Экология, проблемы и защита

Lifeunderwater.ru

Состав атмосферного воздуха

Атмосферный воздух представляет собой смесь определенных газов и водяного пара. Из газов в состав атмосферного воздуха входят азот, кислород, аргон, углекислый газ, водород, гелий, метан и некоторые другие. Азот и кислород являются основными компонентами сухого атмосферного воздуха. Их относительная концентрация составляет 99,03% (азот - 78,08%, кислород - 20, 95%). Аргон составляет 0,93%, углекислый газ - 0,08%. На остальные газы приходится всего 0,01%.

Общая масса атмосферного воздуха равна 5,2*1015 т. Масса азота составляет 3,9*1015 т, кислорода - 1,2*1015 т, аргона - 1,6*1013 т, углекислого газа 2,6*1012 т, водяного пара - 1,2*1014 т. В нижних слоях атмосферы (до высот в несколько десятков километров) состав сухого атмосферного воздуха и относительная концентрация основных его компонентов характеризуется удивительным постоянством, несмотря на активное участие газов атмосферы в геологических и биологических процессах, происходящих на земле. Это постоянство, видимо, определяется наличием в системе атмосфера-гидросфера-литосфера-биосфера компенсационно-регулирующих процессов, поддерживающих в ней динамическое равновесие. Например, при понижении концентрации кислорода в атмосфере усиливается активность фотосинтеза растений, что приводит к возрастанию продуцирования ими кислорода, и наоборот.

Концентрация водяного пара в отличие от концентрации газовых компонентов атмосферного воздуха, наоборот, может сильно изменяться. Это связано с тем, что количество водяного пара в основном определяется процессами испарения воды с водных поверхностей мирового океана и суши, а также её осаждения на них в виде осадков. И то, и другое зависти от климатических условий, различных географических районов земли. Другой особенностью водяного пара является то, что он может находиться в атмосфере в различных фазовых состояниях, тогда как все другие составляющие атмосферного воздуха находятся в нем только в виде газов.

Из всех газов, составляющих атмосферный воздух, наиболее активным является кислород. Он содержит в атмосфере в двух видах: двухатомном - O2 и трехатомном - O3. Последний носит название озона и играет исключительно важную роль в защите живых организмов от жесткой солнечной радиации. Озон, как правило, образуется в результате диссоциации молекул кислорода под воздействием солнечной радиации в верхних слоях атмосферы на высоте 10-50 км. На его концентрацию также оказывают влияния грозовые разряды в атмосфере. Озон, в свою очередь, существенно влияет на потоки атмосферной радиации, а также распределение температуры в атмосфере.

Кислород образуется в атмосфере в результате фотосинтеза растений. Однако, это не единственный источник его поступления в атмосферу. Кислород поступает в атмосферу также из недр земли в результате дегазации магмы, точнее - базальтовой магмы. При извержении наземных вулканов наряду с другими газами он непосредственно выделяется в атмосферу, при извержении подводных вулканов кислород сначала растворяется в глубинных водах океанов, а затем в процессе перемешивания поступает в поверхностный их слой, из которого при пересыщениях выделяется в атмосферу.

По оценкам ученых, свободный кислород появился в атмосфере земли на рубеже 2-3 миллиардов лет назад. До этого земля была окружена бескислородной атмосферой, состоящей из перегретых паров воды, азота, углекислого газа, водорода, кислых дымов и других газов, выбрасываемых в праатмосферу в результате вулканической деятельности. Поступавший из недр земли кислород вступал с ними в реакцию, образуя различные оксиды. По мере снижения поступления недоокисленных газов, образования водной оболочки земли, развития процессов фотосинтеза появилась возможность накопления в атмосфере свободного кислорода.

Кислород участвует во всех процессах, связанных с окислением органического и неорганического вещества. Особое значение он имеет для жизнедеятельности живых организмов. Живые организмы чувствительны к изменению содержания кислорода во вдыхаемом ими воздухе. Пребывание живого организма в среде с пониженной концентрацией кислорода может привести к опасным его изменениям и даже смерти.

Другие газы атмосферы также принимают участие в различных земных процессах. Азот входит в состав белков и через посредственно азот-фиксирующих бактерий и водорослей усваивается живыми организмами. Кроме того, он участвует в фотохимических и биохимических реакциях, определяющих дифференциацию минеральных веществ и синтез органических. Под действием грозовых разрядов в атмосфере азот ионизируется и вступает в реакцию с атмосферной влагой, образуя азотную кислоту. Последняя, выпадая вместе с дождем на поверхность земли, вступает в реакцию с минералами почвы и образует питательные для растений соединения (калийные, фосфатные, кальциевые и др.), создавая тем самым жизненную основу для их развития. Можно сказать, что без азота жизнь в том виде, каком мы её знаем, была бы невозможна. Перейти на страницу: 1 2

Интересное по теме

Экологические движения Испании в ХХ - начале ХХI века Человечество в ходе социального, экономического и технологического развития в ХIХ-ХХ вв. не предполагало, что биосфера Земли может не выдержать глобальной антропогенной нагрузки и ...

Понятие, цели и задачи экологической экспертизы Экологическая экспертиза - одна из функций государственного управления в области экологии. Экологическая экспертиза - это актуальное и многоаспектное понятие. Ее функции должны рассма ...

Исследование форм и методов экологического управления и менеджмента водными ресурсами на промышленных предприятиях Выпускная работа магистру должна быть научной квалификационной работой, предназначенной для решения задания, которое имеет существенное значение для соответствующей отрасли знания ...

Решение экологических проблем при первичной переработке нефтепродуктов Углеводородные системы - нефть, продукты ее переработки и газоконденсаты оказывают отрицательное воздействие на воздух, воду и почву. Предприятия топливно-энергетического комплекса ...