2 Газовий склад атмосфери.

Атмосфера, яка є нині на Землі, не завжди мала такий склад. Первісна атмосфера Землі, як свідчать геологічні відомості, відрізнялась від теперішньої. Вона була схожа на атмосфери деяких інших планет Сонячної системи, наприклад Венери, й складалась майже повністю з вуглекислого газу з домішками метану, аміаку та ін. Нинішня киснево-азотна атмосфера Землі є продуктом біосфери. Життя, що існує на нашій планеті, за мільйни років переробило первісну атмосферу.

Сучасна атмосфера складається з таких основних компонентів, %:

Азот – 78.084;

Кисень – 20.946;

Аргон – 0.934;

Вуглекислий газ – 0.027;

Малі домішки (водень, неон, гелій, метан, криптон та ін.) – 0.009.

Крім того, в атмосфері є пари води, вміст яких коливається від 0.2 % (в полярних широтах) до 3 %(поблизу екватора), а також аерозолі, тобто завислі в повітрі надзвичайно дрібні тверді й рідкі частки різних речовин, вміст яких сильно змінюється.

Основні складові частини атмосфери – азот, кисень, вуглекислий газ – відіграють дуже важливу роль в біосфері. За мільйони років існування біосфери склалися певні кругообіги цих газів.

Азот – основна складова частина атмосфери. Його маса становить 3.710¹⁵т. Азот є обов’язковим компонентом білків, де його міститься 15-19 %. Проте основна маса атмосферного азоту знаходиться в молекулярній формі. Деякі організми навчилися зв’язувати в хімічні сполуки молекулярний азот. Це азотфіксуючі бактерії, які живуть у особливих бульбочках на коренях бобових рослин. В основному ж, рослини споживають сполуки азоту, переважно нітрати. Деяка кількість сполук азоту надходить в атмосферу також у складі вулканічних газів. Велика кількість окисів азоту викидається в атмосферу внаслідок роботи автомобільних і авіаційних двигунів. Дуже багато цих сполук утворюється під час ядерних вибухів в атмосфері. Окиси азоту дуже шкідливі, їх наявність у вихлопних газах зумовлює утворення фотохімічного смогу в містах, кислотні дощі, руйнування озонового шару.

Кисень – активний окислювач, що бере участь у хімічних реакціях у біосфері. Його маса в атмосфері становить 1.510¹⁵ т. основне джерело кисню, яким ми дихаємо – фотосинтез зелених рослин. У клітинах рослин, де є активна сполука – хлорофіл, за допомогою сонячної енергії з води й вуглекислого газу виробляється органічна речовина, а побічним продуктом цієї реакції є вільний кисень, що виділяється в атмосферу. Підраховано, що близько 80 % усього кисню в атмосферу постачає морський фітопланктон – мікроскопічні водорості, які живуть у верхніх шарах океану, 20 % кисню виробляє наземна рослинність, переважно тропічні ліси.

Вуглекислий газ – активна складова атмосфери, яка є обов’язковим компонентом фотосинтезу рослин. Цей газ утворюється під час спалювання органічних речовин, гниття, виділяється з вулканічними газами. Діяльність людини (знищення лісів, урбанізація, а головне спалювання мінерального палива й забруднення океанів) призводить до збільшення кількості СО₂ в атмосфері. За останні 120 років вміст цього газу в повітрі збільшився на 17 % (у середньому на 0.14 % за рік). За останнє десятиріччя це зростання вже становило 0.36 % за рік. Більша частина вуглекислого газу, а саме 70 %, поглинається океанами та біосферою і лише 30 % залишається в атмосфері. Деякі вчені прогнозують подвоєння вмісту вуглекислого газу в атмосфері до середини ХХІ ст., що викличе зачне підвищення середньої температури за рахунок парникового ефекту.

Аерозолі, що містяться в атмосфері, ділять на 4 групи:

• сульфатні вулканічного та промислового походження (NH₂SO₄, H₂SO₄);

• морські (частки морських солей);

• мінеральні (пил із земної поверхні);

• вуглеводневі промислового походження (сажа).

В тропосфері аерозольні частки утримуються протягом днів та тижнів, а в стратосфері, куди вони потрапляють з висхідними течіями повітря, - роками.