II-Bob. Atmosferada gaz muvozanatini saqlash

II-Bob. Atmosferada gaz muvozanatini saqlash
Atmosferaning gaz muvozanati geografik qobig‘da juda muhim ahamiyatga ega.
Atmosferaning gaz tarkibi Er sharining uzoq tarixiy-geologik rivojlanishi
natijasida vujudga kelgan. Erdagi hayotning rivojlanishi ko‘p jixatdan
atmosferaning muayyan gaz tarkibiga bog‘liq. Boshqa tomondan atmosfera gaz
tarkibining o‘zi ham erdagi hayotga bog‘liq. Masalan, havodagi erkin kislorod
deyarli butunlay yashil o‘simliklarning maxsulidir. Atmosferada uning asosiy
komponentlari bo‘lgan kislorod bilan karbonat angidrid muvozanatinini birdek
saqlab turish murakkab muammodir. Tug‘ri, bu gazlarning atmosferadagi
munosabati geologik o‘tmishda barqaror bo‘lgan emas. Ular balansida inson
paydo bo‘lgunga qadar ham muhim tebranishlar ro‘y berib turgan. Olib borilgan
ko‘pdan ko‘p ilmiy ishlar natijasida olimlar, erimiz paydo bo‘lgan dastlabki, 2-3
mlyard yil dovomida atmosferaning asosiy gaz qavatini karbonat angidrid tashkil
qilgan bo‘lishi kerak degan fikrga keldilar. Xozir esa uning miqdori atmosferada
foizlarning bir necha ulishiga teng deydilar. Xush, karbonat angidridni bunday
kamayib ketishining sababi nimada? Karbonat angidridning juda katta miqdori er
bag‘riga qaytdi. Gap shundaki, erda suvning paydo bo‘lishi bilan dengiz va
okeanlar vujudga keldi. Natija karbonat angidrid suv bilan reaksiyaga kirib
karbonat kislota (N
2
SO
3
) hosil qildi. SHu bilan bir vaqtda erdagi har xil
minerallarni suv yuvishi natijasida suvga ajralib chiqishi va ularni karbonat
angidrid bilan ximiyaviy reaksiyasi natijasida kalsiy va magniy karbonatlar
(SaSO
3,
MgSO
3
) hosil bo‘ldi. Bu esa o‘z navbatida SO
2
miqdori kamayishiga olib
keldi. Ammo karbonat angidridni kamayishiga sabab bo‘lgan asosiy faktor bu
o‘simliklar bo‘lishi kerak. Ular milionlab yillar dovomida atmosferadan karbonat
angidridni yutib, uning evaziga kislorod ajratdi. Natijada atmosferada karbonat
angidrid mikdori kamayib xozirgi mikdorga etgan. Bu jarayonni quyidagicha
ko‘rsatish mumkin.
21
SO
2
+ 2N
2
O = S(N
2
O) + N
2
O + O
2
Organik hayotning paydo bo‘lishi, fotosintez jarayonining vujudga kelishi va
kuchayishi, atmosferada kislorod ko‘payib va karbonat angidridning kamayishiga
olib kelgan. Xayot uchun normal atmosferaning tarkib topishida, akademik
V.I.Vernadskiy ko‘rsatib o‘tganidek, tirik organizmlar juda muhim rol o‘ynagan.
Biroq so‘ngi yuz yil ichida insonning ho‘jalik faoliyati atmosferaning tabiy
rivojlanish jarayoniga qarama-qarshi bo‘lgan o‘zgarishlar kiritib, kislorodning esa
kamayishiga sabab bo‘lmoqda. Masalan, xozirgi taraqqiyot jarayonida yoqilgilarni
(toshko‘mir, neft, gaz va boshqalarni) nihoyatda ko‘plab yoqish natijasida
atmosferadagi SO
2
gazi va chang miqdori ancha tez ortib boryapdi. Ayrim
hisoblarga ko‘ra keyingi yarim asrda turli xil yoqilg‘ilardan foydalanish natijasida
Erdan atmosferaga 300 mlrd. tonnagacha SO
2
ajralib chiqqan, ya’ni uning miqdori
salkam 12% ortgan. SO
2
ning ko‘payishiga yong‘inlar ham (ayniqsa o‘rmon
zonasidagi) katta ta’sir ko‘rsatadi. Xozirgi vaqda atmosferaga yiliga taxminan 14
mlrd. t. SO
2
qo‘shilyapdi.
Atmosferadagi SO
2
miqdorini tartibga solib turishda fotosintez jarayoni va
atmosfera bilan okean o‘rtasidagi gaz almashinuvi muhim tabiy omil sifatida katta
rol o‘ynaydi. Masalan, hozirgi vaqtda fotosintez natijasida yashil o‘simliklar yiliga
atmosferadan 16*10
10
t. SO
2
olib, atmosferaga 120-190*10
10
t. kislorod ajratib
chiqaradi. Atmosfera havosini turbulent aralashib turishi SO
2
ni Er sharining bir
joyida havfli ravishda to‘planib qolishiga yo‘l qo‘ymaydi. Extimol bu omillar havo
qobig‘idagi SO
2
ning muvozanatini saqlab turadi. Havoda SO
2
ning ko‘payishi
biosferada fotosintez maxsuldorligini oshiradi, bu esa o‘z navbatida, atmosferada
SO
2
ning muvozanatini saqlab qolishga imkon beradi. Biroq keyingi 1000 yil
ichida quriqlikda SO
2
gazining asosiy yutuvchi (fotosintez yuli bilan) o‘rmonlar
maydoni qisqara borib, xozirda ularning 1/3 kismigina qolgan. Endilikda er
yuzasidagi o‘rmonlarning yalpi maydoni atigi 40 mln km
2
ni tashkil etadi. Buning
ustiga Er sharida o‘simliklar juda siyrak, chul va dashtlar maydoni kengayib
22
bormoqda. Bularning barchasi atmosferada SO
2
gazining o‘simlik iste’mol qila
oladigan miqdordan ko‘ra ko‘proq to‘planishga sabab bo‘lmoqda.
Atmosfera bilan Dunyo okeani o‘rtasida SO
2
gazi kuchli ravishda
almashinib turadi. SO
2
sovuq suvda yaxshi eriydi, issiq suvda aksincha, ajralib
chiqadi. SHuning uchun ham yuqori geografik kengliklardagi okean suvlari go‘yo
qudratli nasos sifatida SO
2
ni o‘ziga singdirib oladi, tropik kenglikda ilik suvlar
esa uni yana havoga ajratadi. Lekin bu jarayonning kirim chiqim balansini
aniqlash qiyin. A.S.Monin fikricha, yiliga okean suvlaridan ajralib chiqqan SO
2
ning miqdori suvda eriydigan SO
2
ga nisbatan 5 mlrd. t. ko‘pdir.
SHuni ham aytib o‘tish kerakki, atmosferada SO
2
konsentratsiyasining ortib
borishi quruqlikdagi o‘simlik qoplamining qisqarishi bilangina emas, balki
okeanlarning neft maxsulotlari bilan toboro ko‘p ifloslana borishi bilan ham
bog‘likdir. Neft maxsulotlari suvda yupqa parda hosil qilib fotosintez jarayonini
susaytiradi va okean suvlarining SO
2
singdirishini kamaytiradi.
Atmosferadagi erkin kislorod miqdorini o‘zgarishi sabablarini aniqlash va
uni bartaraf qilish nihoyatda muhim hayotiy muammodir. Jumladan havodagi
kislorod miqdorining yoqilgilarni yoqish natijasida o‘zgarishi haqida har-xil fikrlar
mavjud. Ba’zi mutaxassislar yoqilgilarni ko‘p ishlatilishi havodagi kislorod
miqdorini ancha kamayishiga olib keladi, deb hisoblasalar ayrim mutaxassislar
hatto erdagi barcha yoqilgi zaxiralarini ishga solinganda ham atmosfera tarkibidagi
kislorodning miqdori juda kam o‘zgaradi, deydilar. Kislorod ximiyaviy jihatdan
nixoyatda aktivdir, shuning uchun ham hilma-xil moddalarni oksidlab, ular bilan
birikadi. Chunonchi u uglerod, oltingugurt, temir, marganets, vodorod va boshqa
elemenlar bilan reaksiyaga kirishadi. Er lanshaft qobigidagi ikki atomli
kislorodning umumiy zaxirasi 1,5 *10
15
t ga teng; litosfera, gidrosfera va
biosferadagi bog‘langan (birikkan) kislorodning zaxirasi esa bundan 100 baravar
ko‘p. Odam paydo bo‘lgunga qadar atmosferadagi kislorod asosan chirishga,
organizmlarning nafas olishi va karbonatlar hosil bo‘lishiga sarflanar edi. Odam
23
paydo bo‘lgach, ayniqsa sanoati rivojlangan sari uning atmosferadagi kislorod
miqdoriga bo‘lgan ta’siri kuchaya bordi. Xozirgi vaqtda kislorodning ko‘mir, neft
maxsulotlari, gaz va boshqa xil yoqilgilarni yoqishga sarf bo‘lishi nihoyatda katta
miqdorga etdi. Sarflangan kislorodning bir qismi yonuvchi uglerod bilan birikib
karbonat angidrid hosil qilgan, bir qism vodorod bilan birikib, atmosferaga suv
bug‘i bo‘lib qaytgan. Xozirgi vaqtda yoqilg‘ilarni asosiy turlarini yoqish va
karbonat angidrid olish uchun yiliga 10-13 mlrd t kislorod sarflanadi. Bundan
tashqari ximiya, metallurgiya va metallsozlik sanoatlarida kislorod ko‘p miqdorda
sarf bo‘ladi. A.M.Ryabchikov (1972) ma’lumotiga ko‘ra metallarning oksidlanishi
uchungina yiliga 100 mln t kislorod ketadi.
Erkin kislorod hosil bo‘lishining asosiy manbai fotosintez jarayonidir:
atmosferadagi kislorod muvozanatini chirish, nafas olish va karbonatlar hosil
bo‘lish jarayonlari hisobiga saqlanib turadi. Xozirgi vaqtda er yuzida yashil
o‘simlik koplamining qisqarib borayotganligi atmosferaga ajralib chiqayotgan
kislorod mikdorining kamayib ketishiga sabab bo‘lmoqda. Ayrim olimlarni
kuzatuvlariga ko‘ra, oxirgi yillarda (2002-2003 y) yashil o‘simliklarni rivojlanishi
ko‘paygan. Bundan tashqari okean suvlarining neft maxsulotlari va har-xil zaxarli
moddalar bilan ifloslanishi kislorod ishlab chiqaruvchi ko‘k-yashil suv o‘tlari va
fitoplanktonlar fotosintez faoliyatining qisqarishiga olib kelmokda.
Atmosferada erkin azotning miqdori ham o‘zgaruvchan bo‘lib qolmoqda.
Chunki keyingi vaqtlarda atmosferadagi erkin azotdan ximiyaviy ug‘itlar va
boshqa moddalar ishlab chiqarishda foydalanish tobora kengayib bormoqda.
Xozirgi vaqda atmosferadan yiliga 50 mln. tonnadan ortiq azot ajratib olinmoqda.
Azotdan foydalanishning o‘sa borishi uning tabiatda hosil bo‘lish sur’atidan ancha
jadal dovom etib, natijada havodagi azot miqdori kamaymoqda.
Yuqorida inson ho‘jaligi faoliyati natijasida atmosferaga katta miqdorda
chang qo‘shilib, atmosferadagi aerazol konsentratsiyasi ortib borayotganligi
aytilgan edi. Shunisi ham borki, antropogen ta’sir natijasida hosil bo‘lgan
24
aerozolning kichik bir qismigina atmosferaga qattiq yoki suyuq holda o‘tadi.
Antropogen aerozolning asosiy qismi turli ximiyaviy reaksiyalar ta’sirida kislorod,
suv bug‘lari va boshqalar bilan birikib qattik xolatga o‘tadi. Xozirgi vaqtda barcha
(tabiiy va antropogen) manbalardan yiliga o‘rta hisobda 2 mlrd. tonnadan ortiq
chang hosil bo‘ladi. Inson faoliyati ta’sirida hosil bo‘lgan, ya’ni antropogen
aerozollarning miqdori taxminan 15 % ni tashkil qiladi, ularning ham asosiy qismi
shimoliy kenglikning 30-60 parallellari orasida to‘plangan.
Xozirgi kunda birgina AQSH industriyasi atmosferaga yiliga 172 mln.t.
chang, qurum, kul chiqarib tashlamokda. Antropogen aerozol zarrachalarining
ko‘p to‘planishi shaxarlar yoki sanoat rayonlari ustidagina emas, balki katta-katta
xududlarda ham kuzatilib, atmosferaning ifloslanish jarayoniga global xarakter
bermoqda. Havo massalari ularni paydo bo‘lgan joyidan juda uzoqlarga olib
ketadi. SHuni aytish kifoyaki, bunday aerozollar hatto Arktika va Antarktikada,
tog‘li viloyatlar muzliklari ustida ham to‘planmokda. Bular o‘z navbatida quyosh
radiatsiyasini ortishi natijasida muzliklarning erishini tezlashtirib yuborishi
mumkin. Atmosferada aerozol changlarini kupayishi esa aksincha, Quyoshdan
keladigan radiatsiyani yutishi va qaytarishi hisobiga kamaytirish va bu bilan
planetar miqyosdagi iqlim o‘zgarishlarga olib kelishi mumkin.
|