5. Охрана атмосферы

5.1. Состав атмосферного воздуха

Атмосфера – газовая оболочка Земли. Ее масса составляет 5,1610¹⁵ т. Состав атмосферного воздуха приведен в табл. 5.1.

Атмосфера не однородна, а слоиста. Наиболее плотный слой (10- 12 км в средних широтах, 7-10 км на полюсах и 16-18 км над экватором), прилегающий к земной поверхности называется тропосферой. Тропосфера неустойчива. В ней температура с высотой может изменяться от +40 до -50 ^о С.

В тропосфере развиваются физические процессы, определяющие изменение погоды. В тропосфере содержится до 80 % всей влаги. Выше тропосферы находится стратосфера. Ее протяженность – около 40 км.

Таблица 5.1. Природный состав атмосферного воздуха

Газ	Процентное содержание		Концентрация,
	по объему	по массе	мг/м3
Азот	78,09	75,51	976300
Кислород	20,95	23,15	299300
Аргон	0,93	1,28	16550
Двуокись углерода	0,03	0,046	591
Неон	0,0018	0,00125	16,2
Гелий	0,00052	0,00007	0,9
Метан	0,00022	0,00012	1,5
Криптон	0,0001	0,00029	3,7
Закись азота	0,00005	0,00008	0,98
Водород	0,00005	0,0000035	0,045
Ксенон	0,000008	0,000036	0,45
Озон	0,000001	0,0000017	0,21
Радон	610-18	–	–

Этот слой атмосферы значительно разрежен, содержание влаги в нем ничтожно. Температура на высоте 30 км - около -50 ^оС. На высоте более 25-40 км находятся озоновый слой, концентрация его составляет всего 10^-6 %, но он задерживает тепло, выделяемое Землей, повышая отепляющее действие атмосферы. Кроме того, он поглощает ультрафиолетовое излучение Солнца, защищая Землю от действия ультрафиолетовых лучей. Озон образуется из атомарного кислорода в результате фотохимических реакций под влиянием солнечной радиации, вызывающей диссоциацию молекул кислорода. Верхняя часть атмосферы состоит главным образом из атомарного азота и кислорода. Выше 600 км преобладающим газом является гелий, а еще выше - на высоте 2000 - 20000 км простирается водородная корона Земли. На этих высотах Земля окружена оболочкой из заряженных частиц, температура которых достигает несколько десятков тысяч градусов.

Содержание кислорода в воздухе в среднем равно 20,95 % или 1,510¹⁵ т. Ежегодно за счет фотосинтеза создается 1,2-1,910¹¹ т кислорода. На все формы сжигания, на окисление отходов расходуется (1,0 - 2,0) 10¹⁰ т кислорода, т.е. 10-16 % его биогенного образования.

Главной составляющей частью атмосферы является азот (78,09%). Он не участвует в биологических процессах, но является разбавителем воздуха.

В атмосфере всегда присутствуют инертные газы (аргон, неон, гелий, криптон, ксенон), которые биологического действия не оказывают. Их общее содержание около 10^-4  %.

В атмосфере 0,03 % СО₂ или 2,310¹² т. Источником поступления СО₂ в атмосферу являются вулканы, дыхание человека, животных, растений, сжигание ископаемых. 110¹⁰ т СО₂ ежегодно вносится в атмосферу за счет сжигания топлива, 110¹¹ т СО₂ находится в обмене с океаном. Зеленые растения потребляют 1,610¹¹ т СО₂ . Турбулентность атмосферы способствует перемешиванию и равномерному распределению СО₂ по планете. Вместе с тем в последние десятилетия наблюдается накапливание углекислоты в атмосфере. СО₂ в атмосфере, он как стекло в оранжерее пропускает солнечную радиацию к земле и не пропускает обратно инфракрасное тепловое излучение (парниковый эффект).