Структура, основні поняття і закони екології

Основними компонентами атмосфери є азот (78,084 %), кисень (20,946 %) і аргон (0,934 %), велике значення мають також малі домішки таких газів, як CO2, метан тощо. Крім того, атмосфера містить пари води, вміст яких коливається від 0,2 % в приполярних районах до 3% поблизу екватора. Такий хімічний склад атмосфера мала не завжди. Первісна атмосфера Землі була схожа з атмосферами деяких інших планет Сонячної системи, наприклад Венери, й складалася майже повністю з вуглекислого газу з домішками метану, аміаку тощо. Нинішній киснево-азотний склад атмосфери є результатом життєдіяльності живих організмів. Життя, що існує на Землі, за мільярди років кардинально змінило склад її атмосфери.

Маса атмосфери колосальна — 5,15-1015 т (це приблизно одна мільйонна маси Землі). Проте атмосферне повітря можна вважати лише умовно невичерпним природним ресурсом. Справа в тому, що людині необхідне повітря певної якості, а під впливом її діяльності хімічний склад й фізичні властивості повітря дедалі погіршуються. На Землі вже практично не залишилося таких ділянок, де повітря зберігає свою первісну чистоту та якість, а в деяких промислових центрах стан атмосфери став уже просто загрозливим для здоров'я.

Принаймні в, 60 містах США багато десятків мільйонів людей дихають повітрям, яке не відповідає сучасним нормам і є шкідливим для .здоров'я. На кожного жителя (чоловіка, жінку, дитину) щорічно випадає близько тонни небезпечних для здоров'я речовин.

Атмосфера складається з таких шарів (знизу вгору): тропосфера (до висоти 18 км), стратосфера (до 50), мезосфера (до 80), термосфера (1000), екзосфера (1900), геокорона (умовно до 20000 км); далі атмосфера поступово переходить у міжпланетний космічний вакуум. Основна маса повітря (90 %) зосереджена в нижньому шарі — тропосфері. Тут же відбуваються найінтенсивніші теплові процеси, причому атмосфера нагрівається знизу, від поверхні океану та суші. Надзвичайно важливе екологічне значення для біосфери має ще озоносфера — шар стратосфери, збагачений триатомним киснем — озоном (О3). Цей шар міститься на висотах 20—50 км і захищає все живе на Землі від згубної дії жорстокого ультрафіолетового випромінювання Сонця.

Крім газів, у складі атмосфери ще є домішки так званого аерозолю, тобто дуже дрібних краплинок рідин і твердих частинок як природного, так і штучного походження. Серед них є сірчані (краплинки Н2S04), мінеральні (пил земної поверхні), вуглеводневі (сажа), морські (частинки морських солей) та ін.

За даними ЮНЕСКО, на Землі сьогодні промисловістю, енергетикою, транспортом поглинається стільки кисню, скільки вистачило б для життя більше 45 млрд людей.

Гідросфера, або водяна оболонка Землі,— це її моря й океани, крижані шапки приполярних районів, ріки, озера й підземні води. Запаси води на Землі величезні—1,46-109 км3, тобто 0,025% усієї маси Землі. Проте абсолютна більшість цієї колосальної маси — це гірко-солона морська вода, непридатна для пиття та технологічного використання. Прісна вода на планеті становить лише 2 % від її загальної кількості, причому 85 % її зосереджено в льодовикових щитах Гренландії й Антарктиди, айсбергах і гірських льодовиках. Лише близько 1 % прісної води — це річки, прісноводні озера й деяка частина підземних вод; саме ці джерела й використовуються людством для своїх потреб.

Як свідчать космонавти, при погляді на Землю з висоти космічної орбіти око бачить в основному два кольори: білий колір хмар і льодових полярних шапок і блакитний колір Світового океану, що вкриває 71 % поверхні нашої планети; морська вода — найпоширеніша на Землі речовина.

Вода виконує дуже важливі екологічні функції:

1) це головна складова частина всіх живих організмів (тіло людини, наприклад, на 70 % складається з води, а деякі організми, такі, як медуза чи огірок, містять у собі від 98 до 99 % води);

2) основний механізм здійснення взаємозв'язків усіх процесів у екосистемах (обмін речовин, тепла, ріст біомаси);

3) головний агент-переносник глобальних біоенергетичних екологічних циклів;

4) води Світового океану є основним кліматоутворюючим фактором, основним акумулятором сонячної енергії і «кухнею» погоди для всієї планети;5) один із найважливіших видів мінеральної сировини, головний природний ресурс споживання людства (людство використовує її в тисячу разів більше, ніж нафти чи вугілля).