Атмосфералы ауа газдарыны геохимиялы айналымы.

Азот

Азот N₂млшері аммиакты-сутекті атмосфераны молекулалы оттегімен О₂ышылдануы нтижесінде кбейді, ал оттегі 3 млрд жыл брын басталан фотосинтез процесі нтижесінде пайда болды. Сондай-а азот N₂ атмосферада нитраттарды денитрификациясы жне баса да азо тзуші осылыстар арылы пайда болды.

Азот N₂ реакцияа тек кей жадайларда ана тседі (мысалы, найзаай разряды кезінде). Молекулярлы азотты озонмен электрленген зарядтарда ышылдануын азотты тыайтыштарды ндірісте дайындау кезінде аз млшерде олданады.

Оттегі

Атмосфераны рамы оттегіні бліп, кмірышыл газды жтып алатын фотосинтез процесі нтижесінде Жерде тірі организмдерді пайда болуына байланысты тез згере бастады. Бастапы кезде оттегі осылыстарды алпына келу реакцияларына — аммиакты, кмірсутегіні,мхиттарда болатын темірді жне т.б. жмсалды. Осы кезе біткен со атмосферадаы оттегіні млшері тез кбее бастады. Біртіндеп ышылдану асиеті бар азіргі атмосфера пайда болды. Бл атмосферада, биосферада жне литосферада жретін кптеген реакцияларды згерісіне келіп сотырып, Оттегілі катастрофа деген атаа ие болды.

Кміртегі

Табиаттта кміртек бірнеше трде кездеседі:

- мантияда, юрада, атмосфера мен гидросферада метан немесе баса кмірсутектер трінде айта алыпа келген трінде;

- юра мен мантияда графит, алмас жне карбид трінде бейтарап трінде;

- мантия силикатында, юрада, атмосфера мен гидросферада кмірышыл газ, карбонаттар немесе оспалар трінде ышыл кйінде.

Атмосферада кміртек кмір ышыл газ(СО₂), улы газ (СО), метан (СН₄) немесе баса да кмірсутектерді рамында кездеседі. азіргі уаытта СО₂ млшері – 0,04 % ( индустриалды кеземен салыстыранда 31 %-а кбейген), метан – 1,7 ppm (149 %-а скен), оны млшері СО₂-мен салыстыранда екі есе аз; СО млшері – 0,1 ppm. Метан жне кмірышыл газ тманды эффект туызады, ал улы газ ондай сер етпейді.

Атмосфералы газдар шін атмосферадаы газдарды мір сру уаыты анытамасы олданылады, бл атмосферадаы газдарды млшеріне дл сондай млшерде газ осылатын уаыт. Метанны мір сру уаыты 10-14 жыла бааланады, ал кмірышыл газдікі-3-5 жыл.

Метан атмосфераа сімдік алдытарыны аэробты ыдырауы кезінде осылады. Метанны атмосфераа осылатын негізгі кзіне батпатар мен трофикалы ормандар жатады.

азіргі кезде атмосферада оттегі кп, сондытан метан онда жылдам ышылданады. Осылайша азіргі уаытта СО₂ айналымы басымды танытуда. Атмосфераны кмір ышыл газы гидросфераны жоары абаты шін кміртек кзі болып табылады.

Мхиттар кміртегіні негізгі резервуары болып табылады. Оларды жалпы млшері атмосферадаы млшерімен салыстыранда 100 есе кп. Мхит жоары абаты арылы атмосферамен кмір ышыл газды айырбастай алады жне Жерді шгінді жыныстарымен карбонаттарды шгуі жне еруі арылы кмір ышыл газды айырбастай алады. Мхитта еріген кміртек негізгі 3 трде кездеседі:

-органикалы емес кміртек;

- еріген СО₂;

- мхиттардаы организмдерде кездесетін органикалы кміртек.

Жер ойнауындаы кміртек млшері – 0,27 %. Адамзатты индустриялы кезеі басталаннан бері бл резервуардан кміртекті пайдалан бастады жне оларды атмосфераа шыуына ммкіндік берді.Академик Вернадский бл процесті эрозия немесе вулкана сас уатты геологиялы процеске тееген.

Кесте 3- ртрлі геологиялы резервуарлардаы кміртектерді салыстырмалы млшері ( 1750-а дейін).

Индустриялы кезеге дейінгі ртрлі геологиялы резервуарлардаы кміртектерді салыстырмалы млшері ( 1750-а дейін).
Резервуар	Кміртектер млшері С
Атмосфера
Мхит	(3,71—3,9)×10⁴
Су беті, органикалы емес кміртек	700—900
Тере сулар, органикалы емес кміртек	35 600—38 000
Мхиттарды барлы биологиялы кміртектері	685—700
Тщы су биотасы	1—3
рлы биотасы жне топыра	2000—2300
сімдіктер	500—600
Топыра	1500—1700
Мхит суымен кміртекпен айырбастауа бейім теіз шгінділері
Органикалы емес, бастысы карбонаттты шгінділер
Органикалы шгінділер
Жер ойнауы	(7,78—9,0)×10⁷
Шгінді карбонаттар	6,53×10⁷
Органикалы кміртек	1,25×10⁷
Мантияда	3,24×10⁸
Ресурстар жне азба жанар-жаар май резервуарлары	(7,78—9,0)×10⁷
Мнайда	636—842
Табии газда	483—564
Кмірде	(3,10—4,27)×10³

Кміртек циклын талдауды ртрлі жер ойнауындаы резервуарларда жинаталан кміртектер млшерін баалаудан бастаан жн. Сондытанда пайдалы азбалар німдерін жандыру арылу атмосфераа кп млшерде латырылыстар басталан индустриялы кезе басталана дейінгі кезеді, яни 1850 жылы жйені арастырамыз. Атмосферада мхит пен жер ойнауына араанда кміртекті млшері аз, алайда атмосфераны кмір ышыл газы те рекетті, ол жер биосферасы шін рылыс материалы болып табылады.

Кмірышыл газы

Жер атмосферасындаы кмір ышыл газды млшері 2011 жыл бойынша 392 ppm немесе 0,0392 %. Биосферадаы кмір ышыл газды ролі сімдіктерде болатын фотосинтез процесіне атысуы. Дымылды газ болып саналатын ауадаы кміртек ышылы планетамызды оршаан ортамен жылу алмасуына сер етеді, планетамызды климатыны алыптасуына атысады.

Пайдалы азбаларды жау нтижеснде атмосферада соы газды млшері азіргі кезде кбейіп келеді. Кміртек ышылыны концентрациясына антропогенді сер ету XIX асырды ортасынан бастап белгілі болды. Осы уаыттан бастап оны су арыны 2000-шы жыла дейін 2,20±ppm/жыл жылдамдыпен немесе жылына 1,7 %-а сті.

Кмір ышыл газ СО₂ жер атмосферасыны маызды компоненті болып табылады, йткені ол ртрлі зындытардаы толындарды ою ошыл сулесін жтып алады немесе кері айтарады. Дымылды эффектісінен баса кмір ышыл газ ауамен салыстыранда ауыр газ болып саналады. Оны салыстырмалы молярлы салмаы 28,98 г/мольге, ал молярлы салмаы – 44,01 г/мольге те. Сондытанда оны млшеріні суі ауаны тыыздыыны артуына келіп сотырады, сйкесінше, биіктікке байланысты оны ысымыны згеріне келеді. Мндай згеріс жер бетінде орташа температураны жоарылауына себепші болады.

СО₂-ны негізгі кздері табии болып келеді. лген сімдіктер жне ааштарды шіруі нтижесінде жыл сайын 220 млрд тоннаа жуы кмір ышыл газы атмосфераа блінеді, жер мхиттары – 330 млрд. Вулкандар жылына орташа 130-230 млн тонна бледі, бл антропогенді эмиссияны 1 %-ынан да тмен млшерді райды.деттегі жадайда бл табии кздер физикалы жне биологиялы процестермен те жреді, яни кмір ышыл газды бір блігі мхиттарда ериді, бір блігі фотосинтез процесіне атады. 2000-ші жылды ортасына арай оны бліну млшері биосфераны жтуына араанда 17 млрд тонна артан. Осыны салдарынан кмір ышыл газды балансы бзылды, азірге кезде оны жалпы млшеріні тек 57 % шамасында ана мхиттар мен сімдіктер олданады.

2008 жылы мнайды, газды жне кмірді жау нтижесінде кміртекті атмосфераа шыарылу млшері – 8,67 млрд тоннаны (31,8 млрд тонна СО₂) раан (график 1). Осылайша, 2011 жыл бойынша СО₂-ні жалпы антропогендік латырылысы оны табии млшерінен артуы 8%-дан арты емес, оны концентрациясыны суі антропогенді латырылыстарды суінен емес, уаыта байланысты латырылыстарды дегейіні артуына байланысты болып отыр.

График 1 – Атмосфераа латырылатын латырылыстар млшері

Озонны маызы.

Озон абатын жер бетіндегі атмосфералы ысыма сай ысыммен алып арайтын болса, онда оны алыдыы 3 мм шамасында болады. Сондытан да осы те жа, жердегі тршілік шін ерекше орын алатын озон абатын сатауа аса кіл блген жн.

Озонны екінші асиеті - те трасыз. Ол тез бзылып жоалып кетеді. Секунд сайын 100 тонна озон абаты пайда болып, соншасы жоалып кетіп жатады. Ауада озон бір жылдан арты саталмайды. Озон абаты кнні ультраклгін сулесіні серімен ауадаы оттегі мен азот остотыы жне баса да газдарды осылуы нтижесінде пайда болады. Стросферада ауа тменнен жоарыа арай жылжитын боландытан озон абатын 25-50 км биіктікке дейін табуа болады, алайда алыдау тараан абаты 25-30 км аралыында.

Озон абаты зындыы 200-300 нанометр шамасындаы ультраклгін тстес кн сулесін толытай стап, жер бетіне жібермейді. Соны нтижесінде 30-60 км биіктіктегі ауа 30⁰С-а дейін жылынса, одан тменгі абаттарда те салын – 60-70⁰С шамасында болады.

Озонны тез бзылып, жоалуына адамдар кінлі. Халышаруашылы салаларында трлі аэрозолдарды шашуа, бояуларды сйылтуа, сырды жылтыр трін кетіруге олданылатын хлорфторметандар атмосфераа зиянсыз газ ретінде осылады да 30 км биіктікке ктерілген со кнні ультраклгін тстес сулесіні серімен хлора, фтора блініп, кейін осы екеуіні септігінен озон абаты бзылады.

Атмосферада атом бомбаларын сынау, арыша ракетамен жерсеріктерін шыру, жоары биіктікке шатын шатар да озон абатына з зиянын тигізеді.

Соы 10-12 жылда озон абатыны бзылу арыныны кшеюіне байланысты 1985 жылы наурыз айында 37 мемлекет жне Еуропалы экономикалы ода озон абатын орау жнінде халыаралы Вена конвенциясына ол ойды. Онда озон абатын немі баылау, зиянды заттарды тізімін бекіту, хлорфторметан алдытарын атмосфераа шыармау туралы келісті.

Озон абатыны бзылуы Дниежзілiк метеорологиялы йымны деректерi бойынша соы 25 жылда озон абатыны бзылуы 10% райды. азастандаы бес станцияда 1973 жылдан берi жргізілген озонны жалпы рамын баылау мліметі бойынша азастанны стiнде озон абатыны алыдыы 5-7%-а ысаран.

Ші таырып.