Atmosfera kimyosi O’rganilish tarixi Atmosfera tarkibi

Atmosfera kimyosi Er atmosferasi va boshqa sayyoralar kimyosini o'rganishni o'z ichiga oladi. Atmosfera fanining bir tarmog'idir va atrof-muhit kimyosi, meteorologiya, fizika, kompyuter modellashtirish, okeanografiya, geologiya, vulkanologiya va boshqa fanlarga asoslanib, ko'p tarmoqli tadqiqot sohasi hisoblanadi. Bundan tashqari, u tobora ko'proq iqlimshunoslik nomi bilan bog'liq bo'lgan sohaga bog'liq.
Er atmosferasi taxminan 78 foiz azot, 21 foiz kislorod va oz miqdordagi suv bug'i, karbonat angidrid, argon va boshqa gazlardan iborat. Odatda bu gazlar aralashmasi deb ataladi havo, turli xil yo'llar bilan Erdagi hayotni himoya qiladi va qo'llab-quvvatlaydi. U nafas olish uchun kislorod, fotosintez uchun karbonat angidrid va tuproqdagi namlikni to'ldiradigan yog'ingarchilik uchun suv bug'ini beradi. Bundan tashqari, karbonat angidrid va suv bug'lari Yerni hayotni saqlab qolish uchun etarlicha iliq tutadigan "issiqxona gazlari" rolini o'ynaydi. Azot "azotni biriktiruvchi" bakteriyalar tomonidan o'simliklarning o'sishi uchun foydali bo'lgan birikmalar hosil qilish uchun ishlatiladi. Suv bug'lari tirik to'qimalarni qurib ketishiga yo'l qo'ymaydi. Stratosferadagi ozon tirik to'qimalarga zarar etkazadigan ultrabinafsha quyosh nurlarini oladi. Bundan tashqari, atmosferaning yuqori qatlamlari Yerni meteoritlar va quyosh shamolidagi zaryadlangan zarralar tomonidan bombardimon qilishdan himoya qiladi.
Atmosfera tarkibi bilan bog'liq kimyoviy va transport jarayonlarining sxemasi.
Er atmosferasining tarkibi inson faoliyati, masalan yoqilg'i yoqish va sanoat ishlab chiqarishi bilan o'zgartirildi va bu o'zgarishlar inson salomatligi, ekinlar va ekotizim uchun zararli. Atmosfera kimyosini tadqiq qilish bilan bog'liq muammolarga misollar orasida kislotali yomg'ir, fotokimyoviy smog va global isish kiradi. Atmosfera kimyosi sohasidagi tadqiqotchilar ushbu muammolarning sabablarini tushunishga va echimini izlashga harakat qilmoqdalar. Ular atrof-muhit bilan bog'liq davlat siyosatini xabardor qilish va baholashga yordam beradi. Atmosfera sayyoramizning gazsimon qobig’i hisoblanib, Yer yuzasi xar hil gazlar aralashmasi va suv bug’lari, changlardan tashkil topgan. Hozirgi yerning atmosfera qobig’i keyin paydo bo’lgan albatta, Atmosfera erning geologik tarixida yer qobig’ining tarkibiy qismlari bilan tirik organizmlar faoliyati o’rtasidagi geokimyoviy jarayonlar oqibatida litosferadan ajralib chiqqan gazsimon moddalardan tarkib topgan.Atmosferadagi gazlar tarkibi ancha turg’un: unda azot 78,08%, kislorod 20,95%, argon 0,93%, karbonat angidrid 0,032%. Boshqa gazlar (neon, geliy, metan, ksenon, radon va boshqalar) tahminan 0,01% ni tashkil etadi. Ana shu tarkibning buzilishi, karbonat angidrid miqdorini ortishi va kislorod miqdorini kamayishi natijasida tirik organizmlar zarar ko’radi, ularning nafas olishi qiyinlashadi va boshqa fiziologik jarayonlarning buzilishiga olib keladi.Tabiat uchun atmosfera havosining ahamiyati juda katta. Atmosfera havosi nafas olish uchun kislorod, fotosintez uchun karbonat angidrid manbai hisoblanib, sayyorada suv bug’larini tashuvchi hisoblanib, tirik organizmlarni kosmik nurlanishdan saqlab turadi. Havo iqlimni idora etadi, havo uchib yuruvchi organizmlar uchun muhit bo’lib, tuproq unumdorligiga ta’sir yetadi, bir qancha kimyoviy jarayonlar ro’y berishiga imkon beradi.Havo kishilarga kimyoviy xom ashyo beradi. Undan energiya manbai sifatida foydalaniladi.Havo kislorodni yonish jarayoniga sabab bo’ladi.Yer sharida kislorodsiz hayot bo’lishi mumkin emas. Kislorod quruqlikdagi o’simliklarning hayot faoliyati mahsulidir, o’simliklar fotosintez paytida suvni va karbonat angidridni yutib parchalab, atmosferaga erkin kislorod ajratib chiqaradi. Boshqa barcha tirik mavjudotlar kislorodni o’zlashtiradi xolos.Karbonat angidrid tirik organizmlarning nafas olishi, yoqilg’i yoqilishi, organik moddalarning chirishi va parchalanishi oqibatida atmosferaga tarqaladi.
Atmosferadagi azot muhim biologik ahamiyatga ega. U azot to’plovchi bakteriyalar va ko’kyashil suv o’tlari uchun ozuqa manbaidir. U boshqa o’simliklar tomonidan o’zlashtiriladi. Fiziologik nuqtai nazardan esa atmosfera bosimini ushlab turib hayot jarayonlarini amalga oshishiga imkon beradi.
Atmosfera havosining tabiiy va sun’iy ifloslanishlari ajratiladi.
Tabiiy ifloslanish. Atmosferada doimo ma’lum miqdorda changlar uchraydi. Ular tabiatdagi hodisalar natijasida hosil bo’ladi. CHanglarning uch turi ajratiladi: mineral, organik, kosmik. Mineral changlar tog’ jinslarining emirilishi, vulqonlar otilishi, o’rmon yong’inlari, dengizlar yuzasidan suvlarning bug’lanishi kabilar natijasida kelib chiqadi. Organik changlar havo qatlamidagi aeroplanktonlar shuningdek, o’simlik va hayvonlarning qoldiqlar va parchalanish mahsulotlaridir. Kosmik changlar metioritlarning atmosfera qatlamidan o’tayotganda yongan qoldiqlari hisoblanadi. Sun’iy ifloslanish. Atmosfera havosini asosan ifloslantiruvchi manbalar bugungi kunda tobora rivojlanib borayotgan insonning sanoat ishlab chiqarishidagi va avtotransportlarning rivojlanishidir. Havoga ko’p miqdorda karbon kislota, uglevodorodlarning oksidlari, sulfid angidrid va boshqa moddalar chiqarilib, ular tabiiy muhitga va odamlarga juda katta zarar yetkazmoqda. Bu holat ayniqsa yirik shaharlarda ko’zga tashlanadi. Atmosfera havosini ifloslanishi muammosi barcha insoniyatni tashvishlantirmoqda.
Insonning hayot faoliyati uchun eng muhim mahsulot havo hisoblanadi. Odam ovqatsiz 5 hafta, suvsiz 5 kun, havosiz 5 daqiqa yashashi mumkin. Insonlar normal yashashlari uchun nafaqat havo, balki uning tozaligi ham muhim hisoblanadi. Havoning ifloslanishi odam salomatligiga salbiy ta’sir ko’rsatadi.
O’zbekistonda atmosferaga chiqariladigan nisbiy ifloslantiruvchi moddalarning miqdori keyingi yillarda ikki martaga qisqardi, ya’ni jon boshiga 90kg ni tashkil etdi. Ifloslantiruvchi moddalarning umumiy miqdoriga nisbatan 51,9%-SO2, 16%-NO2, 17,9%-SN lar, 8,9%-SO2, 6,1%qattiq moddalar va 0,2% boshqa maxsus zararli moddalarga to’g’ri keladi. SHu bilan birga ba’zi bir shaharlarda ifloslanishning sanitar-gigienik normadan ortiqligi kuzatilmoqda,. Masalan Olmaliq, Navoiy, Samarqand, Toshkent kabi shaharlarda changlar, Olmaliqda-SO, Olmaliq, Navoiy, Farg’ona, Marg’ilon, Termezlarda, Angren, Navoiy, Farg’onada fenol; Andijon, Navoiy, Chirchiq, Toshkentda ammiak bilan ifloslanadi. Respublikada eng ifloslangan shahar Navoiy shahri hisoblanadi.
Energetik komplekslar tomonidan 2000 yilda atmosfera havosiga 255,5 ming tonna ifloslantiruvchi moddalar chiqarilgan. Uning 59% sulьfid angidrid gaziga to’g’ri keladi. Shuningdek, 40-60% gacha atmosferani dimiqishini keltirib chiqaruvchi karbonat angidrid gazi atmosferaga chiqadi. Atmosfera dimiqishi hisobiga Yerning o’rtacha harorati XXI asr boshlarida 11,5oS ortadi. Atmosferaning quyi qatlamlari ortiqcha isishi yirik shaharlarda yaxshi seziladi. Yillik o’rtacha haroratning qutb muzliklarini erishi, Dunyo okeanlarining satxini ko’tarilishi, ba’zi qit’alarda ayrim joylarning suv bosishi, tektonik jarayonlarning kuchayishi va iqlimning o’zgarishi kabi oqibatlar kelib chiqadi.
1 kVt/soat elektr energiya ishlab chiqarishda havoga 6,0 tonna chiqindi chiqadi.
Qora va rangli metallurgiya sohasida atmosferaga 123,6 ming tonna chiqindi chiqarilib uning 95 ming tonnasi sulьfid angidrid gaziga to’g’ri keladi. Rangli metallurgiya korxonalari og’ir metallarning aerozollari, sulьfat kislota, tsianidlar va ftoridlar kabi maxsus ifloslantiruvchi moddalar chiqaradi. Qurilish sohasidagi korxonalar tomonidan 27,6 t chiqindi chiqarilib uning ma’lum miqdori chang va is gazidan iborat. Oxongaron, Bekobod, Qarshi, Navoiy, Nukus kabi shaharlarda atmosfera havosini ifloslantiruvchi asosiy manba qurilish sanoati va tsement ishlab chiqarish hisoblanadi. Kimyoviy kompleks. Kimyo sanoati xissasiga taxminan atmosferaning ifloslanishining umumiy ko’rsatkichiga nisbatan 3% to’g’ri keladi. Havoda sulьfid angidrid gazi changlar, tutun kabilar bilan ifloslanishi natijasida sanoat rayonlarida nam va sokin havoda quyun hosil bo’ladi. U zaharli tumandan iborat odamlar hayotiga havf solishi mumkin. London shahrida aka shunday sharoitda yurak xastaligi va o’pka kasalliklarining kuchayishi tufayli 1952 yilda 4000 kishi nobud bo’lgan.Avtotransport havoni ifloslanishida katta o’rin egallaydi. AQSHning atmosfera havosi 60% avtomobillardan chiqadigan gazlar bilan ifloslanadi. Nьyu-York, Los Anjeles, Tokio, Toshkent, Samarqand kabi yirik shaharlarda havoning ifloslanishi darajasi 80-90%ni tashkil etadi.Avtomobildan chiqadigan gazlar tarkibida zararli moddalar mavjud. Atrof muhitga is gazi oltingugurt va azot birikmalari bilan birga 3,4 benzapiren va qo’rg’oshin kabi kantserogen moddalar ham ajralib chiqadi. Atmosferaga chiqadigan gazlar bilan 25-27% qo’rg’oshin chiqadi. Dunyo bo’yicha bugungi kunda 500 mln.dan ortiq avtomobillar harakatlanadi.Los Anjeles shahrida havoni 2,5 mln. avtomobil Parijda esa 900 ming avtomobil havoni zaharlaydi. Havoga ajralib chiqadigan gazlar o’simlik hayvonlar va odam salomatligiga salbiy ta’sir etadi. Atmosferaning eng havfli ifloslanishi radioaktiv ifloslanishdir. Bu esa odam salomatligiga salbiy ta’sir etib, ularning avlodlarida turli xildag mutatsiyalarni keltirib chiqarishi bilan havfli bo’ladi.Radioaktiv ifloslanishning manbalari atom va vodorod bombalarini sinovdan o’tkazish bo’lsa bundan tashqari ridioaktiv ifloslanish yadro qurollarini tayyorlashda elektrostantsiyalarining atom reaktorlari va radiaktiv chiqindilardan atmosferaga tarqaladi.Inson va boshqa tirik organizmlar uchun atmosfera havosining freonlar bilan ifloslanishi jiddiy salbiy oqibatlarga olib keladi. Ulardan sovutgich qurilmalarida, yarim o’tkazgichlar va aerozol balonchalar ishlab chiqarishda foydalaniladi. Freonlar ozon qatlamiga ta’sir yetadi. Ular qisqa to’lqinli ulrabinafsha nurlar ta’sirida parchalanadi natijada xlor, ftorlarga ajraladi. Natijada xlor va ftorlar ozon bilan o’zaro ta’sir etadi. Ozon qatlamining siyraklashishi havfli yerlarga ultrabinafsha nurlarning kirib kelishi natijasida teri raki kasalligi ortishiga sababchi bo’lmoqda.Havoning ifloslanishi natijasida odamlarda darmonsizlanish, ish qobiliyatini pasayishi, yo’tal, bosh aylanishi, ovoz boylamlarining siqilishi, o’pka, ko’z bilan bog’liq har xil kasalliklar organizmning umumiy zaharlanishi, kasallikka qarshi kurashishning susayishi kabilar kelib chiqadi.Atmosferani ifloslanishiga qarshi kurashish juda murakkab va ko’p qirralidir. Shuningdek, katta kuch va mablag’ talab etadi. Atmosfera havosini muhofaza qilish uchun quyidagi choratadbirlarni qo’llash lozim: Havfli moddalarni hosil bo’lishini bartaraf etuvchimavjud texnologiyalarni takomillashtirish. Yangi texnologik jarayonlarni joriy etish;Yoqilg’i tarkibi apparatlar va karbyuratorlarni yaxshilash, tozalovchi qurilmalar yordamida atmosferaga chiqindilar chiqishini kamaytirish va bartaraf etish; 3. Zararli chiqindilar chiqaruvchi manbalarni to’g’ri joylashtirish orqali atmosferani ifloslanishini oldini olish va yashil maydonlarni kengaytirish.O’zbekiston Respublikasida Bosh gidromet va Tabiatni muhofaza qilish Davlat qo’mitasi tomonidan atmosfera havosi va uni ifloslantiruvchi manbalari nazorat qilinadi. Bosh gidromet har sutkada atmosfera havosini zararlanish darajasini 39 aholi punktlarida kuzatib turadi. 16 turdagi gazlar (chiqindilar) va 6 turdagi og’ir metallar hamda benzapiren nazorat ostidadir. Tabiatni muhofaza qilish Davlat qo’mitasi tomonidan respublikamizning 136 aholi punktlarida sanoat korxonalarini va harakatdagi avtotransportlarni nazorat qiladi. O’zbekiston Respublikasining «Atmosfera havosi haqidagi» Qonuniga binoan atmosfera havosining holati va unga tegishli ma’lumotlar yagona davlat nazorati ya’ni tabiiy muhitni nazorati tizimida olib boriladi.
Tarix
Qadimgi yunonlar havoni to'rt elementdan biri deb hisoblashgan. Ammo atmosfera tarkibini birinchi ilmiy tadqiqotlar XVIII asrda boshlangan. Jozef Pristli, Antuan Lavoisier va Genri Kavendish kabi kimyogarlar atmosfera tarkibini birinchi marta o'lchashdi.O'n to'qqizinchi asrning oxiri va yigirmanchi asrning boshlarida qiziqish juda kam konsentratsiyada iz elementlariga yo'naltirildi. Atmosfera kimyosi uchun juda muhim kashfiyotlardan biri 1840 yilda Kristian Fridrix Shoenbein tomonidan ozon kashf etilgan.
Yigirmanchi asrda atmosfera fani havoning tarkibini o'rganishdan atmosferadagi iz gazlarining konsentratsiyasi vaqt o'tishi bilan qanday o'zgarganini va havoda aralashmalarni vujudga keltiradigan va vayron qiluvchi kimyoviy jarayonlar to'g'risida fikr yuritishga o'tdi. Buning ikkita muhim misoli: Sidney Chapman va Gordon Dobson tomonidan ozon qatlamining qanday yaratilishi va saqlanishini tushuntirish va Haagen-Smit tomonidan fotokimyoviy smogning izohi.
XXI asrda diqqat yana bir bor o'zgarib bormoqda. Atmosfera kimyosi tobora ko'proq Er tizimining muhim tarkibiy qismi sifatida o'rganilmoqda. Atmosfera kimyosiga alohida izolyatsiya qilishning o'rniga, endi asosiy e'tibor uni atmosferaning qolgan qismi, biosfera va geosfera bilan yagona tizimning bir qismi sifatida ko'rib chiqishga qaratilmoqda. Bunda kimyo va iqlim o'rtasidagi bog'liqlik, masalan, o'zgaruvchan iqlimning ozon tuynugining tiklanishiga ta'siri va aksincha atmosfera tarkibining okeanlar va er ekotizimlari bilan o'zaro aloqasi muhim ahamiyatga ega.