Породы | Содержание SiО2, % | Характерные породы | |
глубинные | излившиеся | ||
Ультраосновные[7] | менее 40 | Дунит, пироксенит, перидотит | - |
Основные[8] | 40 ... 52 | Габбро | Базальт, долерит |
Средние | 52... 65 | Диорит | Андезит |
Кислые | более 65 | Гранит, гранодиорит | Дацит, липарит |
Осадочные горные породы(песчаные, глинистые и др.)образуются путём переотложения на поверхности Земли или на дне морей, озер, болот, рек продуктов разрушения различных коренных пород. Ими покрыто более 75 % поверхности континентов. Осадочные породы накапливались и уплотнялись иногда миллионы лет. С ними связаны, такие важнейшие полезные ископаемые, как нефтьи природный газ, уголь, железо, алюминий, золото и др.
Метаморфические горные породыобразуются путём глубокого преобразования магматических и осадочных пород, под действием огромных давлений и высоких температур на большой глубине. К метаморфическим породам относятся твёрдые глинистые и слюдинистые сланцы, мрамор, кварциты и многие другие. Эти породы обычно более устойчивы к выветриванию, чем другие.
Область литосферы, в пределах которой осуществляется добыча природных ресурсов (полезных ископаемых), принято называть недрами.
Верхний слой земной коры, в котором развивается растительная жизнь, называется почвой.
Почва- особое органоминеральное естественно-историческое природное образование, сформировавшееся как результат длительного преобразования поверхностных слоев литосферы при совместном взаимообуславливающем воздействии гидросферы, атмосферы, живых и мертвых организмов в различных условиях климата и рельефа в гравитационном поле Земли.
Происхождение и развитие почв, закономерности их распространения, пути и методы повышения плодородия и рационального использования изучает наука - "почвоведение".
Основателем современного почвоведения является русский учёный В.В. Докучаев. Им впервые сформулировано понятие о почве как об особом естественно-историческом теле, разработаны методы изучения и картографирования почв, заложены основы их генетической классификации. В.В. Докучаев предложил рассматривать почву как динамическую, а не инертную среду, открыл основные закономерности географического распространения почв.
Химический состав почвы.Твёрдая часть почвы состоит из минеральных и органических веществ. В состав минеральной части почвы входят Si, Al, Fe, К, N, Mg, Ca, Р, S и некоторые микроэлементы. Подавляющее большинство химических элементов в почве находится в окисленной форме: SiO2, A12O3, Fe2O3, K2O, Na2O, MgO, СаО. В почвах распространены также соли угольной, серной, фосфорной и других кислот. На основных породах почва более богата Al, Fe, щелочноземельными и щелочными металлами, а на породах кислого состава - Si. В засоленных почвах преобладают хлориды и сульфаты кальция, магния, натрия.
Органическая частьпочвы формируется из соединений, содержащихся в большом количестве в растительных и животных остатках. Это белки, углеводы, органические кислоты, жиры, лигнин и другие, в сумме составляющие 10 ... 15 % от всей массы органического вещества в почве. При разложении органических веществ содержащийся в них азот переходит в формы, доступные растениям. Органические вещества играют важную роль в почвообразовании, определяют величину поглотительной способности почв, оказывают воздействие на структуру верхних горизонтов почвы и её физические свойства. Органическое вещество почвы образуется при разложении мертвых организмов, их частей (например, опавших листьев), фекалий и т.п. Мертвый органический материал используется в пищу совместно детритофагами и редуцентами (грибами и бактериями), завершающими процесс разложения.
Процесс превращения продуктов разложения органических остатков при ограниченном доступе кислорода, в результате которого образуется гумус, называется гумификацией. При гумификации происходит не только разложение, но и синтез органических веществ.
Гумус- аморфное органическое вещество почвы, образующееся в результате разложения растительных и животных остатков и продуктов жизнедеятельности организмов, причём утратившее тканевую структуру.
Гумус состоит из гуминовых кислот, фульвокислот, гумина и ульмина, при этом он содержит углерод, водород, кислород и азот, определённое количество фосфора, кальция, серы и других химических элементов, в том числе редких. По химическому составу - это сложная смесь разнообразных органических молекул. Гумус имеет цвет от тёмно-бурого до чёрного.
Гумус является продуктом жизнедеятельности почвенных организмов, прежде всего дождевых червей. Гумус составляет 85-90% органического вещества почвы и содержит основные элементы питания растений. От количества гумуса в почве зависит ее плодородие. Самой плодородной почвой является чернозем, содержащий до 15% гумуса.
В составе гумуса почв сосредоточено до 95-99% всех запасов азота, значительная часть фосфора, серы. Формирование урожаев связано с большим расходом биогенных элементов почв, распадом гумуса.
Процесс формирования почв. Все горные породы, покрывающие поверхность земного шара, с первых же моментов их образования начинали немедленно разрушаться под действием процессов, называемых выветриванием. Выветривание включает процессы:
- воздействие ветра и воды;
- замерзание и оттаивание;
- нагревание и охлаждение;
- абразивное действие песчаных частиц;
- биологические факторы (растения в мелких трещинах и др.);
- химическое воздействие.
Сами по себе процессы выветривании не могли привести к накоплению в горной породе элементов пищи для растений, а следовательно, и не могли превратить горную породу в почву. Рыхлые и способные впитывать воду горные породы становились благоприятной средой для жизнедеятельности бактерий и различных растительных организмов. Постепенно происходило обогащение верхнего слоя коры выветривания продуктами жизнедеятельности организмов и их отмирающими остатками. Поэтому началом процесса почвообразования нужно считать тот момент, когда на продуктах выветривания горных пород поселились растительность и микроорганизмы.
Основатель почвоведения, русский ученый Василий Васильевич Докучаев говорил, что почва формируется в результате взаимодействия, так называемых факторов почвообразования: климата, организмов, почвообразующих пород, рельефа местности, возраста страны (времени), хозяйственной деятельности человека. Влияние рельефа называется орографическим фактором.
Согласно определению академика В.И. Вернадского, почва как «биокосное тело» состоит из живых и косных тел. То есть почва – это вещество, возникающее в результате совместной деятельности живых организмов и косных (абиотических) структур.
Почвообразовательная деятельность бактерий – это важнейший биотический фактор среды.
Эдафические факторы(от греч. Edaphos - почва), т.е. механический состав минералов и плотность их сложения, влажность и аэрируемость почв – это второй – абиотический компонент почвообразования.
Процессы образования почвы идут очень медленно. Для восстановления нарушенного человеком слоя почвы толщиной в 1 см требуются столетия. И вообще в мире плодородных почв очень мало. Площадь суши, пригодной для возделывания, составляет всего 13%.
Значение почв. Важнейшее свойство почв - плодородие - способность почв удовлетворять потребность растений в элементах питания и воде, обеспечивать их корневые системы достаточным количеством тепла и воздуха для нормальной деятельности и создания урожая. Влияние плодородия на продуктивность растений относится к биотическим факторам среды. Показателем плодородия почвы является гумус.
5.2. Антропогенное загрязнение биосферы -это появление в результате антропогенной деятельности нехарактерных для природной среды физических, химических, биологических агентов или превышение в рассматриваемый период времени их среднемноголетних уровней (рис. 40).
Как видно из рис. 40, загрязняющим агентом может быть любой экологический фактор химической, физической или биологической природы.
Образно говоря, загрязнение окружающей среды – это все то, что проявляется не в том месте, не в то время и не в том количестве, какое естественно для природы, что выводит ее из системы равновесия, что отличается от нормы, обычно наблюдаемой и (или) желательной для человека.
Рассмотрим более подробно источники и последствия загрязнения каждой из трёх составляющих биосферы, т.е. атмосферы, гидросферы и литосферы.
АНТРОПОГЕННОЕ ЗАГРЯЗНЕНИЕ БИОСФЕРЫ |
ХИМИЧЕСКОЕ |
Звуковое |
Световое |
Радиационное |
Электромагнитное |
Шахтные отвалы и терриконы |
Отходы металлургии |
Продукты сгорания ископаемого топлива |
Нефтедобыча и нефтепереработка |
Отходы предприятий стройиндустрии |
Продукты сгорания в ДВС |
Отходы химических производств |
Ядохимикаты и удобрения |
Бытовые стоки и мусор |
Медицинские препараты |
Отходы животновод-ческих ферм |
Модифицированные пищевые продукты |
Микробиологические препараты |
БИОЛОГИЧЕСКОЕ |
Яды, биологические удобрения |
Медицинские препараты |
Отходы животновод-ческих ферм |
Пищевые отходы |
Бытовые стоки и мусор |
ФИЗИЧЕСКОЕ |
Тепловое |
Рис. 40.Источники антропогенного загрязнения биосферы