Состав и структура атмосферы Земли

 Возрастает вклад в  загрязнение атмосферного воздуха  областного центра от передвижных  источников. В Восточном Казахстане  автомобильным транспортом осуществляется  до 80% грузоперевозок. Рост выбросов  обусловлен увеличением автомобильного  парка и использованием топлива  низкого качества. Динамика изменения  количества автотранспорта представлена  на графике. По данным проведенной  научно-исследовательской работы  «Создание компьютерных технологий  для моделирования выбросов вредных  веществ от городского автотранспорта»  выбросы от передвижных источников  в г. Усть-Каменогорске составляют 51 тыс. тонн (50% от валовых выбросов  стационарных источников).

Рис. 9 Динамика изменения ИЗА по г. Усть-Каменогорску.

 

 

Загрязнение атмосферы г. Усть-Каменогорска в большей степени  связано с неблагоприятными метеоусловиями для рассеивания загрязняющих веществ, обусловленными физико-географическим положением и климатическими условиями  областного центра. В последние годы ситуация усугубляется воздействием приземных  выбросов от автотранспорта при наступлении  сезонных (август, сентябрь) условий  для фотохимического смога. Содержание загрязняющих веществ в атмосферном  воздухе областного центра по диоксиду серы превышает ПДК от 1,7 до 2,8 раза, по диоксиду азота от 1,6 до 3,0 ПДК, по формальдегиду от 1,2 ПДК до 1,8 ПДК. В городе не обеспечен государственный  контроль за содержанием в атмосфере  специфических загрязнителей І  и ІІ класса опасности (фтористый  водород, бериллий, бензоперен и др.)

 

 

 

 

 

 

Таблицы.

Таблица 1. СТАНДАРТНАЯ МОДЕЛЬ АТМОСФЕРЫ ЗЕМЛИ. В таблице приведены: h – высота от уровня моря, Р –  давление, Т – температура, r –  плотность, N – число молекул или  атомов в единице объема, H – шкала  высоты, l – длина свободного пробега. Давление и температура на высоте 80–250 км, полученные по ракетным данным, имеют более низкие значения. Значения для высот, больших чем 250 км, полученные путем экстраполяции, не очень точны.

h (км) P (мбар) T (°К) r (г/см3) N (см–3) H (км) l (см)

0  1013  288  1,22· 10–3  2,55·1019  8,4  7,4·10–6

1  899  281  1,11·10–3  2,31·1019     8,1·10–6

2  795  275  1,01·10–3  2,10·1019     8,9·10–6

3  701  268  9,1·10–4  1,89·1019     9,9·10–6

4  616  262  8,2·10–4  1,70·1019     1,1·10–5

5  540  255  7,4·10–4  1,53·1019  7,7  1,2·10–5

6  472  249  6,6·10–4  1,37·1019     1,4·10–5

8  356  236  5,2·10-4  1,09·1019     1,7·10–5

10  264  223  4,1·10–4  8,6·1018  6,6  2,2·10–5

15  121  214  1,93·10–4  4,0·1018     4,6·10–5

20  56  214  8,9·10–5  1,85·1018  6,3  1,0·10–4

30  12  225  1,9·10–5  3,9·1017  6,7  4,8·10–4

40  2,9  268  3,9·10–6  7,6·1016  7,9  2,4·10–3

50  0,97  276  1,15·10–6  2,4·1016  8,1  8,5·10–3

60  0,28  260  3,9·10–7  7,7·1015  7,6  0,025

70  0,08  219  1,1·10–7  2,5·1015  6,5  0,09

80  0,014  205  2,7·10–8  5,0·1014  6,1  0,41

90  2,8·10–3  210  5,0·10–9  9·1013  6,5  2,1

100  5,8·10–4  230  8,8·10–10  1,8·1013  7,4  9

110  1,7·10–4  260  2,1·10–10  5,4·1012  8,5  40

120  6·10–5  300  5,6·10–11  1,8·1012  10,0  130

150  5·10–6  450  3,2·10–12  9·1010  15  1,8·103

200  5·10–7  700  1,6·10–13  5·109  25  3·104

250  9·10–8  800  3·10–14  8·108  40  3·105

300  4·10–8  900  8·10–15  3·108  50  

400  8·10–9  1000  1·10–15  5·107  60  

500  2·10–9  1000  2·10–16  1·107  70  

700  2·10–10  1000  2·10–17  1·106  80  

1000  1·10–11  1000  1·10–18  1·105  80

 

Таблица 2. ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ АТМОСФЕРЫ

 Газ  Объемное содержание, %

 Водород H2  ~ 2·10–5

 Кислород O2  21

 Озон O3  ~ 10–5

 Азот N2  78

 Углекислый газ CO2  3·10–5

 Водяной пар H2O  ~ 0,1

 Угарный газ CO  1,2·10–4

 Метан CH4  1,6·10–4

 Аммиак NH3  ~ 10–5

 Двуокись серы SO2  ~ 5·10–9

 Гелий He  5·10–4

 Неон Ne  1,8·10–3

 Аргон Ar  0,9

 Криптон Kr  1,1·10–4

 Ксенон Xe  8,7·10–6

 Средняя молекулярная  масса 28,8

 

 

 

 

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ.

В заключение хотелось бы еще  раз напомнить о том, что от воздуха зависит все, что живет  на поверхности Земли. В ненарушенной природной среде удерживается четкое равновесие между количеством углекислого  газа, выдыхаемого живыми существами и выделяемого при разложении растений, и количеством углекислого  газа, потребляемого в процессе фотосинтеза. Первоочередная задача каждого человека, не нарушать это равновесие, первоочередная задача государства -  предпринять  меры по охране источника жизни (каким  по праву может считаться воздух).

Согласно современным  представлениям, основывающимся на определении  содержания изотопов свинца в древнейших урановых породах, наша планета образовалась около 4,6 млрд. лет назад из газопылевого облака, рассеянного в околосолнечном пространстве. Прежде чем приобрести современные свои свойства и состав, земная атмосфера прошла несколько  стадий развития.

С появлением примитивных  растений начался процесс фотосинтеза, сопровождавшийся выделением кислорода. Этот газ, особенно после диффузии в  верхние слои атмосферы, стал защищать ее нижние слои и поверхность Земли  от опасных для жизни ультрафиолетового  и рентгеновского излучений. Согласно теоретическим оценкам, содержание кислорода, в 25 000 раз меньшее, чем  сейчас, уже могло привести к формированию слоя озона со всего лишь вдвое  меньшей, чем сейчас, концентрацией. Однако этого уже достаточно, чтобы  обеспечить весьма существенную защиту организмов от разрушительного действия ультрафиолетовых лучей.

Вопрос об эволюции атмосферы  Земли в течение различных  геологических эпох решается с помощью  данных о составе горных пород, о  процессах их образования, о содержании в них различных газов. Процессы, влиявшие на формирование атмосферы  земли в прошлом, т.е. расщепление  молекул под влиянием солнечного излучения, вулканическая деятельность, взаимодействие атмосферы с почвой, водной поверхностью, растительным покровом, продолжают действовать и сейчас. Существующая современная атмосфера  Земли является результатом многообразных  географических и биологических  процессов, которые продолжаются и  в настоящее время.

 

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ ИНФОРМАЦИИ:

1. В. В. Парин, Ф. П. Космолинский, Б. А. Душков «Космическая биология и медицина» (издание 2-е, переработанное и дополненное), М.: «Просвещение», 1975, 223 стр.
2. Н. В. Гусакова «Химия окружающей среды», Ростов-на-Дону: Феникс, 2004, 192 с ISBN 5-222-05386-5
3. Соколов В. А. Геохимия природных газов, М., 1971;
4. МакИвен М., Филлипс Л. Химия атмосферы, М., 1978;
5. Уорк K., Уорнер С. Загрязнение воздуха. Источники и контроль, пер. с англ., М.. 1980;
6. Мониторинг фонового загрязнения природных сред. в. 1, Л., 1982.
7. Пудовкин М.И. Основы физики Солнца. СПб, 2001
8. Eris Chaisson, Steve McMillan Astronomy today. Prentice-Hall, Inc. Upper Saddle River, 2002
9. Подрезов А. О., Аламанов С. К.; Лелевкин В. М., Подрезов О. А., Балбакова Ф. ИЗМЕНЕНИЕ КЛИМАТА и водные проблемы в Центральной Азии 18 (Москва – Бишкек, 2006).
10. А.Громова. Потерянный воздух Киото.
11. Балашенко С. А., Демичёв Д. М.. Экологическое право. М., 1999.
12. Родионов А. И. и др. Техника защиты окружающей среды. Учебник для вузов. М. Химия. 1989.
13. Гуральник И.И., Дубинский Г.П. Метеорология: Учебник. – Л.: Гидрометеоиздат. 1972- 416 с.
14. Арустамов Э.В. и др. Природопользование: Учебник. – 6-е изд. – М.: «Дашков и Кº», 2004. – 312 с.
15. Чернобаев И.П. Химия окружающей среды: Учебное пособие. – К.: Выща шк., 1990.- 191 с.