24. Бензол – автокөлік жанармайынан бөлінетін ластаушы компонент күрделі экологиялық мәселеге әкеледі

Бензол – автокөлік жанармайынан бөлінетін ластаушы компонент. Ол тазаланбаған мұнай құрамында табиғи түрде кездеседі, сонымен қатар ол пайдалы компонент болып табылады, себебі ол құрамында қорғасыны жоқ бензиннің алдын-ала жанып кетуін болдырмайды. Құрамында жоғары концентрацияда ароматты көміртектері бар жанармайды пайдаланатын аудандарда түтінді-тұманның (смогтың) бірден артуы байқалды деген мәліметтер бар. Қала атмосферасындағы осы көмірсутектердің реакционды қабілетін өте жоғары. Осыдан келесідей қорытынды шығаруға болады – белгілі бір экологиялық мәселенің шешімі (бензиннің құрамындағы қорғасынды азайту) екінші оданда күрделі экологиялық мәселеге (ароматты көмірсутектердің реакцияға қабілеттілігі жоғары болғандықтан фотохимиялық түтінді-тұманның көбеюі) әкелуі мүмкін. Бензол рак ауруын қоздырғыш болып табылады. Планетамызда қолданылатын бензолдың 10% (33 Мт • жыл-¹) атмосферада жоғалып кетеді деп саналады. Бензолдың жоғары концентрациясын қала ауасында кездестіруге болады және олар рак ауруымен ауыратын адамдардың санының артуына себепкер болады. Бензиннің құрамында үлкен концентрацияда кездесетін ароматты көмірсутектерге толуол (С₆Н₆СН₃) жатады. Толуол бензолға қарағанда ракты қоздыру көрсеткіші төмен, бірақ оның басқада кері әсерлері бар. Оның ең маңызды реакцияларының бірі лакриматор болып табылатын пероксибензилнитраттың түзілуі.

25. Атмофераға газдар мына түрлі табиғи жолдармен түседі: 1) магманың жер тереңдігіндегі балқыған масса гассыздануы; 2)организмдердің тіршілік өмірі; Мысал келтріп түсіндір

Атмофераға газдар төрт түрлі табиғи жолдармен түседі:

• магманың жер тереңдігіндегі балқыған масса гассыздануы;

• организмдердің тіршілік өмірі;

• электр разряды әсерінен жүретін химиялық реакциялар;

• cұйықтардың сәулеленуі және булануы.

Газдардың атмосферадан бөлініп кетулері көбірек олар:

химиялық реакциялар;

суда еру;

организмдермен жұтылуы;

конденсация және космосқа таралуы (атмосфера газдарының стоктары

(бөлініп кетуі).

Жер бетінің бәрінде немесе (химиялық реакциялар үшін ) атмосфера резервуарларының барлық көлемінде таралған.Атмосфераға түсетін газдардың көздері кейбір газдар үшін көп жерлерге таралған (О₂ және СО₂ үшін ), ал кейбір газдар үшін (SO₂ , HCl т.с.с) белгілі бір жерлерге ғана таралған көздер бір уақытта стоктар ролін де атқарады. Себебі газдың жұтылу − бөліну процестерінің қайтымды болуы.

Мұндай қайтымды көздер: еру − ерітіндіден бөліну; кейбір химиялық рекациялар; тірі организмдер; және булану − конденсациялану.

Көздердің түрлері. Магманың газсыздануы. Планетаның түзілу кезеңінде газдардың көп мөлшері үлкен қысымның әсерінен магмада қысылып қалып, магманың жер үстіне шығуына байланысты (мысалы, вулкан атқылағанда) бірте−бірте магмадан бөлінген. Газсыздану процесі жердің жас және ыстық кезеңінде күшті жүрген.

Сол кезде атмосфераға СО₂ , SO₂ , галогенсутектер, аз мөлшерде азот және инертті газдар бөлінген. Жоғарыда айтылған газдардың СО₂ және SO₂ – ден басқалары үшін магма осы кезде де газдың негізгі көзі болып табылады. Газдардың магмалық көздері негізінен белгілі бір жерлерде ғана ( жанар таудың тесіктері, кейбір тау аймақтары ) , ал газдардың аздаған мөлшері ( ең алдымен гелий және радон ) Жердің барлық бетінде түзіледі.

Сулы ерітінділерден бөліну. Атмосфера мұхиттармен ылғи байланыста болатындықтан, мұхитта еріген әртүрлі газдар белгілі бір жағдайларда гидросферадан атмосфераға көше алады. СО₂ газы үшін бұл процесс өте маңызды.

Организмдердің тіршілік әрекеті. Организмдер тіршілік әрекетінің нәтижесінде әртүрлі газдарды бөледі. Бөлінгенде мөлшерде оттек газы ( фотосинтез әсерінен ):

6СО₂ + 6H₂O = C₆H₁₂O₆ + 6O₂

Және көмірқышқыл газы ( демалу процесінен )бөлінеді:

«С» + O₂ = CO₂ ,

(«С»−органикалық заттарда болатын көміртек) Жердің жас кезінде көмірқышқыл газы тек магмадан бөлінген бөлек, қазір оның барлық мөлшері организмдердің демалу процесінде түзіледі. Ал оттек болса, ол тек фотосинтез өнімі ретінде түзіледі, оттек магмада жоқ, себебі ол магмадағы екі валентті темірмен және сульфиттермен әрекеттесіп жойылады.

СО₂ және O₂ – заттардың аэробты алмасуының өнімдері ( оттек қатысындағы зат алмасу ). Одан басқа, заттардың анаэробты алмасуы да басады ( анаэробты демалу, ашу, шіру, сульфаттардың тотықсыздануы, денитрификация т.б. ), бұл кезде көптеген тотықсызданғыш газдар, мысалы,CH₄, H₂S, NH₃, COS, PH₃ және басқалар, түзіледі. Газдардың биологиялық көздерін және стоктарын барлық жер бетін таралған деп есептейді.

Химиялық реакциялар.Атмосферада болатын энергетикалық ағымдар газдар қатысында жүретін әртүрлі химиялық реакцияларды қамтамасыз етеді. Мұндай реакциялардың өнімдері реакцияға өте қабілетті болады. Энергетикалық ағымдардың екі түрлі бар – электрмагниттік сәулелену және найзағай разряды атмосфераға азот ( ΙΙ) оксиді мен озон береді

N₂ + O_{2( разряд)} = 2NO

3O_{2( разряд)} = 2O₃

Реакцияға қабілетті заттардың атмосферада болу уақыты көп емес. Мысалы, азот ( ΙΙ) оксиді ауадағы оттекпен тез әрекеттесіп азоттың ( ΙV ) басқа оксидін түзеді:

2NO + O₂ = 2NO₂

Булану. Заттың қайнау температурасы ауаның температурасына жақын болған сайын, ол булану кезінде атмосфераға көп мөлшерде ауысады. Булану заттың қайнау температурасынан төмен температурада жүреді. Бұл кезде атмосфераның температурасы сұйықтық қайнау температурасына жақын болған сайын будың концентрациясы ( парциялды қысымы ) жоғары болады. Будың парциялды қысымы қайнау температурасында атмосфера қысымына тең.

26. Атмосфераға газдар мына түрлі табиғи жолдармен түседі: 1) магманың жер тереңдігіндегі балқыған масса гассыздануы; 2)организмдердің тіршілік өмірі. Атмофераға газдар төрт түрлі табиғи жолдармен түседі:

• магманың жер тереңдігіндегі балқыған масса гассыздануы;

• организмдердің тіршілік өмірі;

• электр разряды әсерінен жүретін химиялық реакциялар;

• cұйықтардың сәулеленуі және булануы.

Газдардың атмосферадан бөлініп кетулері көбірек олар:

химиялық реакциялар;

суда еру;

организмдермен жұтылуы;

конденсация және космосқа таралуы (атмосфера газдарының стоктары

(бөлініп кетуі).

Жер бетінің бәрінде немесе (химиялық реакциялар үшін ) атмосфера

резервуарларының барлық көлемінде таралған. Атмосфераға түсетін газдардың көздері кейбір газдар үшін көп жерлерге таралған (О₂ және СО₂ үшін ), ал кейбір газдар үшін (SO₂ , HCl т.с.с) белгілі бір жерлерге ғана таралған көздер бір уақытта стоктар ролін де атқарады. Себебі газдың жұтылу − бөліну процестерінің қайтымды болуы.

Мұндай қайтымды көздер: еру − ерітіндіден бөліну; кейбір химиялық рекациялар; тірі организмдер; және булану − конденсациялану.

Көздердің түрлері. Магманың газсыздануы. Планетаның түзілу кезеңінде газдардың көп мөлшері үлкен қысымның әсерінен магмада қысылып қалып, магманың жер үстіне шығуына байланысты (мысалы, вулкан атқылағанда) бірте−бірте магмадан бөлінген. Газсыздану процесі жердің жас және ыстық кезеңінде күшті жүрген.

Сол кезде атмосфераға СО₂ , SO₂ , галогенсутектер, аз мөлшерде азот және инертті газдар бөлінген. Жоғарыда айтылған газдардың СО₂ және SO₂ – ден басқалары үшін магма осы кезде де газдың негізгі көзі болып табылады. Газдардың магмалық көздері негізінен белгілі бір жерлерде ғана ( жанар таудың тесіктері, кейбір тау аймақтары ) , ал газдардың аздаған мөлшері ( ең алдымен гелий және радон ) Жердің барлық бетінде түзіледі.

Сулы ерітінділерден бөліну. Атмосфера мұхиттармен ылғи байланыста болатындықтан, мұхитта еріген әртүрлі газдар белгілі бір жағдайларда гидросферадан атмосфераға көше алады. СО₂ газы үшін бұл процесс өте маңызды.

Организмдердің тіршілік әрекеті. Организмдер тіршілік әрекетінің нәтижесінде әртүрлі газдарды бөледі. Бөлінгенде мөлшерде оттек газы ( фотосинтез әсерінен ):

6СО₂ + 6H₂O = C₆H₁₂O₆ + 6O₂

Және көмірқышқыл газы ( демалу процесінен )бөлінеді:

«С» + O₂ = CO₂ ,(«С»−органикалық заттарда болатын көміртек) Жердің жас кезінде көмірқышқыл газы тек магмадан бөлінген бөлек, қазір оның барлық мөлшері

организмдердің демалу процесінде түзіледі. Ал оттек болса, ол тек фотосинтез өнімі ретінде түзіледі, оттек магмада жоқ, себебі ол магмадағы екі валентті темірмен және сульфиттермен әрекеттесіп жойылады. СО₂ және O₂ – заттардың аэробты алмасуының өнімдері ( оттек қатысындағы зат алмасу ). Одан басқа, заттардың анаэробты алмасуы да басады ( анаэробты демалу, ашу, шіру, сульфаттардың тотықсыздануы, денитрификация/, бұл кезде көптеген тотықсызданғыш газдар, мысалы,CH₄, H₂S, NH₃, COS, PH₃

және басқалар, түзіледі. Газдардың биологиялық көздерін және стоктарын барлық жер бетін таралған деп есептейді.

Химиялық реакциялар.Атмосферада болатын энергетикалық ағымдар газдар қатысында жүретін әртүрлі химиялық реакцияларды қамтамасыз етеді. Мұндай реакциялардың өнімдері реакцияға өте қабілетті болады. Энергетикалық ағымдардың екі түрлі бар – электрмагниттік сәулелену және найзағай разряды атмосфераға азот ( ΙΙ) оксиді мен озон береді:

N₂ + O_{2( разряд)} = 2NO

3O_{2( разряд)} = 2O₃

Реакцияға қабілетті заттардың атмосферада болу уақыты көп емес. Мысалы, азот ( ΙΙ) оксиді ауадағы оттекпен тез әрекеттесіп азоттың ( ΙV ) басқа оксидін түзеді:

2NO + O₂ = 2NO₂

Булану. Заттың қайнау температурасы ауаның температурасына жақын болған сайын, ол булану кезінде атмосфераға көп мөлшерде ауысады. Булану заттың қайнау температурасынан төмен температурада жүреді. Бұл кезде атмосфераның температурасы сұйықтық қайнау температурасына жақын болған сайын будың концентрациясы ( парциялды қысымы ) жоғары болады. Будың парциялды қысымы қайнау температурасында атмосфера қысымына тең.

27. Аққайын өсетін орманға қарағанда шырша өсетін орманда шөптекті өсімдіктер әлдеқайда аз. Осы құбылысты түсіндіріңіз? Өсімдіктердің өмірі қоршаған ортамен, әсіресе топырақпенжәнеклиматпентығыз байланыста болады. Жасыл өсімдіктерауаданкөмірқышқыл газын,күннен—энергияны, ал топырақтан —суменминералдық тұздардыалады. Көмір қьшқыл газының ауадағы мөлшері 0,03%-тен аспайды, ал өсімдікке қажетті тұздар мен судың мөлшері топырақтың құрамында өте аз және шашыраңқы түрде болады. Осылардың барлығы өсімдіктің сору мүмкіңдігінің үлкен (жоғары) болғанғындығын қажет етеді.Эволюцияныңбарысында өсімдік өзініңвегетативтікденесінсыртқы ортаменқарым-қатынаста болатындай аса үлкен көлемге дейін (жапырақтарын ауамен, тамырларын топырақпен), жоғары деңгейде жетілген жануарлардан бірнеше есе артық ұлғайтқан. Өсімдіктің тіршілік ортасының өзгеруіне тез және ерекше назіктікпен жауап беруінің өзі осыған байланысты болады. Сонымен бірге өсімдіктердің өзі тіршілік жағдайының барысыңда, өздерін қоршаған ортаны өзгертеді. Орманның жыл өткен сайын биікке көтеріліп, аса қалың жасыл шымылдьгқ (полог) түзетіні белгілі. Бұл бұталар мен шөптесін өсімдіктер жабыны үшін, орман ішінің жағдайын өзгертеді. Тау етегіндегі тегістіктен, тау басына көтеріле отырып, өсімдіктер қауымдастықтарының ғана емес (шөлейт,орман, жәнеальпібелдеулері,тундра), сонымен бірге жақын түрлердің, кейде тіптен бір түрдің өзінің тіршілік формасының структурасының басқаша өзгеретіндігін (трансформациясын) айқын аңғаруға болады. Өсімдіктердің қоршаған ортаға бейімделушілігін тек таудың жағдайынан ғана емес, сонымен бірге, әр уақытта, түрлер жаңа ортаға (қарама-қарсы жағдайға) тап келгенде байқауға болады. Бұл өсімдіктің табиғи өсетін ортасының өзгеруіне байланысты және оны мәдени жағдайға ендіргенде (при интродукции1) байқалатын құбылыс. Кейбірсор топырақтаөсетін өсімдіктер (теңіз қышасы-горчица морская ; шөптесін бұзаубас сораң-солерос травянистый) құрамындатұзыжоқ топырақтарда, сор топырақта өсетін өсімдікке тән белгілерін, мысалы, жапырақтарының етженділігін (суккуленттігін) жоғалтады.