17. 18. Климатические последствия загрязнения атмосферы.

Атм. воздух – это прир. смесь газов приземного слоя атмосферы за пределами жилых, производ-ных и иных помещений, сложившаяся в ходе эволюции Земли.

Атм. оберегает челов-во от многочисленных опасностей космоса: не пропускает метеориты, защищает землю от перегрева, отмеряя солн. энергию в необх-м кол-ве, нивелирует перепад суточных температур, спасает все живущее на З. от губит-ых ультрафиол., рентген. и космич. лучей (Если бы они достигли земной поверхности, мгновенно исчезло бы все живущее на Земле).

Воздух атм. разбивает солн. лучи на миллион мелких лучей, рассеивает их и создает то равномерное освещение, к кот. мы привыкли. Атм. явл-ся средой, где распространяются звуки. Без воздуха на З. царила бы тишина, невозможна была бы чел. речь.

Однако в атм. выбрас-ся значит. кол-тво газообразных отходов пр-ва.

Загрязняющее в-во – примесь в атм. воздухе, оказывающая небл/приятное в/действие на здоровье ч-ка, объекты растит. и живот. мира окр. прир. среды или наносящая ущерб мат. ценностям.

Осн. ист-ками загрязнения атм. воздуха явл-ся пром-сть и а/транспорт.

От загрязнения воздуха страдают животные и растения.

Загрязненная атм. вызывает увеличение заболев-ти дых. путей, приводят к парниковому эффекту, озоновым “дырам”, смогам, “кислот. дождям”.

Парниковый эффект.

Накопление углекис.газа в атмосфере – осн. причина п.эф., кот. возрастает от разогревания Земли лучами Солнца. Этот газ не пропускает солнечное тепло обратно в космос.

Происходит перераспр-ние осадков, увел-ся число засух, изменяется режим речного стока, режим работы гидроэ/станций. Растает верхний слой вечной мерзлоты, что влияет на уст-сть фундаментов инженерных сооружений (по России)..

Ист-к загрязнения атм. углекислым газом – а/м транспорт. Пути борьбы: технич. соверш-ние двигателей, топливной аппаратуры; повыш. кач-ва топлива, снижение содержания токсич. в-в в выхлопных газах в рез-те применения досжигателей топлива, каталитических катализаторов; исп-ние альтернативных видов топлива и др.

+ выбросы СО₂: дыхание почвы, болота.

Мощный потребитель СО₂ – это растит-сть суши и водоросли мир. Ок., Но они не в состоянии переработать атмосферу - проблема глобал. потепления явл-ся насущной и решение ее требует безотлагательных мер.

Озоновый экран Земли

Оз. слой защищает людей и живую природу от ультрафиол. и рентгеновского излучения (ультрафиолет подавляет иммунную сист. орг-ма).

Оз. защ. оболочка оч. невелика, без него жизнь на планете невозможна. Гл. факторы разрушения оз. слоя: Запуск ракет, полеты реакт-х самолетов, испытания яд. и термояд. оружия, е/годное уничтож. миллионов гектаров леса (пожарами и хищнической рубкой), массовое применение фреонов в технике, парфюм. и химич. продукции в быту.

Фотохимический туман - смог – туман влажностью около 70%.: солнечный свет + смеси углеродов и окислов азота (в рез-те а/м выбросов, превышающие по своей токсичности исходные атм. загрязнения).

Ф.т.сопровождается неприятным запахом, резко снижается видимость, у людей воспламеняются глаза, слиз. оболочки носа и горла, возникает удушье, обостряются легочные заболевания, бронх. астма. Ф.т. повреждает растения - быстрое увядание.

Увел-ние кислотности водоемов - к гибели рыб и водяных растений. Леса высыхают. Повреждаются покровные ткани растений, изменяется обмен в-в в клетках, растения замедляют рост и развитие, ум-ся их сопротивляемость к болезням и паразитам, падает урожайность.

Решение: резко снизить выбросы в атм. окислов серы и азота, в 1-ю очередь сернистого газа, т.к. серная кислота и ее соли на 70-80% обусловливают кислотность дождей, выпадающих на больших расстояниях от места пром. сброса.

Т.о., проблема “кислотных дождей” явл-ся актуальной.

Биосфера (в современном понимании) – своеобразная оболочка Земли, содержащая всю совокупность живых организмов и ту часть вещества планеты, которая находится в непрерывном обмене с этими организмами.

Биосфера охватывает нижнюю часть атмосферы, гидросферу и верхнюю часть литосферы.

• Атмосфера – наиболее легкая оболочка Земли, которая граничит с космическим пространством; через атмосферу осуществляется обмен вещества и энергии с космосом.

Атмосфера имеет несколько слоев:

• тропосфера – нижний слой, примыкающий к поверхности Земли (высота 9–17 км). В нем сосредоточено около 80% газового состава атмосферы и весь водяной пар;

• стратосфера;

• ноосфера – там “живое вещество” отсутствует.

Преобладающие элементы химического состава атмосферы: N2 (78%), O2 (21%), CO2 (0,03%).

• Гидросфера – водная оболочка Земли. В следствие высокой подвижности вода проникает повсеместно в различные природные образования, даже наиболее чистые атмосферные воды содержат от 10 до 50 мг/л растворимых веществ.

Преобладающие элементы химического состава гидросферы: Na⁺, Mg²⁺, Ca²⁺, Cl^–, S, C. Концентрация того или иного элемента в воде еще ничего не говорит о том, насколько он важен для растительных и животных организмов, обитающих в ней. В этом отношении ведущая роль принадлежит N, P, Si, которые усваиваются живыми организмами. Главной особенностью океанической воды является то, что основные ионы характеризуются постоянным соотношением во всем объеме мирового океана.

• Литосфера – внешняя твердая оболочка Земли, состоящая из осадочных и магматических пород. В настоящее время земной корой принято считать верхний слой твердого тела планеты, расположенный выше сейсмической границы Мохоровичича. Поверхностный слой литосферы, в котором осуществляется взаимодействие живой материи с минеральной (неорганической), представляет собой почву. Остатки организмов после разложения переходят в гумус (плодородную часть почвы). Составными частями почвы служат минералы, органические вещества, живые организмы, вода, газы.

Преобладающие элементы химического состава литосферы: O, Si, Al, Fe, Ca, Mg, Na, K.

Ведущую роль выполняет кислород, на долю которого приходится половина массы земной коры и 92% ее объема, однако кислород прочно связан с другими элементами в главных породообразующих минералах. Т.о. в количественном отношении земная кора – это “царство” кислорода, химически связанного в ходе геологического развития земной коры.

ii

Принцип Ле Шателье — Брауна (он же Принцип Ле Шателье) — термодинамический принцип подвижного равновесия, который описывает влияние, которое оказывается на систему внешним воздействием и может быть сформулирован следующим образом:

Если находящаяся в равновесии система подвергается внешнему воздействию, равновесие смещается в таком направлении, которое способствует ослаблению этою воздействия.

Так, согласно принципу Ле Шателье, введение в равновесную систему дополнительных количеств какого-либо реагента вызывает сдвиг равновесия в том направлении, при котором концентрация этого вещества уменьшается и соответственно увеличивается концентрация продуктов его взаимодействия.

Процесс будет идти до тех пор, пока система не придет к состоянию равновесия. В этом новом состоянии химического равновесия концентрации (парциальные давления) всех веществ отличны от начальных, но соотношение между ними, выражаемое констатой равновесия, остается тем же. Таким образом, в системе, находящейся в равновесии, нельзя изменить концентрацию какого-нибудь из реагентов, не вызывая изменения концентрации всех остальных.