Caracteristicile factorilor de mediu in scopul stabilirii parametrilor naturali ai acestora. Factori de mediu (apa, aer , sol ). Generalitati
Mediul inconjurator este constituit din totalitatea factorilor naturali si a celor creati prin activitatea umana, care in stransa interactiune influenteaza conditiile 333e49d de viata ale omului si de dezvoltare a societatii.
Apa, aerul si solul, elemente constituente ale biosferei sunt cunoscute si sub denumirea de factori de mediu. In fiecare dintre acestea se dezvolta o fauna si o flora specifice, carora pentru, a supravietui trebuie sa li se asigure un mediu ambiant cat mai curat si sanatos.
I.1 APA
Clasificarea apelor naturale
Clasificarea apelor naturale se face dupa mai multe criterii :
a. conditiile de formare si de acumulare :
ape meteorice ( atmosferice )
ape de suprafata : - dulci ( curgatoare si statatoare )
sarate ( lacuri, mari si oceane )
ape subterane
b. provenienta
resurse de apa din atmosfera
resurse de apa ale marilor si oceanelor
resurse de apa continentale
c. natura utilizarilor
apa potabila
apa industriala
apa agricola
apa termala si de agrement
ape cu utilizari ce presupun modificari ale sursei de apa ( transporturi pe rauri, lacuri, piscicultura, stuficultura etc. )
d. modul de existenta in natura :
apa libera
apa de criststalizare
apa de constitutie
e. puritatea
apa potabila
apa industriala
apa reziduuala
Ape meteorice ( atmosferice )
Apa se afla in atmosfera sub toate cele trei stari :
gazoasa
lichida ( ploaie, nori, ceata )
solida ( zapada, grindina, chiciura )
Dintre toate aceste forme, ploaia si zapada au cea mai mare frecventa pe suprafata globului. Ploaia este caracteristica zonelor calde iar zapada , zonelor reci. Precipitatiile constituie sursa esentiala de alimentare a apelor de suprafata si subterane. Ele influenteaza densitatea retelei hidrografice si regimul hidrologic al raurilor si fluviilor.
Apa meteorica are o raspandire generala, pe toata suprafata globului, insotind invelisul atmosferic. Ea provine din apa de la suprafata oceanelor, marilor, lacurilor si chiar a solurilor, care, sub influenta caldurii solare se evapora in cantitati mari. Cand vaporii ajung in atmosfera, la inaltimi mari, se racesc, se condenseaza si formeaza norii, din care apa ajunge inapoi pe pamant, sub forma de ploi si zapada.
Apa meteorica este pura in momentul formarii dar in drumul sau catre suprafata pamantului se impurifica. Principalii impurificatori ai apelor meterorice sunt :
gazele dizolvate ( CO2, O2, N2 )
suspensiile ( polen, spori, bacterii, argila, silice etc. )
impurificatorii specifici zonelor industrializate ( oxizi de sulf, oxizi de azot, HCl, NH3, H2S etc. )
Ape de suprafata dulci
Se numesc dulci pentru ca au un continut mic de saruri, sub 0,2 %. Ele sunt curgatoare ( rauri, fluvii) si statatoare ( balti, lacuri ).Compozitia lor depinde de :
Compozitia apelor curgatoare depinde in particular de preponderenta apelor care le alimenteaza : ape subterane ( izvoare, ape meteorice )
Compozitia apelor statatoare este puternic influentata de fenomenele biologice datorita namolului sedimentat in cantitati mari.
Utilizarea apelor de suprafata :
in viata colectivitatilor umane
ca sursa de energie
in scop curativ si ca agrement
in industrie
in agricultura
in transporturi
in relatiile internationale.
Ape de suprafata sarate
Doua treimi din intinderea globului este ocupata de apa marilor si oceanelor. Apa marina contine, sub forma de ioni, aproape toate elementele sistemului periodic : ioni de clor 55%, ioni de sodium 30,6%, sulfati 7,7%, magneziu 3,8%, restul cantitati mai mici de calciu, potasiu, bicarbonat, brom, urme de iod.
Salinitatea unei ape reprezinta continutul ei in saruri.
Multe dintre substantele minerale din apa marilor si oceanelor sunt valorificate :
clorura de sodiu se afla in % de 80. Pentru ca extractia este anevoioasa , doar 30% din productia mondiala de sare provine din apa marina
din apa marii se obtin doua treimi din productia mondiala de brom
60% din productia mondiala de magneziu
alte minerale : saruri de potasiu, sulfat de sodium, bor.
Ape subterane
Se formeaza in urma infiltrarii apei atmosferice prin straturile permeabile ale solului si acumularii sale in bazine subterane.Ele sunt alimentate in proportie de peste 99% din apa de infiltratie si reprezinta o sursa foarte convenabila de apa potabila, in cazul unor rezerve suficient de mari.
Apele subterane ies la suprafata pamantului sub forma de izvoare, fantani arteziene, sau se scot cu ajutorul pompelor pentru a fi folosite in diverse scopuri.
Compozitia apelor naturale
In conditii naturale, apa nu se gaseste niciodata in stare pura. In apa se gaseste totdeauna o oarecare cantitate de substante chimice dizolvate sau in suspensie. Diversitatea si multitudinea substantelor care intra in compozitia naturala a apei au necesitat clasificarea acestor substante in mai multe grupe.
Gaze dizolvate
Cele mai frecvente sunt : oxigenul, dioxidul de carbon si hidrogenul sulfurat.
Oxigenul, care se gaseste sub forma dizolvata este necesar respiratiei organismelor acvatice prin intermediul carora se petrec neincetat o serie de procese chimice aerobe; in absenta sau carenta de oxigen au loc procese anaerobe.
Dioxidul de carbon reprezinta un alt gaz care, in mod obisnuit este dizolvat in apa. Reducerea cantitatii de CO2 este determinata de trecerea sa in atmosfera si de procesele de fotosinteza a vegetatiei acvatice.
Hidrogenul sulfurat se intalneste mai rar in apele naturale si cu precadere in apele subterane. El este legat de prezenta unor zacaminte de sulf, care prin prezenta sulfurilor sau sulfatilor si in urma unor procese chimice biogene dau hidrogenul sulfurat.
Substante minerale
Sunt elemente deosebit de importante in caracterizarea unei ape. Sunt reprezentate de cationi (de calciu, magneziu, sodium, potasiu, etc.) si anioni (de clor, sulfat, carbonat etc.).Cantitatea totala de saruri minerale prezente in apa determina gradul de mineralizare a acesteia.
Substante biogene
Sunt acele substante legate de activitatea vitala a organismelor acvatice si care la randul lor, influenteaza aceasta activitate. Ele au in general o provenienta biologica rezultand din descompunerea substantelor organice sub actiunea enzimatica a microorganismelor. Cele mai frecvente sunt : amoniacul, azotitii, azotatii si fosfatii.
Substante organice
Se pot gasi sub forma dizolvata, coloidala sau in suspensie. Ele provin din :
distrugerea organismelor acvatice, animale si vegetale.
descompunerea organismelor acvatice animale si vegetale
produsi de metabolism ai acestor organisme, eliminati in mediul hidric inconjurator
apele uzate.
Ph – ul si duritatea apei
Caracterul acid sau bazica al apei este determinat de concentratia ionilor de hidrogen si se masoara cu ajutorul unei marimi numite pH.
Scara pH este cuprinsa intre pH = 0, cel mai acid si pH = 14, cel mai bazic (alcalin).Ph-ul unei ape pure este 7 (neutru) iar al apei naturale este cuprins intre 6,5 – 8,5, avand in general tendinta spre alcalinitate.
Apele cu pH scazut au o puternica actiune coroziva iar cele cu pH ridicat spumeaza intens.
Duritatea este proprietatea conferita apei de totalitatea sarurilor solubile de calciu si magneziu.
Duritate apei este de doua feluri :
Suma celor doua duritati formeaza duritatea totala.
Duritatea temporara poate fi inlaturata prin fierbere deoarece bicarbonatii se descompun , duritatea permanenta nu se inlatura prin fierbere.
Duritatea se exprima prin grade de duritate; acestea corespund concentratiei sarurilor de calciu si magneziu la un loc.
1 grad german de duritate = 10 mg CaO/l apa ( 1mg MgO = 1,4 mg CaO)
1 grad francez de duritate = 10 mg CaCO3/l apa.
La noi in tara exprimarea duritatii se face in grade germane. Apele pot fi clasificate in functie de numarul gradelor de duritate totala.
|
Tipul apelor |
Foarte moi |
Moi |
Mijlocii |
Relativ dure |
Dure |
Foarte dure |
|
Grade de duritate |
> 30 |
Dezavantajele apei dure :
Avantajele apei dure :
o gust mai bun
o mai sanatoasa, mai putin daunatoare pentru inima
o cea mai buna apa pentru fabricarea unor sortimente de bere.
I. 2. Aerul
Structura atmosferei
Atmosfera este invelisul gazos care inconjoara planeta pamant . Aceasta are o grosime de 1000 -3000 km. Atmosfera terestra este impartita in mai multe straturi verticale care se deosebesc intre ele prin compozitia chimica si fizica si prin natura proceselor care se desfasoara in ele.
TROPOSFERA este stratul inferior al atmosferei care vine in contact cu pamantul fiind cea mai importanta pentru viata si pentru procesele biochimice. Are o grosime de 8 – 11 km. Aici se produc fenomene meteorologice.
Tropopauza face trecerea de la troposfera la stratosfera si are o grosime de circa 2 km.
STRATOSFERA este stratul cu grosimea de 11 – 32 km. In acest strat nu se desfasoara fenomene meteorologice; lipsesc curentii verticali de convectie, lipsesc vaporii de apa si praful terestru. Este prezent stratul de ozon cu un foarte important rol de protectie a vietii deoarece apara organismele de actiunea vatamatoare a radiatiilor UV. In acest strat se produc aureolele polare.
Stratopauza face trecerea spre mezosfera avand o grosime de circa 10 km.In acest strat se acumuleaza ozonul avand asfel o temperatura ridicata.
MEZOSFERA are o grosime de 32 – 80 km. In acest se petrec numeroase si complicate procese fotochimice; are loc o puternica absorbtie a radiatiilor UV.Caracteristicile sale sunt importante pentru zborurile cosmice si anume pt. calcularea culoarului de intrare in atmosfera.
Mezopauza – in acest strat temperatura scade foarte mult si grosimea stratului este de 80 -90 km.
TERMOSFERA este cel mai fierbinte strat al atmosferei , unde au loc puternice disocieri ale ale moleculelor de oxigen si azot si procese fotochimice intense.
Termopauza face trecerea de la termosfera la exosfera si avand o grosime de 500 – 1000 km, acest strat are o temperatura invariabila .
EXOSFERA , sau sfera externa este stratul superior al atmosferei cu o grosime de 1000 – 3000 km; aerul aici este extrem de rarefiat iar moleculele de gaz scapa din raza de actiune a gravitatiei, pierzandu-se in spatiu.
Compozitia aerului
Aerul este un amestec de gaze care formeaza straturile inferioare ale atmosferei. Pe langa gaze in compozitia aerului se afla : compusi ai acestor gaze, reziduuri industriale, praf, microorganisme.
Oxigenul este elementul care determina proprietatile fizice si chimice ale aerului. El se gaseste in aer in stare libera sub forma moleculara, O2 reprezentand 20, 93 % volumetrice si 23 % de masa.oxigenul are o foarte mare importanta biologica deoarece este raspunzator de procesele fundamentale care au loc la nivelul regnului vegetal si animal si de asemenea este un constituent important al materiei din organismele vii.
Azotul este gazul cel mai raspandit din atmosfera pamantului. Rolul ecologic al azotului in natura consta in neutralizarea puterii de oxidare a oxigenului. Are un rol foarte important pentru viata plantelor si animalelor, fiind constituentul tuturor celulelor vii, proteinelor, acizilor nucleici.
Argonul este din punct de vedere al concentratiei al treilea gaz din componenta aerului atmosferic; argonul nu are un rol ecologic deosebit.
Dioxidul de carbon este principala forma a carbonului in natura. Acesta se gaseste in straturile inferioare ale atmosferei in concentratie de 0, 003 % iar in jurul oraselor industrializate concentratia acestuia ajunge pana la 0,05 – 0,07 %. Dioxidul de carbon este un component important al aerului, care
participa la procesele de fotosinteza in urma carora plantele verzi convertesc energia solara in energie chimica.
Particule solide – acestea pot influenta negativ transparenta aerului si pot conduce la incalzirea aerului datorita acumularii caldurii solare. Ele pot proveni din :
praful terestru si cosmic
cenusa si fumul vulcanilor
dezagregarea rocilor
fumul fabricilor, uzinelor, locuintelor
particule organice ( polen, bacterii, spori ).
Apa se poate gasi in atmosfera nu numai sub forma de vapori ci si in stare lichida sau solida in functie de temperatura aerului. Apa patrunde in atmosfera prin evaporare de pe suprafata pamantului, de pe suprafata marilor si oceanelor, intre atmosfera si suprafata terestra, existand un circuit constant al apei.
Compusii cu azot se gasesc in aer in cantitati mici sub forma de amoniac si oxizi de azot. Acestia s-au format din azot liber , in urma descarcariloe electrice in aer umed, prin actiunea radiatiilor UV asupra azotului molecular sau prin fixarea azotului atmospheric de catre unele specii de organisme, care dupa ce mor , degaja oxizi de azot si amoniac ce ajung in atmosfera.
Ozonul se gaseste in cantitati foarte mici in troposfera (0,002 – 0,003 mg/m³) si provine din actiunea radiatiilor UV sau a descarcarilor electrice asupra moleculelor de oxigen din aer.
Gazele radioactive sunt rezultatul unor transformari radioactive, ce au loc in litosfera, in special deasupra zacamintelor radioactive.
Microorganismele din atmosfera determina descompunerea materiilor organice in substante anorganice ( minerale : CO2, H2O, NH3 ).
Miscarile aerului
Miscarea aerului, vantul este elementul meteorologic cel mai activ si dinamic , fiind caracterizat prin : viteza, durata, directie si structura. Vantul reprezinta o sursa inepuizabila de energie, alaturi de energia mareelor si de energia solara.
Miscarile aerului, element component al climei, au un rol important si permanent in :
I. 3 Solul
Solul este definit ca fiind stratul afanat, moale, si friabil, care se gaseste la suprafata scoartei terestre si care , impreuna cu atmosfera , constituie mediul de viata al plantelor.
Componentele solului
Componente minerale ( anorganice ) sunt reprezentate de sfaramaturile de roci – pietrisuri, nisipuri, praf, argile, saruri, oxizi, hidroxizi, apa, aer).
a) apa – are un rol deosebit in formarea si evolutia solurilor in procesul productiei agricole. Este una din cele mai importante componente ale solului, de care depinde cresterea plantelor si deci productia agricola. Excesul de umiditate din sol se datoreaza atat factorilor naturali cat si celor antropici.
b) aerul – se gaseste in sol in porii acestuia ( porozitate ). Volumul de aer in conditii optime de umezire se numeste capacitate de aer a solului. Aerul din partea superioara a solului poate contine :
10 -20 % oxigen
78,5 – 80 % azot
0,2 – 3,5 % dioxid de carbon
Pentru cresterea si dezvoltarea plantelor de cultura este important continutul de oxigen si de dioxid de carbon.. Cu cat compozitia aerului din sol este mai apropiata de cea a aerului atmosferic cu atat solul este mai curat, mai corespunzator din punct de vedere igienic.
c) sarurile – s-au format prin reactia cationilor bazici ( calciu, magneziu, sodium, potasiu etc. ), care din silicati , trec prin hidroliza in solutie sub forma de hidroxizi. Hidroxizii reactioneaza cu acizii , care se gasesc in sol ( acid carbonic, azotic, clorhidric, sulfuric, fosforic,etc ) formand sarurile respective. Dupa gradul de solubilitate, sarurile din sol se clasifica in :
usor solubile ( ex. azotatul de sodiu , clorura de potasiu, sulfatul de magneziu )
cu solubilitate medie ( gipsul )
greu solubile ( carbonatul de calciu si de magneziu ).
Componenta organica este constituita din :- materie organica moarta
- materie organica vie
Materia organica moarta cuprinde organisme moarte in curs de descompunere, substante organice, si substante humice
Prin humus se intelege materia organica puternic transformata sau aflata in diferite stadii de transformare si care are drept componenti esentiali acizii humici.
Humificarea este un proces microbiologic complex , de descompunere a materiei organice si de sinteza ulterioara , care are drept rezultat final, humusul. Acesta se prezinta ca un compus organic, relativ stabil , format din substante specifice de neoformare, printr-un process complex de heteropolicondensare.
Humusul, este un material organic, amorf, situate la partea superioara a solului de culoare neagra sau bruna. El contine carbon, oxigen, hidrogen, azot, fosfor, potasiu, substante care intervin, in alcatuirea unor, substante organice specifice numite acizi humici.
Humusul este de doua tipuri :
saturat, de obicei cu calciu, care are rolul cel mai important in fertilizarea solului.
nesaturat ( acid ) care are o actiune mai putin favorabila.
Materia organica vie
Solul este un mediu natural deosebit de complex in care isi desfasoara viata si numeroase organisme.
Plantele lasa in sol cantitati insemnate de substante organice , pe seama carora se formeaza humus
Radacinile lor secreta diferite substante care modifica compozitia solului.
Vegetatia dupa moarte se acumuleaza si se transforma in humus.
Organismele animale contribuie de asemenea , la formarea solului prin acumularea de material organic. Ramele din sol, insectele, harciogii, reptilele din sol participa la deplasarea si antrenarea unor cantitati de sol dintr-un loc intr-altul , afaneaza solul, permit accesul apei si aerului prin canalele create.
Microoganismele din sol, sub actiunea carora este transformat in mare parte materialul organic sunt :
algele albastre
bacteriile
actinomicetele
ciupercile
algele superioare ( algele verzi si diatomeele )
protozoarele.
|
