Что такое атмосфера?

Атмосфера (от греч. atmoc - пар и сфера - шар) - газовая (воздушная) оболочка Земли, вращающаяся вместе с ней. Жизнь на Земле возможна, пока существует атмосфера. Все живые организмы используют воздух атмосферы для дыхания, атмосфера защищает от вредного воздействия космических лучей и губительной для живых организмов температуры, холодного «дыхания» космоса.

Атмосферный воздух - это смесь газов, из которых состоит атмосфера Земли. Воздух не имеет запаха, прозрачен, его плотность 1,2928 г/л, растворимость в воде 29,18 см~/л, в жидком состоянии приобретает голубоватую окраску. Жизнь людей невозможна без воздуха, без воды и пищи, но если без пищи человек может прожить несколько недель, без воды - несколько дней, то смерть от удушья наступает через 4 - 5 мин.

Основными составными частями атмосферы являются: азот, кислород, аргон и углекислый газ. Кроме аргона в малых концентрациях содержатся другие инертные газы. В атмосферном воздухе всегда присутствуют пары воды (примерно 3 - 4%) и твердые частицы - пыль.

Снежный покров обладает рядом свойств, делающих его удобным индикатором загрязнения не только самих атмосферных осадков, а также последующего загрязнения вод и почв. Изучение частиц, содержащихся в нем, дает возможность измерить поток вещества из атмосферы и изучить состав осаждающегося материала и, таким образом, оценить степень загрязнения атмосферы.

Основными составными частями твердого вещества в снеге являются:

• минеральные частицы;
• биогенные частицы (волокна, пыльца, микроорганизмы);
• антропогенные частицы (пепел, сажа).

Частицы минерального происхождения — это частицы минералов и горных пород. Микроскопические песчинки попадают в атмосферу путем сальтации — процесса, при котором крупные частицы скачкообразно перемещаются вдоль поверхности земли. Но в какой-то момент они отрываются и становятся взвешенными частицами. Такие частицы не долго пребывают во взвешенном состоянии, так как они обладают большой массой и сильно притягиваются к земле.

Частицы биогенного происхождения — это споры, растительные волокна, микроорганизмы и т. д. Ветер переносит пыльцу, способствуя оплодотворению растений, переносит цисты из мест с неблагоприятными для существования и развития условиями в места с благоприятными.

Частицы антропогенного происхождения — это частицы продуктов промышленности и жизнедеятельности человека. Основным источником таких частиц являются большие предприятия и крупные города. Этими частицами являются мельчайшие кусочки пепла, выбрасываемые с выхлопными газами автомобилей или с дымом предприятий, а также сажа.

Количество выпадающих из атмосферы твердых частиц определенно связано с уровнем концентрации пыли в атмосфере. Несмотря на систематическое загрязнение воздушной среды, все же сохраняется относительное постоянство состава и чистоты воздуха. Это происходит благодаря самоочищению атмосферы.

Дождь и снег промывают атмосферу, удаляя из нее пыль и растворимые в воде вещества. Растения поглощают углекислый газ и выделяют кислород, который окисляет органические примеси. Ультрафиолетовые лучи солнца убивают микроорганизмы. Однако размах хозяйственной деятельности человека достиг таких размеров, что естественных сил самоочищения стало недостаточно для поддержания чистоты атмосферы.

Частицы вулканогенного происхождения выделяются в больших количествах при извержении вулканов. Такие частицы имеют сравнительно большую массу, но так как при извержении приобретают колоссальный запас энергии, то не только не падают первое время на землю под действием силы тяжести, но и распространяются на огромные расстояния.

Соотношение вкладов каждого типа частиц зависит от многих факторов (расстояние от источников, погодные условия и т. д.).

Как же образуются снежинки? Первоначально вокруг ядер кристаллизации (мельчайших частичек -пыли) возникают зародышевые ледяные кристаллы. Перемещаясь вверх-вниз, они попадают в слой воздуха с переохлажденными капельками воды. Здесь будущая снежинка начинает интенсивно увеличиваться в размерах. Так, из первоначально шестигранной пластинки вырастает шестилучевая звездочка. Сталкиваясь на своем пути с переохлажденными мелкими капельками, снежинка упрощается по форме. Если столкнется с крупной каплей, может превратиться в градинку.

Рязань — крупный город, являющийся одним из промышленных центров центральной России, в котором сконцентрировано большое количество промышленных предприятий, автотранспорта, ж\д транспорта, негативно воздействующих на воздушный бассейн центральной России .

Повышение концентрации вредных веществ в атмосфере города чаще всего связано с сочетанием давления и слабого ветра. Для оценки загрязнения атмосферы используют критерии качества — предельно допустимые концентрации (ПДК).

Ознакомление с литературными источниками, посвященными исследованию твердых частиц, содержащихся в снеге, привело к следующим выводам:

Снежный покров, обладая свойством накопления загрязняющих веществ, вымываемых снегом из атмосферы, а также выпадающих на его поверхность, используется в качестве планшета-индикатора загрязнения подстилающей поверхности. .

В районах действия техногенных источников загрязненный снежный покров позволяет получать информацию о степени загрязнения снежного покрова вблизи промышленных центров.

В период снегостава, когда снежный покров становится сплошным, вероятность поступления частиц почвы на поверхности снега уменьшена и его химический состав зависит главным образом от загрязнения атмосферы.

Накопление загрязняющих веществ в снежном покрове зависит также от климатических условий на данный период, свойств подстилающей поверхности, почв, горных пород, рельефа, растительности, локальных техногенных источников. Накопленные в снежной толще загрязняющих веществ в период таяния увеличивают концентрации загрязняющих веществ в весеннем стоке. При таянии они попадают в дождевую канализацию, водоемы и могут быть причиной загрязнения питьевых вод.

Известно, что концентрация загрязняющих веществ в атмосфере, поступающая от источников, резко убывает с увеличением расстояния от источника. Аналогичная картина содержания и изменения загрязняющих веществ наблюдается в снежном покрове. Изучение частиц, содержащихся в снеге, дает возможность оценить степень загрязнения атмосферы.