Съдържанието на кислород в чистия въздух е. Знаете ли, че въздухът е смес от газове? Газов състав на въздуха

Всеки ден правим около 20 хиляди вдишвания. Достатъчно е да спрете притока на кислород в кръвта за 7-8 минути, за да настъпят необратими промени в кората на главния мозък. Въздухът поддържа много биохимични реакции в нашето тяло. А нашето здраве до голяма степен зависи от неговото качество.

текст: Татяна Гавердовская

Всеки ден правим около 20 хиляди вдишвания. Достатъчно е да спрете притока на кислород в кръвта за 7-8 минути, за да настъпят необратими промени в кората на главния мозък. Въздухът поддържа много биохимични реакции в нашето тяло. А нашето здраве до голяма степен зависи от неговото качество.

Атмосферният въздух на повърхността на Земята обикновено се състои от азот (78,09%), кислород (20,95%) и въглероден диоксид (0,03-0,04%). Останалите газове заедно заемат по-малко от 1% от обема, те включват аргон, ксенон, неон, хелий, водород, радон и други. Емисиите от промишлени предприятия и транспорт обаче нарушават това съотношение на компонентите. Само в Москва във въздуха се отделят от 1 до 1,2 милиона тона вредни химикали годишно, тоест по 100-150 кг на всеки от 12 милиона жители на Москва. Струва си да помислим какво дишаме и какво може да ни помогне да устоим на тази „газова атака“.

Най-краткият път

Човешките бели дробове имат повърхност до 100 m2, което е 50 пъти по-голямо от площта на кожата. При тях въздухът е в пряк контакт с кръвта, в която се разтварят почти всички вещества, съдържащи се в нея. От белите дробове, заобикаляйки органа за детоксикация - черния дроб, те действат върху тялото 80-100 пъти по-силно, отколкото през стомашно-чревния тракт при поглъщане.

Въздухът, който дишаме, е замърсен с около 280 токсични съединения. Това са соли на тежки метали (Cu, Cd, Pb, Mn, Ni, Zn), азотни и въглеродни оксиди, амоняк, серен диоксид и др. При тихо време всички тези вредни съединения се утаяват и създават плътен слой близо до земята - смог. Под въздействието на ултравиолетовите лъчи през горещия период вредните газови смеси се превръщат в по-вредни вещества - фотооксиданти. Всеки ден човек вдишва до 20 хиляди литра въздух. И за един месец в голям град може да натрупа токсична доза. В резултат на това имунитетът намалява и възникват респираторни и неврологични заболявания. Особено страдат от това децата.

Ние предприемаме действия

1. Чаят от невен, лайка, морски зърнастец и шипка ще помогне да се предпази тялото от проникването на тежки метали в клетките.

2. Някои растения, например кориандър (килантро), успешно се използват за отстраняване на токсични вещества. Според експерти трябва да ядете поне 5 г от това растение на ден (около 1 ч.л.).

3. Чесънът, сусамът, женшенът и много други растителни продукти също имат способността да свързват и премахват тежките метали. Ефективен е и ябълковият сок, който съдържа много пектини - естествени адсорбенти.

Град без кислород

Жителите на мегаполиса постоянно изпитват липса на кислород поради промишлени емисии и замърсяване. Така при изгаряне на 1 кг въглища или дърва за огрев се изразходват повече от 2 кг кислород. Една кола поглъща толкова кислород за 2 часа работа, колкото отделя едно дърво за 2 години.

Концентрацията на кислород във въздуха често е само 15-18%, докато нормата е около 20%. На пръв поглед това е малка разлика – едва 3-5%, но за нашия организъм е доста осезаема. Нивата на кислород във въздуха от 10% или по-ниски са смъртоносни за хората. За съжаление, в естествени условия има достатъчно количество кислород само в градските паркове (20,8%), крайградските гори (21,6%) и по бреговете на морета и океани (21,9%). Ситуацията се утежнява от факта, че на всеки 10 години площта на белите дробове намалява с 5%.

Кислородът повишава умствения капацитет, устойчивостта на организма към стрес, стимулира координираната работа на вътрешните органи, подобрява имунитета, насърчава загубата на тегло и нормализира съня. Учените са изчислили, че ако в атмосферата на Земята имаше 2 пъти повече кислород, бихме могли да пробягаме стотици километри, без да се уморяваме.

Кислородът съставлява 90% от масата на водната молекула. Тялото съдържа 65-75% вода. Мозъкът представлява 2% от общото телесно тегло и консумира 20% от кислорода, постъпващ в тялото. Без кислород клетките не растат и умират.

Ние предприемаме действия

1. За да наситите адекватно тялото с кислород, трябва да ходите в гората поне един час всеки ден. В течение на една година типично дърво произвежда количеството кислород, необходимо за семейство от 4 души за същия период.

2. За попълване на недостига на кислород в организма лекарите препоръчват пиенето на солена и минерална алкална вода, млечнокисели напитки (обезмаслено мляко, суроватка) и сокове.

3. Кислородните коктейли помагат да се отървете от хипоксията. По отношение на ефекта си върху тялото, малка порция коктейл е еквивалентна на пълноценна разходка в гората.

4. Кислородотерапията е метод на лечение, основан на дишане на газова смес с повишена (спрямо съдържанието на кислород във въздуха) концентрация на кислород.

Домашен капан

Според експерти на СЗО градските жители прекарват около 80% от времето си на закрито. Учените са установили, че въздухът в помещенията е 4-6 пъти по-мръсен от външния и 8-10 пъти по-токсичен. Това са формалдехид и фенол от мебели, някои видове синтетични тъкани, килими, вредни вещества от строителни материали (например карбамидът от цимента може да отделя амоняк), прах, косми от домашни любимци и др. В същото време в градските райони кислородът е значително по-малко, което води до недостиг на кислород (хипоксия) при хората.

Газовата печка също може да повлияе негативно на атмосферата в къщата. Въздухът на газифицираните сгради в сравнение с външния въздух съдържа 2,5 пъти повече вредни азотни оксиди, 50 пъти повече сяросъдържащи вещества, фенол - с 30-40%, въглеродни оксиди - с 50-60%.

Но основният бич на закритите пространства е въглеродният диоксид, чийто основен източник е човекът. Издишваме от 18 до 25 литра от този газ на час. Последните проучвания на чуждестранни учени показват, че въглеродният диоксид има отрицателен ефект върху човешкото тяло дори в ниски концентрации. В жилищните помещения въглеродният диоксид не трябва да надвишава 0,1%. В стая с концентрация на въглероден диоксид 3-4% човек се задушава, появяват се главоболие, шум в ушите, пулсът се забавя. Въпреки това, в малки количества (0,03-0,04%) въглеродният диоксид е необходим за поддържане на физиологичните процеси.

Ние предприемаме действия

1. Много е важно въздухът в помещението да е „лек“, т.е. йонизиран. С намаляване на броя на въздушните йони, кислородът се абсорбира по-малко от червените кръвни клетки и е възможна хипоксия. Въздухът на градовете съдържа само 50-100 леки йони на 1 cm³ и десетки хиляди тежки (незаредени) йони. В планините най-високата йонизация на въздуха е 800-1000 на 1 cm³ или повече.

2. Според проучване, проведено от американската космическа агенция, някои стайни растения действат като ефективни биофилтри. Хлорофитумът и папратът нефролепис помагат в борбата с формалдехида. Ксилолът и толуенът, които се отделят например от лаковете, се неутрализират от фикус Бенджамин. Азалията може да се справи с амонячните съединения. Сансевиерия, филодендрон, бръшлян и дифенбахия произвеждат много кислород и абсорбират вредни вещества.

3. Не забравяйте за редовното проветряване. Това е особено важно в спалнята, където хората прекарват една трета от живота си.

Опасности по пътя

Автомобилният транспорт доставя лъвския дял от замърсителите на въздуха: за Москва той е около 93%, за Санкт Петербург - 71%. В Москва има почти 4 милиона коли, като броят им нараства всяка година. До 2015 г. експертите смятат, че автомобилният парк на Москва ще възлиза на повече от 5 милиона автомобила. За един месец средностатистическият лек автомобил изгаря толкова кислород, колкото произвежда 1 хектар гора за една година, като годишно отделя приблизително 800 kg въглероден оксид, около 40 kg азотни оксиди и около 200 kg различни въглеводороди.

Най-сериозната опасност за тези, които често използват автомобили, е въглеродният окис. Свързва се с кръвния хемоглобин 200 пъти по-бързо от кислорода. Експерименти, проведени в САЩ, показват, че поради влиянието на въглеродния окис хората, които прекарват много време в шофиране, имат нарушена реакция. При концентрация на въглероден оксид от 6 mg/m3 за 20 минути цветовата и светлочувствителност на очите намалява. Под въздействието на големи количества въглероден окис може да настъпи припадък, кома и дори смърт.

Ние предприемаме действия

1. Млечните ензими и киселини отстраняват продуктите от разграждането на въглеродния окис. При нормална поносимост можете да пиете до литър мляко на ден.

2. За неутрализиране на ефектите от въглеродния окис се препоръчва да се ядат колкото се може повече плодове: зелени ябълки, грейпфрути, както и мед и орехи.

Вид със здрави

Германски учени установиха, че сексуалната възбуда активира сърдечно-съдовата система и увеличава притока на кръв. В резултат на това тъканите се насищат по-добре с кислород и рискът от инфаркт или инсулт намалява с 50%.

Какво диша метрото?

Учени от института Каролинска в Швеция заключиха, че повече от 5 хиляди шведи умират всяка година от вдишване на микроскопични частици от въглища, асфалт, желязо и други замърсители във въздуха на стокхолмското метро. Тези частици имат по-силен разрушителен ефект върху човешката ДНК от частиците, съдържащи се в автомобилните изгорели газове и образувани в резултат на изгаряне на дървесно гориво.

Небе над Москва

Според наблюденията на Росхидромет през 2011 г. степента на замърсяване на въздуха в градовете на Московска област е оценена като: много висока - в Москва, висока - в Серпухов, повишена - във Воскресенск, Клин, Коломна, Митищи, Подолск и Електростал, ниска - в биосферния резерват Дзержински, Щелково и Приокско-Терасни.

Атмосферата е газовата обвивка на нашата планета, която се върти заедно със Земята. Газът в атмосферата се нарича въздух. Атмосферата е в контакт с хидросферата и частично покрива литосферата. Но горните граници са трудни за определяне. Традиционно се приема, че атмосферата се простира нагоре на около три хиляди километра. Там тя плавно се влива в безвъздушно пространство.

Химичен състав на земната атмосфера

Формирането на химическия състав на атмосферата започва преди около четири милиарда години. Първоначално атмосферата се е състояла само от леки газове - хелий и водород. Според учените първоначалните предпоставки за създаването на газова обвивка около Земята са били вулканични изригвания, които заедно с лавата са отделяли огромни количества газове. Впоследствие започва газообменът с водните пространства, с живите организми и с продуктите от тяхната дейност. Съставът на въздуха постепенно се промени и беше фиксиран в съвременния си вид преди няколко милиона години.

Основните компоненти на атмосферата са азот (около 79%) и кислород (20%). Останалият процент (1%) идва от следните газове: аргон, неон, хелий, метан, въглероден диоксид, водород, криптон, ксенон, озон, амоняк, серен и азотен диоксид, азотен оксид и въглероден оксид, които са включени в това един процент.

Освен това въздухът съдържа водна пара и прахови частици (полени, прах, солни кристали, аерозолни примеси).

Напоследък учените отбелязват не качествена, а количествена промяна в някои съставки на въздуха. И причината за това е човекът и неговите дейности. Само през последните 100 години нивата на въглероден диоксид са се увеличили значително! Това е изпълнено с много проблеми, най-глобалният от които е изменението на климата.

Образуване на времето и климата

Атмосферата играе решаваща роля при формирането на климата и времето на Земята. Много зависи от количеството слънчева светлина, естеството на подстилащата повърхност и атмосферната циркулация.

Нека да разгледаме факторите по ред.

1. Атмосферата пропуска топлината на слънчевите лъчи и поглъща вредните лъчения. Древните гърци са знаели, че слънчевите лъчи падат върху различни части на Земята под различен ъгъл. Самата дума "климат" в превод от старогръцки означава "наклон". Така че на екватора слънчевите лъчи падат почти вертикално, поради което тук е много горещо. Колкото по-близо до полюсите, толкова по-голям е ъгълът на наклон. И температурата пада.

2. Поради неравномерното нагряване на Земята в атмосферата се образуват въздушни течения. Те се класифицират според размерите си. Най-малките (десетки и стотици метри) са местните ветрове. Това е последвано от мусони и пасати, циклони и антициклони и планетарни фронтални зони.

Всички тези въздушни маси се движат непрекъснато. Някои от тях са доста статични. Например пасатите, които духат от субтропиците към екватора. Движението на другите зависи до голяма степен от атмосферното налягане.

3. Атмосферното налягане е друг фактор, влияещ върху формирането на климата. Това е налягането на въздуха на повърхността на земята. Както е известно, въздушните маси се движат от зона с високо атмосферно налягане към област, където това налягане е по-ниско.

Разпределени са общо 7 зони. Екваторът е зона с ниско налягане. Освен това от двете страни на екватора до тридесетте ширини има зона с високо налягане. От 30° до 60° - отново ниско налягане. А от 60° до полюсите е зона на високо налягане. Между тези зони циркулират въздушни маси. Тези, които идват от морето към сушата, носят дъжд и лошо време, а тези, които духат от континентите, носят ясно и сухо време. На местата, където се сблъскват въздушните течения, се образуват зони на атмосферния фронт, които се характеризират с валежи и лошо, ветровито време.

Учените са доказали, че дори благосъстоянието на човек зависи от атмосферното налягане. Според международните стандарти нормалното атмосферно налягане е 760 mm Hg. колона при температура 0°C. Този показател се изчислява за онези площи земя, които са почти на нивото на морското равнище. С надморската височина налягането намалява. Следователно, например, за Санкт Петербург 760 mm Hg. - това е норма. Но за Москва, която се намира по-високо, нормалното налягане е 748 mm Hg.

Налягането се променя не само вертикално, но и хоризонтално. Това се усеща особено при преминаването на циклоните.

Структурата на атмосферата

Атмосферата напомня на пластова торта. И всеки слой има свои собствени характеристики.

. Тропосфера- най-близкият до Земята слой. „Дебелината“ на този слой се променя с разстоянието от екватора. Над екватора слоят се простира нагоре с 16-18 km, в умерените зони с 10-12 km, на полюсите с 8-10 km.

Тук се съдържат 80% от общата въздушна маса и 90% от водните пари. Тук се образуват облаци, възникват циклони и антициклони. Температурата на въздуха зависи от надморската височина на района. Средно тя намалява с 0,65°C на всеки 100 метра.

. Тропопауза- преходен слой на атмосферата. Височината му варира от няколкостотин метра до 1-2 км. Температурата на въздуха през лятото е по-висока от тази през зимата. Например над полюсите през зимата е -65° C. А над екватора е -70° C по всяко време на годината.

. Стратосфера- това е слой, чиято горна граница е на надморска височина 50-55 километра. Турбулентността тук е ниска, съдържанието на водни пари във въздуха е незначително. Но има много озон. Максималната му концентрация е на височина 20-25 км. В стратосферата температурата на въздуха започва да се покачва и достига +0,8° C. Това се дължи на факта, че озоновият слой взаимодейства с ултравиолетовото лъчение.

. Стратопауза- нисък междинен слой между стратосферата и мезосферата, която я следва.

. Мезосфера- горната граница на този слой е 80-85 километра. Тук протичат сложни фотохимични процеси с участието на свободни радикали. Те са тези, които осигуряват онова нежно синьо сияние на нашата планета, което се вижда от космоса.

Повечето комети и метеорити изгарят в мезосферата.

. Мезопауза- следващият междинен слой, температурата на въздуха в който е най-малко -90 °.

. Термосфера- долната граница започва на надморска височина 80 - 90 km, а горната граница на слоя минава приблизително на 800 km. Температурата на въздуха се повишава. Тя може да варира от +500° C до +1000° C. През деня температурните колебания достигат стотици градуси! Но въздухът тук е толкова разреден, че разбирането на термина „температура“, както си го представяме, не е подходящо тук.

. йоносфера- съчетава мезосфера, мезопауза и термосфера. Въздухът тук се състои основно от кислородни и азотни молекули, както и от квазинеутрална плазма. Слънчевите лъчи, влизащи в йоносферата, силно йонизират молекулите на въздуха. В долния слой (до 90 km) степента на йонизация е ниска. Колкото по-високо, толкова по-голяма е йонизацията. И така, на височина 100-110 км се концентрират електрони. Това помага за отразяване на къси и средни радиовълни.

Най-важният слой на йоносферата е горният, който се намира на височина 150-400 км. Неговата особеност е, че отразява радиовълните, което улеснява предаването на радиосигнали на значителни разстояния.

Именно в йоносферата се случва такова явление като полярното сияние.

. Екзосфера- състои се от кислородни, хелиеви и водородни атоми. Газът в този слой е много разреден и водородните атоми често излизат в открития космос. Следователно този слой се нарича "зона на дисперсия".

Първият учен, който предполага, че нашата атмосфера има тегло, е италианецът Е. Торичели. Остап Бендер, например, в романа си „Златният телец“ се оплаква, че всеки човек е притиснат от стълб въздух с тегло 14 кг! Но великият интригант малко се обърка. Възрастен изпитва натиск от 13-15 тона! Но ние не усещаме тази тежест, защото атмосферното налягане се балансира от вътрешното налягане на човек. Теглото на нашата атмосфера е 5 300 000 000 000 000 тона. Цифрата е колосална, въпреки че е само една милионна от теглото на нашата планета.

Структурата и съставът на земната атмосфера, трябва да се каже, не винаги са били постоянни стойности в един или друг период от развитието на нашата планета. Днес вертикалната структура на този елемент, която има обща „дебелина“ от 1,5-2,0 хиляди км, е представена от няколко основни слоя, включително:

1. Тропосферата.
2. Тропопауза.
3. Стратосфера.
4. Стратопауза.
5. Мезосфера и мезопауза.
6. Термосфера.
7. Екзосфера.

Основни елементи на атмосферата

Тропосферата е слой, в който се наблюдават силни вертикални и хоризонтални движения; тук се формират времето, седиментните явления и климатичните условия. Той се простира на 7-8 километра от повърхността на планетата почти навсякъде, с изключение на полярните региони (там до 15 km). В тропосферата има постепенно намаляване на температурата, приблизително с 6,4 ° C с всеки километър надморска височина. Този индикатор може да се различава за различните географски ширини и сезони.

Съставът на земната атмосфера в тази част е представен от следните елементи и техните проценти:

Азот - около 78 процента;

Кислород - почти 21 процента;

Аргон - около един процент;

Въглероден диоксид - по-малко от 0,05%.

Единична композиция до височина 90 километра

Освен това тук можете да намерите прах, водни капчици, водна пара, продукти от горенето, ледени кристали, морски соли, много аерозолни частици и др. Този състав на земната атмосфера се наблюдава до приблизително деветдесет километра надморска височина, така че въздухът е приблизително еднакви по химичен състав не само в тропосферата, но и в горните слоеве. Но там атмосферата има коренно различни физични свойства. Слоят, който има общ химичен състав, се нарича хомосфера.

Какви други елементи изграждат земната атмосфера? В проценти (по обем, в сух въздух) газове като криптон (около 1,14 x 10 -4), ксенон (8,7 x 10 -7), водород (5,0 x 10 -5), метан (около 1,7 x 10 -5) Тук са представени 4), азотен оксид (5,0 х 10 -5) и др. Като процент от масата най-много от изброените компоненти са азотен оксид и водород, следвани от хелий, криптон и др.

Физични свойства на различни атмосферни слоеве

Физическите свойства на тропосферата са тясно свързани с нейната близост до повърхността на планетата. Оттук отразената слънчева топлина под формата на инфрачервени лъчи се насочва обратно нагоре, включвайки процесите на проводимост и конвекция. Ето защо температурата пада с отдалечаване от земната повърхност. Това явление се наблюдава до височината на стратосферата (11-17 километра), след това температурата остава почти непроменена до 34-35 km, след което температурата отново се повишава до надморска височина от 50 километра (горната граница на стратосферата) . Между стратосферата и тропосферата има тънък междинен слой на тропопаузата (до 1-2 km), където се наблюдават постоянни температури над екватора - около минус 70 ° C и по-долу. Над полюсите тропопаузата се "затопля" през лятото до минус 45 ° C, а през зимата температурите тук варират около -65 ° C.

Газовият състав на земната атмосфера включва такъв важен елемент като озон. Има сравнително малко от него на повърхността (десет на минус шеста степен от един процент), тъй като газът се образува под въздействието на слънчевата светлина от атомарния кислород в горните части на атмосферата. По-конкретно, най-много озон има на надморска височина от около 25 км, а целият „озонов екран” е разположен в райони от 7-8 км на полюсите, от 18 км на екватора и до петдесет километра общо над повърхността на планетата.

Атмосферата предпазва от слънчева радиация

Съставът на въздуха в земната атмосфера играе много важна роля за запазването на живота, тъй като отделните химични елементи и състави успешно ограничават достъпа на слънчевата радиация до земната повърхност и живеещите на нея хора, животни и растения. Например, молекулите на водната пара ефективно абсорбират почти всички диапазони на инфрачервеното лъчение, с изключение на дължините в диапазона от 8 до 13 микрона. Озонът абсорбира ултравиолетовото лъчение с дължина на вълната до 3100 A. Без тънкия му слой (средно само 3 mm, ако се постави на повърхността на планетата), само вода на дълбочина над 10 метра и подземни пещери, където слънчевата радиация не може да се живее..

Нула по Целзий в стратопаузата

Между следващите две нива на атмосферата, стратосферата и мезосферата, има забележителен слой - стратопаузата. Тя приблизително съответства на височината на озоновите максимуми и температурата тук е относително комфортна за хората - около 0°C. Над стратопаузата, в мезосферата (започва някъде на височина 50 km и завършва на височина 80-90 km), отново се наблюдава спад на температурата с увеличаване на разстоянието от повърхността на Земята (до минус 70-80 ° C ). Метеорите обикновено изгарят напълно в мезосферата.

В термосферата - плюс 2000 К!

Химическият състав на земната атмосфера в термосферата (започва след мезопаузата от надморска височина от около 85-90 до 800 km) определя възможността за такова явление като постепенно нагряване на слоеве от много разреден „въздух“ под въздействието на слънчевата радиация . В тази част на „въздушното одеяло“ на планетата температурите варират от 200 до 2000 K, които се получават поради йонизацията на кислород (атомарният кислород се намира над 300 km), както и рекомбинацията на кислородни атоми в молекули , съпроводено с отделяне на голямо количество топлина. Термосферата е мястото, където възникват полярните сияния.

Над термосферата е екзосферата - външният слой на атмосферата, от който светлината и бързо движещите се водородни атоми могат да излязат в открития космос. Химическият състав на земната атмосфера тук е представен предимно от отделни кислородни атоми в долните слоеве, хелиеви атоми в средните слоеве и почти изключително водородни атоми в горните слоеве. Тук преобладават високи температури - около 3000 К и няма атмосферно налягане.

Как се е образувала земната атмосфера?

Но, както бе споменато по-горе, планетата не винаги е имала такъв атмосферен състав. Общо има три концепции за произхода на този елемент. Първата хипотеза предполага, че атмосферата е взета чрез процеса на натрупване от протопланетен облак. Днес обаче тази теория е обект на значителна критика, тъй като такава първична атмосфера би трябвало да бъде унищожена от слънчевия „вятър“ от звезда в нашата планетна система. Освен това се предполага, че летливите елементи не могат да се задържат в зоната на формиране на земни планети поради твърде високи температури.

Съставът на първичната атмосфера на Земята, както се предполага от втората хипотеза, може да се формира поради активното бомбардиране на повърхността от астероиди и комети, които са пристигнали от околностите на Слънчевата система в ранните етапи на развитие. Много е трудно да се потвърди или отхвърли тази концепция.

Експеримент в IDG RAS

Най-правдоподобна изглежда третата хипотеза, според която атмосферата се е появила в резултат на отделянето на газове от мантията на земната кора преди приблизително 4 милиарда години. Тази концепция беше тествана в Института по география на Руската академия на науките по време на експеримент, наречен „Царев 2“, когато проба от вещество с метеоритен произход беше нагрята във вакуум. Тогава е регистрирано отделянето на газове като H 2, CH 4, CO, H 2 O, N 2 и др.. Следователно учените правилно предположиха, че химичният състав на първичната атмосфера на Земята включва вода и въглероден диоксид, флуороводород ( HF), газ въглероден окис (CO), сероводород (H 2 S), азотни съединения, водород, метан (CH 4), амонячни пари (NH 3), аргон и др. Водните пари от първичната атмосфера участват във формирането на хидросферата въглеродният диоксид е бил в по-голяма степен в свързано състояние в органични вещества и скали, азотът е преминал в състава на съвременния въздух, а също и отново в седиментни скали и органични вещества.

Съставът на първичната атмосфера на Земята не би позволил на съвременните хора да бъдат в нея без дихателни апарати, тъй като тогава нямаше кислород в необходимите количества. Този елемент се е появил в значителни количества преди милиард и половина години, смята се, че е във връзка с развитието на процеса на фотосинтеза в синьо-зелените и други водорасли, които са най-старите обитатели на нашата планета.

Минимум кислород

Фактът, че съставът на земната атмосфера първоначално е бил почти безкислороден, се посочва от факта, че лесно окисляемият, но не окисляващ се графит (въглерод) се намира в най-старите (катархейски) скали. Впоследствие се появяват така наречените лентови железни руди, които включват слоеве от обогатени железни оксиди, което означава появата на планетата на мощен източник на кислород в молекулярна форма. Но тези елементи се откриват само периодично (може би същите водорасли или други производители на кислород се появяват на малки острови в аноксична пустиня), докато останалият свят е анаеробен. Последното се подкрепя от факта, че лесно окисляемият пирит е намерен под формата на камъчета, обработени чрез поток без следи от химични реакции. Тъй като течащите води не могат да бъдат лошо аерирани, се е развило мнението, че атмосферата преди камбрия е съдържала по-малко от един процент от днешния кислороден състав.

Революционна промяна в състава на въздуха

Приблизително в средата на протерозоя (преди 1,8 милиарда години) се случи „кислородна революция“, когато светът премина към аеробно дишане, по време на което 38 могат да бъдат получени от една молекула хранително вещество (глюкоза), а не от две (както при анаеробно дишане) единици за енергия. Съставът на земната атмосфера по отношение на кислорода започна да надвишава един процент от това, което е днес, и започна да се появява озонов слой, който предпазва организмите от радиация. Именно от нея, например, такива древни животни като трилобитите се „криха“ под дебели черупки. Оттогава до наше време съдържанието на основния „дихателен” елемент постепенно и бавно нараства, осигурявайки разнообразието на развитие на формите на живот на планетата.

Извозване, преработка и обезвреждане на отпадъци от 1 до 5 клас на опасност

Работим с всички региони на Русия. Валиден лиценз. Пълен комплект документи за затваряне. Индивидуален подход към клиента и гъвкава ценова политика.

Чрез тази форма можете да подадете заявка за услуги, да поискате търговска оферта или да получите безплатна консултация от нашите специалисти.

Изпратете

Атмосферата е въздушната среда, която обгражда земното кълбо и е една от най-важните причини за възникването на живота на земята. Именно атмосферният въздух, неговият уникален състав, даде възможност на живите същества да окисляват органичните вещества с кислород и да получават енергия за съществуване. Без него съществуването на човека ще бъде невъзможно, както и на всички представители на животинското царство, повечето растения, гъби и бактерии.

Значение за хората

Въздушната среда е не само източник на кислород. Тя позволява на човек да вижда, възприема пространствени сигнали и да използва сетивата.Слух, зрение, обоняние - всички те зависят от състоянието на въздуха.

Вторият важен момент е защитата от слънчева радиация. Атмосферата обвива планетата с обвивка, която блокира част от спектъра на слънчевите лъчи. В резултат на това около 30% от слънчевата радиация достига до земята.

Въздушната среда е обвивка, в която се образуват валежи и се повишава изпарението. Тя е отговорна за половината от цикъла на обмен на влага. Валежите, образувани в атмосферата, влияят върху функционирането на Световния океан, допринасят за натрупването на влага на континентите и определят разрушаването на откритите скали. Тя участва във формирането на климата. Циркулацията на въздушните маси е най-важният фактор за формирането на специфични климатични зони и природни зони. Ветровете, възникващи над Земята, определят температурата, влажността, нивата на валежите, налягането и стабилността на времето в региона.

В момента химикалите се извличат от въздуха: кислород, хелий, аргон, азот. Технологията все още е на етап тестване, но в бъдеще това може да се счита за обещаващо направление за химическата индустрия.

Горното са очевидни неща. Но въздушната среда също е важна за индустрията и човешката икономическа дейност:

• Това е най-важният химичен агент за реакциите на горене и окисление.
• Пренася топлина.

По този начин атмосферният въздух е уникална въздушна среда, която позволява на живите същества да съществуват и на хората да развиват индустрия. Между човешкото тяло и въздушната среда има тясно взаимодействие. Ако го нарушите, сериозните последствия няма да ви накарат да чакате.

Хигиенни характеристики на въздуха

Замърсяването е процес на внасяне на примеси в атмосферния въздух, които обикновено не би трябвало да съществуват. Замърсяването може да бъде естествено или изкуствено. Примесите, които идват от естествени източници, се неутрализират в планетарния цикъл на материята. При изкуственото замърсяване ситуацията е по-сложна.

Естественото замърсяване включва:

• Космически прах.
• Примеси, образувани по време на вулканични изригвания, изветряне и пожари.

Изкуственото замърсяване има антропогенен характер. Има глобално и локално замърсяване. Глобални са всички емисии, които могат да повлияят на състава или структурата на атмосферата. Локално е промяна в показателите в конкретна зона или в помещение, използвано за живеене, работа или обществени събития.

Хигиената на атмосферния въздух е важен раздел от хигиената, който се занимава с оценката и контрола на параметрите на въздуха в помещенията. Този раздел се появи във връзка с необходимостта от санитарна защита. Хигиенното значение на атмосферния въздух е трудно да се надценява - заедно с дишането всички примеси и частици, съдържащи се във въздуха, влизат в човешкото тяло.

Хигиенната оценка включва следните показатели:

1. Физични свойства на атмосферния въздух. Това включва температура (най-често срещаното нарушение на SanPin на работните места е, че въздухът се нагрява твърде много), налягане, скорост на вятъра (на открити площи), радиоактивност, влажност и други показатели.
2. Наличие на примеси и отклонения от стандартния химичен състав. Атмосферният въздух се характеризира със своята годност за дишане.
3. Наличието на твърди примеси - прах, други микрочастици.
4. Наличие на бактериално замърсяване - патогенни и условно патогенни микроорганизми.

За да се състави хигиенна характеристика, показанията, получени в четири точки, се сравняват с установените стандарти.

Опазване на околната среда

Напоследък състоянието на атмосферния въздух предизвиква безпокойство сред еколозите. С развитието на индустрията нарастват и рисковете за околната среда. Фабриките и промишлените зони не само разрушават озоновия слой, нагряват атмосферата и я насищат с въглеродни примеси, но също така намаляват хигиената. Ето защо в развитите страни е обичайно да се провеждат комплексни мерки за опазване на въздушната среда.

Основни направления на защита:

• Законодателна уредба.
• Разработване на препоръки за местоположението на промишлени зони, като се вземат предвид климатичните и географски фактори.
• Провеждане на мерки за намаляване на емисиите.
• Санитарно-хигиенен контрол в предприятията.
• Редовен мониторинг на състава.

Мерките за защита включват също засаждане на зелени площи, създаване на изкуствени резервоари и създаване на бариерни зони между промишлени и жилищни зони. Препоръки за провеждане на защитни мерки са разработени от организации като СЗО и ЮНЕСКО. Държавните и регионалните препоръки са разработени на базата на международни.

В момента проблемът с хигиената на въздуха получава все повече внимание. За съжаление към момента предприетите мерки не са достатъчни за пълно минимизиране на антропогенните щети. Но можем да се надяваме, че в бъдеще, заедно с развитието на по-екологични индустрии, ще бъде възможно да се намали натоварването на атмосферата.

Има важно значение при осъществяването на дихателната функция. Атмосферният въздух е смес от газове: кислород, въглероден диоксид, аргон, азот, неон, криптон, ксенон, водород, озон и др. Най-важен е кислородът. В покой човек усвоява 0,3 л/мин. При физическа активност консумацията на кислород се увеличава и може да достигне 4,5–8 l/min.Колебанията в съдържанието на кислород в атмосферата са малки и не надвишават 0,5%. Ако съдържанието на кислород намалее до 11-13%, се появяват симптоми на кислороден дефицит. Съдържанието на кислород от 7-8% може да доведе до смърт. Въглеродният диоксид е без цвят и мирис, образува се при дишане и гниене, изгаряне на гориво. В атмосферата е 0,04%, а в индустриалните зони – 0,05-0,06%. При голяма тълпа от хора може да се увеличи до 0,6 - 0,8%. При продължително вдишване на въздух, съдържащ 1-1,5% въглероден диоксид, се отбелязва влошаване на здравето, а при 2-2,5% - патологични промени. При 8-10% загуба на съзнание и смърт въздухът има налягане, наречено атмосферно или барометрично. Измерва се в милиметри живачен стълб (mmHg), хектопаскали (hPa), милибари (mb). Счита се, че нормалното атмосферно налягане е на морското равнище на ширина 45˚ при температура на въздуха 0˚C. Тя е равна на 760 mmHg. (Счита се, че въздухът в помещението е с лошо качество, ако съдържа 1% въглероден диоксид. Тази стойност се приема като изчислена стойност при проектиране и инсталиране на вентилация в помещения.

Замърсяване на въздуха.Въглеродният окис е газ без цвят и мирис, който се образува при непълно изгаряне на гориво и навлиза в атмосферата с промишлени емисии и отработени газове от двигатели с вътрешно горене. В мегаполисите концентрацията му може да достигне 50-200 mg/m3. При пушене на тютюн въглеродният окис навлиза в тялото. Въглеродният окис е кръвна и обща токсична отрова. Той блокира хемоглобина, губи способността си да пренася кислород до тъканите. Острото отравяне настъпва при концентрация на въглероден оксид във въздуха 200-500 mg/m3. В този случай се наблюдават главоболие, обща слабост, гадене и повръщане. ПДК средноденонощна концентрация е 0 1 mg/m3, еднократна – 6 mg/m3. Въздухът може да бъде замърсен от серен диоксид, сажди, катранени вещества, азотни оксиди и въглероден дисулфид.

Микроорганизми.Винаги се намират в малки количества във въздуха, където се пренасят с почвения прах. Микробите от инфекциозни заболявания, влизащи в атмосферата, бързо умират. Особена опасност в епидемиологично отношение представлява въздухът в жилищните помещения и спортните съоръжения. Например в залите за борба има микробно съдържание до 26 000 на 1 m3 въздух. Аерогенните инфекции се разпространяват много бързо в такъв въздух.

ПрахТова са леки плътни частици от минерален или органичен произход; когато прахът попадне в белите дробове, той се задържа там и причинява различни заболявания. Индустриалният прах (олово, хром) може да причини отравяне. В градовете прахът не трябва да надвишава 0,15 mg / m3 Спортните площадки трябва да се поливат редовно, да имат зелена площ и да се извършва мокро почистване. Установени са санитарно-охранителни зони за всички предприятия, които замърсяват атмосферата. В съответствие с класа на опасност те имат различни размери: за предприятия от клас 1 - 1000 м, 2 - 500 м, 3 - 300 м, 4 -100 м, 5 - 50 м. При разполагане на спортни съоръжения в близост до предприятия е необходимо е да се вземе предвид розата на вятъра, санитарно-защитните зони, степента на замърсяване на въздуха и др.

Една от важните мерки за опазване на атмосферния въздух е превантивният и текущ санитарен надзор и системно наблюдение на състоянието на атмосферния въздух. Извършва се с помощта на автоматизирана система за наблюдение.

Чистият атмосферен въздух на повърхността на Земята има следния химичен състав: кислород - 20,93%, въглероден диоксид - 0,03-0,04%, азот - 78,1%, аргон, хелий, криптон 1%.

Издишаният въздух съдържа 25% по-малко кислород и 100 пъти повече въглероден диоксид.
Кислород.Най-важният компонент на въздуха. Осигурява протичането на редокс процесите в организма. Възрастният изразходва 12 литра кислород в покой, а при физическа работа - 10 пъти повече. В кръвта кислородът е свързан с хемоглобина.

Озон.Химически нестабилен газ, той е способен да абсорбира слънчевата късовълнова ултравиолетова радиация, която има пагубен ефект върху всички живи същества. Озонът абсорбира дълговълновата инфрачервена радиация, излъчвана от Земята, и по този начин предотвратява нейното прекомерно охлаждане (озоновия слой на Земята). Под въздействието на ултравиолетовото лъчение озонът се разлага на кислородна молекула и атом. Озонът е бактерицидно средство за дезинфекция на вода. В природата се образува при електрически разряди, при изпаряване на водата, при ултравиолетово лъчение, при гръмотевична буря, в планините и в иглолистните гори.

Въглероден двуокис.Образува се в резултат на редокс процеси, протичащи в тялото на хората и животните, изгаряне на гориво и гниене на органични вещества. Във въздуха на градовете концентрацията на въглероден диоксид се повишава поради промишлени емисии - до 0,045%, в жилищни помещения - до 0,6-0,85. Възрастен в покой отделя 22 литра въглероден диоксид на час, а при физическа работа - 2-3 пъти повече. Признаци на влошаване на благосъстоянието на човек се появяват само при продължително вдишване на въздух, съдържащ 1-1,5% въглероден диоксид, изразени функционални промени - при концентрация 2-2,5% и изразени симптоми (главоболие, обща слабост, задух, сърцебиене , намалена производителност) – при 3-4%. Хигиенното значение на въглеродния диоксид се състои в това, че той служи като косвен индикатор за общото замърсяване на въздуха. Стандартът за въглероден диоксид във фитнес залите е 0,1%.

Азот.Индиферентният газ служи като разредител за други газове. Повишеното вдишване на азот може да има наркотичен ефект.

Въглероден окис.Образува се при непълно изгаряне на органични вещества. Няма нито цвят, нито мирис. Концентрацията в атмосферата зависи от интензивността на автомобилния трафик. Прониквайки през белодробните алвеоли в кръвта, той образува карбоксихемоглобин, в резултат на което хемоглобинът губи способността си да пренася кислород. Максимално допустимата среднодневна концентрация на въглероден окис е 1 mg/m3. Токсичните дози въглероден оксид във въздуха са 0,25-0,5 mg/l. При продължителна експозиция, главоболие, припадък, сърцебиене.

серен диоксид.Той попада в атмосферата в резултат на изгаряне на гориво, богато на сяра (въглища). Образува се при печене и топене на серни руди и при боядисване на тъкани. Дразни лигавицата на очите и горните дихателни пътища. Прагът на усещане е 0,002-0,003 mg/l. Газът има вредно въздействие върху растителността, особено върху иглолистните дървета.
Механични примеси на въздухаидват под формата на дим, сажди, сажди, натрошени частици пръст и други твърди вещества. Съдържанието на прах във въздуха зависи от естеството на почвата (пясък, глина, асфалт), нейното санитарно състояние (поливане, почистване), замърсяването на въздуха от промишлени емисии и санитарното състояние на помещенията.

Прахът механично дразни лигавиците на горните дихателни пътища и очите. Системното вдишване на прах причинява респираторни заболявания. При дишане през носа се задържат до 40-50% прах. Микроскопичният прах, който остава във висящо състояние за дълго време, е най-неблагоприятен от хигиенна гледна точка. Електрическият заряд на праха повишава способността му да прониква и да се задържа в белите дробове. Прах. съдържащо олово, арсен, хром и други токсични вещества, причинява типични явления на отравяне и когато проникне не само чрез вдишване, но и през кожата и стомашно-чревния тракт. При запрашен въздух интензивността на слънчевата радиация и йонизацията на въздуха са значително намалени. За да се предотврати неблагоприятното въздействие на праха върху тялото, жилищните сгради са разположени от наветрената страна на замърсителите на въздуха. Между тях са разположени санитарно-защитни зони с ширина 50-1000 m или повече. В жилищни помещения, систематично мокро почистване, проветряване на помещения, смяна на обувки и връхни дрехи, на открити площи използването на почви без прах и поливане.

Въздушни микроорганизми. Бактериалното замърсяване на въздуха, както и на други обекти на околната среда (вода, почва), представлява епидемиологична опасност. Във въздуха има различни микроорганизми: бактерии, вируси, плесени, клетки от дрожди. Най-често срещаното е въздушно-капковото предаване на инфекции: голям брой микроби навлизат във въздуха и навлизат в дихателните пътища на здрави хора при дишане. Например, по време на силен разговор и още повече при кашляне и кихане, малки капчици се пръскат на разстояние от 1-1,5 м и се разпространяват с въздух на 8-9 м. Тези капчици могат да бъдат суспендирани за 4-5 часа, но в повечето случаи се установяват за 40-60 минути. В прах вирусът на грипа и дифтерийният бацил остават жизнеспособни 120-150 дни. Има добре известна връзка: колкото повече прах има във въздуха в помещенията, толкова по-богата е микрофлората в него.