География | Атмосфера туралы түсінік

Атмосфераның төменгі қабаттары мен таза құрғақ ауаның химиялық

Құрамы


Компоненттер Мөлшері
Компоненттер Мөлшері
Массасы бойынша, % Көлем бойынша, % Массасы бойынша, % К-лем бойынша, %
Азот 75,52 78,09 Азот оксиді 2,5*10-3 2,5*10-4
Оттек 23,15 20,94 Сутек 3,5*10-4 5*10-5
Аргон 1,28 0,93 Метан 0,8*10-4 1,5*10-4
Көміртек оксиді 0,046 0,033 Азот диоксиді 8*10-5 1,5*10-4
Неон 1,2*10-3 1,8*10-4 Озон 10-6 – 10-5 2*10-6
Гелий 7,2*10-5 5,2*10-4 Күкірт диоксиді - 2*10-8
Криптон 3,3*10-4 1*10-4 Көміртек оксиді - 1*10-5
Ксенон 3,9*10-5 8*10-6

Атмосфера биогеоценоздың компоненті ретінде топырақ бетіндегі,

топырақтағы және топырақ қуыстарындағы ауа қабаттарын құрайды.

Атмосфералық ауа – түрлі газдардың қоспасы. Оның құрамында 78,08%

азот, 20,9% оттегі, 0,93% аргон, 0,03% көмірқышқыл газы бар. Ал қалған

0,01% басқа неон, гелий, метан, радон, ксенон, т.б. газдардың үлесіне тиеді.

Жер бетінде оттексіз тіршілік жоқ. Ол жасыл өсімдіктердің тіршілік

әрекеттері нәтижесінде түзіледі. өсімдіктер су мен көмірқышқылынан

фотосинтез процесі кезінде оттекті бөледі. Ал басқа барлық тірі организмдер

оттекті тек пайдаланушылар болып есептеледі. Көмірқышқыл газы

атмосфераға тірі организмдердің тыныс алуы, отын түрлерінің жануы,

органикалық заттардың ыдырауы мен шіруі кезінде бөлінеді. Ауаның

құрамындағы көмірқышқыл газы мөлшерінің көбеюі адам мен жануарлар

организміне зиянды әсер етеді.

Табиғат үшін атмосфералық ауаның маңызы ерекше және әртүрлі. Ол,

біріншіден, фотосинтез үшін көмірқышқыл газының және тыныс алу үшін

оттектің көзі. Ол тірі организмдерді космостық сәулелерден қорғайды, Жерде

жылуды сақтайды, климатты реттейді, зат алмасудың газ тәрізді өнімдерін

қабылдайды, планетада су буларын тасымалдайды, бұлт, жауын-шашын

түзілетін және басқа да метеорологиялық процесстер жүретін орын, ұшатын

организмдер үшін тіршілік ортасы болып саналады, топырақтың

құнарлығына әсер етеді, т.с.с.

Ғалымдардың пікірінше, қазіргі заманғы атмосфераның шығу тегі екінші
реттік және ол Жердің қатты қабықшасынан планета түзілгеннен кейін

бөлінген газдардан түзілген. Жердің атмосферасы түрлі факторлар:

атмосфералық газдардың космос кеңістігінде бөлінуі, вулкандардың

әрекетінен газдардың бөлінуі, күннің ультракүлгін сәулелері әсерінен

молекулалардың ыдырауы, атмосфера компоненттері мен жер қабығының

жыныстары арасындағы химиялық реакциялар нәтижесінде бөлінетін газдар

әсерінен үлкен эволюцияны басынан кешірді.

Атмосфераның дамуы геологиялық және геохимиялық процестермен, сол

сияқты тірі организмдердің тіршілік әрекеттерімен тығыз байланысты.

Атмосфера Жердің беткі қабатын оның қалың қабаттарына өту кезінде

көпшілігі жанып кететін метеориттердің зиянды әсерлерінен сақтап тұрады.

Атмосфера құрамының қалыптасуына үлкен әсер ететін тірі

организмдердің тіршілік әреттері өз кезегінде осы атмосфералық

жағдайларға тікелей байланысты. Атмосфера тірі организмдерге зиянды әсер

ететін Күннің ультракүлгін сәулелерінің көп бөлігін ұстап қалады.

Атмосфералық оттегі өсімдіктер мен жануарлардың тыныс алу процесіне

қатысса, ао көмір қышқылы өсімдіктердің қоректенуіне қатысады.

Климаттық факторлар, әсіресе, жылу режимдері мен ылғалдылық

адамдардың денсаулығы мен тіршілік қызметіне әсер етеді. Сонымен қатар

адамның тіршілік әрекеті атмосфераның құрамы мен климатқа үлкен әсер

етеді. Планетадағы оттегі тірі заттар арқылы 5200-5800 жылда толық

жаңарады. Ал оның бүкіл массасын 2 мың жылда тірі организмдер сіңірсе,

көмірқышқылын – 300-395 жылда сіңіреді.

Жер атмосфераның газ құрамы ерекше. Егер Юпитер мен Сатуранның

атмосферасы негізінен сутек пен гелийден, Марс пен Венераның

атмосферасы – көмір қышқылы газынан тұрса, Жердің атмосферасы азот пен

оттектен тұрады, сол сияқты аз мөлшерде аргон, көмірқышқыл газы, неон

және басқа тұрақты, ауыспалы компоненттер бар. Атмосфераның ең

маңызды ауыспалы компоненті – су буы. Су буының негізгі массасы

тропосферада, өйткені атмосфераның қабаттары жоғарылаған сайын оның

концентрациясы азая береді.

Атмосфералық процестерге, әсіресе стратосфераның жылу режиміне озон

үлкен әсер етеді. Озон стратосферада жинақталып, күн радиациясының

ультракүлгін сәулелерін сіңіреді. Ендік пен жылдың мезгіліне байланысты

озонның бір айдағы орташа мөлшері өзгеріп отырады, оның қалыңдығы 2,3-

5,2 мм аралығында болады. Жалпы табиғатта озонның мөлшері экватордан

полюстерге қарай жоғарылайды. Қазіргі кезде адамның шаруашылық

тіршілік әрекетінің әсерінен атмосфераның озон қабатының бұзылуы

байқалуда. Мысалы, озон қабатының бұзылуына әсер ететін фреондар

(хладондар) деп аталатын гаолгенді қосылыстар. Бұл қосылыстар бөлме

температурасында қайнайды, өте ұшқыш, Жердің бетінде химиялық инертті,

мұздатқыш қондырғыларда қолданылады. Фреондар стратосфераға көтеріліп,

фотохимиялық айырылу реакциясына түсіп, біздің планетамызды

ульракүлгін сәулелерден сақтайтын, озон молекулаларын ыдырататын,

химиялық реакциялардың катализаторы болып саналатын хлор аниондарын

бөледі. Қазіргі кезде озон қабатының жағдайына қатаң бақылау – мониторинг

жүргізілуде. Озон қабатының бұзылуының үлкен зардаптарға әкелуіне

байланысты бірқатар елдер қазіргі кезде фреондар өндірісі мен оны

пайдалануды қысқартып отыр, дегенмен де жалпы әлемде бұл көрсеткіш әлі

де жоғары күйінде қалғандықтан олардың атмосферадағы концентрациясы да

жылдан жылға ұлғайып отыр.

Көптеген бақылаулар бойынша озон қабаты атмосферада біркелкі

таралмаған. Солтүстік жарты шар атмосферасында оңтүстікке қарағанда

фреондардың концентрациясы 8-9% жоғары.

Атмосфераның ластануы мен ластаушы көздер

Өндірістің қарқындап дамуына және отын түрлерін кең масштабта жағуға

байланысты атмосферадағы бос оттектің қоры азайып, ал көмірқышқыл

газының мөлшері жоғарылауда. Нәтижесінде табиғаттағы көміртектің

айналымы бұзылды деуге болады. Академик А.П. Виноградов зерттеулер

нәтижесінде көмірқышқыл газының концентрациясы жыл сайын 0,2%-ға

ұлғайып отырғаныны анықтады. Адамзат қоғамында адам баласы отты ең

алғаш рет қолданған күннен бастап осы күнге дейін түрлі жану

процестерінде 273 млрд. тонна оттегі жұмсаған болса, соның 246 млрд. яғни

(90%-ға жуығы) соңғы жарты ғасырда ғана жұмсалған. Көміртек

айналымының бұзылуы мен атмосферада көмірқышқыл газының

концентрациясының жоғарылауы Жердегі барлық химиялық тепе-теңдікке

үлкен әсер етеді.

Атмосфера табиғи және жасанды (антропогендік) жолмен ластанды.

Табиғи ластану. Атмосферада үнемі белгілі мөлшерде шаң болады. Шаң

табиғатта жүретін табиғи процестер нәтижесінде түзіледі.

Шаңның 3 түрі болады: минералдық (органикалық емес), органикалық

және космостық. Тау жыныстарының үгітілуі мен бұзылуы, вулкандар

атқылауы, орман, дала, торфтардың өртенуі, теңіз беттерінен судың булануы

минералдық шаңның түзілуіне себеп болады. Органикалық шаң ауада

аэропланктондар-бактериялар, саңырауқұлақтардың споралары мен

өсімдіктердің тозаңдары, т.б. түрінде және өсімдіктер мен жануарлардың

ыдырауы, ашу, шіру өнімдері түрінде болады. Космостық шаң жанған

метеориттердің қалдықтарынан түзіледі. Табиғи ластанудың бір түрі

космостық шаң атмосферадағы жанған метеориттер қалдықтарынан түзіледі.

1 жыл ішінде оның мөлшері 2-5 млн тоннаға дейін жетеді. Табиғи шаң жер

атмосферасының негізгі құрам бөлігі болып табылады. Табиғи шаң

бөлшектері органикалық немесе бейорганикалық болуы мүмкін, лоардың

радиусы шамамен 10-3 - 10 -4 см болады және топырақ пен тау жыныстарының

үгітілуі, вулкан атқылауы, орман, дала, торфтардың өртенуі немесе су

беттерінен булану нәтижесінде түзілуі мүмкін. Атмосфераның төменгі

қабаттарындағы шаң сусыз шөл далалардан пайда болады немесе

аэропланктондар – бактерия, өсімдік споралары, саңырауқұлақтар, өсімдіктер

мен жануарлардың қалдықтарының шіру, ыдырау өнімдерінен түзіледі.

Мұхит үстіндегі ауа атмосферасында магний, натрий, кальций

тұздарының майда кристаллдары болады, олар су шашырандылары ауада

құрғап қалғанда түзіледі. әдетте табиғи жолмен ластану бтогеоценоздар мен

онда тіршілік ететін организмдер үшін аса көп зиян келтірмейді.

Атмосфералық шаң Жер бетінде жүретін кейбір процестер үшін белгілі

рөл атқарады. Ол су буларының конденсациялануы үшін, олай болса жауын-

шашынның түзілуіне әсер етеді. Бұнымен қатар күн радиациясын сіңіріп тірі

организмдерді күннің зиянды сәулелерін қорғайды. Академик В.И.

Вернадский атмосфералық ауа планетамыздың химиясында маңызды рөл

атқарады деп жазды.

Жер бетіндегі заттардың биологиялық ыдырауы, оның ішіндегі топырақ

бактерияларының тіршілігі күкіртсутек, аммиак, көмірсутектер, азот,

көміртек оксидтерінің орасан зор мөлшерінің түзілуіне әкеп соғады.

Жасанды ластану. Атмосфераны ластаушылардың ең негізгіілері

транспорт түрлері, әсіресе автомобильдердің жанармайларының жану

өнімдері болып табылады. Француз ғалымы Ж. Детридің есептеулері

бойынша, автомобильдерден бөлінген газдардың құрамында көмірқышқыл

газы – 9%, көміртек оксиді – 4%, көмірсутектер – 0,5%, оттек - 4%, сутек –

2%, альдегиттер – 0,004%, азот оксидтері – 0,06%, күкірт оксидтері 0,006%

барлығы 200-ге жақын компоненттер бар екенін анықтады. Қоршаған ортаға

көміртек, күкірт және азот оксидтерімен бірге бензиннің құрамына кіретін

канцерогенді заттар, мысалы 3,4-бензопирен мен қорғасын өте зиянды әсер

етеді.

Атмосфераға транспорттардан бөлінген газдардың құрамында 25-27%

қорғасын болатыны анықталған. Және оның 40% диаметрі 5 мкм-ге дейін

болатындықтан ауада ұзақ уақыт сақталып, онымен бірге адам организміне

түсетіндігі белгілі болды.

Қазіргі кезде бүкіл әлемде шамамен 500 млн аса автомобиль жүріп тұрса,

үлкен қалалардағы атмосфералық ауаның тазалығын сақтау адамзат үшін

қаншалықты маңызды екені түсінікті. Мысалы, Лос-Анджелес қаласының

ауасын үнемі 2,5 млн автомобиль, Парижде – 900 мың, т.с.с. ластайды. Ал

әрбір мың автомобильден күніне ауаға 3000 кг көміртек оксидтері, т.с.с.

отынның толық емес жану өнімдері бөлінеді. Бұл физико-химиялық қоспалар

тыныс алу кезінде адам мен жануарларға аса зиянды болып табылады.

Ауа бассейнін күкіртті газбен және шаңмен ластаушы жылу электр

станциялары. Қуаты орташа жылу электр станциясы 1 сағатта 80 т көмір

жағып, атмосфераға шамамен 5 т күкіртті ангидрид және 16-17 т күл бөледі.

Атмосфералық ауаның тазалығына үлкен әсер ететін жағылатын отынның

сапасы, жағу әдістері, газтазартқыш қондырғылар мен қалдық бөлетін

трубалардың биіктігі. ЖЭС газға көшіру зиянды қалдықтар мөлшерін

біршама азайтады.

Зиянды газдарды авиациялық транспорт та бөледі. Ж.Детридің

есептеулері бойынша, реактивті самолеттер ұшу кезінде 1 сағатта 0,7 кг/м3

альдегидтер, 6,5 кг көміртек оксиді, 1,7 кг көмірсутектер, 4,3 кг азот

оксидтері, 6,3 кг/м3 қатты бөлшектер бөледі екен.

Атлант мұхиты арқылы ұшып өтетін бір реактивті самолет, 8 сағат ұшу

кезінде осы уақытты 25000 га жердің орманы бөлетін оттекті жұмсайды екен.

Атмосфераның антропогенді ластану жолдары жылу энергетикасы, мұнай,

газ өңдеу өнеркәсіптері, транспорт, термоядролық қаруларды сынау, т.б.

арқылы жүреді. Бұлардың әрқайсысы құрамы ондаған мың компоненттерден

тұратын түрлі қоспаларды атмосфераға бөліп шығарады. Ауа кеңістігін

ластайтын қосылыстар көміртек оксидтері, күкірт пен азот қосылыстары,

көмірсутектер мен өндірістік шаң тозаң. 1 жыл ішінде атмосфераға 200 млн

тонна көміртек оксиді (СО), 20 млрд тонна көмірқышқыл газы, 150 млн тонна

түрлі көмірсутектер бөлінеді.

Биосфераның ауыр металдармен ластануы – ғылымы техникалық

прогрестің аса маңызды проблемаларының бірі болып отыр. Кейбір

есептеулер бойынша бүкіл адамзат қоғамы кезеңінде 20 млрд тонна темір

өндірілген болса, оның түрлі техника, құрал жабдықтар, қондырғылардағы

мөлшері 6 млрд тонна ғана, олай болса 14 млрд тонна темір қоршаған ортаға

таралып, ластап отыр деуге болады. Бұдан басқа жыл сайын өндірілген сынап

пен қорғасынның 80-90% бисфераға таралған. Көмір жанған кезде күл және

түрлі газдармен бірге қоршаған ортаға таралатын кейбір элементтнрдің

мөлшері оларлың өндірілген мөлшерінен де асып түседі. Мысалы, магний –

1,5 есе, молибден – 3 есе, мышьяк – 7 есе, уран, титан – 10 есе, аллюминий,

йод, кобальт – 15 есе, сынап – 50 есе, литий, ванадий, сторнций, берилий,

цезий – 100 деген есе, галий мен германий – мыңдаған есе, иттрий – 10

мыңдаған есе, т.с.с.

Ауаның ластануы адамның денсаулығына, экожүйелердің қалыпты жұмыс

істеуіне, т.с.с. көптеген организмдерге зиянды әсерін тигізеді.

Ауа бассейінінің мөлдірлігінің өзгеруіне атмосферадағы көмірқышқыл

газының үлкен әсері бар. Жыл сайын атмосферадағы оның мөлшері 0,4 %

артып отыр, қазіргі кездегі атмосферадағы көмірқышқыл газының мөлшері

әр 23 жыл сайын 2 еселеніп отырады. Көмірқышқыл газы инфрақызыл

сәулені – жылу сәулесін сіңіреді, оның мөлшері белгілі бір концентрацияға

жеткенде қоршаған ортадағы жалпы температураның жоғарылуына әкеліп

соғуы мүмкін. Атмосферадағы ознның мөлшері (көлем бойынша) 2*10 %,

бірақ ол Жер бетін күн радиациясынан қорғап тұрады және бактерицидтік

қасиеті бар.

Атмосфераның күкіртті қосылыстармен ластануы қазіргі таңдағы аса

маңызды проблемалардың бірі болып отыр. Күкірт атмосфераға 5000 жылдан


астам уақыт бойы бөлініп отыр. Күкірт оксидтері өсімдіктерге, адам мен

жануарлар организмне зиянды әсер етеді. Атмосферада күкірт (IV) оксиді

күкірт (VI) оксидіне дейін тотығады да, су буларымен қосылып, күкірт

қышқылына айналады. Күкірт қышқылы атмосфералық жауын шашынмен

бірге қышқыл жаңбыр түріндн жерге жауады. Ққышқыл жаңбырлар су

экожүйелеріне зиянды әсерін тигізеді, ағаштар мен ауыл шаруашылық

дақылдарының өсуін тежейді, сөтіп үлкен экономикалық шығын келтіреді.

Атмосфераға бөлінген ауыр металдарт заттардың табиғи айналымына

қосылады. Олардың су мен топырақта көп мөлшерде жинақталуы тіршілікке

үлкен зиян келтіреді. Мышьяк пен хром рак ауруларының тууына себеп

болады. Ал селенмен уланған организм өлімге ұшырайды.



Атмосфераның радиоактивті заттармен ластануы

Атмосфераның радиоактивті ластануы нәтижесінде радиациялық әсер ету

байқалатын болғандықтан өте қауіпті болып саналады. Радиациялық әсер –

радиоактивті заттардан бөлінетінрадиоактивті сәулелердің әсері. Бұл

сәулелер кейбір химиялық элементтердің атом ядроларының ыдырауы

кезінде сыртқы ортаға бөлінеді. Бөлінген радиоактивті сәулелер адам

организімінің тірі тканьдері арқылы өтіп, биологиялық процестерді бұзып,

организде түрліше физикалық, химиялық және физиологиялық, ең соңында

патологиялық өзгерістер туғызады.

Атмосфера радиоактивті заттармен әсіресе, атом және сутекті

бомбалардың жарылуы кезінде ластанады. Атом жарылысы кезінде түзілген

изотоптардың жартылай ыдырау кезеңдері түрліше.

Радиоактивті изотоптар өсімдіктердің қалдықтары, жануарлардың қалдық

өнімдері арқылы да таралады. Олардың тасымалдануында қоректік тізбектер


де біршама роль атқарады. Судағы изотоптар өсімдіктерге сіңіріліп, олармен

балықтар қоректеніп, балықтарды жыртқыш балықтар не құстар қорекке

пайдаланады, т.с.с.

1945 жылы тамызда Жапонияның Хиросима мен Нагосаки қалаларында

жарылған атом бомбалары ондаған мың адамдардың өмірін қиды, оның

зардаптары әлі күнге дейін сақталуда.

1963 жылы Мәскеу қаласында бейбітшілік сүйгіш мемлекеттердің біразы

бірігіп, ядролық қаруды атмосферада, космос кеңістігінде және су астында

сынауға тыйым салу туралы келісімге қол қояды. Бұл келісімнің

адамдардыңң денсаулығын сақтау мен бүкіл тіршілікті қорғауда үлкен

маңызы бар. ....