Название: Основы биогеохимии - Добровольский В.В.

Жанр: Химия

Рейтинг:

Просмотров: 1645

3.1. Биогеохимическая эволюция состава

атмосферы и жизнедеятельности

организмов в массообмене газов

История формирования атмосферы служит ярким примером воздействия живого вещества на окружающую среду. Факты, полученные в последние годы, свидетельствуют, что состав современной газовой оболочки Земли является итогом длительного процесса, в котором ведущее значение имела геохимическая деятельность живых организмов.

Масса атмосферы составляет около 5,2×1015 т (Войткевич Г. В., 1986). Основная часть газового вещества (80 %) заключена в тропосфере, верхняя граница которой расположена на высоте около 17 км на экваторе, к полюсам она снижается до 8 — 10 км. Верхняя граница тропосферы — тропопауза — намечает область сильного снижения температуры и отсутствия скопления паров воды. Тропосфера является областью активного взаимодействия с океаном и сущей, в ней сосредоточена основная масса паров воды и мелких твердых частиц, переносимых воздушными массами. В тропосфере происходят фотохимические реакции, имеющие важное значение для биосферы.

Выше тропопаузы, в стратосфере и мезосфере, нарастает разреженность газов, сложно меняются термические условия. На высоте 25 — 30 км под воздействием солнечной радиации происходит Фотодиссоциация молекул кислородаи образуется озон. Молекулы озона сильно рассеяны. Если бы они находились в условиях, обычных для поверхности Земли, под давлением 1 атм (101 325 Па), то мощность озонового слоя была бы менее 1 см. Очень разреженный слой озона поглощает 97 % ультрафиолетовой части солнечной радиации. Без этого экрана существование жизни на поверхности суши было бы невозможно.

На удалении от 80 до 800 км от поверхности Земли располагается ионосфера — область сильно разреженного, ионизированного газа. Самая наружная часть газовой оболочки — экзосфера — простирается до 1800 км. Из этой сферы происходит диссипация — потеря Землей наиболее легких атомов водорода и гелия.

Состав газовой оболочки Земли, как и состав Океана, в значительной мере обусловлен деятельностью живых организмов и поддерживается системой биогеохимических циклов. В настоящее время газовое вещество атмосферы на 99,9 % состоит из азота, кислорода и аргона (табл. 3.1). Среди компонентов, содержащихся в малых количествах, можно выделить пары воды, инертные газы и соединения, обусловленные биологическими процессами и фотохимическими реакциями.

Таблица 3.1

Химический состав атмосферы (по Г. В. Войткевичу, 1986)