地球由6個不同狀態和不同物質的同心圈構成。這些層圈可分為外部層圈和內部層圈兩類。地球表面以外的外部層圈有3個:環繞地球最外層的氣體層圈為大氣圈;地球表面的液體部分(包括海洋、湖泊、河流、地下水、冰川等)稱水圈;地球表面有生命活動的層圈叫生物圈。通過近代地震探測得知,從地表往下直到地球中心的內部層也主要有3個。它猶如一個雞蛋,最外薄層為地殼,由各種矽酸鹽類巖石組成;其下為厚厚的地幔,由鎂地球圈層鐵質和金屬硫化物和氧化物組成,其中上部有層巖石呈熔融狀的軟流圈;地球中心部分為地核,主要為鎳鐵質,又分為外核和內核,外核為液態,內核為固態。
我們人類就生活在地殼、大氣和水的接觸地帶。地球各層圈的性質和活動緊密結合,形成複雜而有機的自然系統,直接影響著人類的生存環境。而人類活動也對它帶來影響,使其發生變化,有時產生的反作用會危害人體健康,破壞自然資源和生態平衡,以致影響人類的生存。
大氣圈
大氣圈大氣圈含有多種氣體的混合物,其中絕大部分組分的比例在近地表幾乎是不變的,也有些是不定組分。特別是由於人類社會的生產、生活活動的影響,常使有害的不定組分排放於大氣中,如果它們超過一定濃度,便給人類造成危害。由工廠企業、家庭爐灶和汽車、飛機等各類交通工具排出的煙塵、硫氧化物、氮氧化物、二氧化碳、一氧化碳、碳氫化合物和鉛化合物等。它們不僅被人類呼吸後會產生各種疾病,被植物、農作物吸收後形成有毒物質危害人類,而且在大氣中富集後形成黑風暴、酸雨、塵霧、溫室效應並破壞臭氧層,致使世界氣候條件變得惡劣。
水圈
水以氣態、液態和固態3種形式存在於大氣、地表和地下。水在不斷地以蒸發、凝結、降水、徑流的方式轉移交替,形成水的循環。人類社會的全部生活都與它有密切聯繫。海洋為人類提供了極其豐富的化學、礦產、動力和生物等資源,也是陸地風雲變幻的源地、乾濕冷暖變化的調節器。河流和湖泊為人類提供了灌溉、發電、漁業、城市供水和航運之便。存蓄在巖石裂隙和土壤空隙中的地下水,也是工農業生產、日常生活用水的重要來源。高緯度和高山地區的冰川不但是人類的固體水源,也控制著世界的氣候和人們的生活方式。
水圈
引起人們注意的是人類活動在不同方面造成水環境的破壞,一是由於對水資源本身不合理的掠奪式開採所產生的對水環境和水資源的破壞(如過量引用地表水導致河湖乾涸,過量汲取地下水導致地下水資源枯竭),二是由於人類在其活動領域的活動所產生的對水環境和水資源的破壞(如盲目圍墾引起湖泊面積和體積縮小),三是工農業生產活動和生活活動引起的各類水體的水質汙染。另外,大氣汙染產生氣候變化,使陸上積冰量隨氣溫變化,如某一段時間氣溫突然上升或下降,就會出現大冰川或冰冠融化入海引起海平面大幅度上升,那就會給人類造成災難。
生物圈
生物的生存受到周圍環境的強烈制約,但另一方面生物對它周圍環境也有非常深刻有力的改造作用。生物長期生命活動所創立的新環境又對生物自身生活和發展產生影響。呼吸作用是生命的基礎,光合作用是生物發展的前提,在呼吸和光合作用下進行氧和二氧化碳的物質循環,為生物的維持和發展提供了物質保證。大約33億年前,地球上有了原始生物以來,植物不斷在海中和陸上進行光合作用,釋放游離氧,形成大氣,使氨氧化成氮和水汽,使甲烷和一氧化碳氧化形成二氧化碳、水汽等;還使地表巖石礦物形成紅色鬆散風化物,其中一些藻類和地衣分泌酸類腐蝕礦物吸收養分,死後殘骸一部分被細菌分解形成氮素,另一部分轉化為有機質,從而形成真正的土壤,為高等植物生長提供了良好場所。而高等植物的類似變化更改善了土壤肥力。另外,植被也強烈制約著小氣候、小環境,如植被改變地面溫度條件,改變氣流速度及空氣溼度,並減少水土流失。
生物圈
在生物圈一定空間範圍內,生物與其無機環境之間,各類生物之間存在著密切相互關係,共同構成統一體系,即生態系統。每個生態系統的生物種類、組成、數量、生物量和生產能力都受周圍環境制約,而生物的存在和活動也對環境產生不同程度的改造作用。如此反覆作用的結果,生態系統中的生物和環境都具有一定的穩定性,使其能量、物質的輸入與輸出大體平衡,構成所謂生態平衡。人類不合理地開發利用自然資源,常常不自覺地破壞原有的生態平衡,甚至超出原生態系統及其生物能夠忍受的限度,降低穩定性,引起複雜的連鎖反應。如人類大規模不合理地捕殺動物,砍伐森林,開墾草原,使生物資源直接受到毀滅性破壞或因環境惡化失去適宜生存的有利條件而絕滅。
地殼
地殼是地球為人類提供的賴以生息、賴以發展的礦產資源和能源的主要賦存地。由各種地球內動力引起的強烈構造活動,如地震、火山活動和海嘯等,由地表外力引起的地表物質的運動如山崩、土流和泥石流等,大多發生在這裡,給人類造成巨大災害。而地殼中化學元素與生物和人體中化學元素也存在著密切聯繫。地球上不同地區的化學元素含量不同,引起各地動、植物群的不同反應,這種地球化學環境與人類健康和疾病的關係,也引起了人們的廣泛重視。在地質歷史的發展中,形成地殼表面元素分布具有不均一性。這種不均一性在一定程度上控制和影響著世界各地區人體、動物和植物的發育,造成了生物生態的地區差異。有時這種不均一性會超過正常變化的範圍,於是就造成了人類、動物和植物的各種各樣的地方病。如由於一些地方缺碘或碘過量,都會造成地方性甲狀腺腫;含氟量高的地方使人慢性中毒,造成地方性氟病;環境缺鉬、硒和亞硝酸鹽,引起克山病以及大骨節病等。
地殼
另外,人類的生活和生產活動對地殼會產生影響和破壞,反過來又會給人類帶來不利影響。大規模人工爆破、地下核試驗、地下採空和大型水利工程超過巖層荷載而人工誘發地震,尤其是水庫誘發地震,數十年來世界上已有幾十例,給當地居民生命和財產造成很大損失。另一方面是過量汲取地下水引起地面沉降。近半個世紀以來,世界許多國家的工業城市發生了地面沉降現象,特別是沿海城市的地面沉降最為嚴重。我國上海自1921年發現沉降,至1965年最大處已達2.63米。地面沉降造成了建築物和生產設施的破壞,阻礙了建設事業和資源開發,造成海水倒灌,使地下水和土壤鹽漬化。人類是攪動土地的罪魁禍首。現在人類擁有巨大的機械力量和炸藥,能夠把大量土壤和基巖從一處移到另一處。這些過程可完全破壞原來的生態系統與植物棲息地,導致巖體耗損,形成了人為的泥石流、土流和山崩。
地幔和地核
據研究,地球約在47億年前開始其演化歷程,演化的初始溫度接近1000℃。以後由於放射性加熱,內部溫度開始上升,約在
億~40億年前,地球內部溫度升高到鐵鎂的熔點。大量的鐵下降到地核,以熱的形式釋放出重力能。這個熱源極為巨大,足以產生廣泛的熔融作用並改造地球的內部結構,產生地核、地幔和地殼的分層。它們之間物質相互交換和運移,在地幔中形成可塑性的軟流圈。軟流圈中以對流的形式進行熱傳導,致使其上的剛性巖石圈分成數個板塊,猶如浮冰在慢慢漂移,產生了地球表面的大陸運移、海底擴張,山脈隆起、斷裂、褶皺、巖漿侵入等構造作用,以及使人類遭受災難的火山活動和地震等。
地幔和地核
地球是一個統一的整體,各層圈、各部分是相互聯繫和相互影響的,其中物質和能量相互轉換,相互循環。因此,很多環境汙染物或人類不合理的活動雖然產生於某局部地方,但隨著各種自然過程,它們的影響可波及其他地方,甚至可能擴展至全球範圍,潛伏下嚴重後果。還有一些因連鎖反應、影響深遠的全球環境,各層圈各種人為的環境破壞,都會損害全人類的生存環境,引起全球性的、危及後代的重大環境問題。因此,保護環境,節約資源,科學地控制人口增長,創建人類美好的生活環境,已成為地球上所有人的共同責任。