многих органических и неорганических веществ в атмосфере. Наличие паров воды — обязательное условие образования атмосферных смогов лондонского типа. Кроме того, вода влияет на правильность как пробоотбора, так и проведения ряда анализов. Многие вещества в следовых концентрациях сосредоточены в жидкокапельной фазе, а это означает, что время пребывания этих веществ в атмосфере полностью обусловлено временем пребывания в ней воды.

Таблица 3. Состав чистого воздуха (без учета влажности)

	Газ	Концентрация
		по объему
	Азот (N2)	78,08 %
	Кислород (O2)	20,95 %
	Аргон (Ar)	0,93 %
	Диоксид углерода (CO2)	340 млн−1 (переменная)
	Неон (Ne)	18,2 млн−1
	Гелий (He)	5,24 млн−1

	Газ	Концентрация
		по объему
	Метан (CH4)	1,3–1,6 млн−1
	Криптон (Kr)	1,14 млн−1
	Водород (H2)	0,5 млн−1
	Оксид азота (N2O)	0,25–0,35 млн−1
	Ксенон (Xe)	0,09 млн−1

Выводы

•Атмосфера — газообразная оболочка планеты, состоящая из различных газов, водяных паров и пыли. Земную атмосферу разделяют на четыре основных слоя: тропосферу, стратосферу, мезосферу, термосферу.

•Тропосфера — нижний, непосредственно соприкасающийся с земной поверхностью слой атмосферы.

•Толщина тропосферы разная: над экватором — 16−18 км, над полюсами 7−9 км. С высотой происходит понижение температуры в среднем на 6,5 °С.

•Основные компоненты тропосферы: азот — 78,1 % и кислород —

20,95 %.

Контрольные вопросы

1.Назвать основные химические компоненты тропосферы.

2.Какой инертный газ представлен в тропосфере в наибольшем количестве?

3.Какперевестиобъемныепроцентысодержаниягазавмиллионныедоли(единицыррm)?

4.Как изменяется парциальное давление отдельных компонентов атмосферы с высотой?

5.На каких высотах располагается стратосферный слой?

6.Какова температура воздуха на границе тропосферы и стратосферы?

Лекция 3 (тема 2)

План лекции

1.Природные органические вещества в тропосфере.

2.Дисперсные системы в атмосфере.

3.Основные критерии устойчивости аэрозолей.

1. Природные органические вещества в тропосфере

Наличие растительной и животной жизни на Земле — основная причина присутствия в атмосферном воздухе небольших по количеству органических веществ. Часть из них, например метан, ответственна за климатические измене-

13

ния благодаря своему парниковому эффекту. Другая часть участвует в реакциях, определяющих образование смогов, а также в важнейших атмосферных радикальных процессах.

Таблица 4 дает представление об уровнях концентраций некоторых углеводородов в атмосферном воздухе различных районов Земли.

Таблица 4. Концентрации углеводородов в воздухе (млрд–1)*

Углеводород	Лесной воздух	Другие районы
метан	−	1600 (фон)
этан	2,5	0,05 (Арктика)
этилен	0,05	−
ацетилен	0,4	0,1 (в чистых районах)
пропан	1,6	−
н-бутан	0,6	0,07 (Арктика)
α-пинен	0,035	0,2 (хвойные леса США)

* Миллиардная доля.

Следует отметить, что концентрация метана, который является одним из главных компонентов атмосферы и в основном имеет природное происхождение, непрерывно возрастает. Концентрация этого постоянного компонента атмосферы подвержена сезонным изменениям. Максимумы приходятся на весну

иосень, минимумы — на зиму и лето. Кроме того, наблюдается весьма существенная пространственная (географическая) неоднородность содержания метана

в атмосфере.

Наиболее высокое содержание метана, порой достигающее 5 000 млрд–1, обнаружено в воздухе над нефтяными, газовыми и каменноугольными провинциями, а также над сейсмически и тектонически активными районами. Самые низкие концентрации — в воздухе высокогорных районов.

Кбиологическим источникам микрокомпонентов атмосферы, кроме живого леса, относятся микроорганизмы почвы и морские микроорганизмы. Микроорганизмы почвы выделяют значительные количества метана, а также аммиака

идаже оксидов азота: N2O, NО2, NO.

2. Дисперсные системы в атмосфере

Дисперсные системы, состоящие из твердых или жидких частиц, распределенных в газовой фазе, называют аэрозолями. Источниками естественного загрязнения тропосферы и атмосферы в целом аэрозолями и другими дисперсными частицами являются морская соль, вулканическая деятельность, ветровая эрозия, массовое цветение растений, дым от лесных пожаров и т. д.

Морская соль. Источником неорганических солей в атмосфере являются морские брызги, переносимые ветром. Частицы соли из океанов очень гигроскопичны. Это приводит к образованию облаков из солевых аэрозолей или концентрированных капельных растворов. Объемы поступления в атмосферу морской соли в виде аэрозольных частиц составляют 1500 гигатонн в год (Гт/год) (табл. 5). Морская соль, главным компонентом которой является хлорид натрия,

14