Лекция: 15 сағ. СӨЖ: 64 сағ. Семинар: 11сағ. Барлық сағат саны: 90 сағ Қорытынды бақылау: емтихан (40 балл)

Тақырыбы: Кіріспе

1. 
   Географиялық орта химиясы пәні , мақсаты мен міндеттері, зерттеу әдістері және жалпы құрылымы.
   
2. 
   Басқа пәндермен байланысы
   

- Географиялық орта химиясының түсініктерін білуі қажет;

- Атмосфераның химиялық құрамы, тропосферадағы жылыжай газдарының әсер етуін білуі қажет;

- Атмосферадағы озон қабаты және оның жай –күйін білуі қажет;

- Жер қыртысының химиялық және минералдық құрамын және олардың әсер етуін білуі қажет;

- Топырақтың құрамы және оның ластануын;

- Табиғи сулардың химиялық құрамын және су қоймаларының химиялық ластануының негізгі түрлерін білуі қажет;

2. Географиялық орта химиясы пәні биологиямен, химиямен, геологиямен, топырақтану пәндерімен тығыз байланысты.Химиялық элементтер, минералдар мен тау жыныстары, географиялық қабық ,топырақ және әлемдік су қоры бұл пәнде қарастырыларды.

1. 
   Географиялық орта химиясы пәнінің зерттеу әдістері және жалпы құрылымы
   
2. 
   Географиялық орта химиясы пәнінің басқа пәдермен байланысы
   

1.Атмосфера жердің ауа қабығы.

3.Атмосфера қасиеттері және оның адамға әсері

Жер бетіндегі тіршілік тек ауа бар жерде ғана болады. Ауа планетаның сыртқы қабығы , ол тіршілік атаулының бәрін космостың ультракүлгін сәулелерінің әсерінен сақтайтын өзіндік ерекшелігі бар қабат. Қазіргі деректерге қарағанда,атмосфера жер бетінен 1500-2000 километр биіктікке дейін жайылған, әйтсе де жер серіктерінің және ракеталардың көмегімен жүргізілген бақылауларға қарағанда, атмосфераның кейбір белгілері жерден 10-20 мың километр биіктікке дейін болғандығы анықталып отыр

2. Ауаның құрамы: 78 ⁰/₀ –азот, 21⁰/₀- оттегі, 1⁰/₀- басқа газдар құрайды. Атмосфера жердегі ауа райын белгілі бір қалыпта реттеп отырады. Атмосфера болмаса, тәулік ішінде жер бетінің темпертурасы шамамен 200 градусқа құбылып тұрған болар еді( күндіз 100 градус шамасында ыстық болса, түнде -100 градусқа дейін суықтық болар еді). Ол газдан, су тамшыларынан, шаңнан, мұз кристалдарынан тұрады. Массасы 5,15*10¹⁵т. Жер бетінен жоғарылаған сайын Атмосферарының қысымы мен тығыздығы төмендей түседі де, біртіндеп планетааралық кеңістікке ұласып кетеді.

3.Адамзат қоғамы табиғаттың бір бөлігі, ол онымен үнемі байланыста болған күнде ғана тіршілік ете алады. Адамның өмірі үшін ең басты қажеттің бірі – ауа. Өйткені барлық тірі организмдер атмосфералық ауамен тыныс алады. Адам тамақсыз бес жетіге, сусыз бес күнге , ал ауасыз бес минутқа ғана шыдай алады екен. Егер адам тәулігіне 4-5 литрдей су, тамақ ішетін болса, дем алғанда 23-24 литр ауа жұтады.

Ең маңызды қорғаныш қабаты – озон. Ол атмосфераның жоғарғы қабатында(20-50км) күн радиациясы әсерінен түзілетін бір түрі. Озон жерден 25 км қашықтықта ең көп мөлшерде пайда болады. Ол атмосфераны тек 2-4 мм қалыңдықпен қоршайды. Осы аз мөлшердегі қабық жер бетіндегі барлық тіршілікті космостық сәулелердің зиянды әсерінен толық сақтап отырады. Ол ультракүлгін сәулелерді өзіне сіңіріп қалып , жер бетіне тек шамалы мөлшерін ғана жібереді. Сондықтан оның жануарлар мен адамдарға пайдасы өте зор. Атмосфераның озон мәселесінің адам қызметіне қатысы өзара байланысты екі аспектісі бар: жоғары қабаттағы бұзылу және жер маңы кеңістіктеріндегі концентрациясының артуы.

Атмосфераның жоғары қабатындағы озон оттегі молекуласының (о) ультракүлгін сәулелер әсерінен ыдырауы нәтижесінде түзіледі.

Қазіргі кезде озон қабатын бұзатын негізгі антропогенді фактор фреондар (хладондар) болып есептеледі.

Озон қабатының бұзылуының тағы бір себебі ретінде атмосфераға оттегін бөліп шығаратын негізгі фактор ретінде ормандардың жойылуы аталады.

Қышқыл жауындардың пайда болуының негізгі себебі күкірттің қос оксидімен ластану болып табылады. Су буының қатысуында күкіртті ангидрид күкірт қышқылының ерітіндісіне айналады. Осындай жолмен көмірқышқыл газы мен азот оксидтерінен көмір қышқылы мен азот қышқылы түзіледі. Оларға органикалық қышқылдар мен басқа да қосылыстар араласып, қышқыл реакциясы бар ерітінді береді.Қышқыл жауын – шашын мен оның компоненттері әсіресе ормандарға орасан зор зиян келтіреді.

Бақылау сұрақтары:

1. 
   Қазіргі кезде озон қабатын бұзатын негізгі антропогенді фактор атаңыз
   
2. 
   Атмосфераның қасиеттері және оның адамға әсері
   

2.Стратосфера.

3.Мезосфера.

4.Термосфера. Экзосфера.

Температураның өзгеруіне қарай Атмосфера :тропосфера ,стротосфера,мезосфера,термосфера және экзосфера қабаттарына ажырайды .

Тропосфера (грекше “tropos”-бұрылыс деген сөз) –Жерден экватормен –тропиктік ендіктерден 16-18 км .ден солтүстік полюстерге дейінгі аймақта 8-9 км.ге дейін созылған.Бұл қабат атмосфераның ең төменгі қабаты болып табылып, бұл қабатта атмосфера ауасы 80% шоғырланған және де су буының 99 % осында орналасқан. Тропосфера қабатында барлық Жер климатының факторлары кездеседі.

Тропосферада температура жер бетінен тропопаузаға дейін орта есеппен әрбір 100 м-ге 0,6 ° төмендейді.Ғалымдар Жер планетасындағы ең бір ғажайып құбылыс ол-“Атмосфера қабаттарынан жоғарылаған сайын температура төмендесе, Жер құрылыстарынан төмендеген сайын темепература жоғарылауы ең ғажайып құбылыс” деп атап көрсеткен.Тропосферада ауа үнемі араласып отырып ,онда бұлт пайда болады және де жауын-шашын жауады.

Тропопауза-тропосферадан стратосфераға қарай өтпелі қабат.Тропаузаның биіктігі және температурасы ендікке байланысты өзгереді.Экватордан полюстерге қарай тропауза араласа береді, бірақ бұл араласу бірқалыпты жүрмейді.

2.Стратосфера(латынша :“stratus”-жұқа дегенді білдіреді) -тропопаузадан 50-55 км аймақта шоғырланған. Бұл қабатта 20 % ауа шоғырланып, Жер бетіндегі тіршілікті ультракүлгін Күн сәулесінен сақтайтын “озон” қабаты (сратосфераны кейде озоносфера деп те атайды) 25 км биіктікте шоғырланған.Стратосферада су буының мөлшері тым аз.22-25 км биіктікте сыйық- тамшы перламутты бұлттар кездеседі.Алғашында атмосфера қабаттарын зерттегенде стратосфераны “тыныш қабат” деген атақ берілсе, қазір стратосферада горизонтальды циркуляция процесі болып жататындығы анықталды.

Стратосфераның төменгі шекарасындағы температура экватордың үстінде жыл бойы –74 ° С маңында ,полюстердің үстінде ,онан жоғары.Солтүстік жарты шарда қаңтарда –64 ° С ,-68 °,шілдеде 42 °С.Биіктеген сайын температура жоғарылау береді де ,стратопаузаға барғанда ° С, + 10 °С жетеді.

3.Мезосфера (латынша “mesos”- орта,аралық дегенді білдіреді.)-стратопаузадан 800 км биіктікте шоғырланған.Бұл қабатта температура -80-85 ° С жетеді.Бұл қабатта күміс түстес мұзды бұлттар көптеп шоғырланған.Трапосфердан термосфераға дейінгі аралықтағы аймақта 99,5 % ауа массасы шоғырланған.

4.Термосферада температура биіктік артқан қайтадан жоғарылайды да ,100 км биіктікте 0 ° С –тан өтеді.Ол 150 км биіктікте +220-240 ° С жетіп үлгереді.Тропосферадағы газ бөлшектерінің қозғалыс жылдамдығы орасан зор,бірақ кеңістіктің барынша селдір болуына байланысты олар өте сирек соқтығысады.Күннің күшті әрекетіне байланысты термосфераның полярлық аймақтарында тығыздығы да (жүздеген есе) ,температурасы да (жүздеген градусқа ) өзгеріп тұрады.

Термосферада ионданған өте селдір газдың қабығы болып, сондықтан да оны кейде иносфера деп атайды.

Термосферады негізінен ионданған мынадай төрт қабат ажыратылады:

1.Д (биіктігі 80 км)

2.Е (биіктігі 110 км)

3.F¹(биіктігі 120 км)

4.F²(биіктігі 250-400 км)

Иондану қабаттары кейде секундына 40-80 км жылдамдықпен вертикаль бағытта қозғалысқа түседі.Онда қуатты электр тоқтары өтіп жатады.Термосферадағы бөлшектердің қозғалысына магнит өрісі әсер тигізеді.400 км-ден биіктікте бұл процестің әсері басым екендігін білуімізге болады.Магнит күші сызықтарын бойлап созылып жатқан зарядталғанбөлшектердің бұлттары сағатына жүздеген км жылдамдықпен ауысып жатады.

Экзосфера-(грекше :exo –сыртқы деген мағына береді )-800 км –ден жоғары ,температурасы 2000° -қа жетуі мүмкін –атмосфераның ең жоғарғы қабаты ,сондай-ақ планетаралық қабат. Тек шартты түрде шектелген сыртқы сфера -шашырау қабаты ,одан газдар планетааралық кеңістікке ұшып кете алады.Бұл қабат қазіргі күнге дейін аз зерттелегн.Бұл қабатта ғалымдардың болжамы бойынша бөлшектер бір-біріне соқтығыспайды деуге болады.

Бақылау сұрақтары:

1.Атмосферадағы кіші көлемді жергілікті ауа айналымдары

2. Атмосферадағы күшті құйындар түрлері.

3.Атмосфералық айналымның зерттеу әдістері

1.Жер атмосферасына шығарылатын техногенді табиғаты бар қалдықтардың әлемдік мөлшері

2.Ауаның радиоактивті заттармен ластануы.

3.Қалалардағы ауаның ластануы.

1.Қоршаған ортаның ластану мәселесінің ушыққандығы соншалық,ол қолайсыз техногендік аймақтарда тұратын адамдардың денсаулығына ғана емес бүкіл адамзатқа қатер төңдіріп отыр.Өзің су ішкен құдыққа түкірме дейтін халық нақылын ұмытқан біз тазалық ұғымын ұмыта бастадық.Табиғат қазір күн сайын ауаға,топыраққа,суатқа шығарылатын миллиондаған тонна техникалық және тұрмыстық қалдықтарды өз күшімен ұқсата алмайды.

2.Атмосфералық ауаның әр түрлі зиянды заттармен былғануы,адамдар органының ауруына,оның ішінде жыныс мүшелерінің ауруына әкеліп соғады.

Атмосферада табиғи және антропогендік көздерден қосылатын әр түрлі қосындылар әр кездерде де болады.Ондай табиғи қосылыстарға шаңдар,өрт түтіндері,газдар жатады.

Атмосфералық ауасын ластайтын негізгі антропогендік көздер қатарына өнеркәсіп орындарының кейбір салалары,автокөлік және жылу энергетикасы жатады.Атмосфера ауасының ластануының ішіндегі ең қауіптісі – радиоактивті ластану – ортада радиоактивтік заттектердің құрамының қалыпты деңгейінен артуына байланысты физикалық ластану түрі.Радиоактивті ластануға АЭС–тегі аварияны жатқызуға болады.АЭС-тегі аварияның қауіптілігі атом реакторларынан ұсақ шаңдақ,эрозия түрінде радиоактивті заттардан атмосфераға шығуына қауіпті сұйық заттың төгілуіне байланысты.Оның иісі,түсі,дәмі жоқ болғандықтан адам оны байқай алмайды.Тек арнайы приборлар арқылы ғана білуге болады.

1986 жылғы Черноболь АЭС-індегі авария-атом энергетикасы тарихындағы ең зұлмат апаттың бірі.Ол экология үшін қолайсыз жағдайды тудырды,көптеген адамдардың өмірін қиды,экономикаға орасан зор залал келтірді.Тек КСРО республикаларының ғана емес,бүкіл әлем жұртшылығының алаңдаушылығын туғызды.

Бұл авариялардың түпкілікті қайғылы қорытындысын ондаған,жүздеген жылдан кейін ғана шығаруға болады,мысалы,шағын зонадағы радиацияның адамға әсерінің салдары осы уақытқа дейін зерттелген жоқ.

3.Қазақстан Республикасының қалаларындағы ауаның ластануының деңгейі өте жоғары.Орташа алғанда қалалардағы шаңның,аммиактың,фенолдық,фторлық сутегінің,формальдегидтің,қорғасының,азот диоксидінің және күкіртің жиынтығы шекті нормадан әлде қайда артық болып тұр.Мысалы,Шымкент және Ленингорск қалаларында күкірт жиынтығы шекті нормадан 100 есе артып кеткен.

• 
  түтінен немесе өндірістік газдың қалдықтарынан құралған қалың тұман.
  
• 
  Фотохимиялық смог- өткір газ бен аэрозольдің қою тұмансыз жиынтығы ол күннің ультракүлгін сәулесінің әсерінен фотохимиялық реакцияға түсіп құралады,әрі өте улы келеді.
  
• 
  Фотохимиялық смог 1940-шы жылдарда Лос-Анджелес қаласында байқалған,қазірде ғаламшарымыздың барлық дерлік бұрыш-бұрыщтарында көрінеді. Смог көз көрерлікті төмендетеді,металдық тотығуын күшейтеді,денсаулыққа кері әсер етеді,әрі тұрғындардың өлімін көбейтіп,аурушаң етеді.
  

Атмосфераның 100 км биіктікке дейінгі қабатында жер бетіне баяу қонып жататын 28 млн. Т. астам космостық шаң –тозаң бар. Аэрозолдардың жалпы салмағы 10⁸ т кем соқпайды. Атмосфераның электор өткізгіштігі иондардың коцентрация қозғалғыштығына байланысты. Биіктеген сайын иондардың коцентрациясы күшейе түсетіндіктен электор өткізгіштік те арта береді де, 100-250 км биіктікке максималдық жағдайына жетеді.

1. 
   Радиоактивті химиялық элементтерді атаңыз?
   
2. 
   Смог және олардың бөлінуі.
   

1.Биосфера үшін атмосфераның маңызы.

2.Атмосферадағы қазіргі өзгерістер.

3.Атмосфераны қорғау жолдары мен құқықтары

1.Атмосфера –ауа, химиялық қоспалармен су буынан тұратын күрделі жүйе. Ол биосферадағы физико-химиялық және биологиялық процестердің жүруінің шарты мен метрологиялық режимнің маңызды факторы. Атмосферадағы жекелеген компоненттердің қатынасы оның радияцияға, жылу және су режиміне,өздігінен тазартуға қабілетін анықтайды. Атмосфералық ауа- барлық тіршіліктің негізі. Ауасыз жан-жануарлар, өсімдіктер мен адамдар тіршілік ете алмайды. Сонымен қатар атмосфералық ауа жер бетіндегі тіршілікті ашық космос әсерінен сақтап отырып, атап айтқанда, күн сәулесінің жерге түсетін мөлшерін реттейді. Ол болмаса тәулік ішінде жер бетінің температурасы шамамен 200˚ С құбылып тұрған болар еді: күндіз қатты ысып (100° С үстінде), ал түнде аяз (-100°). Сондай-ақ атмосфера болмаса Жердің әр 1 км² үш-төрт күнде мотиорит түсіп отырған болар еді, осы жағдайдан сақталып отырғанымыз метеориттердің көбісі ауаның тығыыз қабаттарында жанып кетеді.

2.Қазақстанда тұрақты өнеркәсіп орындарының көздерінен атмосфераға жыл сайын (1995 ж- 3,1 млн. г 1997 ж- 2,37, 1998ж- 2,33) зиянды заттар шығады. Атмосфераға әкелетін зиянды қосындылардың жартысына жуығын энергетика, ал түсті металдар-22,7 %, қара металдар -15,7 % береді.

Қазақстанның үлкен қалаларында автокөліктердің зиянды заттарды шығарудағы үлесі 60-80 пайыз құрайды. Ал алматы қаласында 90-пайыз.

Ең көп тарайтын улы заттар -углеродтық оксиді ( СО), күкіртің диоксиді (SO), азоттық оксиді (МО), көмірсутегі (Сп Нт) және қатаң заттар(шаң ).

Атмосфераға одан да гөрі улы заттар шығады, мысалы, фтордың қосындысы, хлор, қырғасын, сынап және бензопирен. Осы күрделі атмосфераға 500-ден астам улы заттар шығады екен, оның саны күннен күнге ұлғаяды.

3. Атмосфера маңызды сарқылмайтын экологиялық ресурс екені ақиқат. Қаншалықты сарқылмайтын болса да біз бұл ресурсты тиімді пайдаланып, қорғай білуіміз қажет. Ауаның тазалығы өсімдіктер мен жануарлар әлеміне де, бізді қоршаған басқа да объектілерге қажет.

Ауаны тазалауға арналған құралдар негізгі топқа: құрғақ және ылғалды шаң ұстағыштарға маталы сүзгіштерге және электр сүзгіштерге бөлінеді.

Құрғақ шаң ұстағыш аппараттарында қалқыма бөлшектерді тұндыру (ұстау) әр түрлі миханизмдерге: гравитациялық (салмақ күші әсерінен), инерциялық, сыртқы тепкіш және сүзгіштік негізделген. Ылғалды шаңұстағыштарда қалқыма бөлшектер сұйықтықтармен, көбінесе сумен түйістіру арқылы тұндырылады. Электрлік тазалау әдісі жоғарғы қуатты электрсүзгіштердің электродтарында тұтынуға негізделген. Газды оның құрамындағы газ және бу тәрізді қоспалардан айыру үшін абсорбция, адсорбция, катализдік және термиялық әдістер кеңінен қолданылады.

Ауа ортасының құрамы мен ерекшелігінің жаман жаққа қарай өзгеруі -ауа қорғау заңын бұзудың нәтижесі. Атмосфераға зиянды қалдықтардың тасталуын азайту мақсатында ауа қорғау заңының талаптарын сақтау қажет технология процесін жақсарту, шаң мен күл ұстағыш жүйені жетілдіру, қондырғыларды жаңғырту және т.б

Бүгінде атмосфераны қорғау халықаралық мәселеге айналды. Ақиқатында атмосфера мемлекеттік шекараны білдірмейді және тіршілік ортасына басқа мекендеушілермен салыстырғанда үлкен кеңістікте жылдам таралатындықтан тез ластанады.

Бақылау сұрақтары:

1. 
   Ең көп тарайтын улы заттарды атаңыз
   
2. 
   Қазақстанда тұрақты өнеркәсіп орындарының көздерінен атмосфераға жыл сайын зиянды заттар шығады
   

1.Атмосфераның гидросферамен байланысы.

2.Атмосфераның литосферамен байланысы.

3.Атмосфераның биосферамен байланысы. Атмосфераның –Жер бетіндегі тіршілік үшін маңыздығы.