6. В каких единицах принято выражать содержание основных и следовых газов в атмосфере?

• ppm (миллионная доля)

7. Как меняется содержание озона в атмосфере с изменением: высоты над уровнем моря; географической широты; времени года?

• Широты - над экваториальными широтами содержание озона в атмосфере минимально.

• Времени года - максимум содержания озона в атмосфере приходится на конец зимы и весну, а минимум – на осень и начало зимы.

• В атмосфере на больших высотах концентрация озона с увеличением высоты должна убывать из-за уменьшения концентрации третьих частиц М и кислорода. С уменьшением высоты она должна убывать за счет снижения интенсивности облучения. Расчет показывает, что концентрация озона должна быть максимальной на высоте 25...30 км.

8. Можно ли сравнить концентрацию озона, выраженную в единицах Добсона (е.Д.) и в ppm?

• 1 ед.Добсона(еД)=10-5м,

• Ррm=млн-1=α*106 ,α-объемная доля

• Нелъзясравнитъ,т.кеД в метрах,аРрm-доли!Невозможно друг в друга перевести,так как имеют разную размерностъ.

9. Что такое “нулевой” цикл озона?

• в атмосфере постоянно идут процессы образования и разрушения озона (цикл Чепмена + дополнительные циклы разрушения, не входящие в цикл Чепмена) .

10. Какие процессы приводят к нарушению “нулевого” цикла озона? Приведите уравнения реакций.

• Образование озона: О2+ О(3Р)+М=О3 +М*, где

• М*-«третъетело»,присутствие которого необходимо для отвода части энергии,выделяющейся в процессе;

• О(3Р)-атом в основном состоянии.

• Разложение озона: О3 +hv=О2 +О(3Р)

• Атом кислорода в основном состоянии,в отличие от атома в возбужденном состоянии,можетвновъпринятъ участие в синтезе озона.Реакции образования и разложения озона назвают «нулевым» циклом озона.

• . Озон образуется и разрушается в верхних слоях стратосферы и в нижних слоях мезосферы в результате протекания следующих реакций:

• О2+h = O(1D)+O(3P), где О(1D) – атом в возбужденном состоянии, О(3Р) – атом в основном состоянии.

• О2+О(3Р)+М = О3+М* где М – различные составляющие атмосферы, например, кислород или азот.

• О3 + h = О2 + O(1D) , О3 + О = 2О2

• О3 + h = О2 + O(3P)

• Водородный цикл:

• НО + О3 = НО2 + О2 Н2О + hn = ОН + Н

• НО2 + О = НО + О2 О(1D) + Н2О = 2 ОН

• О3 + О = 2 О2 О(1D) +СН4 = СН3 + ОН

• Азотный цикл

• NO + О3 = NO2 + О2 N2O+O(1D) = 2NO

• NO2 + О = NO + О2 О3 + О = 2 О2

• Хлорный цикл

• Cl + O3 = ClO + O2 СFC3+ h = CFCl2+Cl

• ClO + O = Cl + O2 O3 + O = 2O2

• Бромный цикл

• Br + O3 = BrO + O2 BrO + BrO = 2Br + O2 BrO + ClO = Br + Cl + O2

• Обрыв цепных реакций разрушения озона

• СН4 + ОН = СН3 + Н2О

• ОН + НО2 = Н2О + О2

• ОН + NO = НNO2

• ClO + NO2 = ClONO2

11. Что такое озоновой слой планеты и какие “дыры” в нем могут образоваться?

12. Почему свободные радикалы, озон и другие окислители, концентрация которых значительно ниже, чем у кислорода, играют основную роль в процессах окисления примесей в атмосферном воздухе?

13. Какие причины приводят к возникновению температурных инверсий в тропосфере?

14. Как связаны значения температурного градиента в тропосфере с устойчивостью атмосферы?

15. Дайте характеристику природных и антропогенных источников поступления соединений серы в атмосферу.

16. Каковы особенности процесса глобального переноса соединений серы?

17. Охарактеризуйте источники, масштабы поступления и пути стока соединений азота в его атмосферном цикле.

18. Назовите основные источники и оцените масштабы поступления органических соединений в атмосферу.

19. Приведите схему основных направлений процесса фотохимического окисления метана и его гомологов (брутто уравнения).

20. Назовите источники и охарактеризуйте аэрозольные частицы в атмосфере по их размерам. Приведите основные методы классификации и функции распределения аэрозолей по размерам.

21. Какие виды смога Вы знаете? Назовите сходства и различия условий образования смога в Лондоне и Лос-Анджелесе.

22. Какие процессы могут протекать при окислении выхлопных газов автомобилей в атмосферном воздухе? Что такое ПАН? Как он образуется?

23. Что такое “парниковый эффект”?

24. Какие газы вносят заметный вклад в “парниковый эффект”?

25. Какие международные соглашения направлены на ограничение поступления парниковых газов в атмосферу?

26. Какое влияние оказывает увеличение концентрации аэрозолей в атмосфере на климат планеты? Что такое “ядерная ночь” или “ядерная зима”?

27. Явление температурной инверсии в тропосфере связано с:а) изменением солнечной активности; б) изменением температурного градиента в тропосфере; в) изменением альбедо поверхности Земли; г) ростом выбросов углекислого газа; д) резким изменением атмосферного давления.

28. Озон присутствующий в мезосфере приносит огромную пользу биосфере поскольку он защищает Землю от губительной солнечной радиации.

| | Факт | | Миф | | Гипотеза

29. Как называется приземный слой атмосферы?

а) стратосфера

б) тропосфера

в) мезосфера

г) литосфера

30. Какие выбросы могут оказать влияние на концентрацию озона в стратосфере?

а) выбросы диоксида серы на ТЭС.

б) выбросы оксидов азота от автомобильного транспорта.

в) выбросы фторхлоруглеводородов в химической промышленности.

г) выбросы вулканического пепла.

д) выбросы неорганических соединений хлора в химической промышленности.

31. Ученые с уверенностью говорят об увеличении концентраций парниковых газов в атмосфере, особенно СО₂, потому что могут измерить их.

| | Факт [ | Миф | | Гипотеза

32. Озон в тропосфере представляет опасность для человека и является вторичным загрязнителем и одним из основных компонентов фотохимического смога.

| | Факт | | Миф | | Гипотеза

33. В результате антропогенной деятельности состав атмосферы за последние 20 лет:

а) претерпел значительные изменения

б) не изменился

в) изменился на уровне микрокомпонентов («активных» примесей)

г) изменился в отдельных регионах

34. Ученые с уверенностью говорят об увеличении концентраций парниковых газов в атмосфере, особенно СО₂, потому что могут измерить их.

| | Факт [ | Миф | | Гипотеза

35 Концентрация озона в атмосфере с расстоянием от Земли:

а) падает по экспоненциальному закону.

б) растет по экспоненциальному закону.

в) достигает максимального значения в термосфере.

г) достигает максимального значения в стратосфере.

д) достигает максимального значения в мезосфере.

36. Углекислый газ - зто не единственный тепличный газ, попадающий в атмосферу вследствие человеческой деятельности. Кроме него в атмосферу попадают такие парниковые газы, как: метан, гемиоксид азота, хлорфторуглеводороды (ХФУ).

| | Факт | | Миф | | Гипотеза

37. ХФУ не могут разрушить озон атмосферы, поскольку они тяжелее воздуха и не могут подниматься в верхние слои атмосферы.

| | Факт | | Миф | | Гипотеза

38. Основную роль в инициировании процессов окисления примесей в тропосфере играют:

а) кислород воздуха.

б) озон.

в) свободные радикалы.

г) оксиды азота.

д) жесткое излучение.

39. Парниковый эффект существовал на протяжении большей части истории Земли.

| | Факт | | Миф | | Гипотеза.

40. Какие изменения связаны с увеличением солнечной активности:

а) значительно увеличивается поток солнечной энергии;

б) заметно увеличивается температура в приземном слое атмосферы;

в) в спектре солнца возрастает доля видимого излучения;

г) в спектре солнца возрастает доля инфракрасного излучения;

д) в спектре солнца возрастает доля жесткого излучения.

41. Мы абсолютно уверены в изменениях температуры па Земле в постиндустриальную эпоху, так как у нас имеются точные и систематические температурные измерения, собранные в разных точках земного шара, начиная с 1850 года.

| | Факт | | Миф | | Гипотеза

42. Содержание озона в атмосфере над точкой “N” составило 350 е.Д., была ли превышена средняя для этого места концентрация озона равная

35 мкг/куб.м ?

а) единицы измерений несопоставимы. б) да в 1,3 раза. в) нет, она была в 1,2 раза меньше. г) нет, эти значения равны. д) да, концентрация была на 10% больше.

43. Газ, являющийся причиной образования кислотных осадков

а) оксид углерода

б) оксид азота

в) диоксид серы

г) азот

д) озон

Примеры типовых задач

1. Сколько молекул аммиака присутствует в каждом кубическом сантиметре воздуха при нормальных условиях, если его концентрация равна 34 ppm?

2. Сколько молекул формальдегида присутствует в каждом кубическом сантиметре воздуха при нормальных условиях, если его концентрация составляет 0,03 об. %?

3. В восьмидесятых годах 20 века среднее значение концентрации диоксида углерода в атмосфере при температуре 273⁰К и давлении воздуха 101,3 кПа составляло 342 млн^-1. Определите значение концентрации СО₂ в объемных %, см^-3 , моль/л, мг/ м³ и парциальное давление диоксида углерода в Па при средней для Земли температуры воздуха вблизи поверхности.

4. Превышается ли и, если да, то во сколько раз, предельно допустимая максимально разовая концентрация для аммиака, равная 0,2 мг/м³, при обнаружении его запаха. Если порог запаха для аммиака, по данным зарубежных специалистов, составляет 46,6 ppm. Давление воздуха равно 101,3 кПа, температура 25⁰ С.