30. Причины эволюции атмосферы

Происхождение и эволюция атмосферы

Эволюция атмосферы неотделима от эволюции Земли, литосферы, гидросферы, биосферы, а в последнее время и ноосферы.

Состав Земной атмосферы уникален.

Первичный состав атмосферы:

• Преобладали CH₄, NH₃

• Присутствовали H₂, H₂O, CO, CO₂, HCl и др.

(Атмосфера была восстановительной)

На восстановительный характер атмосферы указывает отсутствие красноцветов древнее 2 млрд.лет.

Причины эволюции атмосферы:

1. Аккреция вещества межпланетного пространства;

2. Выделение газов при остывании расплавов;

3. Химическое взаимодействие газов всех геосфер;

4. Биогенные процессы;

5. Диссоциация газов под действием излучения;

6. Ноосферные (техносферные) процессы.

31. Основные черты геохимии морских вод

V =1370 млн км³

Sводной поверхности=360,8 млн км²

Нсредняя = 3,8 км

Основные черты геохимии:

1. pH = 8(щелочная реакция)

2. Средняя соленость S = 35%_º или 35г/кг

3. S=0,03+1,805 С_Сl (по М.Кнудсену) – средняя хлорность - 19%_º

4. Плотность 1,025 г/см³

5. Основные анионы: Cl^-, SO₄^2-, HCO₃^-, CO₃^2-,

Катионы: Na⁺, Mg²⁺, Ca²⁺, K⁺, Sr²⁺

6. Морская вода содержит все химические элементы. Ресурсы химических элементов в воде огромны: Au – 5,2 млн. тонн

Se – 52 млн. тонн

U – 4 млрд. тонн

7. Газовый состав морских вод: N₂, O₂, CO₂, H₂Sb и др.

32. Основные черты геохимии речных вод

• pH от 3,5 (болота) до 12 (содовые озера)

• Минерализация от 0,1г/л до 300 г/л

• Катионно-анионный состав резко отличается от морских вод.

Морские: Na⁺>Mg²⁺> Ca²⁺; Cl^->SO₄^2->HCO₃^-

Континентальные: Mg²⁺< Na⁺<Ca²⁺; Cl^-<SO₄^2-<HCO₃^-

В основном гидрокарбонатно-кальциевые

• Химические свойства и минерализация меняются по зонам и по сезонам

• Играют большую роль в преобразовании литосферы, в транспортировке вещества.

33. Геохимические свойства воды

1. Диссоциация H₂O = H⁺ + OH^-

2. Вода гидросферы непрерывно движется, развивается и обновляется:

- в реках – за 12 суток

- в атмосфере – за 10 суток

- в озерах – за 10 лет

- в ледниках – за 8,5 тыс. лет

- в Мировом океане – за 3 тыс. лет

- в суше – за 1 год

3. Высокая теплоемкость (1 кал на 1°С – при 15°С)

4. Характеризуется аномальной теплотой плавления (79,7 кал на 1г)

5. Аномальная теплота испарения (539 кал/ч)

6. Аномально-высокое поверхностное натяжение (74,64 гип/см)

7.Аномальная диэлектрическая проницаемость наиболее высокая для жидкости

8. Наиболее высокая для жидкости теплопроводность

9. При адсорбции молекул воды на поверхности пылеватых частиц выделяется 800 кал/1г пыли

10. Увеличение объема при замерзании

11. Максимальная плотность при температуре +4°С

12. Поведение при изменении давления 2000атм - -22°С (t замерзания); более 30000атм - +175°С

34. Геохимические классификации элементов

Классификация В.М.Гольдшмидта, 1924:

1. Литофильные (оксифильные) – сродство с кислородом. Накапливаются в горных породах.

2. Халькофильные – склонные давать соединения с серой и ее аналогами (Se, Te).

3. Сидерофильные – растворяются в железных расплавах и дают сплавы с железом.

Классификация В.И.Вернадского

Классификация А.Н.Заварицкого

Классификация Я.Э.Юдовича

Наиболее вероятные состояния в природных водах	Особенности миграции в земной коре
	литофилы				халькофилы			сидеро- филы
	Типичные катионоген- ные	Катионо- и анионогенные		металлы		неметаллы
		С постоянной валентностью	С переменной валентностью
Меn+	Li, Rb, Cs, Sr, Ra, Tl**
Меn+МеFm-		Be, Sc*
Me(CO3)nm-		Y, REE
Me(OH)nm-		Ga**, Zr, Hf, Th
MeOnm-A-			V*, Nb, Re**, Ta, U
Меn+				Cu, Zn
MeInm-				Ag
MeBrnm-				Cd, In
MeClnm-				Au
Me(CO3)nm-		Ge**				Se, Te
Меn+							Ru
Me(OH)m							Rh, Pd,
Me(OH)nm							Os, Ir, Pt

35. Важнейшие биогеохимические свойства жизни

(по В.И. Вернадскому)

• Всюдность (есть везде, формы различны)

• Растекание (за 3,5 млрд лет из простейших организмов сформировались и обособились:

70-100 тыс. видов грибов

150-300 тыс видов покрытосеменных

750 тыс видов насекомых

40-100 тыс видов моллюсков

60-70 тыс видов позвоночных

• Давление на среду с обратным эффектом

36. Основные биогеохимические функции живого вещества

- Концентрационная (накопление отдельных химических элементов)

- Окислительно-восстановительная (организмы способны изменять валентность химических соединений)

- Газовая (сероводород, аммиак, метан)

- Дифференциации (извлекая в биосферу одни химически элементы и отвергая другие)

37. коэффициент биологического поглощения. Как определяется и что означает

Коэффициент биологического поглощения (А_х) – это отношение содержания элемента в золе организма к кларку (Б.Б. Полынов)

А_х >1 – элементы накапливаются живым веществом (P, S, Cl, Br, I, Ca, K, Na, Mg, Sr, Zn, B, Se).

А_х <1 – элементы рассеиваются

38. От чего зависят особенности состава организмов

Вариации химического состава организма:

1. В зависимости от вида организма (хвощ и сфагнум накапливают кремний; осока накапливает кальций)

2. В зависимости от стадии развитии

3. В зависимости от органов

4. В зависимости от климата

5. В зависимости от состава породообразующих или подстилающих пород

39. Основные источники загрязнения окружающей среды

Атмосфера

Естественные источники - пыльные бури, вулканизм, пожары, выветривание, разложение организмов.

Искусственные – промышленные предприятия, транспорт, теплоэнергетика, отопление жилищ, сельское хозяйство.

Гидросфера

Нефтепродукты, загрязнение сточными водами, радиоактивное загрязнение (утечки радиации на атомных подлодках либо при их авариях, испытание ядерного оружия, сбросы в океан жидких РАО прибрежных атомных станций, захоронения в океане РАО в контейнерах), тепловое, механическое (промышленные бытовые отходы, остатки лесосплава, песок, ил и др.) и бактериальное (пищевые предприятия, молочные заводы, животноводство).

Литосфера

Пестициды (ядохимикаты), минеральные удобрения, отходы и отбросы производства, газодымовые выбросы загрязняющих веществ в атмосферу, нефть и нефтепродукты.