2. Свойства атмосферы:

1. Защитные свойства атмосферы. Пробить бороню воздушной оболочки Земли могут только крупные метеориты. Например, над Москвой в небо вонзается ежесуточно 200 метеоритов. Все они сгорают, на Землю падают только крупные метеориты.

2. Атмосфера - «одеяло» Земли, предохраняющее ее от чрезмерного остывания и нагревания. Благодаря этому на Земле не бывает резких переходов от мороза к жаре и обратно. Если бы Земля не была окружена воздушной оболочкой, то в течение одних суток амплитуда колебаний температуры поверхности нашей планеты достигала бы 200° С: днем стояла бы сильнейшая жара (более 100°С), а ночью мороз (около -100°С). Еще большая разница была бы между зимними и летними температурами. В действительности же средняя температура Земли благодаря атмосфере около 15°С.

3. Атмосфера регулирует тепловой режим Земли, она способствует перераспределению тепла по земному шару.

4. Атмосфера - надежный щит, который спасает все живущее на Земле от губительных ультрафиолетовых, рентгеновских и космических лучей. Верхние слои атмосферы частично поглощают, частично рассеивают эти лучи.

2. Характеристика загрязнения атмосферы

Под атмосферным загрязнением понимается избыточное наличие в воздухе различных газов, твердых и жидких частиц, паров (поступивших из природных или антропогенных источников), концентрация которых отрицательно влияет на флору и фауну Земли и жизненные условия человеческого общества.

Источники загрязнения атмосферы подразделяются на естественные (природные) и искусственные (антропогенные). Источники подразделяются на стационарные и передвижные, а также бывают организованные (труба вентиляционных установок, дымовая труба) и неорганизованные.

Различают естественные примеси, обусловленные природными процессами, и антропогенные, возникающие в результате хозяйственной , военной деятельности человечества. Тот уровень загрязнения атмосферы, который создается примесями от природных источников, называется фоновым, он обычно имеет малые отклонения от среднего многолетнего значения.

Естественными источниками загрязнения атмосферы служат вулканизм, лесные пожары, пыльные бури, выветривание и пр. Эти факторы не угрожают отрицательными последствиями природным экосистемам, за исключением некоторых катастрофических природных Явлений. Например, извержение вулканов Кратау в 1883г., Катмай (Аляска) в 1912г., Пинатубу (Филиппины) в 1991г. когда в атмосферу выброшено 20 км измельченного теплового материала. Пепел этих извержений распространяется на большую часть поверхности земли и вызвал изменения: уменьшение притока солнечной радиации на 10-20%, что вызвало в северном полушарии понижение среднегодовой температуры воздуха 0,5 С.

Также источником запыленности атмосферы могут быть крупные лесные пожары, дым от которых распространяется на тысячи км. Это приводит к значительному уменьшению притока солнечной радиации к земной поверхности.

Загрязнения антропогенного происхождения отличаются многообразием видов примесей и многочисленностью источников их выброса. При этом наиболее устойчивые зоны с повышенными концентрациями загрязнений возникают в местах активной жизнедеятельности человека.

Однако в последние десятилетие антропогенные факторы загрязнения атмосферы стали превышать по масштабам естественные, приобретая глобальный характер. Они могут оказывать различные воздействия на атмосферы: непосредственное - на состояние атмосферы (нагревание, изменение влажности и др.); воздействие на физико-химические свойства атмосферы (изменение состава, увеличение концентрации СО2, аэрозолей, фреонов и пр.); воздействие на свойства подстилающей поверхности (изменение величины альбедо, системы "океан-атмосфера" и др.) (Израиль, 1984). К основным источникам загрязнения относятся:

промышленные предприятия,

транспорт,

теплоэнергетика,

сельское хозяйство и др.

Среди отраслей промышленности особенно токсичные выбросы в атмосферу дают предприятия цветной металлургии, химической, нефтяной, чёрной металлургии, деревообрабатывающей, целлюлозно-бумажной промышленности и т.д.

Источники загрязнения атмосферы
Естественные	Искусственные (антропогенные)
Пыльные бури    Вулканизм    Лесные пожары    Выветривание    Разложение живых организмов	Промышленные предприятия    Транспорт    Теплоэнергетика    Отопление жилищ    Сельское хозяйство

По агрегатному состоянию все загрязняющие вещества подразделяются на твёрдые, жидкие и газообразные, причём последние составляют около 90% от общей массы выбрасываемых в атмосферу веществ. Значительную долю загрязнения атмосферного воздуха, особенно в городах и посёлках городского типа, вносит автотранспорт.

Причины:

1. Рост объема и производства при его интенсификации.

2. Возросла энерговооруженность производства (соответственно возросли выбросы)

3. Возросло количество автомобилей .

В 1997 г. мировое производство автомобилей перевалило за 37,8 млн, а мировой автомобильный парк насчитывает свыше 500 млн машин, сжигающих огромное количество ценных нефтепродуктов и одновременно наносящих ощутимый вред окружающей среде. Лишь в странах СНГ за последние двадцать лет парк автомобильных средств увеличился в 2 раза и в 1997 г. перевалил за 30 млн. единиц, составив 120 автомобилей на 1000 человек. В Германии в 1996 г. этот показатель был равен 496, в Португалии - 261, в США - 550.

Автомобиль - это химическая фабрика на колесах. На его совести 60% всех вредных веществ в городском воздухе.

Автомобильные выхлопные газы - смесь примерно 200 веществ. В них содержатся углеводороды - не сгоревшие или не полностью сгоревшие компоненты топлива, доля которых резко возрастает, если двигатель работает на малых оборотах или в момент увеличения скорости при старте, т.е. во время заторов и у красного сигнала светофора. Именно в тот момент, когда нажимают на акселератор, выделяется больше всего несгоревших частиц: примерно в 10 раз больше, чем при работе двигателя в нормальном режиме.

К несгоревшим газам относят и обычную окись углерода, образующуюся в том или ином количестве повсюду, где что-то сжигают. В выхлопных газах двигателя, работающего на нормальном бензине и при нормальном режиме, содержится в среднем 2,7% окиси углерода. При снижении скорости эта доля увеличивается до 3,9%, а на малом ходу -до 6,9%.

Окись углерода, углекислый газ и большинство других газовых выделений двигателей тяжелее воздуха, поэтому все они скапливаются у земли. Ребенок, сидящий в коляске на тротуаре улицы с большим движением транспорта, вдыхает гораздо больше токсических веществ, чем мать, которая с ним гуляет. Окись углерода соединяется с гемоглобином крови и мешает ему нести кислород в ткани организма.

В выхлопных газах содержатся также альдегиды, обладающие резким запахом и раздражающим действием. К ним относятся акролены и формальдегид; последний обладает особенно сильным действием.

В автомобильных выбросах содержатся также окислы азота. Двуокись азота играет большую роль в образовании продуктов превращения углеводородов в атмосферном воздухе. В выхлопных газах присутствуют не разложившиеся углеводороды топлива. Среди них особое место занимают непредельные углеводороды этиленового ряда, в частности гексен и пентен.

Из-за неполного сгорания топлива в двигателе автомашины часть углеводородов превращается в сажу, содержащую смолистые вещества. Особенно много сажи и смол образуется при технической неисправности мотора и в моменты, когда водитель, форсируя работу двигателя, уменьшает соотношение воздуха и горючего, стремясь получить так называемую «богатую смесь». В этих случаях за машиной тянется видимый хвост дыма, который содержит полициклические углеводороды и, в частности, бенз(а)пирен.

Весьма опасной составной частью выхлопных газов автомашин являются соединения неорганического свинца, образующиеся при сгорании в двигателе автомобиля тетраэтилсвинца, который добавляют к бензину. В 1 л бензина может содержаться около 1 г тетраэтилсвинца, который разрушается и выбрасывается в виде соединений свинца. В выбросах дизельного транспорта свинец отсутствует.

Проблема устранения свинцовых добавок из горючего с целью предотвращения отравления окружающей среды токсическими выхлопными газами все больше привлекает внимание ученых.

По данным Европейского бюро по охране окружающей среды, в трех самых загрязненных городах Европы - Афинах, Ницце и Милане -увеличились случаи легочных заболеваний и возросла смертность. Так, главные проблемы Афин - загрязнение окружающей среды, большая кон­центрация транспорта и перенаселенность. Большинство жителей Афин считают, что сильная концентрация смога вызвана быстрыми темпами ур­банизации за последние десятилетия.

Выбросы автотранспорта, составляющие около половины атмосферных выбросов антропогенного происхождения, образуются из выбросов двигателя и картера автомашин, продуктов износа механических частей, покрышек и дорожного покрытия. В состав выбросов помимо азота, кислорода, диоксида углерода и воды входят такие вредные компоненты, как оксид углерода, углеводороды, диоксиды азота и серы, а также твердые частицы.

К числу вредных компонентов относятся и твердые выбросы, содержащие свинец и сажу, на поверхности которой адсорбируются циклические углеводороды, ряд которых, согласно новейшим данным, обладает канцерогенными свойствами. Концентрация канцерогенных веществ в атмосфере Лос-Анджелеса (США) в несколько раз превышает допустимое содержание.

В 1982 г. власти были вынуждены более 130 раз объявлять тревогу в Токио, Иокогаме и других промышленных центрах из-за фотохимического смога. Многие японцы, и прежде всего дети, были госпитализированы из-за отравления фотохимическим смогом.

4. Самолеты . Самолеты летающие выше облаков способствуют образованию облаков. Например , оживленные трассы покрыты облаками 90% всего времени года. Самолет является потребителем кислорода. Например самолет из Америки в Европу сжигает от 50 до 100 т кислорода. Такое количество кислорода за день производит 10 тыс. га леса.

5. Сжигание мусора.

Загрязненность на Земле неодинакова и определяется:

1. Плотностью населения. При росте численности в атмосфере растет количество твердых частиц, диоксида серы, диоксидов азота, формальдегида и др. Например запыленность во многих городах в десятки превышает нормативную концентрацию. Характерной особенностью твердых частиц является способность содействовать более глубокому проникновению в легкие человека диоксида серы (без твердых частиц диоксид серы задерживается слизистой оболочкой верхних дыхательных путей). Смертельным действием пыли и диоксида серы объясняется гибель 4000 жителей Лондона в 1952 г. Концентрация твердых частиц составляла 1.24 мг/м³, а диоксида серы – 0,8 мг/м³. Данные концентрации не являются смертельными. Типичные заболевания городского населения – болезни дыхательных путей.

2. Дисперсным составом. Наиболее вредна – мелкодисперсная пыль.

3. на приземные концентрации влияет инверсионные потоки. Инверсионное состояние атмосферы – это когда, начиная с некоторой высоты, температура верхних слоев воздуха выше температуры приземных слоев. Возникающий инверсионный уровень преодолевается теми из поднимающихся выбросов температура, температура которых выше температуры этого уровня. Более холодные выбросы скапливаются под ним, увеличивая загрязнения приземного слоя. Причем инверсии бывают приподнятые (200-400 м) и приземные (у поверхности Земли). При приземной инверсии не загрязненность атмосферы оказывают влияние низкие источники. Наиболее частные и длительные инверсии возникаю в холодное время. Инверсионные состояния часто сочетается с ослаблением ветра. Такие сочетания очень опасны. Именно так возникло катастрофическое загрязнение воздуха в Лондоне, послужившее причиной гибели 4 тыс. человек.

4. загрязненность атмосферы зависит от влажности. Значительная часть взвешенных частиц обладают гигроскопическими свойствами. При высокой влажности начинается конденсация влаги на этих частицах. Утяжелившиеся в результате этого частицы опускаются в приземный слой. Особые высокие концентрации отмечают в туман. погоду.

5. Определенное влияние на загрязненность оказывает и застройка местности. Режим и структура ветровых режимов очень сложны и изменчивы. Концентрация при этом возрастает.