1.6.3.2. Воздействие оксидов азота на материалы

Оксиды азота (в основном диоксид азота) вызывают повреждение различных типов материалов. Наибольшее воздействие они оказывают на некоторые текстильные красители, уменьшая прочность тканей, пластмасс и вызывая коррозию металлов. В отношении коррозии оксиды азота представляют наибольшую опасность для цветных металлов вследствие образования на поверхности отложений, содержащих нитраты.

1.6.3.3. Воздействие озона на материалы

Озон представляет исключительно реакционноспособный газ, взаимодействующий со многими органическими материалами - природными и искусственными. Особенно чувствительны к действию озона эластомеры (резина), текстильные волокна и красители, краски некоторых типов. В зависимости от структуры органического полимера озон вызывает разрыв углеродной цепи с образованием веществ с меньшей молекулярной массой; это приводит к уменьшению прочности материала на разрыв. Образование поперечных связей увеличивает жесткость полимера, делая его более хрупким и менее эластичным.

1.6.3.4.Влияние аэрозолей на материалы

Первичное действие веществ, содержащихся в аэрозолях, на материалы заключается в загрязнении поверхности. При определенных условиях аэрозоли способствуют разрушению материалов, выступая в качестве центров конденсации и адсорбции газообразных ЗВ. Удаление аэрозолей с поверхностей с целью их очистки также может служить причиной увеличения износа и сокращения срока службы изделий.

Во влажном воздухе, содержащем диоксид серы и пыль древесного угля, коррозия металлов происходит быстрее, чем при отсутствии пыли; это связано с дополнительной адсорбцией диоксида серы на частицах пыли.

2. 2. Общие сведения о литосфере

2.1.Структура и состав литосферы. Формирование почвы, ее значение

Литосфера – верхняя твердая оболочка Земли. Земля имеет массу 5,98*10²¹ г, объем 1,08*10¹²  км³ и среднюю плотность 5,52 г/см³. Суша занимает 29,2% поверхности земного шара.

Литосфера включает земную кору и верхнюю мантию Земли, которая располагается между земной корой и ядром Земли. Мощность литосферы 50–200 км, в том числе земной коры до 50–75 км на континентах и 5–10 км на дне океана. Верхние слои литосферы (до 2–3 км, по некоторым данным – до 8,5 км) называются литобиосферой.

Верхний слой литобиосферы – почва. Люди познакомились с почвой более 7000 лет, т.е. с момента перехода к земледелию. Но наука о почве сложилась только в конце 19 века. Почва является особым телом природы.

Формирование почвы протекает в следующей последовательности:

- в процессе выветривания горные породы превращаются в рухляк, обогащаются глинистыми частицами; породы становятся влагоемкими, водо- и воздухопроницаемыми, развивается поглотительная способность, появляется агрегатность;

- элементы минеральной пищи растений (такие, как калий и фосфорная кислота); становятся подвижными и растворимыми в воде;

- начинается накопление органического вещества и азота, что знаменует возникновение существенного свойства почвы – плодородия.

Процесс образования почв идет в разных физико-географических условиях – климатических, геологических, геоморфологических и т.д. Отсюда возникает огромное разнообразие почв в природе. Почва образуется в результате сложного взаимодействия пяти факторов: почвообразующих пород, климата, растительности и животного мира, рельефа и возраста страны. В настоящее время к отмеченным факторам следует отнести еще один, шестой фактор – хозяйственную деятельность человека. На формирование почвы оказывают влияние следующие факторы.

Материнские породы, из которых формируется почва, в значительной степени определяют ее свойства. Например, гранит трудно поддается разложению и почвы, сформировавшиеся на граните, в основном песчаные и бедны питательными веществами. Наоборот, почвы, сформированные на карбонатных материнских породах, обладают средним или тяжелым механическим составом с хорошим природным плодородием. На песчаниках развиваются малоплодородные почвы. Почвы, сформированные на сланцах, имеют средний механический состав и в выщелоченном состоянии часто содержат токсичное количество солей.

Климат (осадки, температура) – это доминирующий и активный фактор в формировании почв. Климатическими факторами часто обусловлены различия в формировании почв. Например, в жарком и влажном тропическом климате характерным типом выветривания является химический. При этом преобладают процессы окисления, восстановления, растворения, гидролиза, гидратации, образования карбонатов. Наоборот, в холодном климате преобладает физический тип выветривания, характеризующийся расслоением, растрескиванием пород вследствие влияния температурных колебаний на различные по своим свойствам минералы. На хорошо дренированных поверхностях старых форм рельефа почвы, формирующиеся в условиях жаркого и влажного климата (в тропиках), обычно мощные (> 3 м), красноватого цвета (благодаря присутствию окислов железа), бедны органическими (вследствие быстрой минерализации органического вещества) и питательными веществами (вследствие выщелачивания). Наоборот, в холодных зонах почвы обычно маломощны, с горизонтом вечной мерзлоты на глубине 30–90 см, имеют очень темную окраску, богаты органическими веществами и основными питательными элементами из-за очень слабого выщелачивания. В умеренной зоне мощность почв, и протекающие в них процессы характеризуются промежуточными свойствами.

Деятельность животных и растений(фауны и флоры) и разложение их органических остатков оказывают сильное влияние на развитие почвы. Содержание органического вещества и его распределение по профилю, реакция почвы (рH), плотность – это свойства почвы, на которые в первую очередь воздействуют растения и животные.

Микроорганизмытакже влияют на процесс формирования почв, вызывая медленное разложение органических веществ и образование слабых кислот, которые растворяют минералы быстрее, чем вода. Человек все больше оказывает влияние (антропогенное), чаще отрицательное на формирование и эволюцию почв.

Рельеф, т.е. конфигурация поверхности суши, участвует в формировании почвы в первую очередь путем изменения гидрологических, водных и тепловых режимов почвы. Например, почвы одной и той же породы климатической зоны, расположенные на крутых склонах и формирующиеся на одинаковых почвообразующих породах, более бедные по сравнению с почвами пологих склонов. Это вызвано наличием поверхностного стока, вследствие чего в почву попадает только часть осадков, причем эти почвы подвергаются сильной эрозии. На более пологих склонах в почву поступает больше воды, следовательно, растительность богаче, выше содержание органического вещества. В низинах и впадинах накапливаются воды, стекающие с более высоких мест. Такие условия благоприятствуют росту биомассы, медленному разложению органических веществ (остатков) и формированию почв с большими запасами органического вещества. При избыточном увлажнении в течение года формируются органические почвы (торфяные или даже торф). Если накопленная влага растворяет соли окружающих почв, может возникнуть засоленное болото с устойчивой к солям растительностью или, в случае сильного засоления, – без растительности. Почвы на солнечных склонах более теплые, отличаются от остальных почв более высоким термическим коэффициентом. Время формирования почвенного профиля зависит от многих факторов, таких, как климат, почвообразующие породы, организмы, рельеф. Считается, что в идеальных условиях за 200 лет развивается хорошо идентифицируемая почва.

Почвообразующий процесс связан также с процессом фотосинтеза. В процессе фотосинтеза в почву вносится огромной важности материал –органическое вещество растений, а атмосфера пополняется кислородом, который поступает в почву в газообразном и растворенном (в составе воды атмосферных осадков) состоянии. В результате почвообразования в атмосферу возвращается свободная угольная кислота, необходимая для продолжения фотосинтеза, а с ним и всей жизни.

В соответствии с высказанными выше соображениями, можно сказать, что почва– это самостоятельное естественноисторическое тело природы, образовавшееся в верхней части земной коры в результате сложного взаимодействия организмов, горных пород, климата, рельефа, времени и хозяйственной деятельности человека и обладающее плодородием.

Трудно переоценить значение почвыкакресурса народного хозяйства. Почва не только обладает плодородием, в ней воспроизводится огромное количество биомассы – этого важнейшего энергетического, продовольственного и промышленного потенциала. Именно поэтому почвенным ресурсам принадлежит ведущая роль в решении вопросов питания человечества. Почва обладает свойствами, благодаря которым человек воспроизводит огромное количество продовольствия и технического сырья, обеспечивающего его жизненные способности.