1. Слои атмосферы и их химический состав.

Атмосфера состоит из смеси 10 различных газов, преимущественно азота (около 78%) и кислорода (21%). Оставшийся один процент приходится в основном на аргон плюс небольшие количества углекислого газа, гелия и неона. Данные газы являются инертными (они не вступают в химические реакции с другими веществами). Крошечную долю атмосферы составляют также двуокись серы, аммиак, угарный газ, озон (родственный кислороду газ) и водяные пары. И, наконец, в атмосфере содержатся загрязняющие вещества, такие как газообразные загрязнения, частицы дыма, соль, пыль и вулканический пепел. Общая протяженность 1100 км - выше нет хим эл. Тропосфера(0-10км), стратосфера (11-50км), мезосфера (50-100), термосфера (100-800км), экзосфера (800-1100км).

Тропосфера - нижний, наиболее изученный слой атмосферы, высотой в полярных областях 8—10 км, в умеренных широтах до 10—12 км, на экваторе — 16—18 км. 20% всей массы атмосферы. В тропосфере сосредоточено более 80% всей массы атмосферного воздуха, сильно развиты турбулентность и конвекция, сосредоточена преобладающая часть водяного пара, возникают облака, формируются и атмосферные фронты, развиваются циклоны и антициклоны, а также другие процессы, определяющие погоду и климат.

Стратосфера – Характерно незначительное изменение температуры в слое 11—25 км (нижний слой стратосферы) и повышение её в слое 25—40 км от −56,5 до 0,8 °С (верхний слой стратосферы или область инверсии). Именно в стратосфере располагается слой озоносферы («озоновый слой») (на высоте от 15-20 до 55-60 км), который определяет верхний предел жизни в биосфере. В стратосфере задерживается большая часть коротковолновой части ультрафиолетового излучения (180—200 нм) и происходит трансформация энергии коротких волн. Под влиянием этих лучей изменяются магнитные поля, распадаются молекулы, происходит ионизация, новообразование газов и других химических соединений. Эти процессы можно наблюдать в виде северных сияний, зарниц и других свечений.

Мезосфера - Характеризуется повышением температуры с высотой; максимум (порядка +50°C) температуры расположен на высоте около 60 км, после чего температура начинает убывать до −70° или −80°C. Много ионов и свободных электронов. Хим в-ва распадаются на ионы.

Термосфера – еще большее понижение t до 1500К, еще меньше хим в-в, почти нет озона.

Экзосфера – небольшое кол-во атомов Н, способ отрыв и улетать в космос.

2.Техногенное загрязнение атмосферы. Расчеты степени загрязнения воздуха.

Под загрязнением атмосферы понимается прямое или косвенное введение в нее любого вещества в таком количестве, которое изменяет качество и состав атмосферного воздуха, нанося вред людям, живой и неживой природе, всей окружающей среде. Все источники антропогенного загрязнения можно разделить на два типа: первый – с организованным выбросом загрязняющих веществ через трубы и другие специальные устройства, а второй – с неорганизованным выбросом из-за утечек, пролива испаряющихся жидкостей, сдувания пыли и т.п. Все загрязнители принято делить на первичные, т.е. поступающие с выбросами, и вторичные, образующиеся в результате различных реакций загрязнителей между собой и с атмосферным воздухом. В ходе этих реакций, взаимодействий и процессов могут изменяться агрегатные состояния исходных загрязняющих веществ, например, пары, конденсируясь, образуют твердые или жидкие аэрозоли. Другой не менее существенный тип загрязнения атмосферы связан с транспортом с двигателями внутреннего сгорания. Кроме того, ряд производств, например, цементные заводы, выбрасывают в атмосферу большое количество пыли. В качестве топлива человек в основном использует древесину, торф, бурые и каменные угли, различные нефтепродукты и природный газ. Все они преимущественно состоят из органических соединений углерода и водорода и включают массу различных «примесных» элементов, включая радиоактивные. Наибольший количественный вклад в «примеси» вносит сера. Кроме природных примесей в топливо часто вносят так называемые присадки, повышающие его потребительские качества. Выбрасываемые в атмосферу выхлопные и топочные газы, частички сажи и золы сразу же начинают участвовать в различных реакциях, превращаясь сами или превращая другие вещества воздуха в опасные для жизни загрязнители. Сжигание топлива – не единственный источник загрязнений атмосферы. Много различных минеральных веществ поступает в воздух с дымами горно-обогатительных, металлургических, цементных заводов, заводов по производству минеральных удобрений, сажи, красителей и т.п.

Для оценки степени загр атмосферного воздуха применяют макс разовые концентрации ПДК_мр, среднесуточное ПДК_сс, среднегодовые ПДК_ср. Концентрация загрязняющих в-в в атмосфере от локальных источников в результате процесса рассеивания выпадающих примесей, может быстро убывать с рас-ем. Наиболее опасные для человека на небольших территориях 10-100 км². для более чувствительных к загрязнениям S=100-1000 км².при нескольких источниках загрязнения их ∑ кол-во может перекрываться, если конц некоторых веществ ниже ПДК, то в результате наложения ∑ ↑ ПДК. Применяется комплексный критерий. Критерий оценки ∑ загрязнения воздуха в городах. Чтобы значения загрязнения воздуха были срав для разных городов. Составляется вариационный ряд по веществу l₁ >l₂ >l₃ >l_n 4-5 наиб выдел в-в , вносят основной вклад СО₂, пыль, оксиды, N, S, фенолы. Для одноразовых концентраций – отдельные выбросы – применяется наиболее повтор-ть превышения ПДК_раз из данных для всех в-в, измеряемых в городе НП.

Стандартный индекс СИ – наиболее измеренная за короткий промежуток времени концентрация в-ва. При СИ>10 загрязнение характеризуется как очень высокое. Для анализа качества воздуха в атмосфере ежегодно проводится мониторинг по материкам. В России разработано ПДК для более 400 загрязнителей. ПДК подразделяются на максимально разовые – усредненные за 20 мин и среднесуточные, среднегодовые. ПДК устан в мкг/м³ ПДК стандарты в России и мире различаются

вещество	Стандарты ВОЗ		Стандарты России
	среднегодовые	среднесут	среднесут	Max раз 20 мин
Диоксид азота	40	-	40	85
Аммиак	-	-	40	200
Бензопирен	0,001		0,001
Марганец	0,15		1
Озон		120	30	100
Сажа		125	50	150
Ртуть	1		3
Диоксид серы		125	50
Оксид углерода		10	3
Пыль	90	120	150	500

Степень загрязненности воздушного бассейна устанавливаются по кратности превыш ПДК с учетом класса опасности, ∑ биол действ и частоты превышения ПДК. Для среднесуточных конц-ий рассчитывается кратность превыш коэф опасности – во сколько раз превышает ПДК в сутки. Среднесуточная рассчитывается исходя из измерений дня. Min экспозиция 4-6 раз в сутки, через равные промежутки времени.

Среднегодовое ПДКсг выражается из среднесуточной ПДКсс. ПДКсг=a*ПДКсс, а-поправочный коэффициент. 0<a<1, а=1 для след в-в: аммиак, оксид N, диоксид N, бензол, бенз(о)пирен, диоксид Mn, озон, диоксид S, сероуглерод, фенол, формальдегид, хлоропрен.

Билет №5