Основные компоненты современной атмосферы

Окружающая нашу планету воздушная оболочка –атмосфера является той средой, в которой зародилась и развилась жизнь всех существующих на земле организмов, в том числе людей. Общая масса атмосферы над планетой выражается величиной порядка 5*10¹⁵ т, или 0,025 % массы исследованной части земной коры. В нормальных условиях давление атмосферного воздуха на уровне моря составляет 760 мм рт.ст., или 1,0133 кГ/см³. Обще давление атмосферы снижается с высотой при подъеме над уровнем моря. Ближайший к поверхности Земли слой атмосферы называется тропосферой, она простирается в умеренных широтах на высоту 10-12 км, достигая высоты у экватора 16-18 км, а в полярных областях только 8-9 км. Атмосферное давление в тропосфере снижается с 760 мм примерно до 150 мм ртутного столба. Этот слой составляет почти четыре пятых всего атмосферного воздуха. Температура в тропосфере снижается с высотой примерно на 5-6 ⁰С на каждый километр. Выше располагается стратосфера. Этот слой атмосферы достигает высоты приблизительно 80 км от поверхности Земли. В нем сосредоточенно около 20% всей массы атмосферы. В верхних слоях стратосферы повышена концентрация озона вследствие его образования из кислорода под влиянием ультрафиолетового излучения солнца. Еще выше располагаются мезосфера, ионосфера и сфера рассеяния. В этих зонах содержится всего 0,5% всей массы атмосферы. В ионосфере под влиянием солнечной радиации происходит частичная диссоциация молекул газов на электрические заряженные частицы- ионы. В сфере рассеивания 800-1300 км от поверхности земли частицы воздуха могут отрываться от атмосферы и рассеиваться в мировое пространство.

По своему химическому составу атмосферный воздух представляет собой смесь газов. Различают постоянные, переменные и случайные составные части воздуха.

По постоянным компонентам состав воздуха выражается следующими цифрами:

Установлено, что состав воздуха в тропосфере, стратосфере и части ионосферы по постоянным компонентам одинаков по своей высоте и над любой точкой земной поверхности.

К переменным составляющим относятся углекислый газ и водяной пар. Их содержание в воздухе может изменяться. Так, содержание СО₂ изменяется в пределах одной сотой процента в ту и другую сторону от средней величины 0,03%об. Ежедневно на планете сжигается несколько миллионов тонн топлива, и это неизбежно повышает среднее содержание СО₂ в атмосферном воздухе. Установлено, что концентрация СО₂ в воздухе увеличивается за год примерно на 5*10^-7%об. Этот прирост возрастает с развитием промышленности и может оказать заметное влияние на тепловой баланс планеты.

Содержание водяного пара в воздухе зависит от метеорологических условий в данный момент (температуры, барометрического давления, скорости и направления ветра) и наличия источников испарения воды и поэтому колеблется в довольно больших пределах; от малых долей до 4% вес. При образовании облаков и туманов происходит конденсация водяных паров.

В составе воздуха имеются случайные составные части, содержание которых зависит от источника их выделения, количества выхода в атмосферу, метеорологических условий и от плотности рассматриваемых примесей. Случайными примесями к воздуху являются:

· различные газы, которые могут образовываться в результате жизнедеятельности организмов, разложения органических веществ, пожаров, деятельности вулканов или иных выбросов природных (подземных) газов в атмосферу, а также в итоге промышленной деятельности человека;

· пары или капельки жидкостей, происхождение которых относят главным образом за счет загрязнения воздуха промышленными процессами;

· твердые составные примеси - пыль, дым и прочие, образующиеся как при распылении горных пород и почвы у поверхности земли, так и при производственной деятельности людей;

· микроорганизмы и их споры, пыльца растений, составляющие биологический мир атмосферы.

Среди примесей воздуха особое место занимают такие, которые появляются в результате производственной деятельности людей. Подразделяют производственные загрязнения воздуха по их происхождению на следующие группы.

Хвостовые газы, получающиеся в конечной стадии производственного процесса. Сюда относятся дымовые газы от сжигания топлива или газа, образующиеся при различных химических процессах, и т.д. Обычно хвостовые газы выбрасываются через заводские трубы на различную высоту над поверхностью земли. Эти выбросы могут и должны подвергаться очистке.

Абгазы образуются на промежуточных стадиях производства. Их выбрасывают на небольшой высоте почти у поверхности земли. Абгазы чаще всего представляют собой вредные вещества. Их обеззараживание необходимо и возможно.

Газы аспирационных систем, или местной вентиляции. Это воздух из вентиляционных укрытий (шкафов, зонтов, кожухов), устанавливаемых над работающими машинами (дробилками, мельницами, грохотами). Концентрация загрязнений в таких газах обычно высока, Их надо подвергать очистке.

Вентиляционный воздух из производственных помещений, то есть загрязненный примесями из-за неплотностей аппаратуры, несовершенства производственных процессов и др. Очистка такого воздуха весьма затруднительна из-за больших его объемов и обходится дорого.

Аэрационный воздух, поступающий из производственных помещений через окна, двери, аэрационный фонари. Очистку такого воздуха организовать почти невозможно.

Различные неорганические выбросы,например, загрязнения, возникающие при наружных работах с возможным распылением продукции, сырья или отходов производства, испарение вредных газов и паров из сточных вод, открытых канав и т.д.

В перечисленных группах многие из загрязнений являются ценными материалами, теряющимися безвозвратно, если их не улавливать и не возвращать в производство. Сюда относятся летучие растворители, распыленные материалы. Сернистый газ и некоторые другие вещества. Рационально в таких случаях сооружать установки для улавливания этих ценных теряющихся веществ. Такие установки очень быстро окупаются.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: