Ziemia i środowisko

Książka przedstawia szczegółowy opis szeroko pojętego środowiska życia człowieka oraz zjawisk odpowiadających za stan tego środowiska. Opisano miejsce Ziemi w układzie słonecznym i scharakteryzowano jej sfery: atmosferę, litosferę, hydrosferę i biosferę. Omówiono umiejscowienie poszczególnych sfer, ich budowę, rozmiary i zjawiska w nich zachodzące. Scharakteryzowano zjawiska fizykochemiczne zachodzące w środowisku naturalnym oraz ich wpływ na poszczególne sfery, na powstanie i trwający około 5 miliardów lat rozwój życia na Ziemi oraz tworzenie się pierwiastków we wszechświecie. Wiele miejsca poświęcono historii powstawania skał i minerałów litosfery oraz procesom chemicznym powodującym ich ogromną różnorodność. Centralną częścią biosfery jest człowiek, którego istnienie w decydującym stopniu zależy od pozostałych sfer. Człowiek w znacznym stopniu wpływa na środowisko poprzez jego kształtowanie, ale nierzadko też zanieczyszcza je i powoduje ocieplenie klimatu niosące wiele negatywnych skutków. Zagadnienia te, jak również problemy uchronienia Ziemi przed katastrofą ekologiczną są omawiane w przedstawionej książce. Książka jest przeznaczona dla wszystkich, którzy są zainteresowani naukami o Ziemi i zajmują się problemami środowiska. Może ona być wykorzystywana zarówno przez wykładowców, jak i zgłębiających wiedzę z zakresu nauki o środowisku, geologii, geodezji i zagrożeń ekologicznych. Jest to książka nie tylko dla specjalistów, studentów i doktorantów zajmujących się nauką o Ziemi, ale dla wszystkich zainteresowanych środowiskiem naturalnym, jego genezą i procesami w nim zachodzącymi.

1. Wstęp 1 1.1. Ogólna charakterystyka podstawowych składników środowiska 4 1.2. Zawartość pierwiastków w naturze 11 1.3. Pierwiastki chemiczne i kosmos 16 1.4. Klasyfikacja geochemiczna pierwiastków 34 2. Atmosfera 37 2.1. Charakterystyka atmosfery Ziemi 39 2.2. Jonosfera, magnetosfera, pasy radiacyjne Van Allena 46 2.3. Pochłanianie promieniowania słonecznego przez atmosferę i pochodzenie życia na Ziemi 54 2.4. Podstawowe typy reakcji przebiegających w różnych sferach atmosfery 58 2.5. Chemia stratosfery i troposfery 64 2.6. Reakcje chemiczne wpływające na stężenie wody w atmosferze 69 2.7. Reakcje z udziałem tlenków azotu, węgla oraz metanu 75 2.8. Reakcje fotochemiczne przebiegające w jonosferze 76 2.9. Fotosynteza i chemosynteza – podstawy istnienia życia. Ekosystemy chemosyntetyczne 79 2.10. Środowiska ekstremalne a powstanie życia 94 2.11. Chemia zanieczyszczonej atmosfery 99 2.12. Aerozol atmosferyczny – powstawanie i właściwości fizykochemiczne 108 3. Hydrosfera 119 3.1. Pojęcia podstawowe 120 3.2. Właściwości fizykochemiczne wody 121 3.3. Struktura wody i jej osobliwości 123 3.4. Struktura wody w wielkiej skali Hydraty gazowe 126 3.5. Wnęki w strukturze wody 130 3.6. Woda nanorurkowa 133 3.7. Stany metastabilne wody 134 3.8. Woda w naturalnych ciałach porowatych i w układach dyspersyjnych 135 3.9. Rola wody w procesach wietrzenia minerałów 136 3.10. Skład chemiczny hydrosfery 137 3.11. Mikrowarstewka powierzchniowa oceanu 139 3.12. Ciecze tkankowe 142 3.13. Krążenie wody w przyrodzie 148 3.14. Bilans wodny 152 3.15. Ocean światowy i morza 155 3.16. Dynamika wody morskiej Wielkoskalowa cyrkulacja termohalinowa wód. Prądy morskie 164 3.17. Rzeki i jeziora 174 3.18. Wody podziemne i gejzery 186 3.19. Lodowce i stała pokrywa śnieżna 194 3.20. Zanieczyszczenia hydrosfery 196 3.21. Kwaśne deszcze i ich wpływ na środowisko przyrodnicze 219 3.22. Węglowodory ropopochodne w środowisku morskim – źródła i metody usuwania 224 3.23. Ochrona wód przed zanieczyszczeniami 233 4. Litosfera 241 4.1. Rodzaje litosfery 242 4.2. Płyty litosfery. Typy subdukcji 246 4.3. Wulkany Rodzaje magmy i lawy 257 4.4. Przebieg historyczny dryfu kontynentów 263 4.5. Grunty skorupy ziemskiej 270 4.6. Gleba Profil glebowy 272 4.7. Procesy glebotwórcze 273 4.8. Skład chemiczny skorupy ziemskiej 281 4.9. Podstawowe minerały litosfery 283 4.10. Historia minerałów 290 4.11. Skład chemiczny skał górskich 293 4.12. Właściwości minerałów 298 4.13. Zastosowanie minerałów 301 4.14. Palne kopaliny naturalne: kaustobiolity stałe i ciekłe 315 4.15. Wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne 343 5. Biosfera 349 Literatura polecana 361 Skorowidz rzeczowy 363 Skorowidz nazwisk 375 Źródła ilustracji 377 O Autorach 381