1.3. Природный химический состав атмосферы

Кроме кислорода и азота в состав атмосферы входят такие газы, как водород, гелий, неон, озон, криптон, ксенон и некоторые другие газы.

Кислород, содержание которого в атмосфере достигает 21 %, играет исключительную роль в развитии биологических процессов на Земле. Он входит в состав многих органических соединений и является движущей силой окислительных процессов, лежащих в основе развития живых организмов и растительности на Земле.

Под действием кислорода осуществляются обменные процессы в организме человека. Большое значение имеет кислород в технологических процессах, при синтезе химических веществ.

Азот, содержание которого в атмосфере нашей планеты составляет 79 %, является химически малоактивным элементом. Растения способны усваивать не только соединения азота, но и элементарный атмосферный азот. Необходим ли атмосферный азот для дыхания человека пока точно не установлено. Однако роль азота в процессах, протекающих на Земле, исключительно велика. Азот входит в состав белка и аминокислот. В синтезе белковых веществ и протекании обменных процессов может участвовать как атмосферный азот, так и его соединения (аммиак, нитраты и т.д.).

Диоксид углеродапосле кислорода и азота является наиболее распространенным активным химическим соединением в атмосфере. Его содержание на различных широтах составляет от 0,02 до 0,04 %. Диоксид углерода почти не принимает участия в реакциях, происходящих в тропосфере и стратосфере, но его активность значительно повышается у земной поверхности. Т.к. диоксид углерода принимает активное участие в процессах обмена мирового океана, живого и растительного мира, его концентрация в атмосфере изменяется и в глобальном масштабе стремится к постоянному возрастанию. Увеличение концентрации диоксида углерода приводит к "парниковому" эффекту, который в свою очередь влияет на распределение температуры в атмосфере Земли. Однако нельзя утверждать, что весь прирост концентрации диоксида углерода идет только за счет сжигания топлива и работы автотранспорта.

Озонупринадлежит исключительная уникальная роль. Атмосфера защищает поверхность Земли, а, следовательно, и все живое, от губительного действия космического и солнечного излучения. Защитные свойства атмосферы объясняются присутствием в ней ничтожно малых количеств озона. Общее содержание его соответствует слою газа, опоясывающего земную поверхность слоем толщиной всего 3 мм.

Содержание озона до высоты 10 км ничтожно мало. На высоте 20...25 км содержание озона достигает максимального значения и опять становиться ничтожно малым на высоте 55...60 км.

Инертные газы(аргон, гелий, криптон, неон, радон, ксенон), содержание которых не превышает 1 %, в силу своей химической инертности в атмосферных процессах участия не принимают.

Пары воды. Вода составляет около 3/4 всей земной поверхности. Общее ее количество составляет 1,4´10¹⁸т. В результате испарения около 5,2´10¹⁴м³/год переходит в атмосферу, на что затрачивается около 20 % всей получаемой землей солнечной энергии.

Основная масса водяных паров сосредотачивается в слое атмосферы толщиной 5...6 км.

Водяной пар, как и диоксид углерода, играет большую роль в тепловом балансе земной поверхности. Пропуская большую часть солнечных лучей, он в значительной степени ослабляет обратное тепловое излучение.

Конденсируясь в верхних слоях атмосферы водяные пары в виде осадков возвращаются на землю. Поэтому процессы испарения и конденсации влаги играют большую роль в процессе самоочищения атмосферы