Охарактеризуйте источники, масштабы поступления и пути стока соединений азота в его атмосферном цикле.
Соединения азота в тропосфере представлены в основном оксидами
азота (наиболее устойчивые N2O, NO и NO2), аммиаком и солями аммония.
Оксид азота (I) в атмосферу поступает в основном в результате
протекания процессов денитрификации. Основными процессами вывода
N2O из атмосферы являются фотодиссоциация и взаимодействие с
атомарным кислородом:
N2O + hν → N2 + O2 ( λ ≤ 250 нм)
N2O + O → N2 + O2 или N2O + O → 2 NO.
Оксид азота (II) и оксид азота (IV) в тропосфере постоянно
находятся в процессе взаимных превращений.
Как природные, так и антропогенные поступления данных оксидов
преимущественно содержат NO, который в тропосфере окисляется до NO2
по реакциям:
NO + HO2→ NO2 + OH.
NO + O3 → NO2 + O2
Диоксид азота в тропосфере разлагается под действием излучения с
длиной волны менее 398 нм:
NO2 + hν → NO + O
Образующийся NO вновь подвергается окислению, а атомарный
кислород участвует в образовании озона.
Основными природными источниками этих оксидов в атмосфере
являются процессы денитрификации, окисление N2O и NH3,
взаимодействие азота с кислородом при грозовых разрядах. Из
антропогенных источников наиболее существенный вклад вносят
предприятия топливноэнергетического комплекса, автомобильный
транспорт, предприятия химической промышленности (производство
азотной кислоты). В настоящее время поступление оксидов азота из
антропогенных источников по своим масштабам сравнимо с их
поступлением из природных источников.
Основное количество азотной кислоты выводится из тропосферы с
атмосферными осадками в виде HNO3 и ее солей. Среди нитратов в
атмосфере основное количество составляет нитрат аммония,
образующийся при взаимодействии азотной кислоты с аммиаком:
HNO3 + NH3 → NH4NO3
Подавляющее количество аммиака в поступает в атмосферу из
биологических источников. В тропосфере часть аммиака окисляется (в
основном в реакциях с участием гидроксильных радикалов) до оксида
азота (II). Аммиачный азот в основном представлен в тропосфере ионами
аммония в составе аэрозолей. Соединения аммония из атмосферы
выводятся в результате сухой и влажной седиментации.
Назовите основные источники и оцените масштабы поступления органических соединений в атмосферу. Мощность каких источников и поступления метана в атмосферу в настоящее время увеличивается? Почему?
про мощность
Мощным источником газов является деятельность микроорганизмов.
Процессы микробиологического разложения органического вещества в
анаэробных условиях (влажные почвы, пищевой тракт животных)
продуцируют метан.
Рост концентрации атмосферного метана, как показало исследование
воздуха в полостях льда в Антарктиде и в Гренландии, начался около 300
лет назад, с конца семнадцатого века его содержание в атмосфере возросло
почти втрое, что напрямую связано с ростом народонаселения и развитием
сельскохозяйственного производства: увеличением площадей, занятых
посадками риса, где создаются анаэробные условия разложения
растительных остатков, развитием животноводства. Определенный рост
поступления метана в атмосферу связан также с добычей ископаемого
топлива (угля, нефти и газа).