Раздел 3. Примеси в атмосфере

В атмосферном воздухе содержатся различные примеси — пыль, газы. Часть этих примесей имеет природное происхождение. Например, вулканическая и почвенная пыль, пыль лесных пожаров. Гниение органических веществ ведет к поступлению в атмосферу сероводорода, аммиака; брожение углеродсодержащих веществ — к выделению метана. В атмосфере имеются различные неорганические соли, которые попадают в нее из океанов и морей в результате испарения и разбрызгивания во время волнения. При испарении воды соли поступают в воздух в молекулярно-дисперсном состоянии. С 1 м³ воды уносится 0,5 г соли. При испарении со всей поверхности Мирового океана (500 тыс. км²) в атмосферу ежегодно переходит с водяным паром примерно 250 млн. т растворенных веществ, в состав которых входят такие элементы: йод, бром, свинец, цинк, медь, никель и др. Например, ежегодно из морской воды в атмосферу испаряется около 50 000 т йода. Но главным природным источником металлов в атмосфере является пыль, образуемая при выветривании горных пород и переносимая ветровыми потоками. Некоторое количество металлов приносит космическая пыль, 1 млн. т которой ежегодно оседает на поверхность Земли. В настоящее время главным поставщиком металлов в атмосферу являются антропогенные источники, приносящие в воздух в 18 раз больше свинца, в 9 — больше кадмия и в 7 раз больше цинка [1, с. 3].

За последнее десятилетие в атмосферу поступило свинца больше, чем за всю историю цивилизации до 1900 г. Количество углекислого газа, ежегодно образующегося в сфере товарного производства, в 100—200 раз больше, чем его поступление при извержении вулканов. Под действием земного радиоактивного излучения и космических лучей в атмосфере образуется много ионов. В 1 см³ воздуха их может содержаться от нескольких сотен до нескольких десятков тысяч [4, с. 2].

Химический состав атмосферы остается практически постоянным на протяжении многих миллионов лет. Это можно объяснить тем, что ее состав регулируется биологическими процессами, происходящими в направлении оптимизации условий развития биосферы. Как писал В.И. Вернадский, жизнь создает в окружающей ее среде условия, благоприятные для своего существования.

Заключение

Таким образом, можно сделать вывод, что интенсивная эволюция атмосферы проходила на ранних стадиях формирования земли и жизни на ней. В данном временном промежутке состав атмосферы прошел три стадии развития: водная атмосфера, углекислая атмосфера, кислородная атмосфера. На протяжении последующего времени по составу атмосфера находилась на третьей стадии и практически не менялась. Только в последние десятилетие, в результате продолжительных промышленных выбросов, а также полнейшего отсутствия бережного отношения к окружающей среде химический состав атмосферы начал меняться, причем не в лучшую для биосферы сторону. Примером являются две наиболее известные глобальные проблемы: разрушение озонового слоя и появление «парникового эффекта».

Диоксид углерода, а также метан, оксиды азота, некоторые другие газы и пыль в атмосфере по своему влиянию на тепловой режим планеты подобны полиэтиленовой пленке над парником. « Пленочное покрытие » пропускает к Земле прямые лучи солнца, но задерживает тепло, отраженное ее поверхностью. В результате хозяйственной деятельности человека концентрация газов и пыли в атмосфере возрастает, и парниковый эффект усиливается. Если этот процесс не будет приостановлен, может начаться таяние льдов Антарктики и Арктики, горных ледников. Уровень Мирового океана может подняться на несколько метров. При повышении уровня Мирового океана на 1 м будут затоплены территории, на которых проживает 1 млрд человек, с лица Земли исчезнет большая часть таких государств, как Бангладеш и Нидерланды.

Не менее опасно для биосферы и разрушение озонового слоя, который расположен на высоте 15–50 км от земной поверхности и защищает живые организмы от опасных коротковолновых ультрафиолетовых лучей. Озоновый слой разрушается в результате попадания на него летучих хлорфторорганических соединений, которые распадаются под действием солнечного света. Каждый атом хлора или фтора, попавший в озоновый слой, может разрушить до 105 молекул озона.

Последствий разрушения озонового слоя может быть множество. Обычно в первую очередь говорят о росте числа раковых заболеваний, прежде всего рака кожи, который вызывается увеличением на поверхности Земли ультрафиолетового излучения. По оценкам ученых, уменьшение толщины озонового слоя на 1% повысит интенсивность ультрафиолетового излучения на поверхности Земли на 2%, что увеличит уровень заболеваемости раком кожи на 3–6%. Ультрафиолетовое излучение, поступающее к Земле, при превышении некоторой критической дозы, угнетает фотосинтез растений. А это в свою очередь приводит к уменьшению кислорода в атмосфере, содержание которого и так падает из-за сжигания 15 млрд т топлива в год.