Материал: Ответы на КР№1 экология атмосфера

29. Нарисуйте и объясните вид зависимости температуры атмосферы от высоты над уровнем моря.

Воздух нагревается солнцем и поверхностью земли. Нагревшись, он поднимается и расширяется, теряя при этом тепло. Так что с повышением высоты температура воздуха снижается.

И наоборот, снижаясь, воздух становится более плотным, сжимается, и от этого нагревается. При снижении на 100 м температура падает на 1 градус. В среднем высота начинающейся стратосферы 11 км. Поэтому все температурные измерения в атмосфере, проводимые когда - либо учеными, связаны с отметкой менее 11 км.

30. Что такое озоновый слой планеты, какие “дыры” в нем могут образоваться?

Озо́новый слой — часть стратосферы на высоте от 20 до 25 км, защищающий Землю от УФ-излучений. Озо́новая дыра́— это локальное падение концентрации озона в озоновом слое Земли. Причины - попадание в верхние слои стратосферы озоноразрушающих веществ, использующихся в промышленности, запуск ракет, вырубка лесов и много других факторов. В основном это молекулы хлора и брома.

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

Озоновый слой (озоносфера) – это область атмосферы Земли, в которой происходит активное образование озона. Озоносфера начинается на уровне 10-12 км от поверхности Земли и простирается до высот 50-55 км, но больше всего озона содержится

на высоте около 25 км. Озоносфера охватывает всю планету, но распределение озонового слоя над поверхностью Земли неравномерно. Образование большей части озона происходит над экватором, а в сторону полюсов О3 переносится воздушными течениями. Но если взглянуть на карту распределения озонового слоя по широтам Земли, мы увидим, что как раз над экваториальными широтами содержание озона в атмосфере минимально. олщина озонового слоя (концентрация озона в атмосфере) растет по направлению к полюсам.

Количество озона относительно велико в северных полярных широтах, далее убывает к югу, сравнительно мало в области между 35 с.ш. и 35 ю.ш., затем нарастает, и вторичный максимум приходится на 50 — 60 ю.ш. Над Антарктидой намечается новый «провал». Максимум содержания озона в атмосфере приходится на конец зимы и весну, а минимум

– на осень и начало зимы. Но с продвижением к северу и югу наступление максимума отодвигается на более поздние месяцы.

32.Какой газ вносит основной вклад в парниковый эффект, почему?. Какие газы учитываются при оценке влияния на парниковый эффект?

Водяной пар самый большой по содержанию в атмосфере парниковый газ. Воздействие углекислого газа удваивается, температура повышается, увеличивается испарение воды. Это приводит к образованию большего количества облаков и как следствие, к задержке проникновения солнечных лучей на планету. Также учитываются CO2, СН4, О3, оксиды азота, фреоны.

33.Что является основным окислителем в тропосфере?

Свободные радикалы, пироксид водорода и озон

34.С чем связана опасность окисления метана и других углеводородов в тропосфере?

Образование озона в большом количестве. СH4+8O2=CO2+2H2O+4O3

35.Оцените масштабы антропогенных и природных поступлений соединений серы и азота в атмосферу.

Все топливо содержит примеси. Один из нихсера.В сырой нефти 0,1-5,5 % серы, уголь- 0,2 – 7%. Сжигание топлива дает 80-90% антропогенного сернистого газа, из них около 70% сжигание угля. 10-20% выплавка цветных металлов и производство серной кислоты. Природные источники загрязнения атмосферы соединениями серы: вулканическая деятельность, поверхность океанов. Наиболее важными источниками этих газов являются болота, зоны приливов и отливов у береговой линии морей, устья рек и некоторые почвы, содержащие большое количество органических веществ. Поверхность моря также может содержать значительные количества сероводорода.

Ежегодно в результате деятельности человека в атмосферу попадает 60-70 миллионов тонн серы в виде двуокиси серы. Сравнение естественных и антропогенных выбросов соединений серы показывает, что человек загрязняет атмосферу газообразными соединениями серы в 3-4 раза больше, чем это происходит в природе.

36. В каком виде соединения серы и азота возвращаются из атмосферы?

(??? )Окись азота под действием окислителей (например, озона) или различных свободных радикалов преобразуется в двуокись азота:

NO+HO2=NO2+HO NO+O3=NO2+O2

37.Какие изменения в составе атмосферных осадков связаны с присутствие соединений серы и азота?

Кислотные дожди – группа подкисленных атмосферных осадков (снегопад, роса, ливень, туман) с pH меньше 5,6.

38.Какие пути стока примесей из атмосферы Вы знаете?

Вымывание примеси может происходить за счёт поглощения её каплями тумана или частицами осадков. Загрязняющие соединения могут растворяться в облачных каплях в процессе образования облаков (облачное вымывание). Процесс подоблачного вымывания, при котором дождевые капли, пролетая, «захватывают» загрязняющие вещества и переносят их на подстилающую поверхность.

39. Приведите химические уравнения, описывающие нарушения нулевого цикла озона.

40. Что такое окна прозрачности в атмосфере и кто их может закрыть.

Окно прозрачности атмосферы - часота или длина (диапазон частот или длин) волны, при которой наблюдается минимальное рассеивание, поглощение света. Закрыть их можно парниковыми газами.

41. Какие суперэкотоксиканты Вы знаете?

Диоксины и дибензофураны, полихлорированные и полибромированные бифенилы, бензантрацены, нитрозамины, нафтиламины и другие органические вещества. Кроме того, к разряду суперэкотоксикантов часто относят радионуклиды, некоторые тяжелые металлы (ртуть, кадмий) и металлоиды (мышьяк, селен), хлор- и фосфорорганические пестициды

42.В чем особенность оценки эффективности очистки газов от аэрозолей?

Микрочастицы и макрочастицы. Удаление позволяет убрать только макрочастицы, так как они имеют сравнительно большие размеры, однако концентрация микрочастиц очень велика.

43.Какие пути классификации аэрозолей Вы знаете?

По агрегатному состоянию (туманы и дымы, пыль); по дисперсности; по происхождению ; по токсичности; по хим.происхождению (органич, неорганич); также различают биологические и радиоактивные.

45.Какие способы выражения концентрации аэрозолей Вы знаете?

Об%, ppm, ppb, см-3 ,Мг\м3

46.Почему вырубку лесов относят к одной из причин увеличения концентрации СО2 в атмосфере?

Деревьяосновной источник кислорода. Они поглащают CO2 в процессе фотосинтеза=> меньше деревьевбольше CO2

47.Какие источники поступления метана в атмосферу Вы знаете?

Бактериальный метан образуется в донных отложениях болот и других водоемов, в результате процессов пищеварения в желудках насекомых и животных (преимущественно жвачных). Термогенный метан возникает в осадочных породах при их погружении на глубины 3--10 км, где осадочные породы подвергаются химической трансформации в условиях высоких температур и давлений. Метан, возникший в результате химических реакций неорганических соединений, называется абиогенным. Он образуется обычно на больших глубинах в мантии земли.

48.Как и почему меняется состав воздуха в термосфере, по сравнению с приземным слоем воздуха.

Под действием солнечной радиации и космического излучения происходит ионизация воздуха («полярные сияния») — основные области ионосферы лежат внутри термосферы. На высотах свыше 300 км преобладает атомарный кислород.

49.Оказывают ли вулканы влияние на состояние озонового слоя и температуру? Почему?

При вулканических извержениях в стратосфере образуется долгоживущий сернокислотный аэрозоль, на поверхности которого стратосферный озон разрушается в гетерогенных реакциях. В результате вулканической деятельности и с поверхности океанов в атмосферу поступает природных фреонов на несколько порядков больше, чем техногенных.

50.Где в помещении можно ожидать повышенных концентраций примесей в воздухе и почему?

На кухне рядом с плитой. Это связано с использованием газовых плит. CO2 является продуктом горения метана( бытового газа).

Типовые задачи

1.Сколько молекул формальдегида (СН2О) присутствует в каждом кубическом сантиметре воздуха при нормальных условиях, если его концентрация достигает значения предельно допустимой максимально разовой концентрации. ПДКм.р. =

0,035мг/м3.

Решение:

1)С=С’/(М*103)=0,035/(30 * 103)= 1,17 * 10-6 (моль/м3).

2)N= C*10-6*Nавогадро=1,17 * 10-6 * 10-6 * 6,02 * 1023=7 * 1011(см-3).

2. Будет ли, и, если да, то во сколько раз превышена максимальная разовая концентрация для уксусной кислоты равная 0,2 мг/м3, если на складе произошла авария и установилось динамическое равновесие между парами и жидкой уксусной кислотой и ее концентрация равна 0,001 об.%. Давление 1,1 атм, температура 200 С.

Решение:

1)С=Рi/RT=(0,001 * 1,1 * 101)/(100 * 8,12 * 293)=0,47 * 10-6 (моль/л) 2)С’=С*М*103*103=0,47 * 10-6 * 60 * 103 * 103=28,2 мг/м3

3)a=C’/ПДК=28,2/0,2= 141 раз