Атмосфера - газова оболонка Землі, масою близько 5,9 # 8729, 10 15 т, що становить лише мільйонну частину маси Землі.
Протягом історії Землі співвідношення газів, що входять до складу атмосфери, змінювалося. Є припущення, що первинна атмосфера складалася з метану і аміаку. Приблизно 4 млрд років тому почав формуватися кисень, а перше місце за обсягом займав вуглекислий газ. Потім кількість кисню збільшувалося, а вуглекислого газу зменшувалася.
Основними компонентами нижніх шарів сучасної атмосфери є: азот - 78,0%, кисень - 21,0%, аргон - 0,93%, вуглекислий газ - (0,035-0,037)%, пари води, пил.
Розрізняють декілька основних шарів атмосфери, розташованих на різних висотах від Землі в залежності від їх температури.
Тропосфера - найближчий до поверхні Землі шар. Висота в середніх широтах становить 10-12 км над рівнем моря, над екватором - 16-18 км, на полюсах - 7-10 км. Температура зменшується на 6 ° С на 1 км висоти. У тропосфері зосереджено близько 80% маси атмосфери. Тут відбувається формування клімату.
Стратосфера простягається до висот 50-60 км від поверхні океану або суші. Повітря більш розріджене. Температура до 30 км постійна, а потім підвищується на 12 ° С на 1 км. У стратосфері сконцентрована основна частина озону, який поглинає ультрафіолетові промені.
Мезосфера простягається до висот 80-85 км. Температура з висотою знижується із середнім вертикальним градієнтом 2,5 ° С на 1 км.
Термосфера (80-800 км) - сфера розрідженого іонізованого газу, в ній течуть потужні електричні струми, виникають полярні сяйва. Температура на висоті 500-600 км становить +1600 ° С.
Тропосферу і стратосферу можна умовно вважати геосистемами атмосфери. Від їх стану залежать діяльність людини, клімат і саме життя на Землі.
Забрудненням атмосфери називають зміну її складу і якості, привнесення в атмосферу або виникнення в ній нових, звичайно не характерних для неї фізичних, хімічних, інформаційних, біологічних факторів, або перевищення природного середнього рівня вмісту даних факторів в середовищі, що приводить до негативних наслідків.
Зазвичай кажучи про забруднення, мають на увазі забруднення, викликані діяльністю людини, але забруднення виникає іноді і внаслідок природних причин. Яскравим прикладом може слугувати діяльність вулканів, коли в атмосферу надходять тисячі тонн різних речовин. Види антропогенного забруднення різноманітні: хімічне забруднення газами і аерозолями, радіоактивне. світлове. шумове. електромагнітне. теплове. механічне. біологічне забруднення.
Ядерні вибухи виводять з рівноваги всі геосфери. Потужність ядерного вибуху під час навчань на Тоцький полігоні в 1954 році перевищувала потужність бомби, скинутої на Хіросіму, приблизно в два рази. Накопичене в усьому світі ядерну зброю здатне кілька разів зруйнувати Землю.
Головний забруднювач сучасних міст - автомобільний транспорт. На його частку припадає до 80-90% від усіх викидів шкідливих речовин. Окремо взяті речовини менш небезпечні, ніж їх суміші. Хімічні реакції, що протікають в повітрі, призводять до виникнення небезпечних смогов.
Антропогенне забруднення атмосфери досягло величезних масштабів: змінюється клімат, руйнується озоновий шар, підвищується кислотність навколишнього середовища. Потрібні чималі кошти, щоб вирішити ці глобальні екологічні проблеми. Людство підійшло до межі, за якою стоїть безодня з непередбачуваними наслідками.
Гідросфера - водна оболонка Землі. Вона включає води Світового океану, внутрішніх морів, озер, річок, водосховищ, льодовиків, грунтову вологу і підземні води.
Океанічна вода становить більше 90% маси гідросфери і займає понад 70% всієї земної поверхні. Розподіл водних ресурсів між компонентами гідросфери показано в таблиці 1.
Таблиця 1 - Розподіл водних ресурсів
У прісній воді міститься до 1 г солей на 1 кг води, в солонуватих водах - до 25 г / кг і в солоних - понад 25 г / кг.
Солоними є близько 97% водних ресурсів планети. З 3%, що припадають на частку прісних вод, людина може використовувати лише 0,003%, так як прісні води містяться в айсберги, полярних льодах або залягають на великій глибині.
До числа найважливіших проблем сучасності належить антропогенний вплив на гідросферу, забруднення і виснаження водних ресурсів.
Швидке зростання населення і бурхливий розвиток техніки призвели до надмірного споживання води сільським господарством. промисловістю. енергетикою і т. д.
Особливу небезпеку становить забруднення компонентів гідросфери нафтою і нафтопродуктами, поверхнево-активними речовинами, важкими металами, маслами і ін.
Не менш небезпечно потепління в результаті скидання відпрацьованих вод теплових і атомних станцій, поховання радіоактивних відходів, ядерних випробувань.
На дні морів і океанів лежать тисячі затонулих суден.
Серйозною причиною забруднення вод залишаються війни.
Забруднюючі речовини можуть потрапляти у воду з несправних каналізаційних мереж, скотарень, тваринницьких ферм, різного роду вигрібних ям, зливових стоків.
Тому найважливішим глобальною проблемою сучасності є проблема чистої води. За оцінками Всесвітньої організації охорони здоров'я, 80% всіх захворювань - результат вживання екологічно брудної води; щорічно від передаються через воду хвороб на Землі помирає близько 5 млн осіб.
Раціональне використання і охорона вод здійснюється шляхом проведення різних законодавчих, організаційних і технічних заходів. Особливо велике значення має зменшення обсягу водоспоживання та дотримання норм, очищення стічних вод, поліпшення якості води.
Літосфера - зовнішня тверда кам'яна оболонка Землі товщиною до 200 км. Життя і діяльність людини пов'язані головним чином з літосферою, що є джерелом мінеральних ресурсів, середовищем для будівництва будівель, споруд, штучних водойм і т. Д. Верхню частину літосфери становить грунт. яка є однією з найбільш необхідних передумов забезпечення життя на Землі. Живі організми в літосфері є на глибині до 3-4 км.
Структура, склад і поверхневий рельєф літосфери постійно змінюються під впливом природних геоморфологічних процесів. Щорічно в світі відбуваються сотні вивержень вулканів, які супроводжуються землетрусами, утворенням тріщин, зсувів, обвалів і т. П. Земля продовжує поповнювати свій запас за рахунок метеоритів і космічного пилу, яких на Землю щодня падає близько 10-20 тонн. Згідно з новою глобальною тектоніки, кілька жорстких гігантських плит літосфери переміщається на поверхні розм'якшеної астеносфери. Безперервно змінюється хімічний склад надр; так, уран і торій в процесі природного розпаду перетворюються в свинець і гелій. Перерозподіл мінеральної речовини на поверхні Землі пов'язане з природними процесами водної та вітрової ерозії. Природні процеси, що впливають на геосистеми літосфери, представляють і сьогодні потенційну небезпеку для планети і населення.
Антропогенна діяльність, що охоплює близько 60% площі Землі на глибину понад 10 км, підсилює багато природні процеси і явища. Антропогенний вплив на літосферу проявляється у вилученні з обігу родючих земель при видобутку корисних копалин, при будівництві водосховищ, підземних і наземних споруд. Літосфера забруднюється відвалами гірських порід, розливами нафтопродуктів, стічними водами, промисловими і побутовими відходами, протиожеледними сумішами та ін. Дуже небезпечне забруднення літосфери пов'язано з аваріями на АЕС, випробуванням ядерної зброї, захороненням радіоактивних відходів, військовими діями. Антропогенний вплив на літосферу проявляється і в створенні штучного рельєфу, порушення теплового рівноваги надр. У населених пунктах формується новий - антропогенний - тип грунтів потужністю до декількох десятків метрів, який називають «культурним шаром». Цей «шар» містить залишки діяльності людини: стародавні споруди, будівельний і господарський сміття, золу, поховання померлих людей і тварин і т. Д.
«Культурний шар» сучасних міст формується за рахунок брукових і асфальтових покриттів, битої цегли, каменю і скла, будівельного сміття, предметів домашнього ужитку і т. П. Складовою частиною «культурного шару» є останки масових поховань людей - жертв пандемій, світових та локальних воєн, політичних репресій. Вплив господарської діяльності за своїми масштабами можна порівняти з геологічними чинниками.
У зв'язку з цим незмірно зросло значення заходів з охорони літосфери і її раціонального використання. Основний шлях охорони літосфери - це вдосконалення законодавчих заходів; поліпшення якості ґрунтів, вдосконалення способів видобутку, транспортування, переробки корисних копалин, зменшення і утилізація відходів, розробка нових технологій та ін.
Успіхи людства в споживанні природних ресурсів залежать від пізнання законів природи і вмілого їх використання.
У 1957 році П. дансер сформулював три екологічних закону.
Закон незворотності взаємодії в системі «людина - біосфера» - частина відновлюваних природних ресурсів може стати невідновлюваної, якщо діяльність людини унеможливить їх життєдіяльність і відтворення.
Закон оборотності біосфери - біосфера після припинення впливу на її компоненти антропогенних факторів прагне відновити свій стан, т. Е. Зберегти свою екологічну рівновагу і стійкість.
Закон зворотного зв'язку взаємодії в системі «людина - біосфера» - багато змін в природі, викликані діяльністю людини, бумерангом повертаються до людини і мають негативні наслідки.
Основні закони екології, сформульовані американським вченим Б. Коммонер в 1971 р можна викласти наступним чином.
Все пов'язано з усім (загальний зв'язок процесів і явищ в природі).
Все повинно кудись діватися (будь-яка природна система може розвиватися тільки за рахунок використання енергетичних і інформаційних можливостей навколишнього її середовища).
Природа «знає» краще (поки ми не маємо абсолютно достовірної інформації про механізми і функціях природи, ми легко можемо нашкодити природі, намагаючись її поліпшити).
Ніщо не дається даром (глобальна екосистема являє собою єдине ціле, в рамках якого ніщо не може бути виграно або втрачено, не може бути об'єктом загального поліпшення; все вилучене у процесі людської праці має бути відшкодовано).