Hvilken sammensetning har luft? Snill med sunn

Hver dag tar vi rundt 20 tusen pust. Det er nok å stoppe strømmen av oksygen inn i blodet i 7–8 minutter for at det skal oppstå irreversible endringer i hjernebarken. Luft støtter mange biokjemiske reaksjoner i kroppen vår. Og helsen vår avhenger i stor grad av kvaliteten.

tekst: Tatyana Gaverdovskaya

Hver dag tar vi rundt 20 tusen pust. Det er nok å stoppe oksygenstrømmen inn i blodet i 7-8 minutter for at det skal oppstå irreversible endringer i hjernebarken. Luft støtter mange biokjemiske reaksjoner i kroppen vår. Og helsen vår avhenger i stor grad av kvaliteten.

Atmosfærisk luft på jordens overflate består normalt av nitrogen (78,09 %), oksygen (20,95 %) og karbondioksid (0,03-0,04 %). De resterende gassene opptar til sammen mindre enn 1 volum%, disse inkluderer argon, xenon, neon, helium, hydrogen, radon og andre. Utslipp fra industribedrifter og transport bryter imidlertid med dette forholdet mellom komponenter. Bare i Moskva slippes fra 1 til 1,2 millioner tonn skadelige kjemikalier ut i luften per år, det vil si 100-150 kg for hver av de 12 millioner innbyggerne i Moskva. Det er verdt å tenke på hva vi puster og hva som kan hjelpe oss å motstå dette "gassangrepet".

Korteste vei

Menneskelungene har et overflateareal på opptil 100 m2, som er 50 ganger arealet hud. I dem er luften i direkte kontakt med blodet, der nesten alle stoffene i det oppløses. Fra lungene, utenom avgiftningsorganet - leveren, virker de på kroppen 80-100 ganger sterkere enn gjennom mage-tarmkanalen ved svelging.

Luften vi puster inn er forurenset av rundt 280 giftige forbindelser. Dette er salter av tungmetaller (Cu, Cd, Pb, Mn, Ni, Zn), oksider av nitrogen og karbon, ammoniakk, svoveldioksid osv. I rolig vær legger alle disse skadelige forbindelsene seg og lager et tett lag nær bakken - smog. Under påvirkning av ultrafiolette stråler i varme perioder omdannes skadelige gassblandinger til mer skadelige stoffer- fotooksidanter. Hver dag inhalerer en person opptil 20 tusen liter luft. Og på en måned i en stor by kan det samle seg en giftig dose. Som et resultat avtar immuniteten, respiratorisk og nevrologiske sykdommer. Barn lider spesielt av dette.

Vi tar grep

1. Te laget av ringblomst, kamille, tindved og nype vil bidra til å beskytte kroppen mot inntrengning av tungmetaller i cellene.

2. Noen planter, for eksempel koriander (koriander), brukes med hell for å fjerne giftige stoffer. Ifølge eksperter må du spise minst 5 g av denne planten per dag (ca. 1 ts).

3. Evne til å binde og frigjøre tungmetaller har også hvitløk, sesamfrø, ginseng og mange andre produkter planteopprinnelse. Også effektiv eplejuice, som inneholder mye pektiner - naturlige adsorbenter.

By uten oksygen

Innbyggere i metropolen opplever stadig mangel på oksygen på grunn av industrielle utslipp og forurensning. Ved forbrenning av 1 kg kull eller ved, forbrukes mer enn 2 kg oksygen. En bil absorberer like mye oksygen på 2 timers drift som et tre slipper ut på 2 år.

Oksygenkonsentrasjonen i luften er ofte bare 15-18 %, mens normen er ca 20 %. Ved første øyekast er dette en liten forskjell - bare 3-5%, men for kroppen vår er det ganske merkbart. Oksygennivåer i luften på 10 % eller lavere er dødelige for mennesker. Dessverre, tilstrekkelig mengde Oksygen under naturlige forhold finnes bare i byparker (20,8 %), forstadsskoger (21,6 %) og ved kysten av hav og hav (21,9 %). Situasjonen forverres av det faktum at hvert 10. år reduseres lungeområdet med 5%.

Oksygen øker mental evne, kroppens motstand mot stress, stimulerer koordinert arbeid Indre organer, forbedrer immunitet, fremmer vekttap og normaliserer søvn. Forskere har regnet ut at hvis det var 2 ganger mer oksygen i jordens atmosfære, kunne vi løpe hundrevis av kilometer uten å bli slitne.

Oksygen utgjør 90 % av massen til et vannmolekyl. Kroppen inneholder 65-75% vann. Hjernen utgjør 2 % av den totale kroppsvekten og forbruker 20 % av oksygenet som kommer inn i kroppen. Uten oksygen vokser ikke celler og dør.

Vi tar grep

1. For å mette kroppen tilstrekkelig med oksygen, må du gå i skogen i minst en time hver dag. I løpet av ett år produserer et typisk tre mengden oksygen som kreves for en familie på 4 personer i samme periode.

2. For å kompensere for oksygenmangelen i kroppen, anbefaler leger å drikke salt- og mineralvann. alkalisk vann, melkesyredrikker (skummet melk, myse), juice.

3. Oksygencocktailer hjelper til med å bli kvitt hypoksi. Når det gjelder effekten på kroppen, tilsvarer en liten porsjon av en cocktail en fullverdig tur i skogen.

4. Oksygenbehandling er en behandlingsmetode basert på å puste inn en gassblanding med økt (i forhold til oksygeninnholdet i luften) oksygenkonsentrasjon.

Hjemmefelle

Ifølge WHO-eksperter tilbringer byboere omtrent 80 % av tiden innendørs. Forskere har funnet ut at inneluften er 4-6 ganger mer skitten enn uteluften og 8-10 ganger giftigere. Disse er formaldehyd og fenol fra møbler, enkelte typer syntetiske stoffer, tepper, skadelige stoffer fra byggematerialer (for eksempel kan karbamid fra sement frigjøre ammoniakk), støv, dyrehår osv. Samtidig er oksygen i urbane områder betydelig mindre, noe som fører til oksygenmangel (hypoksi) hos mennesker.

En gasskomfyr kan også påvirke atmosfæren i huset negativt. Luften i forgassede bygninger, sammenlignet med uteluft, inneholder 2,5 ganger flere skadelige nitrogenoksider, 50 ganger flere svovelholdige stoffer, fenol - med 30-40%, karbonoksider - med 50-60%.

Men den største plagen innendørs er karbondioksid, hovedkilden til dette er mennesker. Vi puster ut fra 18 til 25 liter av denne gassen i timen. Nyere studier av utenlandske forskere har vist at karbondioksid påvirker menneskekroppen negativt selv i lave konsentrasjoner. I boliger bør karbondioksid ikke overstige 0,1 %. I et rom med en karbondioksidkonsentrasjon på 3-4 %, kveles en person, hodepine, tinnitus, langsom puls. Imidlertid er karbondioksid i små mengder (0,03-0,04%) nødvendig for å opprettholde fysiologiske prosesser.

Vi tar grep

1. Det er veldig viktig at luften i rommet er "lett", dvs. ionisert. Med en reduksjon i antall luftioner absorberes oksygen mindre av røde blodlegemer, og hypoksi er mulig. Luften i byer inneholder bare 50-100 lette ioner per 1 cm³, og titusenvis av tunge (uladede) ioner. I fjellet er den høyeste luftioniseringen 800-1000 per 1 cm³ eller mer.

2. I følge en studie utført av den amerikanske romfartsorganisasjonen fungerer noen potteplanter som effektive biofiltre. Chlorophytum og nephrolepis bregne hjelper i kampen mot formaldehyd. Xylen og toluen, som frigjøres for eksempel av lakk, nøytraliseres av Ficus Benjamin. Azalea kan takle ammoniakkforbindelser. Sansevieria, philodendron, eføy og dieffenbachia produserer mye oksygen og absorberer skadelige stoffer.

3. Ikke glem regelmessig ventilasjon. Dette er spesielt viktig på soverommet, der folk tilbringer en tredjedel av livet.

Farer på veien

Motortransport leverer brorparten av luftforurensninger: for Moskva er det omtrent 93%, for St. Petersburg - 71%. Det er nesten 4 millioner biler i Moskva, og antallet vokser hvert år. Innen 2015 tror eksperter at Moskvas bilpark vil utgjøre mer enn 5 millioner kjøretøy. I løpet av en måned brenner en gjennomsnittlig personbil like mye oksygen som 1 hektar skog produserer i løpet av et år, mens den årlig slipper ut cirka 800 kg karbonmonoksid, cirka 40 kg nitrogenoksider og cirka 200 kg ulike hydrokarboner.

Den mest alvorlige faren for de som ofte bruker bil er karbonmonoksid. Det binder seg til hemoglobin i blodet 200 ganger raskere enn oksygen. Eksperimenter utført i USA viste at på grunn av påvirkning av karbonmonoksid har personer som bruker mye tid på å kjøre, nedsatt reaksjonsevne. Ved en karbonmonoksidkonsentrasjon på 6 mg/m3 i 20 minutter reduseres fargen og lysfølsomheten til øynene. Under påvirkning av store mengder karbonmonoksid kan det oppstå besvimelse, koma og til og med død.

Vi tar grep

1. Melkesyreenzymer og -syrer fjernerter. Med normal toleranse kan du drikke opptil en liter melk per dag.

2. For å nøytralisere effekten av karbonmonoksid, anbefales det å spise så mange frukter som mulig: grønne epler, grapefrukt, samt honning og valnøtter.

Snill med sunn

Det fant tyske forskere seksuell opphisselse aktiverer arbeid av det kardiovaskulære systemet og øker blodstrømmen. Som et resultat er vev bedre mettet med oksygen og risikoen for hjerteinfarkt eller hjerneslag reduseres med 50 %.

Hva puster metroen?

Forskere fra Karolinska Institutet i Sverige har konkludert med at mer enn 5 tusen svensker dør hvert år av å puste inn mikroskopiske partikler av kull, asfalt, jern og andre forurensende stoffer i luften til Stockholms metro. Disse partiklene har en sterkere destruktiv effekt på menneskets DNA enn partikler som finnes i bileksos og dannes som følge av forbrenning av vedbrensel.

Himmel over Moskva

Ifølge Roshydromet observasjoner, i 2011 graden av forurensning atmosfærisk luft i byene i Moskva-regionen ble vurdert som: svært høy - i Moskva, høy - i Serpukhov, økt - i Voskresensk, Klin, Kolomna, Mytishchi, Podolsk og Elektrostal, lav - i Dzerzhinsky, Shchelkovo og Prioksko-Terrasny Biosphere Reserve.

På bloggsidene snakker vi mye om en rekke kjemikalier og blandinger, men vi har ennå ikke hatt en historie om et av de viktigste komplekse stoffene - luft. La oss fikse dette og snakke om luft. I den første artikkelen: en liten historie om studiet av luft, dens kjemiske sammensetning og grunnleggende fakta om den.

En liten historie om luftutforskning

For tiden forstås luft som en blanding av gasser som danner atmosfæren på planeten vår. Men det var ikke alltid slik: i lang tid forskere trodde at luft var et enkelt stoff, et integrert stoff. Og selv om mange forskere uttrykte hypoteser om den komplekse sammensetningen av luft, gikk ting ikke lenger enn gjetninger før på 1700-tallet. I tillegg ble luft gitt filosofisk betydning. I Antikkens Hellas luft ble ansett som et av de grunnleggende kosmiske elementene, sammen med jord, ild, jord og vann, som danner alle ting. Aristoteles tilskrev luft til de sublunare lette elementene, og personifiserte fuktighet og varme. Nietzsche skrev i sine skrifter om luft som et symbol på frihet, som det høyeste og mest tynn form sak som det ikke er noen hindringer for.

På 1600-tallet ble det bevist at luft er en materiell enhet, et stoff hvis egenskaper, som tetthet og vekt, kan måles.

På 1700-tallet utførte forskere reaksjoner av luft med ulike stoffer. Dermed ble det funnet at omtrent en femtedel av luftvolumet absorberes, og den resterende delen av forbrenningen og respirasjonen støttes ikke. Som et resultat ble det konkludert med at luft er et komplekst stoff som består av to komponenter, hvorav den ene, oksygen, støtter forbrenning, og den andre, nitrogen, "bortskjemt luft", ikke støtter forbrenning og åndedrett. Slik ble oksygen oppdaget. Litt senere mottatt ren form nitrogen. Og bare i det aller sent XIXårhundre, ble argon, helium, krypton, xenon, radon og neon, også funnet i luft, oppdaget.

Kjemisk oppbygning

Luft består av en blanding av rundt tjuesju forskjellige gasser. Omtrent 99 % er en blanding av oksygen og nitrogen. Den resterende prosentandelen inkluderer vanndamp, karbondioksid, metan, hydrogen, ozon, inerte gasser (argon, xenon, neon, helium, krypton) og andre. For eksempel kan hydrogensulfid, karbonmonoksid, jod, nitrogenoksider og ammoniakk ofte finnes i luften.

Det antas at i ren luft med normale forhold inneholder 78,1 % nitrogen og 20,93 % oksygen. Men avhengig av geografisk plassering og høyde over havet, kan luftsammensetningen variere.

Det er også noe slikt som forurenset luft, det vil si luft hvis sammensetning er forskjellig fra naturlig atmosfærisk luft på grunn av tilstedeværelsen av forurensninger. Disse stoffene er:
. naturlig opprinnelse(vulkaniske gasser og støv, havsalt, røyk og gasser fra naturlige branner, plantepollen, støv fra jorderosjon osv.).
. menneskeskapt opprinnelse - som følge av industrielle og innenlandske menneskelige aktiviteter (utslipp av karbon, svovel, nitrogenforbindelser; kull og annet støv fra gruvedrift og industribedrifter; landbruksavfall, industri- og husholdningsdeponier, nødoljeutslipp og annet farlig miljø stoffer; gasseksos fra kjøretøy osv.).

Egenskaper

Ren atmosfærisk luft er fargeløs og luktfri, den er usynlig, selv om den kan føles. De fysiske parametrene til luft bestemmes av følgende egenskaper:

Masse;
. temperatur;
. tetthet;
. atmosfærisk trykk;
. luftfuktighet;
. Varmekapasitet;
. termisk ledningsevne;
. viskositet.

De fleste luftparametere avhenger av temperaturen, så det er mange tabeller med luftparametere for forskjellige temperaturer. Lufttemperaturen måles ved hjelp av et meteorologisk termometer, og luftfuktigheten måles ved hjelp av et hygrometer.

Luft viser oksiderende egenskaper (pga flott innhold oksygen), støtter forbrenning og åndedrett; leder varme dårlig og løses godt opp i vann. Dens tetthet avtar når temperaturen øker, og dens viskositet øker.

I den følgende artikkelen vil du lære om flere interessante fakta om luft og dens bruk.

Den delen av atmosfæren som er tilstøtende til jorden og som en person puster deretter, kalles troposfæren. Troposfæren har en høyde på ni til elleve kilometer og er en mekanisk blanding av ulike gasser.

Luftens sammensetning er ikke konstant. Avhengig av geografisk plassering, terreng, værforhold, luften kan ha annen sammensetning Og ulike egenskaper. Luften kan være forurenset eller foreldet, frisk eller tung - alt dette betyr at den inneholder visse urenheter.

Nitrogen - 78,9 prosent;

Oksygen - 20,95 prosent;

Karbondioksid - 0,3 prosent.

I tillegg er andre gasser tilstede i atmosfæren (helium, argon, neon, xenon, krypton, hydrogen, radon, ozon), og deres totale mengde er litt mindre enn én prosent.

Det er også verdt å påpeke tilstedeværelsen i luften av noen permanente urenheter av naturlig opprinnelse, spesielt noen gassformige produkter som dannes som et resultat av både biologiske og kjemiske prosesser. Blant dem fortjener ammoniakk spesiell omtale (sammensetningen av luften langt fra befolkede områder inkluderer omtrent tre til fem tusendeler av et milligram per kubikkmeter), metan (nivået er i gjennomsnitt to ti tusendeler av en milligram per kubikkmeter), nitrogen oksider (i atmosfæren når konsentrasjonen omtrent femten ti tusendeler av en milligram per kubikkmeter), hydrogensulfid og andre gassformige produkter.

I tillegg til damp og gassformige urenheter inkluderer den kjemiske sammensetningen av luften vanligvis støv av kosmisk opprinnelse, som faller på jordens overflate i en mengde av syv hundre tusendeler av et tonn per kvadratkilometer i løpet av året, samt støvpartikler som kommer fra vulkanutbrudd.

Imidlertid endres det i størst grad (og ikke i bedre side) sammensetningen av luften og forurenser troposfæren med det såkalte bakken (plante, jord) støv og røyk fra skogbranner. Det er spesielt mye slikt støv i kontinentale luftmasser med opprinnelse i ørkenene i Sentral-Asia og Afrika. Derfor kan vi med sikkerhet si at et ideelt rent luftmiljø rett og slett ikke eksisterer, og det er et konsept som kun eksisterer teoretisk.

Luftens sammensetning har en tendens til å endre seg hele tiden, og dens naturlige endringer spiller vanligvis en ganske liten rolle, spesielt i forhold til mulige konsekvenser dens kunstige brudd. Slike brudd er hovedsakelig knyttet til menneskehetens industrielle aktiviteter, bruk av enheter for forbrukertjenester, så vel som kjøretøy. Disse forstyrrelsene kan blant annet føre til luftdenaturering, det vil si uttalte forskjeller i dens sammensetning og egenskaper fra de tilsvarende indikatorene for atmosfæren.

Disse og mange andre typer menneskelig aktivitet førte til at hovedsammensetningen av luften begynte å gå sakte og ubetydelig, men likevel absolutt irreversible endringer. For eksempel har forskere beregnet at menneskeheten i løpet av de siste femti årene har brukt omtrent samme mengde oksygen som i de foregående millioner årene, og i prosentvis - to tideler av en prosent av sin totale forsyning i atmosfæren. Samtidig øker utslippene til luft tilsvarende. Ifølge de siste dataene har utslippene nådd nesten fire hundre milliarder tonn de siste hundre årene.

Dermed endrer luftsammensetningen seg til det verre, og det er vanskelig å forestille seg hvordan det vil være om noen tiår.

FOREDRAG nr. 3. Atmosfærisk luft.

Emne: Atmosfærisk luft, dens kjemiske sammensetning og fysiologiske

betydning komponenter.

Atmosfærisk forurensning; deres innvirkning på folkehelsen.

Forelesningsoversikt:

Kjemisk sammensetning av atmosfærisk luft.

Den biologiske rollen og fysiologiske betydningen av dens komponenter: nitrogen, oksygen, karbondioksid, ozon, inerte gasser.

Begrepet atmosfærisk forurensning og dets kilder.

Påvirkning av atmosfærisk forurensning på helse (direkte påvirkning).

Atmosfærisk forurensnings påvirkning på befolkningens levekår (indirekte helsepåvirkning).

Problemer med å beskytte atmosfærisk luft mot forurensning.

Jordens gassformede hylster kalles atmosfæren. Den totale vekten av jordens atmosfære er 5,13  10 15 tonn.

Luften som danner atmosfæren er en blanding av ulike gasser. Sammensetningen av tørr luft ved havnivå vil være som følger:

Tabell nr. 1

Sammensetning av tørr luft ved en temperatur på 0 0 C og

trykk 760 mm Hg. Kunst.

Sammensetningen av jordens atmosfære forblir konstant over land, over hav, i byer og i landlige områder. Den endres heller ikke med høyden. Det bør huskes at vi snakker om prosentandelen av luftkomponenter i forskjellige høyder. Det samme kan imidlertid ikke sies om vektkonsentrasjonen av gasser. Når du stiger oppover, reduseres luftens tetthet og antall molekyler i en romenhet reduseres også. Som et resultat reduseres vektkonsentrasjonen av gassen og dens partialtrykk.

La oss dvele ved egenskapene til de individuelle komponentene i luft.

Hovedkomponenten i atmosfæren er nitrogen. Nitrogen er en inert gass. Den støtter ikke pust eller forbrenning. Livet er umulig i en nitrogenatmosfære.

Nitrogen spiller en viktig rolle biologisk rolle. Nitrogen i luften absorberes av visse typer bakterier og alger, som danner organiske forbindelser fra den.

Under påvirkning av atmosfærisk elektrisitet dannes en liten mengde nitrogenioner, som vaskes ut av atmosfæren ved nedbør og beriker jorda med salter av salpetersyre og salpetersyre. Salter av salpetersyrling omdannes til nitritter under påvirkning av jordbakterier. Nitritt og ammoniakksalter absorberes av planter og tjener til syntese av proteiner.

Dermed utføres transformasjonen av inert atmosfærisk nitrogen til levende materie i den organiske verden.

På grunn av mangelen på nitrogenholdig gjødsel av naturlig opprinnelse, har menneskeheten lært å skaffe dem kunstig. Det er opprettet og er under utvikling en nitrogengjødselindustri som behandler atmosfærisk nitrogen til ammoniakk og nitrogengjødsel.

Den biologiske betydningen av nitrogen er ikke begrenset til dets deltakelse i syklusen av nitrogenholdige stoffer. Han spiller viktig rolle som en tynnere av atmosfærisk oksygen, siden liv er umulig i rent oksygen.

En økning i nitrogeninnholdet i luften forårsaker hypoksi og asfyksi på grunn av en reduksjon i partialtrykket av oksygen.

Når partialtrykket øker, viser nitrogen narkotiske egenskaper. Imidlertid manifesterer den narkotiske effekten av nitrogen seg ikke under åpne atmosfæreforhold, siden svingninger i konsentrasjonen er ubetydelige.

Den viktigste komponenten i atmosfæren er gass oksygen (O 2 ) .

Oksygen i vår solsystemet finnes i fri tilstand bare på jorden.

Mange antagelser er gjort angående utviklingen (utviklingen) av terrestrisk oksygen. Den mest aksepterte forklaringen er at det store flertallet av oksygen i den moderne atmosfæren ble produsert ved fotosyntese i biosfæren; og bare en første, liten mengde oksygen ble dannet som et resultat av fotosyntese av vann.

Den biologiske rollen til oksygen er ekstremt stor. Uten oksygen er livet umulig. Jordas atmosfære inneholder 1,18  10 15 tonn oksygen.

I naturen skjer det kontinuerlig prosesser for oksygenforbruk: åndedrett av mennesker og dyr, forbrenningsprosesser, oksidasjon. Samtidig foregår det kontinuerlig prosesser for gjenoppretting av oksygeninnholdet i luften (fotosyntese). Planter absorberer karbondioksid, bryter det ned, metaboliserer karbon og frigjør oksygen til atmosfæren. Planter slipper ut 0,5  10 5 millioner tonn oksygen til atmosfæren. Dette er nok til å dekke det naturlige tapet av oksygen. Derfor er innholdet i luften konstant og utgjør 20,95%.

Den kontinuerlige strømmen av luftmasser blander troposfæren, og derfor er det ingen forskjell i oksygeninnhold i byer og landlige områder. Oksygenkonsentrasjonen svinger innen noen få tideler av en prosent. Det betyr ikke noe. Men i dype hull, brønner og grotter kan oksygeninnholdet falle, så det er farlig å gå ned i dem.

Når partialtrykket av oksygen faller hos mennesker og dyr, observeres fenomener med oksygensult. Betydelige endringer i partialtrykket av oksygen skjer når du stiger over havet. Fenomener med oksygenmangel kan observeres under fjellklatring (fjellklatring, turisme) og under flyreiser. Klatring til en høyde på 3000m kan forårsake høyde- eller fjellsyke.

Når man bor i høyfjell over lengre tid, blir folk vant til oksygenmangel og akklimatisering oppstår.

Høyt partialtrykk av oksygen er ugunstig for mennesker. Ved et partialtrykk på mer enn 600 mm synker det vital kapasitet lungene. Innånding rent oksygen(deltrykk 760 mm) forårsaker lungeødem, lungebetennelse og kramper.

Under naturlige forhold er det ikke økt oksygeninnhold i luften.

Ozon er en integrert del av atmosfæren. Massen er 3,5 milliarder tonn. Ozoninnholdet i atmosfæren varierer med årstidene: om våren er det høyt, om høsten er det lavt. Ozoninnholdet avhenger av områdets breddegrad: jo nærmere ekvator, jo lavere er det. Ozonkonsentrasjonen har en daglig variasjon: den når sitt maksimum ved middagstid.

Ozonkonsentrasjonen er ujevnt fordelt over høyden. Det høyeste innholdet er observert i en høyde på 20-30 km.

Ozon produseres kontinuerlig i stratosfæren. Under påvirkning av ultrafiolett stråling fra solen, dissosierer oksygenmolekyler (brytes fra hverandre) for å danne atomært oksygen. Oksygenatomer rekombinerer (kombinerer) med oksygenmolekyler og danner ozon (O3). I høyder over og under 20-30 km bremses prosessene med fotosyntese (dannelse) av ozon.

Tilstedeværelsen av et ozonlag i atmosfæren er av stor betydning for eksistensen av liv på jorden.

Ozon blokkerer den kortbølgelengde delen av solstrålingsspekteret og sender ikke bølger kortere enn 290 nm (nanometer). I fravær av ozon ville liv på jorden være umulig på grunn av den destruktive effekten av kortsiktig ultrafiolett stråling på alle levende ting.

Ozon absorberer også infrarød stråling med en bølgelengde på 9,5 mikron (mikron). Takket være dette beholder ozon rundt 20 prosent av jordens termiske stråling, noe som reduserer varmetapet. I fravær av ozon ville jordens absolutte temperatur være 7 0 lavere.

Ozon føres inn i det nedre laget av atmosfæren - troposfæren - fra stratosfæren som følge av blanding av luftmasser. Ved svak blanding faller ozonkonsentrasjonen på jordoverflaten. En økning i ozon i luften observeres under et tordenvær som følge av utslipp av atmosfærisk elektrisitet og en økning i turbulens (blanding) av atmosfæren.

Samtidig er en betydelig økning i ozonkonsentrasjonen i luften et resultat av fotokjemisk oksidasjon av organiske stoffer som kommer inn i atmosfæren med kjøretøyeksos og industrielle utslipp. Ozon er et giftig stoff. Ozon har irriterende effekt på slimhinner i øyne, nese, svelg i en konsentrasjon på 0,2-1 mg/m3.

Karbondioksid (CO 2 ) er tilstede i atmosfæren i en konsentrasjon på 0,03 %. Den totale mengden er 2330 milliarder tonn. Et stort nummer av Karbondioksid finnes oppløst i vannet i hav og hav. I bundet form er det en del av dolomitter og kalksteiner.

Atmosfæren fylles stadig på med karbondioksid som et resultat av de vitale prosessene til levende organismer, prosessene med forbrenning, forfall og gjæring. En person slipper ut 580 liter karbondioksid per dag. Store mengder karbondioksid frigjøres ved nedbryting av kalkstein.

Til tross for tilstedeværelsen av mange kilder til dannelse, er det ingen betydelig opphopning av karbondioksid i luften. Karbondioksid blir konstant assimilert (absorbert) av planter under fotosynteseprosessen.

I tillegg til planter, regulerer hav og hav karbondioksidinnholdet i atmosfæren. Når partialtrykket av karbondioksid i luften øker, løses det opp i vann, og når det avtar, slippes det ut i atmosfæren.

I overflateatmosfæren er det små svingninger i konsentrasjonen av karbondioksid: over havet er det lavere enn over land; høyere i skogen enn i marka; høyere i byer enn utenfor byen.

Karbondioksid spiller en stor rolle i livet til dyr og mennesker. Det stimulerer respirasjonssenteret.

Det er en viss mengde i atmosfærisk luft inerte gasser: argon, neon, helium, krypton og xenon. Disse gassene tilhører nullgruppen i det periodiske systemet, reagerer ikke med andre grunnstoffer og er inerte i kjemisk forstand.

Inerte gasser er narkotiske. Deres narkotiske egenskaper manifesterer seg ved høyt barometertrykk. I en åpen atmosfære kan de narkotiske egenskapene til inerte gasser ikke manifestere seg.

I tillegg til komponentene i atmosfæren, inneholder den forskjellige urenheter av naturlig opprinnelse og forurensning introdusert som et resultat av menneskelig aktivitet.

Urenheter som finnes i luften annet enn dens naturlige kjemiske sammensetning kalles atmosfærisk forurensning.

Atmosfærisk forurensning er delt inn i naturlig og kunstig.

Naturlig forurensning inkluderer urenheter som kommer inn i luften som følge av spontane naturlige prosesser (plante- og jordstøv, vulkanutbrudd, kosmisk støv).

Kunstig atmosfærisk forurensning dannes som et resultat av menneskelig produksjonsaktiviteter.

Kunstige kilder til atmosfærisk forurensning er delt inn i 4 grupper:

transportere;

industri;

termisk kraftteknikk;

brenning av søppel.

La oss se på deres korte egenskaper.

Dagens situasjon er preget av at volumet av utslipp fra veitransport overstiger volumet av utslipp fra industribedrifter.

En bil slipper ut mer enn 200 kjemiske forbindelser i luften. Hver bil bruker i gjennomsnitt 2 tonn drivstoff og 30 tonn luft per år, og slipper ut 700 kg karbonmonoksid (CO), 230 kg uforbrente hydrokarboner, 40 kg nitrogenoksider (NO 2) og 2-5 kg ​​​av faste stoffer i atmosfæren.

Den moderne byen er mettet med andre transportformer: jernbane, vann og luft. Den totale mengden utslipp til miljøet fra alle typer transport har en tendens til å øke kontinuerlig.

Industribedrifter ligger på andreplass etter transport når det gjelder graden av skade på miljøet.

De mest intensive forurensningene i atmosfærisk luft er bedrifter innen jernholdig og ikke-jernholdig metallurgi, petrokjemisk og kokskjemisk industri, samt bedrifter som produserer byggematerialer. De slipper ut titalls tonn sot, støv, metaller og deres forbindelser (kobber, sink, bly, nikkel, tinn osv.) til atmosfæren.

Når de kommer inn i atmosfæren, forurenser metaller jorda, samler seg i den og trenger inn i vannet i reservoarene.

I områder hvor industribedrifter er lokalisert, er befolkningen i fare for uheldige effekter av atmosfærisk forurensning.

I tillegg til svevestøv slipper industrien ut ulike gasser til luften: svovelsyreanhydrid, karbonmonoksid, nitrogenoksider, hydrogensulfid, hydrokarboner og radioaktive gasser.

Forurensninger kan forbli i miljøet i lang tid og ha en skadelig effekt på menneskekroppen.

For eksempel forblir hydrokarboner i miljøet i opptil 16 år og deltar aktivt i fotokjemiske prosesser i atmosfærisk luft med dannelse av giftig tåke.

Massiv luftforurensning observeres når fast og flytende brensel brennes ved termiske kraftverk. De er hovedkildene til atmosfærisk forurensning med svovel- og nitrogenoksider, karbonmonoksid, sot og støv. Disse kildene er preget av massiv luftforurensning.

For tiden er mange fakta kjent om de negative effektene av atmosfærisk forurensning på menneskers helse.

Atmosfærisk forurensning har både akutte og kroniske effekter på menneskekroppen.

Eksempler på den akutte virkningen av atmosfærisk forurensning på folkehelsen er giftig tåke. Konsentrasjonene av giftige stoffer i luften økte under ugunstige meteorologiske forhold.

Den første giftige tåken ble registrert i Belgia i 1930. Flere hundre mennesker ble skadet og 60 mennesker døde. Deretter ble lignende tilfeller gjentatt: i 1948 i den amerikanske byen Donora. 6000 mennesker ble berørt. I 1952 døde 4000 mennesker av den store London-tåken. I 1962 døde 750 londonere av samme grunn. I 1970 led 10 tusen mennesker av smog over den japanske hovedstaden (Tokyo), og i 1971 – 28 tusen.

I tillegg til de listede katastrofene, analyse av forskningsmateriale fra innenlandske og utenlandske forfattere gjør oppmerksom på økningen i befolkningens generelle sykelighet på grunn av luftforurensning.

Studiene utført i denne forbindelse lar oss konkludere med at som et resultat av eksponering for atmosfærisk forurensning i industrisentre er det en økning i:

total dødelighet av hjerte- og karsykdommer og luftveissykdommer;

akutt uspesifikk sykelighet i øvre luftveier;

kronisk bronkitt;

bronkitt astma;

emfysem;

lungekreft;

redusert forventet levealder og kreativ aktivitet.

I tillegg har for tiden matematisk analyse avslørt en statistisk signifikant sammenheng mellom nivået av forekomst av befolkningen med sykdommer i blodet, fordøyelsesorganer, hudsykdommer og nivåer av luftforurensning.

Luftveiene, Fordøyelsessystemet og hud er "inngangsporten" for giftige stoffer og tjener som mål for deres direkte og indirekte handling.

Atmosfærisk forurensnings påvirkning på levekår regnes som en indirekte (indirekte) påvirkning av atmosfærisk forurensning på folkehelsen.

Det inkluderer:

reduksjon av generell belysning;

reduksjon av ultrafiolett stråling fra solen;

endringer i klimatiske forhold;

forverring av levekår;

negativ innvirkning på grønne områder;

negativ innvirkning på dyr.

Luftforurensninger forårsaker stor skade på bygninger, konstruksjoner og konstruksjonsmaterialer.

De totale økonomiske kostnadene for USA fra luftforurensninger, inkludert deres innvirkning på menneskers helse, byggematerialer, metaller, stoffer, lær, papir, maling, gummi og andre materialer, er 15-20 milliarder dollar årlig.

Alt det ovennevnte indikerer at beskyttelse av atmosfærisk luft mot forurensning er et problem av ekstrem betydning og gjenstand for nøye oppmerksomhet fra spesialister i alle land i verden.

Alle tiltak for å beskytte atmosfærisk luft må utføres omfattende på flere områder:

Lovgivende tiltak. Dette er lover vedtatt av regjeringen i landet som tar sikte på å beskytte luftmiljøet;

Rasjonell plassering av industri- og boligområder;

Teknologiske tiltak rettet mot å redusere utslipp til atmosfæren;

Sanitære tiltak;

Utvikling av hygieniske standarder for atmosfærisk luft;

Overvåking av renheten til atmosfærisk luft;

Kontroll over arbeidet til industribedrifter;

Forbedring av befolkede områder, landskapsarbeid, vanning, opprettelse av beskyttende hull mellom industribedrifter og boligkomplekser.

I tillegg til de oppførte tiltakene i den interne statlige planen, utvikles og implementeres mellomstatlige programmer for beskyttelse av atmosfærisk luft for tiden.

Problemet med luftvern løses i en rekke internasjonale organisasjoner – WHO, FN, UNESCO og andre.

Atmosfære(fra den greske atmosfæren - damp og spharia - ball) - luftkonvolutt Jorden roterer med den. Utviklingen av atmosfæren var nært knyttet til de geologiske og geokjemiske prosessene som skjer på planeten vår, så vel som til aktivitetene til levende organismer.

Atmosfærens nedre grense faller sammen med jordens overflate, siden luft trenger inn i de minste porene i jorda og oppløses selv i vann.

Den øvre grensen i en høyde på 2000-3000 km går gradvis over i verdensrommet.

Takket være atmosfæren, som inneholder oksygen, er liv på jorden mulig. Atmosfærisk oksygen brukes i pusteprosessen til mennesker, dyr og planter.

Hvis det ikke var noen atmosfære, ville jorden vært like stille som månen. Tross alt er lyd vibrasjonen av luftpartikler. Den blå fargen på himmelen forklares av det faktum at solstrålene, som passerer gjennom atmosfæren, som gjennom en linse, dekomponeres i deres komponentfarger. I dette tilfellet er strålene av blå og blå farger spredt mest.

Atmosfæren holder det meste ultrafiolett stråling Solen, som har en skadelig effekt på levende organismer. Den holder også på varmen nær jordoverflaten, og hindrer planeten vår i å avkjøles.

Atmosfærens struktur

I atmosfæren kan flere lag skilles fra hverandre i tetthet (fig. 1).

Troposfæren

Troposfæren- det laveste laget av atmosfæren, hvis tykkelse over polene er 8-10 km, i tempererte breddegrader - 10-12 km, og over ekvator - 16-18 km.

Ris. 1. Strukturen til jordens atmosfære

Luften i troposfæren varmes opp av jordoverflaten, det vil si av land og vann. Derfor synker lufttemperaturen i dette laget med gjennomsnittlig 0,6 °C for hver 100 m. Ved troposfærens øvre grense når den -55 °C. Samtidig, i området til ekvator ved den øvre grensen til troposfæren, er lufttemperaturen -70 ° C, og i området Nordpolen-65 °C.

Omtrent 80 % av massen til atmosfæren er konsentrert i troposfæren, nesten all vanndamp er lokalisert, tordenvær, stormer, skyer og nedbør forekommer, og vertikal (konveksjon) og horisontal (vind) bevegelse av luft oppstår.

Vi kan si at været hovedsakelig dannes i troposfæren.

Stratosfæren

Stratosfæren- et lag av atmosfæren som ligger over troposfæren i en høyde på 8 til 50 km. Fargen på himmelen i dette laget virker lilla, noe som forklares av luftens tynnhet, på grunn av hvilken solstrålene nesten ikke er spredt.

Stratosfæren inneholder 20 % av massen til atmosfæren. Luften i dette laget er sjeldne, det er praktisk talt ingen vanndamp, og derfor dannes nesten ingen skyer og nedbør. Imidlertid observeres stabile luftstrømmer i stratosfæren, hvis hastighet når 300 km/t.

Dette laget er konsentrert ozon(ozonskjerm, ozonosfære), et lag som absorberer ultrafiolette stråler, hindrer dem i å nå jorden og dermed beskytter levende organismer på planeten vår. Takket være ozon varierer lufttemperaturen ved den øvre grensen av stratosfæren fra -50 til 4-55 °C.

Mellom mesosfæren og stratosfæren er det en overgangssone - stratopausen.

Mesosfæren

Mesosfæren- et lag av atmosfæren som ligger i en høyde på 50-80 km. Lufttettheten her er 200 ganger mindre enn ved jordoverflaten. Fargen på himmelen i mesosfæren virker svart, og stjerner er synlige i løpet av dagen. Lufttemperaturen synker til -75 (-90)°C.

I en høyde av 80 km begynner termosfære. Lufttemperaturen i dette laget stiger kraftig til en høyde på 250 m, og blir deretter konstant: i en høyde på 150 km når den 220-240 ° C; i en høyde på 500-600 km overstiger 1500 °C.

I mesosfæren og termosfæren, under påvirkning av kosmiske stråler, desintegrerer gassmolekyler til ladede (ioniserte) partikler av atomer, så denne delen av atmosfæren kalles ionosfære- et lag med svært sjeldne luft, lokalisert i en høyde på 50 til 1000 km, hovedsakelig bestående av ioniserte oksygenatomer, nitrogenoksidmolekyler og frie elektroner. Dette laget er preget av høy elektrifisering, og lange og mellomstore radiobølger reflekteres fra det, som fra et speil.

I ionosfæren dukker nordlys opp - gløden fra forsjeldne gasser under påvirkning av elektrisk ladede partikler som flyr fra solen - og det observeres skarpe svingninger i magnetfeltet.

Eksosfære

Eksosfære — ytterste laget atmosfære, plassert over 1000 km. Dette laget kalles også spredningssfæren, siden gasspartikler beveger seg hit i høy hastighet og kan spres ut i verdensrommet.

Atmosfærisk sammensetning

Atmosfæren er en blanding av gasser som består av nitrogen (78,08%), oksygen (20,95%), karbondioksid (0,03%), argon (0,93%), en liten mengde helium, neon, xenon, krypton (0,01%), ozon og andre gasser, men innholdet er ubetydelig (tabell 1). Moderne komposisjon Jordens luft ble etablert for mer enn hundre millioner år siden, men menneskets kraftig økte industrielle aktivitet førte likevel til endringen. For tiden er det en økning i CO 2 -innholdet med ca. 10-12 %.

Gassene som utgjør atmosfæren har ulike funksjonelle roller. Hovedbetydningen av disse gassene bestemmes imidlertid først og fremst av det faktum at de absorberer strålingsenergi meget sterkt og dermed har en betydelig innvirkning på temperaturregimet til jordoverflaten og atmosfæren.

Tabell 1. Kjemisk oppbygning tørr atmosfærisk luft nær jordoverflaten

Nitrogen, Den vanligste gassen i atmosfæren, den er kjemisk inaktiv.

Oksygen, i motsetning til nitrogen, er et kjemisk svært aktivt grunnstoff. Den spesifikke funksjonen til oksygen er oksidasjon organisk materiale heterotrofe organismer, steiner og underoksiderte gasser som slippes ut i atmosfæren av vulkaner. Uten oksygen ville det ikke vært noen nedbrytning av dødt organisk materiale.

Karbondioksidets rolle i atmosfæren er ekstremt stor. Det kommer inn i atmosfæren som et resultat av forbrenningsprosesser, respirasjon av levende organismer, forfall og er først og fremst den viktigste byggematerialeå lage organisk materiale under fotosyntesen. I tillegg, stor verdi karbondioksid har egenskapen til å overføre kortbølget solstråling og absorbere en del av den termiske langbølgede strålingen, noe som vil skape den såkalte drivhuseffekten, ca. vi vil snakke under.

Atmosfæriske prosesser, spesielt det termiske regimet i stratosfæren, påvirkes også av ozon. Denne gassen fungerer som en naturlig absorber av ultrafiolett stråling fra solen, og absorpsjonen solstråling fører til oppvarming av luften. Gjennomsnittlige månedlige verdier av det totale ozoninnholdet i atmosfæren varierer avhengig av breddegrad og tid på året innenfor området 0,23-0,52 cm (dette er tykkelsen på ozonlaget ved bakketrykk og temperatur). Det er en økning i ozoninnholdet fra ekvator til polene og en årssyklus med et minimum om høsten og et maksimum om våren.

En karakteristisk egenskap ved atmosfæren er at innholdet av hovedgassene (nitrogen, oksygen, argon) endres litt med høyden: i en høyde på 65 km i atmosfæren er innholdet av nitrogen 86 %, oksygen - 19, argon - 0,91 , i en høyde av 95 km - nitrogen 77, oksygen - 21,3, argon - 0,82%. Konstansen til sammensetningen av atmosfærisk luft vertikalt og horisontalt opprettholdes ved blanding.

I tillegg til gasser inneholder luften vanndamp Og svevestøv. Sistnevnte kan ha både naturlig og kunstig (antropogen) opprinnelse. Dette pollen, bittesmå saltkrystaller, veistøv, aerosol-urenheter. Når solens stråler trenger gjennom vinduet, kan de sees med det blotte øye.

Det er spesielt mange partikler i luften i byer og store industrisentre, hvor utslipp av skadelige gasser og deres urenheter dannet under forbrenning av drivstoff tilsettes aerosoler.

Konsentrasjonen av aerosoler i atmosfæren bestemmer luftens gjennomsiktighet, noe som påvirker solstrålingen som når jordens overflate. De største aerosolene er kondensasjonskjerner (fra lat. kondensatio- komprimering, fortykning) - bidra til transformasjon av vanndamp til vanndråper.

Betydningen av vanndamp bestemmes først og fremst av at den forsinker langbølget termisk stråling fra jordoverflaten; representerer hovedleddet mellom store og små fuktighetssykluser; øker lufttemperaturen under kondensering av vannsenger.

Mengden vanndamp i atmosfæren varierer i tid og rom. Dermed varierer konsentrasjonen av vanndamp på jordoverflaten fra 3 % i tropene til 2-10 (15) % i Antarktis.

Gjennomsnittlig innhold av vanndamp i den vertikale kolonnen av atmosfæren i tempererte breddegrader er omtrent 1,6-1,7 cm (dette er tykkelsen på laget av kondensert vanndamp). Informasjon om vanndamp i forskjellige lag av atmosfæren er motstridende. Det ble for eksempel antatt at i høydeområdet fra 20 til 30 km, øker den spesifikke fuktigheten kraftig med høyden. Imidlertid indikerer senere målinger større tørrhet stratosfæren. Tilsynelatende avhenger den spesifikke fuktigheten i stratosfæren lite av høyden og er 2-4 mg/kg.

Variasjonen av vanndampinnhold i troposfæren bestemmes av samspillet mellom prosessene for fordampning, kondensering og horisontal transport. Som følge av kondensering av vanndamp dannes det skyer og nedbør faller i form av regn, hagl og snø.

Prosessene med faseoverganger av vann skjer hovedsakelig i troposfæren, og det er grunnen til at skyer i stratosfæren (i høyder på 20-30 km) og mesosfæren (nær mesopausen), kalt perleskimrende og sølvfarget, observeres relativt sjelden, mens troposfæriske skyer. dekker ofte omtrent 50 % av hele jordens overflate.

Mengden vanndamp som kan inneholdes i luften avhenger av lufttemperaturen.

1 m 3 luft ved en temperatur på -20 ° C kan ikke inneholde mer enn 1 g vann; ved 0 °C - ikke mer enn 5 g; ved +10 °C - ikke mer enn 9 g; ved +30 °C - ikke mer enn 30 g vann.

Konklusjon: Jo høyere lufttemperatur, jo mer vanndamp kan den inneholde.

Luften kan være rik Og ikke mettet vanndamp. Så hvis ved en temperatur på +30 °C 1 m 3 luft inneholder 15 g vanndamp, er luften ikke mettet med vanndamp; hvis 30 g - mettet.

Absolutt fuktighet er mengden vanndamp i 1 m3 luft. Det uttrykkes i gram. For eksempel, hvis de sier "absolutt luftfuktighet er 15", betyr dette at 1 m L inneholder 15 g vanndamp.

Relativ fuktighet- dette er forholdet (i prosent) mellom det faktiske innholdet av vanndamp i 1 m 3 luft og mengden vanndamp som kan inneholdes i 1 m L ved en gitt temperatur. For eksempel, hvis radioen sender en værmelding om at den relative luftfuktigheten er 70 %, betyr dette at luften inneholder 70 % av vanndampen den kan holde ved den temperaturen.

Jo høyere relativ luftfuktighet, dvs. Jo nærmere luften er en tilstand av metning, jo mer sannsynlig er nedbør.

Alltid høy (opptil 90 %) relativ luftfuktighet observeres i ekvatorialsonen, siden den forblir der hele året varme luft og stor fordampning skjer fra overflaten av havene. Den samme høye relative luftfuktigheten er også i polarområdene, men fordi når lave temperaturer selv en liten mengde vanndamp gjør luften mettet eller nesten mettet. På tempererte breddegrader varierer den relative luftfuktigheten med årstidene - den er høyere om vinteren, lavere om sommeren.

Den relative luftfuktigheten i ørkener er spesielt lav: 1 m 1 luft der inneholder to til tre ganger mindre vanndamp enn det som er mulig ved en gitt temperatur.

For å måle relativ fuktighet brukes et hygrometer (fra det greske hygros - vått og metreco - jeg måler).

Ved avkjøling mettet luft kan ikke holde på samme mengde vanndamp, den tykner (kondenserer) og blir til tåkedråper. Tåke kan observeres om sommeren på en klar, kjølig natt.

Skyer- dette er den samme tåken, bare den dannes ikke på jordens overflate, men i en viss høyde. Når luften stiger, avkjøles den og vanndampen i den kondenserer. De resulterende små vanndråpene utgjør skyer.

Skydannelse involverer også svevestøv suspendert i troposfæren.

Skyer kan ha annen form, som avhenger av betingelsene for deres dannelse (tabell 14).

De laveste og tyngste skyene er stratus. De befinner seg i en høyde av 2 km fra jordoverflaten. I en høyde på 2 til 8 km kan mer pittoreske cumulusskyer observeres. Den høyeste og letteste er cirrusskyer. De befinner seg i en høyde på 8 til 18 km over jordens overflate.

Atmosfærisk beskyttelse

Hovedkilden er industribedrifter og biler. I store byer er problemet med gassforurensning på hovedtransportruter svært akutt. Det er derfor i mange store byer rundt om i verden, inkludert i vårt land, er miljøkontroll av toksisiteten til kjøretøyeksosgasser innført. Ifølge eksperter kan røyk og støv i luften redusere tilførselen av solenergi til jordoverflaten med det halve, noe som vil føre til en endring i naturlige forhold.