Адам қоғамының шаруашылық әрекетінен табиғи биогеохимиялық циклдердiн деформациясы


Адам қоғамы пайда болғалы бері биосфераны өзгертуші негізгі фактор болып келеді. Алғашында адам әрекеті тірі зат пен топырақ құрылымы мен динамикасы алғашқы өркениеттің ареалдарда таралуына орай түсіндіріледі. Осылармен қатар биосфера механизмінің антропогендік қысымға қарсы тұра білгенін де айтып кету қажет.
Дегенмен, XIX ғасырда басталған қарқынды индустрияландырумен бірге демографиялық жарылыс үрдістері, табиғи ландшафтардың бұзылып, жайылымдық жерлердің азайып қоршаған ортаның ластанып, энергетикалық дағдарыс секілді жаһандық экологиялық мәселелерді туғызды.
Өндірістің дамуы химиялық элементтермен тығыз байланысты жүрді. Қазіргі таңда әлемде 100 млрд.-тан астам минералды қазбалар барланып алынады.
Адам әрекетінің әсері жер қабығының сыртқы бөлігіне ғана емес, атмосфераға және табиғи суларға да таралып отырады.Атмосферадан реакцияға тәуелді формадағы молекулярлы азот алынады. Өндірістік және тұрмыстық қажеттіліктері шамамен 4 мың км² суға түсіп, сәйкесінше өзен ағынының 10 %-ын құрайды.
Сонымен қатар, өндірістер қоршаған ортаға жүздеген миллион шаң мен газ су бетіне, 10 миллиондай тонна тұрмыстық, өнеркәсіптік және ауыл шаруашылық ағынының түсуі болып табылады.
XX ғасырдың ортасында кейбір химиялық элементтер индустриалды өндірістерді жаһандық биологиялық циклдердің миграциясын сандық, сонымен бірге массалық жағынан қамтамасыз етіп отырады. Нәтижесінде қазіргі адам қоғамы химиялық элементтердің массасын миграциялық таратып, өзгертіп отыратын қуатты геохимиялық фактор болып табылады.
Адамның өндірістік әрекеті жаһандық белгілі бір аумақтағы биогеохимиялық циклдерге, биогеохимиялық үрдістерге әсерін тигізіп отыр.
Жаһандық биогеохимиялық мәселенің бірі адам әрекетімен байланысты атмосферада көмірқышқыл газының концентрациясының артуы. Индустриалды көздер атмосфераның СО2шамамен жылына 5 млрд. тонна көміртегі түседі.
Жаһандық биогеохимиялық мәселелер қоршаған ортаны ластаушы компонеттердің өзінің әсері массаалмасу циклінің ерекшелігіне, яғни жер қабатындағы аумақтық немесе биосфераның әрекетіне байланысты болады.
Бірден-бір жаһандық мәселенің бірі атмосферада көмірқышқыл газы концентрациясының артуына байланысты. Бу машиналарын ойлап табудың нәтижесінде көп мөлшерде тас көмірді барлауға (жылу ретінде) алып келді.
Одан әрі машинаның басқа түрлерінің дамуы мұнай өңдеуші және мұнай барлау өндірістердің қарқынды дамуына алып келді.
XIX ғасырдың басында мұнай кен орындарының барлауға алып келді. Әлемде 1900 жылы – 30 млн. Т мұнай, 1990 жылы – 2,7 млрд. т мұнай барланған болатын.
XIX ғасырдың басында көмір өндіру шамамен жылына 30 млн.т : 1900 жылы – 700 млн, т, 1951 жылы – 1918 млн. т, 1990 жылы көмірді қолдану – 41 млрд. тоннаға жеткен. Жанғыш газдардың атмосферада жинақталуының нәтижесінде атмосфера көмірқышқыл газының массасы артты. XIX ғасырда СО2концентрациясы атмосферада шамамен көлемі 290∙10–4 % болды, 100 жылдан кейін көлемі – 313∙10–4 %-ды құраған, 1978 жылы – 330∙10–4 %, 1990 жылы – 353∙10–4 %-ға жетті.
Зерттеушілердің есептеуі боынша минералды жанғыш заттарды жағудың нәтижесінде атмосферада шамамен 140 млрд. т көміртегі алынады. Тас көмірдің жануының нәтижесінде жер бетіндегі барлық тірі зат пен өсімдіктердің изотопты құрамының өзгеруіне әсер етеді. Тас көмір өсімдіктерден түзілген органикалық заттардың терең трансформациялануының нәтижесінде түзілетін өнім. Дегенмен, мұндай масса әлемдік құрлықтағы 250 млрд. т оттек газының биологиялық айналымының қасында болмашы ғана. Фотосинтез үрдісі кезінде бөлінетін оттектің негізі үлесі қазынды өнімдердің ыдырауына шығындалады. Жойылудың есебінен, бірақ СО2–на дейін ыдырамаған органикалық заттар атмосферада жыл сайын қалып қойып отырады. Добродеевтың есебі бойынша жанғыш пайдалы қазбаларды жағудың нәтижесінде атмосферадағы 1,55 млрд. т оттегі жойылады екен.

Пән: Химия
Жұмыс түрі: Реферат
Көлемі: 14 бет
Бұл жұмыстың бағасы: 300 теңге




Әл - Фараби атындағы Қазақ Ұлттық Университеті
Энергоэкология кафедрасы

СРМП № 20-23.

Пәні: Қоршаған орта биогеохимиясы

Тақырыбы: Адам қоғамының шаруашылық әрекетінен табиғи биогеохимиялық циклдердiн деформациясы.

Тексерген: Бірімжанова З.С.
Орындаған: Чутукова Н.К.
Умарова З.А.
Бекболаева Ж.

Алматы, 2014ж

1. Жаһандық биогеохимиялық мәселелер

Адам қоғамы пайда болғалы бері биосфераны өзгертуші негізгі фактор болып келеді. Алғашында адам әрекеті тірі зат пен топырақ құрылымы мен динамикасы алғашқы өркениеттің ареалдарда таралуына орай түсіндіріледі. Осылармен қатар биосфера механизмінің антропогендік қысымға қарсы тұра білгенін де айтып кету қажет.
Дегенмен, XIX ғасырда басталған қарқынды индустрияландырумен бірге демографиялық жарылыс үрдістері, табиғи ландшафтардың бұзылып, жайылымдық жерлердің азайып қоршаған ортаның ластанып, энергетикалық дағдарыс секілді жаһандық экологиялық мәселелерді туғызды.
Өндірістің дамуы химиялық элементтермен тығыз байланысты жүрді. Қазіргі таңда әлемде 100 млрд.-тан астам минералды қазбалар барланып алынады.
Адам әрекетінің әсері жер қабығының сыртқы бөлігіне ғана емес, атмосфераға және табиғи суларға да таралып отырады.Атмосферадан реакцияға тәуелді формадағы молекулярлы азот алынады. Өндірістік және тұрмыстық қажеттіліктері шамамен 4 мың км² суға түсіп, сәйкесінше өзен ағынының 10 %-ын құрайды.
Сонымен қатар, өндірістер қоршаған ортаға жүздеген миллион шаң мен газ су бетіне, 10 миллиондай тонна тұрмыстық, өнеркәсіптік және ауыл шаруашылық ағынының түсуі болып табылады.
XX ғасырдың ортасында кейбір химиялық элементтер индустриалды өндірістерді жаһандық биологиялық циклдердің миграциясын сандық, сонымен бірге массалық жағынан қамтамасыз етіп отырады. Нәтижесінде қазіргі адам қоғамы химиялық элементтердің массасын миграциялық таратып, өзгертіп отыратын қуатты геохимиялық фактор болып табылады.
Адамның өндірістік әрекеті жаһандық белгілі бір аумақтағы биогеохимиялық циклдерге, биогеохимиялық үрдістерге әсерін тигізіп отыр.
Жаһандық биогеохимиялық мәселенің бірі адам әрекетімен байланысты атмосферада көмірқышқыл газының концентрациясының артуы. Индустриалды көздер атмосфераның СО2шамамен жылына 5 млрд. тонна көміртегі түседі.
Жаһандық биогеохимиялық мәселелер қоршаған ортаны ластаушы компонеттердің өзінің әсері массаалмасу циклінің ерекшелігіне, яғни жер қабатындағы аумақтық немесе биосфераның әрекетіне байланысты болады.
Бірден-бір жаһандық мәселенің бірі атмосферада көмірқышқыл газы концентрациясының артуына байланысты. Бу машиналарын ойлап табудың нәтижесінде көп мөлшерде тас көмірді барлауға (жылу ретінде) алып келді.
Одан әрі машинаның басқа түрлерінің дамуы мұнай өңдеуші және мұнай барлау өндірістердің қарқынды дамуына алып келді.
XIX ғасырдың басында мұнай кен орындарының барлауға алып келді. Әлемде 1900 жылы - 30 млн. Т мұнай, 1990 жылы - 2,7 млрд. т мұнай барланған болатын.
XIX ғасырдың басында көмір өндіру шамамен жылына 30 млн.т : 1900 жылы - 700 млн, т, 1951 жылы - 1918 млн. т, 1990 жылы көмірді қолдану - 41 млрд. тоннаға жеткен. Жанғыш газдардың атмосферада жинақталуының нәтижесінде атмосфера көмірқышқыл газының массасы артты. XIX ғасырда СО2концентрациясы атмосферада шамамен көлемі 290∙10 - 4 % болды, 100 жылдан кейін көлемі - 313∙10 - 4 %-ды құраған, 1978 жылы - 330∙10 - 4 %, 1990 жылы - 353∙10 - 4 %-ға жетті.
Зерттеушілердің есептеуі боынша минералды жанғыш заттарды жағудың нәтижесінде атмосферада шамамен 140 млрд. т көміртегі алынады. Тас көмірдің жануының нәтижесінде жер бетіндегі барлық тірі зат пен өсімдіктердің изотопты құрамының өзгеруіне әсер етеді. Тас көмір өсімдіктерден түзілген органикалық заттардың терең трансформациялануының нәтижесінде түзілетін өнім. Дегенмен, мұндай масса әлемдік құрлықтағы 250 млрд. т оттек газының биологиялық айналымының қасында болмашы ғана. Фотосинтез үрдісі кезінде бөлінетін оттектің негізі үлесі қазынды өнімдердің ыдырауына шығындалады. Жойылудың есебінен, бірақ СО2 - на дейін ыдырамаған органикалық заттар атмосферада жыл сайын қалып қойып отырады. Добродеевтың есебі бойынша жанғыш пайдалы қазбаларды жағудың нәтижесінде атмосферадағы 1,55 млрд. т оттегі жойылады екен.
Жанғыш қазбаларды өртеу және басқа да өнеркәсіптік үрдістер әсерінен бөлініп, атмосферада жинақталатын көмір қышқыл газ (С02 ), көмірсутектер, яғни, метан (СН4), этан (С2Н6) және т.б. (жоғары концентрациясы болмаса бұл заттар жекелей аса қауіпті емес) газдары парникті эффектінің пайда болуына алып келеді. Парникті эффектінің механизмі қарапайым. Бұлтсыз ауа райы ашық кезде күн сәулелері Жер бетіне оңай жетіп топырақ, өсімдіктер жамылғысымен сіңіріледі. Жер беті қызған соң жылу энергиясын ұзын толқынды сәулелену түрінде атмосфераға қайта береді. Алайда бұл жылу энергиясы атмосферада шашырамай жоғарыда айтылған газдардың молекулаларымен сіңіріліп (С02 жылу энергиясының 18%-ын сіңіреді), молекулалардың қарқынды қозғалысына және температураның көтерілуіне алып келеді. Атмосфералық газдар (азот, оттегі, су парлары) жылу сәулелерін сіңірмей, керісінше оларды шашыратады. С02-нің концентрациясы жыл сайын 0,8-1,5 мгкг-ға көтерілуде. Зерттеулер бойынша СО2-нің мөлшері ауада екі есе көбейсе, орташа температура 3°С-5°С-қа көтеріледі. Бұл өз кезегінде климаттың ғаламдық жылуына, яғни, Антарктидадағы мұздықтардың жаппай еруіне, Әлемдік мұхиттың орташа деңгейінің көтерілуіне, көптеген жердің су астында қалуына және басқа да жағымсыз жағдайларға алып келеді.
Жыл сайын қоршаған ортаға түсетін техногенді ауыр металдардың саны мен жаһандық биогеохимиялық массаалмасу үрдісіне қатысатын металдардың салыстырмалы массасы (кесте-1). Бүкіл құрлықтағы өзен ағындарындағы ерітінді түріндегі тас көмірді жандырудан жыл ішінде биосфераға түсетін марганец пен хромның массасының сандық үлесі жайлы мәліметтері 1-кестеде келтірілген(аталған элементтер массасы жағынан оларға жақын). Мыстың, қорғасынның, кадмийдің және қалайының жылдық өндірісі өсімдіктердің жылдық өсімінің қармап, ерітінді түріндегі массалық жиынтығын арттырады.
Кесте 1. Техногендік және табиғи миграцияға қатысатын ауыр металдардың массалық үлесі, 103 тжыл (В.В. Добровольский, 1998)

Эле-мент

Жылдық өндірісі

Тас көмірді жағудан бөлінуі (1980 ж. мәліметтері бойынша)

Құрлық өсімдіктерінің өсуін жыл бойы ұстап тұруы

Өзен ағындары ерітіндісі түрінде шығару

Mn

Cu

Zn

Pb

Cr

Ni

Sn

Mo

Co

Cd

8500

6000

4400

2400

2000

560

180

73

26

26

430

30

140

27

49

14

3

6

5

2

41 400

1376

5160

215

309

344

43

86

86

8,5

440

287

820

44

41

123

21

37

10

8,2

Сонымен қатар оттегі әр түрлі газдар түрінде тотығып шығады. Өндірістік металдарды қорытудан, әсіресе темірді, оттегі тотығып шығады. Дүние жүзінде жыл сайын шамамен 700-800 млн. тонна болат қорытылады. Шамамен оттегінің 340 млн. тоннасынан 10 %-ы тотығады. Биосфера әзірге техногендік өнімдерді түгелімен тотықтыра алады, дегенмен оттегі жұту яғни сіңіру деңгейі де осындай шамамен пара-пар болуда. Бұл дегеніңіз, осы элементтің жаһандық биогеохимиялық айналымын бақылау қажет дегенді білдіреді.

2. Региональді биогеохимиялық проблемалар

Елеулі дисбаланс ірі региондардың экогеожүйесін қамтитын масса алмасу табиғи циклдеріне өнеркәсіптер мен тарнспорттардың қалдықтарын кіргізеді. Күкірт қосылыстарының техногенді қалдықтарының 95%-ынан астамы SO2 түрінде болады. Бұл - химиялық агрессивті қосылыстар. SO2-нің басты эмиссиясы құрамында үнемі күкіртті органикалық қосылыстары бар мұнай және темір сульфидтерінен тұратын тас көмірді жағу кезінде өтеді. SO2-нің елеулі массалары атмосфераға металл балқыту кезінде шығады. 1986 жылы АҚШ-та атмосфераға бөлінді (106): СО2 - 18,4; SO4 - 20,3; СССР-де: СО2 - 15,4; SO4 - 18,8. Шығыс Еуропада SO4 шығарындылары (106 т): 1980 жылы - 27,8; 1985 жылы - 26,9; 1990 жылы - 24,3 (Ф.Я.Ровинский мәліметтері бойынша, 1988). 1990 жылғы күкірттің техногенді шығарындыларының жалпы әлемдік массасы - (100-110) :: 106 тжыл.
Атмосфералық тұнбалармен бірге тұнатын күкірт оксидтері өсімдік жамылғысын зақымдайды, топырақ биотасына зиян келтіреді, халық арасында ауру тудырады (1 сурет). Тау сілеміндеріндегі қылқанжапырақты ормандар күкірт қышқылды жаңбырлар әсерінен жирендігі Шығыс Еуропаның кейбір елдеріне тән.

1 сурет. Өсімдіктердің күкірт диоксидімен зақымдануының қарапайым белгілері: а -- ақ қайың, емен, орман бұршағы жапырақтары; б -- георгин және үйеңкі жапырақтары; в -- беде, жоңышқа, рапс жапырақтары.
Күкірттің техногенді оксидтері біркелкі таралмайды және бөлек аумақтарды зақымдайды. Күкірт қышқылды жаңбырлардың экологиялық мәселелері күкірт оксидтері бар ауа массаларының трансшекаралық ауысуына ұлғаяды. Қышқыл жаңбырлардың тигізген әсерін Германиядан келген Скандинавия түбегінде орналасқан елдер аумағынан көруге болады.
Кейбір химиялық элементтердің табиғи биогеохимиялық циклдерінің қатты өзгерісі ауыл шаруашылық өндірісінің әсеріне байланысты. Қазіргі кезде егін шаруашылығындағы топырақтың жалпы ауданы шамамен 15106 км2, яғни барлық құрлықтың шамамен 10 %-ын алып жатыр. Әртүрлі биоклиматтық зоналардағы және әртүрлі континенттеріндегі өңделген топырақ ауданы қатты ерекшеленеді. Берілген мәліметтерге сүйенсек, Әлемдік құрлықтың топырақты пайдалану келесідей (Жер ауданынан %):

Жер бөлігі Аудан
Европа (СССР-дің бұрынғы елдерінсіз) ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 30,8
Азия (СССР-дің бұрынғы елдерінсіз) ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 20,2
Солтүстік және Оңтүстік Америка ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . ..3,5
Африка ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 14,4
Австралия и Океания ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 4,1

Белсенді топырақ пайдалану ауданында биологиялық айналымның бар құрылысы өзгерген. Қоршаған ортамен биогеохимиялық тепе-теңдіктегі табиғи өсімдік жамылғысы берілген жағдайда экогеожүйелерде адамның көмегімен ғана өмір сүре алатын ауыл шарушылық өсімдіктерімен алмастырылған. Өнім топыраққа толығымен қайта оралмайды. Биологиялық айналым жүйесіне фосфор, калий, азот және судың қосымша мөлшері жасандыжолмен енгізіледі. Оған қоса топырақтың механикалық бұзылысы эрозия және химиялық элементтердің өңделген аудандардан шығарылу процестері белсендіріледі.
В. А. Ковда (1973) мәліметтері бойынша, әлемдік астықты өсімдіктер өндірісінде (1,2109 тжыл) өніммен бірге биологиялық айналымға 48106т азот, 36106т калий және 1206т Р2О5 қосылады. Басқа ауыл шаруашылық өнімдерін ескерсек, бұл массалар одан да көп. 1970-1971 жылдары жалпы әлемдік өнімге 106106 т, ал 2000 жылы - шамамен 200106 т азот шықты.
Т.И. Евдокимованың (1976) Ресейдің еуропалық бөлігінің орман алқабына (жалпы ауданы 2,42*106 км2) арналған мәліметтері кең территориядағы биологиялық айналым құрылысының өзгерісін көрсетеді. Ерте замандарда ормандар барлық алқапты алып жатса, алқазіргі кезде олар 1,5 млн км2 ауданды алып жатыр: 0,3 млн км2 - егістік, 0,38 млн км2 - жайылымдар, 0,24 млн км2 -- қалалар, ауылдар, өзен мен көлдер. Соның нәтижесінде фитомасса мен онда байланысқан химиялық элементтер мөлшері күрт азайды. Тыңайтқыштардың қолданылуының арқасында ауыл шаруашылық өсімдіктері орман өсімдіктеріне қарағанда биологиялық миграцияға азоттың, калийдің және фосфордың көп мөлшерін енгізеді. Бірақ элементтердің айтарлықтай массасы жасанды жолмен жойылады. Барлық ауданнан жылына өнім және орман материалдары түрінде 11 млн. т азот, 1,1 млн. т фосфор, 4,5 млн. т калий және 5,3 млн. т кальций шығарылады. Кесілген орман мен егістік топырағы су миграциясының артуына жағдай жасады. Кальций тыңайтқыштар мен топырақтың әктелуіне қарағанда су ағынымен айтарлықтай көп мөлшерде шығарылады. Ертеде Ресейдің еуропалық бөлігінің территориясындағы химиялық элементтер миграциясының өзгеруі 1 кестеде көрсетілген.

1 кесте
Ресейдің еуропалық бөлігінің дала және орман алқаптарында масса алмасудың антропогенді өзгеруі

Көрсеткіштер
Зонаның барлық ауданындағы элементтер массасыныңмиграциясы, 10[6] :: тгод

азот
фосфор
калий
кальций
күкірт

I
II
I
И
I
II
I
II
I
II
Орман алқабы, ауданы 2,42 :: 10[6] км[2]
Атмосфералық жауын-шашынмен түсу
0,87
0,87
0,03
0,03
1,09
1,09
1,52
1,52
2,61
2,61
Биологиялық айналымға ену
21,1
20,6
2,9
2,38
5,5
9,91
9,2
8,1
1,5
1,46
Тыңайтқыштармен түсу
0,0
0,60
0,0
0,18
0,0
0,45
0,0
12,0
0,0
0,30
Орманның кесілуі мен өніммен шығу
0,0
11,3
0,0
1,11
0,0
4,54
0,0
5,31
0,0
0,60
Су ағынымен шығу
0,8
1,21
0,17
0,17
2,0
6,06
7,3
16,6
5,4
4,6
Дала зонасы, ауданы 0,31 :: 10[6] км[2]
Атмосфералық жауын-шашынмен түсу
0,124
0,124
"
"
0,123
0,124
0,93
0,93
0,46
0,68
Биологиялық айналымға ену
6,5
2,01
0,25
0,34
0,7
0,8
5,5
0,73
0,5
0,095
Тыңайтқыштармен түсу
0,0
0,75
0,0
0,25
0,0
0,38
0,0
--
0,0
--
Орманның кесілуі мен өніммен шығу
0,0
1,4
0,0
0,2
0,0
0,64
0,0
0,47
0,0
0,08
Су ағынымен шығу
--
0,3
--
0,1
--
2,0
--
1,5
--
0,30

Шартты белгілер: I -- ерте заман; II -- қазіргі заман.

Химиялық элементтер массасының жылдық қозғалысы егіншілік кең қолданыс тапқан дала зонасында күрт өзгерді. Ерте замандағы әр түрлі шөптесінді-жусанды оңтүстік далалық жердің шамамен 0,3 млн км2 ауданның шамамен 0,22 млн км2 бөлігі жыртылған. Бұл жердегі өзгерістер ерекше. Алайда тыңайтқыштармен қоса азоттың айтарлықтай мөлшері биологиялық айналымға енгізіледі. Биологиялық айналымдағы фосфор мен калий мөлшері айтарлықтай өзгере қойған жоқ, бірақ олардың сумиграциясы топырақ эрозиясы нәтижесінде қатты өзгеріске ұшырады. Әсіресе калий миргациясы күшейген.

Жер шары халқының саны ұдайы өсуде, соған байланысты азық-түлікпен қамтамасыз ету өзекті мәселелердің ... жалғасы
Ұқсас жұмыстар
Биогеохимиялық циклдердің классификациясы
Адам әрекетінен кейін табиғаттың өзгеруі
Адамның шаруашылық әрекетінен табиғатта болған антропогендік өзгерістер
Адам қоғамының қалыптасуындағы табиғаттың ролі
Адам іс-әрекетінен туындаған биосферадағы жаһандық өзгерістер
Қатты дене деформациясы
Дәрігердің кәсіби деформациясы
Ғаламдық (глобалдық) биогеохимиялық циклдар. В.И.Вернадскийдің негізгі биогеохимиялық заңдары.Өндірістің өсуі және қоршаған ортаға түсетін салмақтың артуы.Табиғи ресурстардың классификациясы.Адамзат қоғамының табиғи ресурстармен қамтамасыз етілу проблемасы.Табиғатты ұтымды пайдалану негіздері
Металл деформациясы туралы
Ғимараттарды құру және оның деформациясы
Пәндер

Қазақ тілінде жазылған рефераттар, курстық жұмыстар, дипломдық жұмыстар бойынша біздің қор №1 болып табылады.

Байланыс

Qazaqstan
Phone: 777 614 50 20
WhatsApp: 777 614 50 20
Email: info@stud.kz
Көмек / Помощь
Арайлым
Біз міндетті түрде жауап береміз!
Мы обязательно ответим!
Жіберу / Отправить

Рахмет!
Хабарлама жіберілді. / Сообщение отправлено.

Email: info@stud.kz

Phone: 777 614 50 20
Жабу / Закрыть

Көмек / Помощь