Лекция 3

• Растворимость диоксида углерода зависит от температуры, поэтому в холодных областях океана происходит преимущественно его поглощение, а в тропиках выделение. В процессе фотосинтеза растения ежегодно поглощают из атмосферы 170 миллиардов тонн углекислого газа. Преобразование его в органическое вещество происходит в живых клетках с помощью хлорофилла и света.

Фотосинтез — это синтез зелёными растениями органических веществ (белков, жиров, углеводов) из неорганических химических элементов (углекислого газа, воды, минеральных солей из почвы) под действием энергии света. Основное уравнение фотосинтеза имеет вид:

СО2+Н20+мин. соли +Ес=(хлорофилл) биомасса+02

В пересчёте на глюкозу реакция фотосинтеза имеет вид:

6C02+6H20+Ec=C6H1206+602

Реакция разложения (микроконсументов) имеет вид:

Биомасса + О 2=(микроконс.) СО2+Н2О+мин. соли+Но

В пересчёте на глюкозу реакция разложения имеет вид:

С6Н1206+602=6O2+6H2O+2118.2 кДж

Растения (продуценты) ежегодно создают 100 миллиардов тонн органических веществ. При этом они расходуют 130 миллиардов тонн Воды, выделяют 155 миллиардов тонн кислорода. 2/3 синтезируемой органической массы приходится на наземные растения и 1/3 на планктоны и водоросли.

Диоксид углерода весьма активен в физиологическом отношении. Он играет важную роль в регуляции обменных процессов, деятельности центральной и нервной системы, дыхании, кровообращении и в кислородном режиме. В биологических тканях и крови человека, животных, давление углекислого газа примерно в 200 раз превышает величину его давления в атмосфере.

Водород и инертные газы.

В атмосфере содержится ничтожное количество свободного водорода, а также инертные газы (гелий, неон, аргон, ксенон, криптон), они связаны с непрерывными процессами естественного радиоактивного распада. Атмосфера содержит радиоактивные изотопы в следствии радиоактивного распада такие как: уран, иторий, а также радона, которые постоянно диффундируют из земных недр к поверхности.

Озон

Он образуется в стратосфере из молекулярного кислорода под воздействием ультрафиолетового излучения солнца. Слой атмосферы, близко совпадающий со стратосферой и отличающиеся повышенной концентрации молекул озона, называется озоновым слоем. Этот слой защищает поверхность земли и все живое на земле от жёсткого ультрафиолетового излучения солнца.

Атмосферная влага.

Основные источники атмосферной влаги — это океаны, моря, водоемы суши, увлажненная почва. Влага поступает в атмосферу в результате испарения воды растениями, а также дыхательных процессов живых организмов. Вода в атмосфере находится во всех трёх агрегатных состояниях: в газообразном, В ЖИДКОМ И в твердом. Содержание влаги в атмосфере очень сильно зависит от температурного режима. В холодных полярных областях в приземном воздухе 0.2% влаги, а в теплых экстремальных районах, находится от 3 до 5%. По мере подъема вверх, количество водного пара быстро уменьшается, так как температура быстро падает с высотой. Плотность водных паров убывает вдвое на высоте около 2 километров, в 10 раз на высоте 6 километров, и в 100 раз на высоте 8 километров. Выше 10-15 километров, содержание водяных паров ничтожно мало. Среднесуточный порог водного пара в атмосферу за счёт испарения составляет 1.2х10^12 тонн. Полное обновление состава водных паров в атмосфере происходит за 9-10 дней. Пары воды являются естественными парниковым газом, удерживающим уходящие от поверхности земли инфракрасное излучение. На климатические условия у поверхности земли очень сильное влияние оказывает облачный покров.

Аэрозоли

Представляют собой систему из газов и взвешенных свободных пылинок, а также капелек жидкости. Аэрозоли в окружающем нас мире довольно частое явление. Они классифицируются на опасные и полезные. К полезным аэрозолям относятся: облака, морской воздух, который насыщен солями; к вредным аэрозолям: выхлопные газы внутреннего сгорания, дым, а также вулканическое излучение, космическая пыль. Каждый кубический сантиметр воздуха в городской местности содержит от 10 до 100 тысяч мельчайших частиц, в горах и в сельской местности - около 5 тысяч, в океане содержание аэрозоли - до 2 тысяч.

Ионы

Образуются под действием земного радиоактивного излучения и космических лучей. В одном кубическом сантиметре воздуха содержится от нескольких сотен, до нескольких десятков тысяч ИОНОВ. Ионы содержатся в горной местности, в лесах, на морском побережье, озёрах до несколько тысяч на один кубический сантиметр. Учёные установили, что горный, лесной и морской воздух отлично воздействуют на все системы организма человека, усиливает обменные процессы, повышает сопротивляемость к различным заболеваниям. Объясняется это тем, что в естественных природных условиях воздух содержит большое количество отрицательно заряженных ионов кислорода, которые легко проникают в организм, лучше насыщают кровь, и тем самым оказывают благотворное влияние.

Основными функциями атмосферы являются:

1. Азот, кислород, углекислый газ определяют важные процессы, как: дыхания, фотосинтеза, также процессы обмена веществ и энергии. Эти газы, как составляющие атмосферы, являются не только исходными веществами биохимических реакций, но и их конечными продуктами, то есть данные газы имеют биогенное происхождение.

2. Атмосфера регулирует тепловой режим поверхности земли. Она способствует перераспределению тепла по земному шару. Энергия солнца практически единственный ИСТОЧНИК теплоты для поверхности земли. Эта энергия часто поглощается атмосферой, почвой, поверхностными водами гидросферы и растениями, частично отражая свет

3. Атмосфера защищает землю от чрезмерного охлаждения и нагревания. Благодаря этой функции, не бывает на планете Земля резких перепадов температуры от морозов к жаре.

4. Атмосфера земли спасает все живое на планете от ультрафиолета, рентгеновских и космических лучей

5. Атмосфера земли защищает нас от метеоритов и космической пыли. Двигаясь с огромной скоростью, приблизительно 60 км/с, метеориты в подавляющем большинстве сгорают в верхних слоях атмосферы, на высоте 70 километров. Если бы не было атмосферы, на землю достаточно часто падали бы сравнительно крупные космические тела.

6. Атмосфера регулирует световой режим земли. Она рассеивает солнечные лучи, создаёт равномерное освещение, к которому хорошо адаптированы люди, животные, растения. Наличие воздушной оболочки придает нашему небу голубой цвет, так как молекулы газа, составляющих воздух, рассеивают излучение с короткой длиной волны, то есть голубой, синий, Фиолетовый цвет.

7. Атмосфера является той средой, в которой распространяются звуки. Без нее на земле царила бы тишина, и было бы невозможно общение посредством звука людей, животных, птиц.

8. Древними учёными было доказано, что воздух не имеет массы. В настоящее время доказано, что на один метр в кубе воздуха в нормальных условиях над уровнем моря, воздух весит 1.293 килограмма, а на каждый квадратный сантиметр поверхности земли или человека приходится 1.003 килограмма воздуха. На все тело человека воздух атмосферы давит с силой более 1475х10^12 Па. Мы не замечаем этого давления, так как ткани нашего тела насыщены воздухом уравновешивающем внешне давление. Как только это равновесие нарушается, наше самочувствие ухудшается, учащается пульс, появляется вялость, безразличие, притупляется острота ощущений.

9. Все процессы, развивающиеся в атмосфере, осуществляется за счёт энергии, получаемой землёй от солнца. Благодаря этому, ежегодно с поверхности земли испаряются многие миллиарды тонн воды. Атмосфера выполняет чрезвычайно важную роль парораспределителя влаги на земле, тратить энергию на биохимические процессы и обладает свойствами самоочищения, саморегулирования.

Источниками загрязнения атмосферы является: Естественные и Антропогенные

Естественные: космическая пыль, вулканы, лесные пожары, выветривание.

Антропогенные: промышленные предприятия, транспорт, сжигание топлива, горючие отходы, бытовой мусор, сельское хозяйство.