42.Атмосферадағы физика-химиялық процесстері , Атмосфераның ластануымен байланысты жаһандық экологиялық проблемалар

Тропосферадағы гетерофаздық реакциялар. Атмосферада реакцияға ерекше қабілетті бөлшекте: гидроксил радикалы, азот және күкірт оксидтері және олардың қосылыстары. Түтіннің қатты бөлшектеріне адсорбцияланған күкірт диоксидінің тотығуынан классикалық түтін тұман (классический смог) дейтін ұғым туады. Азот және күкірт су тамшыларына абсорбцияланған төмен оксидтері «Қышқыл жаңбырларды» береді. Атмосферадағы өте аз мөлшердегі заттар (следовые вещества) реакцияға қабілетті олардың атмосферада болған уақытына тәуелді. Атмосферада болу уақыты аз газдар атмосферадан оңай бөлінеді. Олардың кейбіреуі өсімдіктермен немесе қатты заттармен немесе сумен сіңірілуі нәтижесінде атмосферадан келеді. Сөйтседе газдардың атмосферада аз уақыт болуының ең жиі себебі химиялық реакциялардың жүруі. Кейбір газдардың табиғи атмосферада болу уақыттары 4-кестеде берілген.

Болу уақыты тұрақты күйдегі жүйені сипаттайтын шама. Бұл қоршаған орта химиясында орталық рөл атқаратын маңызды ұғым. Болу уақыты үлкен заттар болу уақыты аз заттарға қарағанда көп мөлшерде (көп концентрацияда) жиналады. Жоғарыда айтылғандай атмосферадағы газдардың жалпы мөлшері азды-көпті тұрақты. Бұл тұрақтылық көздер мен стоктарға байланысты әр газдың атмосфераға келген мөлшері одан кеткен мөлшеріне тең (яғни атмосфера стационарлы күйде болуы қажет, бірақ шынында мұндай күй өнеркәсіптік революцияға дейін болған).

4-кестеде берілген микрокомпонентті газдардың көбі ауаның негізгі компоненттерімен онша белсенді реакцияласпайды. Реакцияға қабілетінің ең көбі су молекуласының фрагменті (үзіндісі) гидроксил радикалы. Бұл радикал (реакцияға қабілетті молекулалық фрагмент) фотохимиялық және жарық энергиясы (жарық фотонымен, hv) жүретін реакциялар сатылап жүреді.

O₃ + hv→O₂ + O

O + H₂O → 2OH^.

OH–радикал атмосферадағы көптеген қосылыстармен әрекеттеседі, сондықтан оның атмосферада болу уақыты аз және оның реакцияларының жылдамдығы O₂-нің реакцияларының жылдамдығынан жоғары. ОН-радикалының азот диоксидімен (NO₂) әрекеттесуінен қышқылдық жаңбарлардың негізгі компоненті НNO₃ түзіледі.

NO₂+ОН→ НNO₃

Зертханалық зерттеулердің көрсеткеніндей, гидроксидпен рекциясының жылдамдығы аз газдардың атмосферада болу уақыты көп болады.

1 Сурет Қышқыл жаңбырдың әлемдік нысандарға әсері

43.Көмірқышқыл газы (co2 )жэне баска парник газдары Парниктік эффек дегеніміз не? Оның табиғаттағы және адам өміріндегі рөлі қандай?

Парниктік эффект – бұл атмосфераның күннің қысқа толқынды сәулелерін өткізіп, жердің ұзын толқынды жылуын ұстап қалу қабілеті және осылайша жерде жылудың жиналуына себепкер болады. Күн энергиясы атмосфера арқылы өтіп, Жер бетімен жұтылады, сосын Жерді жылытып, одан инфрақызыл немесе жылулық ұзын толқынды сәулелену түрінде бөлінеді. Бірақ атмосферадағы кейбір газдар оны ұстап қалып өзіне сіңіріп, жылуға айналады, соның нәтижесінде атмосфераның жылынуына әкеледі. Осы газдарды парниктік газдар деп атайды. Парниктік эффект Жер бетінде адам қызметінің әсерінсіз де болған және де ол болмаса Жер бетінде тіршілікте болмас еді. Егер осы құбылыс болмаған жағдайда Жер бетінде тәуліктік және маусымдық температураның ауытқулары болмас еді. Негізгі парниктік газға көмірқышқыл газы жатады, парниктік эффектінің 60% осы газ құрайды. Басқада парниктік қосылыстарға хлорфторкөміртектер, метан, азот оксидтері, тропосфералық озон, сонымен қатар аэрозольдер мен су буы жатады. Парниктік эффектіден туындап отырған экологиялық мәселе адамның антропогенді қызметінің нәтижесінде атмосфераның құрамындағы парниктік газдардың мөлшерінің артуына негізделіп отыр. Табиғи биосферада көмірқышқыл газының мөлшері бір деңгейде болған, себебі оның атмосфераға түсуі оның атмосферадан шығарылуына тең болатын. Ормандардың жойылуы мен пайдалы қазбалардың жағылуына байланысты бұл тепе-теңдік бұзылды.

Көмірқышқыл газы (CO₂ )Оттек сияқты көмірқышқыл газының пайда болу және жұмсалу көздері болып тірі организмдер саналады. Көмірқышқыл газы өсімдіктерге олардың күрделі органикалық заттардың фотосинтезі үшін қажет, фотосинтез реакциясынан организмдер энергия алады және өздерінің дене мүшесін қалыптастыратын материалдар алады. Қазіргі кезде көмірқышқыл газы тапшы ресурстарға жатады, сол себепті оның атмосферада болу уақыты үлкен емес –4 жыл (ал оттектің уақыты 5000 жыл).

Өнеркәсіптік революцияға дейін атмосфера көмірқышқыл газы бойынша тұрақты болған (органикалық заттардан мысалы, торфтан аздап шығарылатынын есептемегенде). Глобальды экожүйеде атмосферадағы CO₂ көмірқышқыл газының концентрациясы миллион жылдар бойы тұрақты болады. Бірақ қазбалы отындарды жағудың әсерінен атмосфераға көмірқышқыл газының қосымша мөлшерлері түсе бастады. Бұған жер жыртудың әсерінен гумустың бұзылуы нәтижесінде пайда болатын көмірқышқыл газы қосылды.