Корсак К.В., Плахотнік О.В. Основи сучасної екології - Змінні складові атмосфери (домішки)

Скачати повну версію книжки (з малюнками, картами, схемами і таблицями) одним файлом Скачати підручник Основи сучасної екології

Змінні складові атмосфери (домішки). Такого переконливого заспокійливого твердження, на жаль, не можна висловити стосовно домішок в атмосфері.
Розглянемо спочатку ті змінні складові атмосфери, які мають природне походження. Серед них перед веде водяна пара, змінність концентрації якої нам і відома, і звична.
Ми почуваємося не дуже добре, коли повітря надто сухе. Ситуація погіршується, коли високий вміст пари поєднується з підвищенням температури. У цих умовах навіть у здорової людини утруднюється теплова регуляція, важко (і небезпечно) виконувати інтенсивну фізичну працю, дуже підвищується ймовірність виникнення теплового удару. Саме тому вологі тропіки лікарі вважають малосприятливими для людини зонами Землі. Рекордна концентрація водяної пари сягає там 5-6%, а середня близька до 3-4%.
Влітку над Україною повітря містить найбільшу кількість водяної пари. Взимку повітря сухіше, бо вона конденсується в сніг та іній. Найнижчі концентрації водяної пари – до 0,00001% – спостерігаються над вкритою льодом Антарктидою.
Значно нижча концентрація інших домішок у повітрі. Наприклад, середня концентрація озону (О3) збігається з рекордно малою концентрацією пари води. Відомо кілька природних джерел утворення цього активного окислювача з характерним запахом. У приземних шарах атмосфери це блискавки й окислення смол хвойних дерев, а утворені ними концентрації озону позитивно впливають на наше самопочуття.
Більшість озону постійно перебуває в шарах стратосфери на висотах 15-70 км (максимум – на висоті 25 км), утворюючи озоносферу – "протиультрафіолетовий" щит Землі. Поглинаючи біоактивне випромінювання Сонця під час свого утворення й розпаду, озон не пропускає до поверхні Землі безсумнівно шкідливу для біосфери частину сонячної енергії.
На жаль, антропогенні домішки в атмосфері вже створили реальну загрозу втрати такого необхідного для сучасної біосфери шару озону у стратосфері та "заміною" його вкрай небезпечним "приземним" озоном. Про це йтиметься трохи далі.
Серед змінних складових атмосфери є кілька сполук азоту з киснем (N2О, NO, NО2 ), які, як і озон, теж утворюються під час гроз енергією блискавок.
Дуже складні суміші газів виходять назовні з вулканів. У порядку зменшення концентрації це Н20, С02, CO, Н2, НСl, HF, SО2, H2S, NH3, COS, CH4 та деякі інші. Частина з них бере активну участь у різноманітних хімічних реакціях в атмосфері та на поверхні грунту.
Зазначені гази або явно отруйні (як CO), або більш-менш шкідливі для людини, та їхня природна концентрація на великих відстанях від вулканів дуже мала, вона менша мільйонної частки процента і не становить небезпеки для здоров'я людини. Добре відомо, що отруйні викиди з вулканів не раз вбивали багато людей (інколи – десятки тисяч!) в його найближчих околицях. Та, на щастя, перемішування повітря швидко зменшує концентрацію шкідливих газів вулканів, тому вони не становлять небезпеки для справді великих територій.
Раніше нехтували виділенням газів з гірських порід, звертаючи всю увагу на добре помітні стовпи диму з вулканів. Лише не так давно встановлено, що сумарний газовий потік у горах (гейзери, джерела газованих вод типу нарзану, просочування з тріщин тощо) близький до вулканічного. Навіть виходи корінних порід на рівнинах "видихають" гази, хоч і порівняно мало (водень, СН4та ін.).
Серед цих "інших" радон став об'єктом поглибленого вивчення.
Цей важкий інертний газ належить до природних радіонуклідів з ос-активністю. Тривале перебування людини у гранітних печерах шахтах, напівпідвальних приміщеннях, які контактують з гранітами суттєво підвищують ризик захворіти на рак легенів. На відкритому повітрі і в звичайних будинках радон не становить небезпеки, а його контрольоване використання у санаторіях дає змогу лікувати деякі хвороби.
До порівняно нових об'єктів уваги вчених належать дрібні тверді чи рідкі атмосферні аерозольні частинки, середня концентрація яких близька до концентрації ксенону, а мінімальна – приблизно 100 частинок у кубічному сантиметрі чистого повітря.
Найменші аерозольні частинки мають 6-10 молекул, найбільші – 1018. Та й ті такі малі, що повітря для них є дуже густим середовищем (як для нас мед). Внаслідок подрібнення гірських порід утворюються частинки діаметром не менше 1 мкм, а ще дрібніші – тільки конденсацією з газів повітря чи випаровуванням крапель води (переважно, солоної"). Континентальний аерозоль з цієї причини значно більший, ніж океанічний. Кожен може легко назвати кілька великих і помітних природних джерел аерозолів: вулкани всіх типів, пилові бурі, дим від численних пожеж тощо.
Та найпотужнішим джерелом найпотрібнішого для утворення дощових крапель аерозолю є солона вода океану і морів, точніше – піна незліченних хвиль. Доведено прямими вимірами, що двоміліметрова бульбашка, лопаючись, утворює понад 2000 мікрокрапель, випаровування яких дає найкращі ядра конденсації водяних крапель у всіх дощових хмарах Землі.
Без аерозолю дощі чи інші опади стануть неможливими, а будова атмосфери – несприятливою для життя. Одне це робить ці частинки дуже корисними для біосфери, яка добре пристосувалася до їх існування. У наш час медики інтенсивно вивчають вплив природних та антропогенних аерозолів на здоров'я, бо дедалі збільшується кількість осіб, які хворобливо реагують на пилок дерев та інші мікрочастинки.
Надзвичайна різноманітність господарської активності людини спричинила появу у повітрі не тільки пилу, а й великої кількості газів-забруднювачів. Детальніше розглянемо їх пізніше.

◄ Чому сучасний варіант атмосфери Землі є ідеальним? (частина 2)

Зміст підручника "Корсак К.В., Плахотнік О.В.Основи сучасної екології."

Екологічна оцінка природної атмосфери  ►

Скачати повну версію книжки (з малюнками, картами, схемами і таблицями) одним файлом Скачати підручник Основи сучасної екології

Загрузка...