Состав атм воздуха

Добавить в избранное О проекте. Состав атмосферного воздуха Вид работы:. Все рефераты по экологии. Газовый состав атмосферного воздуха Газовый состав воздуха, которым мы дышим, выглядит так: Но в атмосфере крупных промышленных городов это соотношение часто нарушено. Значительную долю составляют вредные примеси, обусловленные выбросами предприятий и автотранспорта. Автотранспорт привносит в атмосферу многие примеси: Атмосфера состоит из смеси ряда газов - воздуха, в котором взвешены коллоидные примеси - пыль, капельки, кристаллы и пр.

С высотой состав атмосферного воздуха меняется мало. Однако начиная с высоты около км, наряду с молекулярным кислородом и азотом появляется и атомарный в результате диссоциации молекул, и начинается гравитационное разделение газов.

Выше км в атмосфере преобладает атомарный кислород, выше км - гелий и затем атомарный водород. Резкой верхней границы атмосфера не имеет; плотность составляющих ее газов В состав атмосферного воздуха, которым дышит каждый из нас, входят несколько газов, основными из которых являются: Кроме того, в воздухе всегда находится некоторое кол-во водяных паров, кол-во которых всегда изменяется с переменой температуры: Вследствие колебания кол-ва водяных паров в воздухе процентное содержание в нем газов также непостоянно.

Все газы, входящие в состав воздуха, бесцветны и не имеют запаха. Вес воздуха изменяется в зависимости не только от температуры, но и от содержания в нем водяных паров. При одинаковой температуре вес сухого воздуха больше, чем влажного, так как водяные пары значительно легче паров воздуха. В таблице приведен газовый состав атмосферы в объемном массовом отношении, а также время жизни основных компонентов: Азот под давлением свыше 5 атмосфер оказывает наркотическое действие азотное опьянение.

Быстрый подъем из глубины вызывает кессонную болезнь из-за бурного выделения пузырьков азота из крови, как бы вспенивая ее. Каждый компонент, входящий в состав воздуха, с повышением давления до определенных границ становится ядом, способным отравить организм.

Исследования газового состава атмосферы. Выстрелом же из стартового пистолета, пожалуй, послужили две статьи, опубликованные в начале х годов. Речь в них шла о возможном разрушении стратосферного озона оксидами азота - NO и NO 2. Первая принадлежала будущему нобелевскому лауреату, а тогда сотруднику Стокгольмского университета П. Крутцену, который посчитал вероятным источником оксидов азота в стратосфере распадающуюся под действием солнечного света закись азота N 2 O естественного происхождения.

Автор второй статьи, химик из Калифорнийского университета в Беркли Г. Джонстон предположил, что оксиды азота появляются в стратосфере в результате человеческой деятельности, а именно - при выбросах продуктов сгорания реактивных двигателей высотных самолетов.

Конечно, вышеупомянутые гипотезы возникли не на пустом месте. Соотношение по крайней мере основных компонент в атмосферном воздухе - молекул азота, кислорода, водяного пара и др. Уже во второй половине XIX в. В е годы английский ученый С. Чепмен открыл механизм формирования озона в чисто кислородной атмосфере, указав набор взаимодействий атомов и молекул кислорода, а также озона в отсутствие каких-либо других составляющих воздуха.

Однако в конце х годов измерения с помощью метеорологических ракет показали, что озона в стратосфере гораздо меньше, чем его должно быть согласно циклу реакций Чепмена. Хотя этот механизм и по сей день остается основополагающим, стало ясно, что существуют какие-то иные процессы, также активно участвующие в формировании атмосферного озона. Нелишне упомянуть, что знания в области атмосферной химии к началу х годов в основном были получены благодаря усилиям отдельных ученых, чьи исследования не были объединены какой-либо общественно значимой концепцией и носили чаще всего чисто академический характер.

Иное дело - работа Джонстона: И если бы эти оценки были справедливы, то проблема сразу становилась социально-экономической, так как в этом случае все программы развития сверхзвуковой транспортной авиации и сопутствующей инфраструктуры должны были подвергнуться существенной корректировке, а может быть, и закрытию.

К тому же тогда впервые реально встал вопрос о том, что антропогенная деятельность может стать причиной не локального, но глобального катаклизма. Естественно, в сложившейся ситуации теория нуждалась в очень жесткой и в то же время оперативной проверке. При этом такая пара реакций, составляющая азотный каталитический цикл разрушения озона, повторяется до тех пор, пока какие-либо химические или физические процессы не приведут к удалению оксидов азота из атмосферы.

Так, например, NO 2 окисляется до азотной кислоты HNO 3 , хорошо растворимой в воде, и потому удаляется из атмосферы облаками и осадками. Азотный каталитический цикл весьма эффективен: Но, как известно, беда не приходит одна. Вскоре специалисты из университетов США - Мичигана Р. Цицероне и Гарварда С. Макэлрой - обнаружили, что у озона может быть еще более беспощадный враг - соединения хлора. Сдержанный оптимизм вызывало лишь то, что количество хлора естественного происхождения в атмосфере сравнительно невелико, а значит, суммарный эффект его воздействия на озон может оказаться не слишком сильным.

Однако ситуация кардинально изменилась, когда в г. Молина установили, что источником хлора в стратосфере являются хлорфторуглеводородные соединения ХФУ , массово используемые в холодильных установках, аэрозольных упаковках и т. Будучи негорючими, нетоксичными и химически пассивными, эти вещества медленно переносятся восходящими воздушными потоками от земной поверхности в стратосферу, где их молекулы разрушаются солнечным светом, в результате чего выделяются свободные атомы хлора.

Промышленное производство ХФУ, начавшееся в е годы, и их выбросы в атмосферу постоянно наращивались во все последующие годы, особенно в е и е.

Таким образом, в течение очень короткого промежутка времени теоретики обозначили две проблемы атмосферной химии, обусловленные интенсивным антропогенным загрязнением. Однако чтобы проверить состоятельность выдвинутых гипотез, необходимо было выполнить немало задач.

Во-первых, расширить лабораторные исследования, в ходе которых можно было бы определить или уточнить скорости протекания фотохимических реакций между различными компонентами атмосферного воздуха.

Надо сказать, что существовавшие в то время весьма скудные данные об этих скоростях к тому же имели изрядную до нескольких сот процентов погрешность. Кроме того, условия, в которых производились измерения, как правило, мало соответствовали реалиям атмосферы, что серьезно усугубляло ошибку, поскольку интенсивность большинства реакций зависела от температуры, а иногда от давления или плотности атмосферного воздуха.

Во-вторых, усиленно изучать радиационно-оптические свойства ряда малых газов атмосферы в лабораторных условиях. Молекулы значительного числа составляющих атмосферного воздуха разрушаются ультрафиолетовым излучением Солнца в реакциях фотолиза , среди них не только упомянутые выше ХФУ, но также молекулярный кислород, озон, оксиды азота и многие другие.

Поэтому оценки параметров каждой реакции фотолиза были столь же необходимы и важны для правильного воспроизведения атмосферных химических процессов, как и скорости реакций между различными молекулами. В-третьих, нужно было создавать математические модели, способные возможно более полно описывать взаимные химические превращения компонент атмосферного воздуха. Как уже упоминалось, продуктивность разрушения озона в каталитических циклах определяется тем, сколь долго пребывает в атмосфере катализатор NO, Cl или какой-либо другой.

Понятно, что такой катализатор, вообще-то говоря, мог вступить в реакцию с любой из десятков составляющих атмосферного воздуха, быстро разрушаясь при этом, и тогда ущерб стратосферному озону оказался бы значительно меньше, чем предполагалось. С другой стороны, когда в атмосфере ежесекундно происходит множество химических превращений, вполне вероятно выявление других механизмов, прямо или косвенно влияющих на образование и разрушение озона.

Наконец, такие модели в состоянии выделить и оценить значимость отдельных реакций или их групп в формировании других газов, входящих в состав атмосферного воздуха, а также позволить вычислить концентрации газов, которые недоступны измерениям.

И наконец, предстояло организовать широкую сеть для измерений содержания в воздухе различных газов, в том числе соединений азота, хлора и др. Безусловно, создание базы данных было наиболее дорогостоящей задачей, которую и не решить в короткое время. Однако только измерения могли дать исходную точку для теоретических изысканий, будучи одновременно пробным камнем истинности высказанных гипотез. С начала х по крайней мере раз в три года выходят специальные, постоянно пополняемые сборники, содержащие сведения обо всех значимых атмосферных реакциях, включая реакции фотолиза.

На вторую половину этого десятилетия приходится бурное развитие моделей, описывающих химические преобразования в атмосфере. Наибольшее их число было создано в США, но появились они и в Европе, и в СССР. Сперва это были боксовые нульмерные , а потом и одномерные модели. Первые воспроизводили с разной степенью достоверности содержание основных атмосферных газов в заданном объеме - боксе отсюда и их название - в результате химических взаимодействий между ними.

Поскольку постулировалось сохранение общей массы воздушной смеси, удаление какой-либо ее доли из бокса, например, ветром, не рассматривалось. Боксовые модели были удобны для выяснения роли отдельных реакций или их групп в процессах химических образований и разрушений газов атмосферы, для оценки чувствительности газового состава атмосферы к неточностям определения скоростей реакций.

С их помощью исследователи могли, задав в боксе атмосферные параметры в частности, температуру и плотность воздуха , соответствующие высоте полетов авиации, оценить в грубом приближении, как изменятся концентрации атмосферных примесей в результате выбросов продуктов сгорания двигателями самолетов. В то же время боксовые модели были непригодны для изучения проблемы хлорфторуглеводородов ХФУ , так как не могли описать процесс их перемещения от земной поверхности в стратосферу.

Вот здесь пригодились одномерные модели, которые совмещали в себе учет подробного описания химических взаимодействий в атмосфере и переноса примесей в вертикальном направлении. И хотя вертикальный перенос задавался и здесь достаточно грубо, использование одномерных моделей было заметным шагом вперед, поскольку они давали возможность как-то описать реальные явления. Оглядываясь назад, можно сказать, что наши современные знания во многом базируются на проведенной в те годы с помощью одномерных и боксовых моделей черновой работе.

Она позволила определить механизмы формирования газового состава атмосферы, оценить интенсивность химических источников и стоки отдельных газов. Важная особенность этого этапа развития атмосферной химии в том, что рождавшиеся новые идеи апробировались на моделях и широко обсуждались среди специалистов. Полученные результаты часто сравнивались с оценками других научных групп, поскольку натурных измерений было явно недостаточно, да и точность их была весьма низкой.

Кроме того, для подтверждения правильности моделирования тех или иных химических взаимодействий было необходимо проводить комплексные измерения, когда одновременно определялись бы концентрации всех участвующих реагентов, что в то время, да и сейчас, было практически невозможно.

Поэтому модельные исследования шли впереди экспериментальных, и теория не столько объясняла проведенные натурные наблюдения, сколько способствовала их оптимальному планированию. Например, такое соединение, как хлорный нитрат ClONO 2 , сначала появилось в модельных исследованиях и только потом было обнаружено в атмосфере.

Даже сравнивать имевшиеся измерения с модельными оценками было трудно, поскольку одномерная модель не могла учесть горизонтальных движений воздуха, из-за чего атмосфера предполагалась горизонтально однородной, а полученные модельные результаты соответствовали некоторому среднеглобальному ее состоянию. Однако в реальности состав воздуха над индустриальными регионами Европы или США сильно отличается от его состава над Австралией или над акваторией Тихого океана.

Состав атмосферного воздуха

Поэтому результаты любого натурного наблюдения в значительной мере зависят от места и времени проведения измерений и, конечно, не соответствуют в точности среднеглобальному значению. Чтобы устранить этот пробел в моделировании, в е годы исследователи создают двумерные модели, в которых наряду с вертикальным переносом учитывался и перенос воздуха вдоль меридиана вдоль круга широты атмосфера по-прежнему считалась однородной.

Создание таких моделей на первых порах было сопряжено со значительными трудностями. Во-первых, резко возрастало количество внешних модельных параметров: Многие параметры в первую очередь, вышеупомянутые скорости не были надежно определены в экспериментах и поэтому подбирались из качественных соображений.

Скачать Скачать документ Читать online Читать online. Охрана атмосферного воздуха в Республике Казахстан Проекты программ охраны атмосферного воздуха выносятся на обсуждение граждан и общественных объединений в целях учета их предложений при планировании и осуществлении мероприятий по улучшению качества атмосферного воздуха.

Мониторинг химического состава атмосферного аэрозоля промышленного города Концентрации вредных веществ в воздухе Загрязняющие вещества атмосферного воздуха и их влияние Несмотря на то, что на состав атмосферного воздуха влияют естественные причины, происходящие на планете извержения вулканов, лесные пожары, выветривание, эрозия почвы и др. Определение мест и проекты строительства предприятий и других объектов, влияющих на состояние атмосферного воздуха , согласовываются с органами по контролю за охраной атмосферного воздуха.

Литература - Гигиена Гигиеническое значение, состав , свойства атмосферного Гигиеническое значение, состав , свойства атмосферного воздуха Воздух. Закон об охране атмосферного воздуха Осуществление мероприятий по охране атмосферного воздуха не должно приводить к загрязнению почв, вод и других природных объектов. Нужна качественная работа без плагиата? Другие рефераты по экологии. Не нашел материала для курсовой или диплома? Наш проект для тех, кому интересно, для тех, кто учится, и для тех, кто действительно нуждается!