метрге дейін, ал салмағы граммның бірнеше үлесінен ондаған тоннаға дейін жетеді. Сынбай түскен метеориттің ішіндегі ең ірісі – Оңтүстік-Батыс Африкада Кейп-Йорк деп аталатын темір метеорит (салмағы 34 тонна). Метеориялық денелердің бөлшектенуі нәтижесінде ондаған, жүздеген тіпті мыңдаған метеориттен тұратын метеорит топтары бір мезгілде жерге түседі. Бұл құбылыс метеорит жауыны деп аталады. Жыл сайын жерге мыңдаған метеорит түсіп тұрады, оның көпшілігі теңіздер мен мұхиттарға түсіп, белгісіз болып қалады. Метеориттің ақырғы массасы мен жылдамдығына, сонымен қатар метеорит түсетін топырақтың құрылымына байланысты метеорит топыраққа 3 – 5 м тереңдікке еніп, сонда қалып қояды. Метеориттің беткі қабығы 103 – 104 К-ге дейін қызып үздіксіз булану әсерінен өлшемі кеми түседі. Жылдамдығы үлкен метеориттер атмосферада түгелдей дерлік жойылып кетеді. Ауаның әсерінен атмосфера қабатында метеориялық дене тежеледі. Оның кинетикалық энергиясы жылуға және жарыққа айналады. Метеорит жерге түскенде жарқыл пайда болып, қатты сартылдаған дыбыс естіліп, механикалық құбылыстар байқалады. Метеоритте көп кездесетін элементтер: алюминий, темір, кальций, оттек, кремний, магний, никель, күкірт. Сонымен қатар метеоритте бірқатар белгісіз немесе жер бетінде өте сирек кездесетін минералдар бар.

Атмосфералық ластанудың антропогендік (жасанды) көздеріне өнеркәсіптік кәсіпорындар, көлік, жылу энертетикасы, тұрғын үйлерді жылыту жүйелері, ауыл шаруашылығы және т.б. жатады . Тек өндірістік кәсіпорындардың ғана қоршаған ортаға әсер етіп ластауын мынадай негізгі түрлерге белуге болады: шикізат, материалдар, құрал-жабдықтар, отын, электр энергиясы, су, қалдықтар

Атмосфераны ластаушылардың ең негiзгiлерi транспорт түрлерi, əсiресе автомобильдердiң жанармайларының жану өнiмдерi болып табылады. Француз ғалымы Ж. Детридiң есептеулерi бойынша, автомобильдерден бөлiнген газдардың құрамында көмiрқышқыл газы — 9%, көмiртек оксидi -4%, көмiрсутектер — 0,5%, оттек — 4%, сутек -2%, альдегидтер — 0,004, азот оксидтерi — 0,06%, күкiрт оксидтерi — 0,006% барлығы 200 ге жақын компоненттер бар екенiн анықтады. Қоршаған ортаға көмiртек, күкiрт жəне азот оксидтерiмен бiрге бензиннiң құрамына кiретiн канцерогендi заттар, мысалы 3,4-бензопирен мен қорғасын өте зиянды əсер етедi. Атмосфераға транспорттардан бөлiнген газдардың құрамында 25-27% қорғасын болатыны анықталған. Жəне оның 40% диаметрi 5 мкм ге дейiн болатындықтан ауада ұзақ уақыт сақталып, онымен бiрге адам организмiне түсетiндiгi белгiлi болды. Қазiргi кезде бүкiл əлемде шамамен 500 млн аса автомобиль жүрiп тұрса, үлкен қалалардағы атмосфералық ауаның тазалығын сақтау адамзат үшiн қаншалықты маңызды екенi түсiнiктi. Мысалы, Лос-Анджелес қаласының ауасын үнемi 2,5 млн автомобиль, Парижде — 900 мың, т.с.с. ластайды. Ал əрбiр мың автомобильден күнiне ауаға 3000 кг көмiртек оксидтерi, т.с.с отынның толық емес жану өнiмдерi бөлiнедi. Бұл физико-химиялық қоспалар тыныс алу кезiнде адам мен жануарларға аса зиянды болып табылады.

Атмосфераның радиоактивтi заттармен ластануы

Атмосфераның радиоактивтi ластануы нəтижесiнде радиациялық əсер ету байқалатын болғандықтан өте қауiптi болып саналады. Радиациялық əсер — радиоактивтi заттардан бөлiнетiн радиоактивтi сəулелердiң əсерi. Бұл сəулелер кейбiр химиялық элементтердiң атом ядроларының ыдырауы кезiнде сыртқы ортаға бөлiнедi. Бөлiнген радиоактивтi сəулелер адам организмiнiң тiрi тканьдерi арқылы өтiп, биологиялық процесстердi бұзып, организмде түрлiше физикалық, химиялық жəне физиологиялық, ең соңында патологиялық өзгерiстер туғызады. Радиациялық əсерлердiң шығу көздерi баршаға мəлiм, қарапайым космостық сəулелерден бастап, экологиялық катастрофалар болып табылатын ядролық қаруларды сынау, атом ядролық станциялардағы авариялар, т.с.с. Көптеген елдерде ядролық қаруды сынау жұмыстарының жүргiзiлуiне байланысты ядролық өндiрiстiң, атом-электр станцияларының дамуына байланысты атмосферада жасанды радиоактивтiлiк көздерi пайда болды. Радиоактивтi элементтердi өндiру мен атом қондырғыларын, двигательдерiн iске қосу жұмыстары кезiнде атмосфераға өте қауiптi радиоактивтi заттар бөлiнуi мүмкiн. Радиоактивтi заттар атмосферада тозаң, не аэрозоль түрiнде болады, олардың азғантай дозасының өзi адамның нерв системасы, жыныс бездерi, асқорыту, тыныс алу органдары, қалқанша без бен гипофиз қызметiне зиянды əсер етедi. Атмосфера радиоактивтi заттармен əсiресе, атом жəне сутектi бомбалардың жарылуы кезiнде ластанады. Атом жарылысы кезiнде түзiлген изотоптардың жартылай ыдырау кезеңдерi түрлiше. Əсiресе, стронций-90 (жартылай ыдырау кезеңi 25 жыл) мен цезий-137 (жартылай ыдырау кезеңi 33 жыл) өте қауiптi. Радиоактивтi изотоптар өсiмдiктердiң қалдықтары, жануарлардың қалдық өнiмдерi арқылы да таралады. Олардың тасымалдануында қоректiк тiзбектер де бiршама роль атқарады. Судағы изотоптар өсiмдiктерге сiңiрiлiп, олармен балықтар қоректенiп, балықтарды жыртқыш балықтар не құстар қорекке пайдаланады, т.с.с. 1945 жылы августа Жапонияның Хиросима мен Нагосаки қалаларында жарылған атом бомбалары ондаған мың адамдардың өмiрiн қиды, оның зардаптары əлi күнге дейiн сақталуда. 1963 жылы Москва қаласында бейбiтшiлiк сүйгiш мемлекеттердiң бiразы бiрiгiп, ядролық қаруды атмосферада, космос кеңiстiгiнде жəне су астында сынауға тыйым салу туралы келiсiмге қол қойды. Бұл келiсiмнiң адамдардың денсаулығын сақтау мен бүкiл тiршiлiктi қорғауда үлкен маңызы бар.Атом энергиясын кең масштабта қолдану нəтижесiнде атом өндiрiсiнiң қалдықтары көбеюде. Ендi осы қалдықтарды зиянсыздандыру проблемасы да туындап отыр. Бұл проблеманы шешу жолдары түрлi елдерде түрлiше жүзеге асуда. Мысалы, АҚШ мен Англия атом өндiрiсiнiң қалдықтарын Атлантика мұхитына тастайды, Франция ескi темiржол туннельдерiне сақтайды, ал бiздiң елiмiзде жердiң терең қабатына көмiледi, бұл ең зиянсыз жəне тиiмдi жол болып саналады.

Атмосфера құрамындағы оттегі мен көмірқышқыл газының тұрақты болуы жалпы ауа бассейінің тепе-теңдігіне әсер етеді. Мысалы, оттегі тірі организімдер үшін тыныс алуды қамтамасыз ете отырып, топырақ пен судағы бүкіл химиялық реакцияға қатысады. Оттегі жетіспеген жағдайда жануарлар мен адамдар тұншыға бастайды.

  Біздің республикамызда атмосфера ауасына шығарылатын зинды заттар мен газдар, т.б. бөгде химиялық қосылыстар Казгидромет ғылыми-зерттеу институтының үнемі бақылауында болып отырады. Ол көршеткіштер әр жылға және тоқсанға жіктеліп « Ақпараттық экологиялық бюллетень» журналы арқылы көпшілікті хабардар етеді.

   Атмосфераның ластану индексін (АЛИ) бағалау бойынша 1995-2000 жылдар аралығында ауасы ең көп ластанатын қалаларға Ленингор, Зырян, Алматы, қалалары кіреді. Әрине бұл үнемі өзгеріп отырады.

Өйткені аталған қалалардағы өнеркәсіптің т.б. ластану көздерінің жұмыс істеу қарқыны бірдей емес. Мысалы, 1995 жылдары ең көп ластанған қалалардан бірінші орынға Жезқазған, Балқаш қалалары шықса, ал 1999-2001 жылдары Ленингор мен Өскемен шығып отыр. Бұл жерде қара металлургияның ластағыштары және түсті металлургия кәсіпорындарынан шығатын қалдықтар көп. Алматы мен Зырян қалаларының зиянды заттарды сейілтуге метрологиялық жағдайы қолайсыз.

    Республика жағдайында атмофераның ластануына өнеркәсіптің техникалық жағынан жабдықталуынан нашар болуы әсер етеді. Яғни, ескерген технологиялық процестер нәтижесінде құрамында қатты және сұйық бөлшектері бар газ тәрізді заттар орасан көп мөлшерде бөлінеді, әрі осы химиялық қосылыстар өте қауіпті, улы келеді. Оларт негізінен күкірт диоксиді, көміртек оксиді, азот оксиді, күкіртті сутек, аммиак және әртүрлі қатты және сұйық заттар.

   Атмосфера тұрақты көздерден шығатылатын зиянды заттардың мөлшері (АЭБ-келтірілген деректер) қалалар бойынша : Павлодар (763,0 мың т.), Қарағанда (601,6 мың т.), Жезқазған (487,0 мың т.), Шығыс Қазақстан қаларында (170,0 мың т.), Қостанай (170,0 мың т.), Ақмола (120,0 мың т.), Атырау (90,0 мың т.) облыстары болды. Бұл аймақтарда жылу энергетикасы,

металлургия, мұнай-газ кәсіпорындары шоғырланған.

    Атмосфераны ластаушы көздер

Атмосфера ауасының шекарасы болмайтындықтан ло бүкіл жер шары халықтары мен онда тіршілік ететін жануарлар, құстар және тірі организмдер мен өсімдіктер дүниесі үшін ортақ байлық болғындықтан, оны ластамау, сапасын тіршілікке зиян келтірмейтін ббиосфераның құрамдас бөлігі болып табылады.

   Адам іс-әрекетінің нәтижесінде ондағы түрлі газдар және басқа қалдықтар бөлніп шығарлуда. Ол ластағыш заттар атмосфера ауасының газалық сапасын төмендетуде. Атмосфера адам үшін атқаратын қызметі орасан зор, Атмосфер бүкіл әлемді таза ауа мен қамтамасыз ете отырып, тіршілікке қажетті газдармен, басқа химиялық элементтермен (О₂, N_2, СО₂ және т.б.) байытады.
Бақылау сұрақтары:

1.Атмосфера деген не?

2.Атмосфераның құрамындағы газдардың мөлшері қанша?

3.Космостық кеңістік деген не?

4. Атмосфераның физикалық қасиеттерін атаңыздар.

5.Атмосфераның химиялық құрамын талдаңыздар

6.Атмосферадағы әрбір газдың атқаратын қызметі қандай?

7.Тропосфера деген не?

Қазақстанның су артериялары шамамен 85 мың өзендерден құралған. Ең ірі су көздеріне; Ертіс, Есіл, Іле, Сырдария,Жайық, Шу, Талас, Асса өзендері жатады. Соңғы жылдары бірқатар көлдер жүйесінің кебуі байқалып отыр. Бұл өзендер ағысының шектен тыс реттелуі мен олардың деңгейінің табиғи ауытқуларына байланысты болып отыр. Экологиялық жағынан ең қолайсыз жағдайда Қазақстанның басты су артериясы- Ертіс өзені қалып отыр. Оның сулары жоғары дәрежеде ауыр металдармен ластанңан. Негізгі ластаушы заттар- мыс, шайынды сулармен бірге келіп түседі.

Су қоймалары мен бассейннің су ағыстарына түсетін негізгі ластаушыларға иондық ағыс (28 мың тоннадан астам 1994 және 1995 ж. Шамамен 23 мың тоннаға жуық), азотты органикалық қосылыстар (1,8 мың тоннаға жуық), фосфор қосылыстары (1994 жылы 163 мы4 тоннадан астам, 1995 жылы 800 тонна), цинк (42,6 және 24,9 т 1995) жатады.

Табиғи суларды ластайтын негізгі химиялық элементтердің барлығы дерлік су ортасына өнеркәсіп орындарының шайынды суларымен келіп түседі.

Каспий аймағының экологиялық жағдайы. Бұл ауданның экологиялық жағдайы Каспий теңізінің деңгейінің көтерілуіне және жағалаулық теңіз экожүйесінің антропогендік әсерге ұшырауына байланысты болады. Ғалымдардың болжамдары бойынша теңіз деңгйінің көтерілуі жағалаулық сызықтың 2400-2700 км ұзарып, су астында қалған жерлерге тағы да 1,2-2,2 млн. Га қосылуына әкелуі мүмкін.

Су астында қалу қаупі әсіресе Каспийдің Солтүстік және Солтүстік-Шығыс жағалауындағы мұнай кен орындарына төніп отыр. Су астында қалу қаупі төніп отырған 43 мұнай кен орындарының 32-сі Атырау, ал 11-і Маңғыстау облысында орналасқан.

Каспий теңізі дүние жүзіндегі бекіре тәрізді балықтардың ең ірі мекен ету ортасы болып табылады. Сондықтан Каспий мәселесі тек мемлекетаралық қана емес, ғаламдық мәселе болып табылады. Каспийдің биологиялық алуантүрлігін сақтау бүкіл әлемдік қауымдастықтың жұмысы. 1995 жылы Тегеранда Каспий маңындағы мемлекеттердің өкілдерінің кездесуі өтті. Бұл кездесудің мақсаты Каспий аймағының экологиялық тұрақтылығы мен оның ресурстарынын пайдалануды басқару концепциясын жасау болып табылады. Бірақ кез келген экологиялық бағдарламаның іс жүзіне асуына, оның ірі мұнай-газды аймақ ретінде маңызының артуы күрделендіреді.

Арал теңізінің эклогиялық мәселелері. 60-жылдардан бастап Арал теңізінің ауданы кеми бастайды. Суды ауыл шаруашылық дақылдарын суару үшін қолдану Тянь-Шань таулары мен ағып келетін табиғи су ағысын 90%-дан астам қысқартып жібереді. Теңіз ауданы 2,6 млн. Га-ға кеміп, өзінің 60% көлемін жоғалтты. Судың деңгейі 12-ден 2 м-ге дейін түсіп кетті, тұздылығы 2 еседен астам артты. Күн сайын 200 тонна тұз бен құм желмен 300 км ара қашықтыққа таралады. Шөлдену, топырақтың тұздануы, өсімдіктер мен жануарлар дүниесінің кедейленуі, климаттың өзгеруі одан әрі жалғасуда. Халықтың денсаулығы күрт төмендеп кетті.

Арал аймағының экологиялық жағдайы экономиканың дәстүрлі бағыттарының дамуының мүмкін болмауына әкеліп, бірқатар әлеуметтік және саяси мәселелерді туғызады.

Қоршаған ортаны бұза отырып,кез келген қазіргі заманғы қоғам өзінің болашағын жояды. Болашақ ұрпақтардың дамуы үшін экологиялық тұрақтылықты сақтап қалу қажет. Экологиялық тұрақтылық болашақты сақтау үшін табиғи ортаның жағдайын бақылап, өнеркәсіптік қалдықтарды нормалау мен алдын алу, қалдықсыз және ресурстарды тиімді пайдаланатын технологияларды жасап, іске қосу керек.

Арал теңізі Орта Азияның шөлді белдеуінде орналасқан. Қарақұм және Қызылқұм шөлдері Аралды оңтүстік және шығыс жағынан қоршап жатыр.

Судың сапасының нашарлауы мен оның жетіспеуі өсімдіктер жабынына ерекше әсер етті. Бағалы орман, қамыс, өнімді жайылымдар мен шалғындықтар жойыла бастады. Олар сортаң жерлерге айналған. 50 көл кеуіп кеткен. Сырдария грунт суларының деңгейі төмендеп кеткен.