Химия атмосферы

Масса атмосферы составляет 9∙10^–5 % от массы Земли; ее состав приведен в табл. 10.1. На рис. 10.2 схематически изображено ее строение до высоты 100 км. Выше 100 км примерно до 1000 км простирается экзосфера, ниже – термосфера (85–100 км), мезосфера (50–85 км), стратосфера (10–50 км), и самый нижний слой составляет тропосферу (до 10 км). 90 % массы всей атмосферы сосредоточено в слое до 16 км, выше 100 км находится одна миллионная часть всей массы атмосферы.

Газ Содержание, об. % Газ Содержание, об % N2 78,09 Kr 1,0∙10–4 O2 20,95 CH4 1,4∙10–5 Ar 0,93 H2 5,0∙10–6 CO2 0,03 Xe 8,0∙10–5 Ne 1,8∙10–4 NOx 5,0∙10–5 He 5,24∙10–4 O3 1,0∙10–6

Таблица 10.1 Химический состав сухого воздуха тропосферы *)

^*) Средняя молекулярная масса сухого воздуха равна 28,97.

Рисунок 10.2 Строение атмосферы

Рисунок 10.3 Зависимость температуры атмосферы от высоты

10.1. Загрязнение окружающей среды

Рисунок 10.1 За последние 100 лет загрязнение окружающей среды значительно возросло

До появления жизни на Земле протекали только геохимические процессы, которые сводились к разрушению первичных минералов под воздействием температурных перепадов и воды с последующей миграцией продуктов разрушения, и синтез новых минеральных образований при участии первичной атмосферы. Химические соединения геохимически были связаны миграционными процессами, происходящими в литосфере, гидросфере и атмосфере в большой геохимический круговорот (БГК). До зарождения жизни он носилабиотический характер, а основными его факторами были энергия Солнца и геохимическое воздействие воды.

Возникновение жизни на Земле не только сформировало биосферу, но и привело к новому типу перемещения химических элементов – биогенной миграции, называемой также биогеохимическим циклом (БГХЦ). Промышленный этап развития человечества сопровождается настолько интенсивными воздействиями на БГХЦ, что техногенная составляющая стала причиной гибели огромного числа видов флоры и фауны, появления многочисленных заболеваний у людей, животных и других представителей биосферы.

С естественными загрязнениями природа справляется лучше, чем с техногенными. Последние в первую очередь воздействуют на атмосферу и гидросферу, а горнорудная и газонефтяная промышленность, непосредственно воздействуя на литосферу, в конечном итоге отравляет воздушные бассейны промышленных центров, изменяет химический состав рек, озер и мирового океана в целом. Таким образом, антропогенное воздействие на атмосферу, гидросферу, литосферу и биосферу принимает планетарные масштабы и требует от мирового сообщества активной борьбы за сохранения среды обитания не только человека, но и всего живущего на Земле.