Ilmoitettu taulukossa. 1.1 Ilman koostumus muuttuu eri tavoin suljetuissa tiloissa. Ensinnäkin tiettyjen olennaisten komponenttien prosenttiosuus muuttuu, ja toiseksi ilmaantuu lisää epäpuhtauksia, jotka eivät ole tyypillisiä puhtaalle ilmalle. Tässä kappaleessa käsitellään muutoksia kaasun koostumuksessa ja sen sallittuja poikkeamia normaalista.

Tärkeimmät kaasut ihmisen elämälle ovat happi ja hiilidioksidi, jotka osallistuvat ihmisen kaasunvaihtoon ympäristön kanssa. Tämä kaasunvaihto tapahtuu pääasiassa ihmisen keuhkoissa hengityksen aikana. Ihon pinnan kautta tapahtuva kaasunvaihto on noin 100 kertaa vähäisempää kuin keuhkojen kautta, koska aikuisen kehon pinta-ala on noin 1,75 m2 ja keuhkojen alveolien pinta-ala on noin 200 m2. Hengitysprosessiin liittyy lämmön muodostuminen ihmiskehossa 4,69 - 5,047 (keskimäärin 4,879) kcal / 1 litra absorboitunutta happea (joka on siirtynyt hiilidioksidiksi). On huomattava, että vain pieni osa sisäänhengitetyn ilman sisältämästä hapesta (noin 20 %) imeytyy. Joten jos ilmakehän ilmassa on noin 21% happea, niin ihmisen uloshengittämässä ilmassa se on noin 17%. Tyypillisesti uloshengitetyn hiilidioksidin määrä on pienempi kuin sisään otettavan hapen määrä. Henkilön vapauttaman hiilidioksidin määrän ja imeytyneen hapen suhdetta kutsutaan hengityskertoimeksi (RC), joka vaihtelee yleensä välillä 0,71-1. Kuitenkin, jos henkilö on voimakkaassa kiihtyneisyydessä tai tekee erittäin kovaa työtä , ROC voi olla jopa suurempi kuin yksi.

Ihmisen normaalin elämäntoiminnan ylläpitämiseen tarvittava hapen määrä riippuu pääasiassa hänen tekemänsä työn intensiteetistä ja sen määrää hermo- ja lihasjännityksen aste. Veren hapen imeytyminen tapahtuu parhaiten, kun osapaine on noin 160 mmHg. Art., joka ilmanpaineessa 760 mm Hg. Taide. vastaa normaalia happiprosenttia ilmakehän ilmassa, eli 21 %.

Ihmiskehon sopeutumiskyvyn ansiosta normaali hengitys voidaan havaita pienemmilläkin happimäärillä.

Jos ilman happipitoisuus vähenee inerttien kaasujen (esimerkiksi typen) vuoksi, hapen määrän merkittävä väheneminen on mahdollista - jopa 12%.

Suljetuissa tiloissa happipitoisuuden laskuun ei kuitenkaan liity inerttien kaasujen pitoisuuden nousu, vaan hiilidioksidin kerääntyminen. Näissä olosuhteissa ilman suurimman sallitun vähimmäishappipitoisuuden tulisi olla paljon korkeampi. Yleensä happipitoisuus, joka on 17 tilavuusprosenttia, otetaan tämän pitoisuuden normiksi. Yleisesti ottaen sisätiloissa happiprosentti ei koskaan putoa tälle tasolle, koska hiilidioksidipitoisuus saavuttaa raja-arvon paljon aikaisemmin. Siksi on käytännössä tärkeämpää vahvistaa suurimmat sallitut normit ei hapen, vaan hiilidioksidin pitoisuudelle suljetuissa tiloissa.

Hiilidioksidi CO2 on väritön kaasu, jolla on hieman hapan maku ja haju; se on 1,52 kertaa ilmaa raskaampaa, lievästi myrkyllistä. Hiilidioksidin kerääntyminen sisäilmaan aiheuttaa päänsärkyä, huimausta, heikkoutta, tuntokyvyn menetystä ja jopa tajunnan menetystä.

Uskotaan, että ilmakehän ilmassa hiilidioksidin määrä on 0,03 tilavuusprosenttia. Tämä pätee maaseutualueisiin. Suurten teollisuuskeskusten ilmassa sen pitoisuus on yleensä korkeampi. Laskelmia varten konsentraatioksi otetaan 0,04 %. Ihmisen uloshengittämä ilma sisältää noin 4 % hiilidioksidia.

Ilman haitallisia seurauksia ihmiskeholle, sisäilmassa voidaan sietää paljon korkeampia hiilidioksidipitoisuuksia kuin 0,04 %.

Suurimman sallitun hiilidioksidipitoisuuden arvo riippuu ihmisten tietyssä suljetussa tilassa oleskelun pituudesta ja ammatista. Esimerkiksi suljetuissa suojissa, kun terveitä ihmisiä sijoitetaan niihin enintään 8 tunnin ajaksi, 2 %:n normi voidaan ottaa suurimmaksi sallituksi CO2-pitoisuudeksi. Lyhytaikaisella oleskelulla tätä määrää voidaan nostaa. Ihmisen kyky pysyä ympäristössä, jossa on korkeita hiilidioksidipitoisuuksia, johtuu ihmiskehon kyvystä sopeutua erilaisiin olosuhteisiin. Jos hiilidioksidipitoisuus on yli 1 %, ihminen alkaa hengittää huomattavasti enemmän ilmaa. Siten 3 %:n CO2-pitoisuudessa hengitys kaksinkertaistuu jopa levossa, mikä ei sinänsä aiheuta havaittavia negatiivisia seurauksia henkilön suhteellisen lyhyen oleskelun aikana tällaisessa ilmassa. Jos henkilö oleskelee huoneessa, jonka CO2-pitoisuus on 3 % riittävän pitkään (3 päivää tai enemmän), häntä uhkaa tajunnan menetys.

Kun ihmiset viipyvät pitkään suljetuissa tiloissa ja kun ihmiset tekevät yhtä tai toista työtä, hiilidioksidin suurimman sallitun pitoisuuden arvon tulisi olla huomattavasti alle 2%. Se voi vaihdella 0,1 - 1 %. Myös 0,1 %:n hiilidioksidipitoisuus voidaan katsoa hyväksyttäväksi tavallisissa paineistamattomissa rakennusten ja rakenteiden eri käyttötarkoituksiin. Pienempi hiilidioksidipitoisuus (luokkaa 0,07-0,08) tulisi määrätä vain lääketieteellisten ja lasten laitosten tiloihin.

Kuten seuraavasta käy ilmi, maarakennusten tilojen ilman hiilidioksidipitoisuutta koskevat vaatimukset täyttyvät yleensä helposti, jos sen vapautumisen lähteinä ovat ihmiset. Eri asia on, kun hiilidioksidia kertyy teollisuustiloihin tiettyjen teknisten prosessien seurauksena, esimerkiksi hiiva-, panimo-, hydrolyysipajoissa. Tässä tapauksessa 0,5 % otetaan suurimmaksi sallituksi hiilidioksidipitoisuudeksi.

Toisin kuin aurinkokuntamme kuumat ja kylmät planeetat, maapallolla on olosuhteet, jotka mahdollistavat elämän jossain muodossa. Yksi pääehdoista on ilmakehän koostumus, joka antaa kaikille eläville olennoille mahdollisuuden hengittää vapaasti ja suojaa avaruudessa vallitsevalta tappavalta säteilyltä.

Mistä tunnelma on tehty?

Maan ilmakehä koostuu monista kaasuista. Periaatteessa joka vie 77%. Kaasu, jota ilman elämää Maan päällä on mahdotonta ajatella, on paljon pienempi tilavuus, ilman happipitoisuus on 21% ilmakehän kokonaistilavuudesta. Viimeiset 2 % on sekoitus erilaisia ​​kaasuja, mukaan lukien argon, helium, neon, krypton ja muut.

Maan ilmakehä kohoaa 8000 km:n korkeuteen. Hengittävää ilmaa on vain ilmakehän alemmassa kerroksessa, troposfäärissä, joka ulottuu 8 km:n korkeudelle navoilla, ylöspäin ja 16 km päiväntasaajan yläpuolelle. Korkeuden kasvaessa ilma ohenee ja happi loppuu. Annamme esimerkin tarkastellaksemme, mikä happipitoisuus ilmassa on eri korkeuksilla. Everestin huipulla (korkeus 8848 m) ilma pitää tätä kaasua 3 kertaa vähemmän kuin merenpinnan yläpuolella. Siksi korkeiden vuorenhuippujen valloittajat - kiipeilijät - voivat kiivetä sen huipulle vain happinaamareissa.

Happi on tärkein ehto planeetan selviytymiselle

Maan olemassaolon alussa sitä ympäröivässä ilmassa ei ollut tätä kaasua koostumuksessaan. Tämä oli varsin sopiva yksinkertaisimpien - yksisoluisten molekyylien elämään, jotka kelluivat valtameressä. He eivät tarvinneet happea. Prosessi alkoi noin 2 miljoonaa vuotta sitten, kun ensimmäiset elävät organismit alkoivat fotosynteesin reaktion seurauksena vapauttaa pieniä annoksia tätä kemiallisten reaktioiden seurauksena saatua kaasua ensin valtamereen, sitten ilmakehään. Elämä kehittyi planeetalla ja otti erilaisia ​​muotoja, joista suurin osa ei ole säilynyt aikoihin. Jotkut organismit sopeutuivat lopulta elämään uuden kaasun kanssa.

He oppivat käyttämään sen voimaa turvallisesti solun sisällä, jossa se toimi voimalaitoksena energian talteenottamiseksi ruoasta. Tätä tapaa käyttää happea kutsutaan hengityksellä, ja teemme sen joka sekunti. Hengittäminen mahdollisti monimutkaisempien organismien ja ihmisten syntymisen. Miljoonien vuosien aikana ilman happipitoisuus on noussut nykyiselle tasolleen - noin 21%. Tämän kaasun kerääntyminen ilmakehään vaikutti otsonikerroksen syntymiseen 8-30 km:n korkeudella maan pinnasta. Samaan aikaan planeetta sai suojan ultraviolettisäteiden haitallisilta vaikutuksilta. Elämänmuotojen jatkokehitys vedessä ja maalla lisääntyi nopeasti lisääntyneen fotosynteesin seurauksena.

anaerobinen elämä

Vaikka jotkut organismit ovat sopeutuneet vapautuvan kaasun nouseviin tasoihin, monet maan yksinkertaisimmista elämänmuodoista ovat kadonneet. Muut organismit selvisivät piiloutumalla hapelta. Jotkut heistä elävät nykyään palkokasvien juurissa ja käyttävät ilmasta peräisin olevaa typpeä aminohappojen rakentamiseen kasveille. Tappava organismi botulismi on toinen "pakolainen" hapesta. Hän elää hiljaa tyhjiöpakkauksissa säilykkeiden kanssa.

Mikä happitaso on optimaalinen elämälle

Ennenaikaisesti syntyneet vauvat, joiden keuhkot eivät ole vielä täysin avautuneet hengittämistä varten, joutuvat erityisiin inkubaattoreihin. Niissä ilman happipitoisuus on tilavuuden mukaan korkeampi, ja tavanomaisen 21 prosentin sijasta sen taso on 30-40%. Vakavia hengitysvaikeuksia sairastavat taaperot ympäröivät ilmaa, jossa on 100 % happipitoisuutta, jotta lapsen aivot eivät vaurioidu. Tällaisissa olosuhteissa oleminen parantaa hypoksiassa olevien kudosten happipitoisuutta ja normalisoi niiden elintoimintoja. Mutta sen liiallinen määrä ilmassa on yhtä vaarallista kuin sen puute. Liian paljon happea lapsen veressä voi vahingoittaa silmien verisuonia ja aiheuttaa näön menetystä. Tämä osoittaa kaasun ominaisuuksien kaksinaisuuden. Meidän on hengitettävä sitä elääksemme, mutta sen ylimäärä voi joskus olla myrkkyä keholle.

Hapetusprosessi

Kun happi yhdistyy vedyn tai hiilen kanssa, tapahtuu hapettumisreaktio. Tämä prosessi aiheuttaa elämän perustana olevien orgaanisten molekyylien hajoamisen. Ihmiskehossa hapettuminen etenee seuraavasti. Punasolut keräävät happea keuhkoista ja kuljettavat sitä kaikkialle kehoon. On olemassa prosessi, jossa syömämme ruoan molekyylit tuhoutuvat. Tämä prosessi vapauttaa energiaa, vettä ja hiilidioksidia. Verisolut erittävät jälkimmäisen takaisin keuhkoihin ja hengitämme sen ulos ilmaan. Ihminen voi tukehtua, jos hän on estynyt hengittämästä yli 5 minuuttia.

Hengitä

Harkitse hengittämämme ilman happipitoisuutta. Ilmakehän ilmaa, joka tulee keuhkoihin ulkopuolelta sisäänhengitettäessä, kutsutaan sisäänhengitetyksi, ja ilmaa, joka menee ulos hengityselimistä uloshengitettynä, kutsutaan uloshengitetyksi.

Se on ilmaseos, joka täytti alveolit ​​hengitysteissä olevalla ilmalla. Ilman kemiallinen koostumus, jonka terve ihminen hengittää ja hengittää luonnollisissa olosuhteissa, ei käytännössä muutu, ja se ilmaistaan ​​sellaisina lukuina.

Happi on ilman tärkein ainesosa elämää varten. Muutokset tämän kaasun määrässä ilmakehässä ovat pieniä. Jos meren äärellä ilman happipitoisuus sisältää jopa 20,99 %, niin teollisuuskaupunkien erittäin saastuneessa ilmassa sen taso ei laske alle 20,5 %. Tällaiset muutokset eivät paljasta vaikutuksia ihmiskehoon. Fysiologiset häiriöt ilmaantuvat, kun hapen prosenttiosuus ilmassa laskee 16-17 prosenttiin. Samanaikaisesti on olemassa selvä, joka johtaa elintärkeän toiminnan jyrkkään laskuun, ja ilman happipitoisuudella 7-8%, tappava lopputulos on mahdollinen.

Tunnelmia eri aikakausina

Ilmakehän koostumus on aina vaikuttanut evoluutioon. Eri geologisina aikoina havaittiin luonnonkatastrofeista johtuvia happipitoisuuden nousuja tai laskuja, mikä johti muutokseen biosysteemissä. Noin 300 miljoonaa vuotta sitten sen pitoisuus ilmakehässä nousi 35 prosenttiin, kun planeetalla asui jättimäisiä hyönteisiä. Maan historian suurin elävien olentojen sukupuutto tapahtui noin 250 miljoonaa vuotta sitten. Sen aikana yli 90 % valtamerten asukkaista ja 75 % maan asukkaista kuoli. Eräs versio massasukuttomasta kertoo, että syynä oli ilman alhainen happipitoisuus. Tämän kaasun määrä on pudonnut 12 prosenttiin ja sitä on alemmassa ilmakehässä 5300 metrin korkeuteen asti. Aikakautemme ilmakehän ilman happipitoisuus on 20,9 %, mikä on 0,7 % pienempi kuin 800 tuhatta vuotta sitten. Nämä luvut ovat vahvistaneet Princetonin yliopiston tutkijat, jotka tutkivat näytteitä tuolloin muodostuneesta Grönlannin ja Atlantin jäästä. Jäätynyt vesi säästi ilmakuplat, ja tämä tosiasia auttaa laskemaan ilmakehän happitason.

Mikä on sen taso ilmassa

Sen aktiivinen imeytyminen ilmakehästä voi johtua jäätiköiden liikkeestä. Liikkuessaan pois ne paljastavat valtavia alueita orgaanisia kerroksia, jotka kuluttavat happea. Toinen syy voi olla valtamerten vesien jäähtyminen: sen bakteerit imevät happea aktiivisemmin alhaisissa lämpötiloissa. Tutkijat väittävät, että teollisella harppauksella ja sen mukana valtavan polttoainemäärän polttamisella ei ole erityistä vaikutusta. Maailman valtameret ovat jäähtyneet 15 miljoonaa vuotta, ja elintärkeän aineen määrä ilmakehässä on vähentynyt ihmisen vaikutuksesta riippumatta. Todennäköisesti maapallolla tapahtuu joitain luonnollisia prosesseja, jotka johtavat siihen, että hapenkulutus on suurempi kuin sen tuotanto.

Ihmisen vaikutus ilmakehän koostumukseen

Puhutaanpa ihmisen vaikutuksesta ilman koostumukseen. Nykyinen taso on ihanteellinen eläville olennoille, ilman happipitoisuus on 21%. Sen ja muiden kaasujen tasapaino määräytyy luonnon elinkaaritilan mukaan: eläimet hengittävät hiilidioksidia ulos, kasvit käyttävät sitä ja vapauttavat happea.

Mutta ei ole takeita siitä, että tämä taso on aina vakio. Ilmakehään vapautuvan hiilidioksidin määrä kasvaa. Tämä johtuu ihmiskunnan polttoaineen käytöstä. Ja kuten tiedät, se muodostui orgaanista alkuperää olevista fossiileista ja hiilidioksidi pääsee ilmaan. Samaan aikaan planeettamme suurimpia kasveja, puita, tuhotaan kiihtyvällä vauhdilla. Kilometrejä metsää katoaa minuutissa. Tämä tarkoittaa, että osa ilman hapesta putoaa vähitellen ja tutkijat antavat jo hälytyksen. Maan ilmakehä ei ole rajaton ruokakomero, eikä happea pääse sen sisään ulkopuolelta. Sitä on kehitetty koko ajan maapallon kehityksen mukana. On jatkuvasti muistettava, että kasvillisuus tuottaa tätä kaasua fotosynteesin prosessissa hiilidioksidin kulutuksen vuoksi. Ja mikä tahansa merkittävä kasvillisuuden väheneminen metsien tuhoutumisen muodossa vähentää väistämättä hapen pääsyä ilmakehään, mikä häiritsee sen tasapainoa.

Maapallon ilman koostumus on yksi elämämme syistä. Ilman ilmaa ihminen elää vain kolme minuuttia, ja 10 vuoden kuluttua kliininen kuolema tapahtuu.

Kun hengitämme, elämme. Millään muulla aurinkokunnan planeetalla ei ole näin läheistä suhdetta kemian ja biologian välillä. Maailmamme on ainutlaatuinen.

Alueesta riippuen elintärkeän kaasun pääkomponentin tilavuus on 16-20 prosenttia - tämä on happea, jonka kaava on O 2. Sen vaihtelu tuntuu avaruudessa "raikkautena" ukkosmyrskyn jälkeen - tämä on otsoni O 3.

Tästä artikkelista opit kaikki maan ilmakuoren salaisuudet. Mitä tapahtuu maailmalle ilman yhtä komponenttia? Mitä haittaa siitä voi olla? Miten ilmakehän lievä heikkeneminen vaikuttaa elämään?

Mikä on ilma

Muinaiset kreikkalaiset käyttivät kahta sanaa ilman määritelmänä: calamus, joka tarkoitti ilmakehän alempia kerroksia (Dim) ja eetteri ilmakehän kirkkaita ylempiä kerroksia (transsendentaalinen tila).

Alkemiassa ilman symboli on kolmio, joka on jaettu kahteen vaakaviivalla.

Nykymaailmassa tällainen määritelmä sopisi hänelle - planeetta ympäröivä kaasuseos, joka suojaa auringon säteilyn ja suurilta ultraviolettisäteilyannoksilta.

Monen miljoonan vuoden kehitysjakson aikana planeetta on muuntanut kaasumaisia ​​aineita ja luonut ainutlaatuisen suojakilven, jota on lähes mahdoton nähdä. Niiden massaosuus on avaruuteen nähden verrattain pieni.

Mikään muu ei vaikuta maailman muodostumiseen. Jos muistamme, että osa ilmamassoista on happea, mitä tapahtuu maan päällä ilman sitä? Rakennukset ja rakenteet romahtavat.

Metallisillat ja muut miljoonia turisteja kiehtovat rakenteet muuttuvat yhdeksi palaksi happimolekyylien pienen määrän (tässä tilanteessa lähellä nollaa) vuoksi. Kaikkien planeetan elävien organismien elämä pahenee, ja jotkut johtavat kuolemaan.

Meret ja valtameret, jotka haihtuvat vedyn muodossa, katoavat. Ja kun planeetta muuttuu kuun kaltaiseksi, hallitsee säteilytuli, joka polttaa kasviston jäännökset, koska ilman happea lämpötila nousee erittäin paljon, mutta ilman ilmakehää ei ole suojaa auringolta.

Mistä ilma on tehty

Lähes koko maapallon ilmakehä koostuu vain viidestä kaasusta: typestä, hapesta, vesihöyrystä, argonista ja hiilidioksidista.

Siinä on myös muita seoksia, mutta esityksen selkeyden vuoksi vesihöyryn kemiallista koostumusta ei oteta huomioon. On syytä mainita, että ilmamassassa se ei ylitä viisi prosenttia.

Ilman koostumus prosentteina

Ihannetapauksessa purkkiin kerätty ilma koostuu:

• 78 prosenttia typestä;
• 16 - 20 prosenttia happea;
• 1 prosentti argonia;
• kolme sadasosaa prosenttia hiilidioksidia;
• prosentin tuhannesosa neonia;
• 0,0002 prosenttia metaania.

Pienemmät komponentit ovat:

• helium - 0,000524 %;
• krypton - 0,000114%;
• vety - H2 0,00005 %;
• ksenon - 0,0000087 %;
• otsoni O 3 - 0,000007 %;
• typpidioksidi - 0,000002 %;
• jodi - 0,000001%;
• hiilimonoksidi;
• ammoniakkia.

Hengitetyn ja uloshengitetyn ilman koostumus

Hengitys menee muiden ihmisten tarpeiden edelle. Koulukurssilta kaikki tietävät, että ihminen hengittää happea ja uloshengittää hiilidioksidia. Vaikka elämässä puhtaan O 2:n lisäksi ilmassa on muita aineita.

Sisäänhengitys uloshengitys. Samanlainen sykli toistetaan noin 22 000 kertaa päivässä, jonka aikana kulutetaan happea, joka ylläpitää ihmiskehon elinvoimaa. Ongelmana on, että herkkää keuhkokudosta hyökkäävät ilmansaasteet, puhdistusliuokset, kuidut, höyryt ja pöly.

Artikkelin ensimmäinen puolisko puhui hapen vähentämisestä, mutta mitä tapahtuu lisääntymisen kanssa. Pääkaasun pitoisuuden kaksinkertaistaminen johtaisi autojen polttoaineenkulutuksen vähenemiseen.

Hengittämällä enemmän happea ihmisestä tulee paljon psykologisesti positiivisempi. Joillekin hyönteisille suotuisa ilmasto sallisi kuitenkin niiden koon kasvamisen. On olemassa useita teorioita, jotka ennustavat tämän. Näyttää siltä, ​​​​että kukaan ei haluaisi tavata koiran kokoista hämähäkkiä, ja voi vain haaveilla suurten edustajien kasvusta.

Hengittämällä vähemmän raskasmetalleja ihmiskunta voi voittaa useita monimutkaisia ​​sairauksia, mutta tällainen projekti vaatii paljon vaivaa. Siellä on koko ohjelma, jonka tarkoituksena on luoda käytännöllinen paratiisi maan päälle: jokaiseen taloon, huoneeseen, kaupunkiin tai maahan. Sen tavoitteena on tehdä ilmapiiristä puhtaampi, pelastaa ihmisiä vaarallisilta töiltä kaivoksissa ja metallurgiassa. Paikka, jossa työpaikat olisivat oman alansa mestarien käytössä.

On tärkeää, että on mahdollista hengittää puhdasta, teollisuusilmaa koskematonta, mutta se vaatii poliittista tai paremminkin maailman tahtoa. Sillä välin ihmiset etsivät rahaa ja halpoja (likaisia) tekniikoita, vain kaupunkisumua on hengitettävä. Kuinka kauan tämä kestää, ei tiedetä.

Kartan avulla voit arvioida visuaalisesti maamme pääkaupungin ilmakehän ilmaa, jota yli tusina ihmistä hengittää.

Ilman hygieeninen arvo

Virallisesti ilmansaasteet voidaan määritellä ilmassa olevien haitallisten aineiden tai hiukkasten tai mikroskooppisten biologisten molekyylien pitoisuudeksi, jotka aiheuttavat terveysriskin eläville organismeille: ihmisille, eläimille tai kasveille.

Ilmansaasteen taso tietyssä paikassa riippuu pääasiassa saastumisen lähteestä tai lähteistä. Tämä sisältää:

• ajoneuvojen pakokaasut;
• hiilivoimalaitokset;
• teollisuuslaitoksia ja muita saastelähteitä.

Kaikki edellä mainitut syövät ilmaan erilaisia ​​​​vaarallisia aineita ja myrkkyjä, jotka ylittävät normin kymmeniä ja joskus satoja kertoja. Yhdessä luonnollisten lähteiden - tulivuorten, geysirien jne. - kanssa syntyy myrkyllisten ilmamassojen tappava cocktail, jota kutsutaan yleisesti "sumuksi".

Todisteet jokaisen henkilön syyllisyydestä ovat selvät. Henkilökohtaisilla valinnoillamme ja toimialallamme voi olla haitallinen vaikutus kaivattua kaasua. Vuosisadan teknologisen läpimurron aikana luonto on kärsinyt, mikä tarkoittaa, että kosto on väistämätöntä.

Päästöjä lisäämällä ihmiskunta lähestyy kuilua, josta ei ole paluuta eikä voi olla. Ennen kuin on liian myöhäistä, ainakin jotain pitäisi korjata. On todistettu, että vaihtoehtoiset teollisuusteknologiat voivat auttaa puhdistamaan ilmaa Moskovassa, Pietarissa, Tokiossa, Berliinissä ja missä tahansa muussa suuressa kaupungissa.

Tässä on joitain ratkaisuja:

1. Korvaa bensiini sähköllä autoissa ja taivas kaupungin yläpuolella muuttuu hieman kauniimmaksi.
2. Poista hiiliasemat kaupungeista, anna niiden jäädä maan historiaan, ala käyttää auringon, veden ja tuulen energiaa. Sitten sateen jälkeen nokea ei lennä seuraavan tehtaan savupiipusta, vaan siellä on vain "raikkauden" haju.
3. Istuta puu puistoon. Jos tuhannet tekevät tämän, astmaatikot ja masentuneet ihmiset lakkaavat käymästä sairaaloissa etsiessään ainutlaatuista reseptiä psykologin huulilta.

Tehdään varaus heti, ilmassa oleva typpi vie suuren osan, mutta loppuosan kemiallinen koostumus on erittäin mielenkiintoinen ja monipuolinen. Lyhyesti sanottuna pääelementtien luettelo on seuraava.

Annamme kuitenkin myös joitain selityksiä näiden kemiallisten alkuaineiden toiminnoista.

1. Typpi

Typpipitoisuus ilmassa on 78 tilavuusprosenttia ja 75 massaprosenttia, eli tämä alkuaine hallitsee ilmakehässä, on yksi yleisimmistä maapallolla, ja lisäksi sitä löytyy ihmisen ulkopuolelta. asuinalue - Uranuksella, Neptunuksella ja tähtienvälisissä tiloissa. Joten, kuinka paljon typpeä on ilmassa, olemme jo selvittäneet, kysymys jää sen toiminnasta. Typpi on välttämätön elävien olentojen olemassaololle, se on osa:

• proteiinit;
• aminohappoja;
• nukleiinihapot;
• klorofylli;
• hemoglobiini jne.

Keskimäärin noin 2 % elävästä solusta on vain typpiatomeja, mikä selittää, miksi ilmassa on niin paljon typpeä tilavuus- ja massaprosentteina.
Typpi on myös yksi ilmakehän ilmasta erotettuja inerttejä kaasuja. Siitä syntetisoidaan ammoniakkia, jota käytetään jäähdytykseen ja muihin tarkoituksiin.

2. Happi

Ilman happipitoisuus on yksi suosituimmista kysymyksistä. Pidetään juonittelu, poikkeaapa yhteen hauskaan tosiasiaan: happea löydettiin kahdesti - vuosina 1771 ja 1774, mutta löydön julkaisujen erojen vuoksi ansio alkuaineen löytämisestä meni englantilaiselle kemistille Joseph Priestleylle, joka todella eristi hapen toiseksi. Joten hapen osuus ilmassa vaihtelee noin 21 tilavuusprosenttia ja 23 massaprosenttia. Yhdessä typen kanssa nämä kaksi kaasua muodostavat 99 % maapallon ilmasta. Ilman hapen prosenttiosuus on kuitenkin pienempi kuin typen, eikä meillä kuitenkaan ole hengitysongelmia. Tosiasia on, että hapen määrä ilmassa on laskettu optimaalisesti erityisesti normaalia hengitystä varten, puhtaassa muodossaan tämä kaasu vaikuttaa kehoon kuin myrkky, johtaa hermoston toiminnan vaikeuksiin, hengitysvajeeseen ja verenkiertoon. Samaan aikaan hapenpuute vaikuttaa myös negatiivisesti terveyteen aiheuttaen hapen nälänhätää ja kaikkia siihen liittyviä epämiellyttäviä oireita. Siksi kuinka paljon happea ilmassa on, niin paljon tarvitaan terveelliseen täyteen hengitykseen.

3. Argon

Ilmassa oleva argon on kolmannella sijalla, sillä ei ole hajua, väriä ja makua. Tämän kaasun merkittävää biologista roolia ei ole tunnistettu, mutta sillä on narkoottinen vaikutus ja sitä pidetään jopa dopingina. Ilmakehästä uutettua argonia käytetään teollisuudessa, lääketieteessä, keinotekoisen ilmakehän luomiseen, kemialliseen synteesiin, palontorjuntaan, lasereiden valmistukseen jne.

4. Hiilidioksidi

Hiilidioksidi muodostaa Venuksen ja Marsin ilmakehän, sen prosenttiosuus maan ilmassa on paljon pienempi. Samaan aikaan valtameressä on valtava määrä hiilidioksidia, jota kaikki hengittävät organismit toimittavat säännöllisesti, ja se vapautuu teollisuuden työn vuoksi. Ihmiselämässä hiilidioksidia käytetään palontorjunnassa, elintarviketeollisuudessa kaasuna ja elintarvikelisäaineena E290 - säilöntäaine ja leivinjauhe. Kiinteässä muodossa hiilidioksidi on yksi tunnetuimmista kuivajääkylmäaineista.

5. Neon

Sama salaperäinen diskovalojen valo, kirkkaat kyltit ja modernit ajovalot käyttävät viidenneksi yleisintä kemiallista alkuainetta, jota ihmiset myös hengittävät - neonia. Kuten monet inertit kaasut, neonilla on huumevaikutus ihmiseen tietyssä paineessa, mutta juuri tätä kaasua käytetään sukeltajien ja muiden korkeassa paineessa työskentelevien valmistautumiseen. Myös neon-helium-seoksia käytetään lääketieteessä hengityselinten sairauksiin, itse neonia käytetään jäähdytykseen, merkkivalojen ja samojen neonlamppujen valmistukseen. Stereotypioiden vastaisesti neonvalo ei kuitenkaan ole sinistä, vaan punaista. Kaikki muut värit antavat lamppuja muiden kaasujen kanssa.

6. Metaani

Metaanilla ja ilmalla on hyvin muinainen historia: primääriilmakehässä, jo ennen ihmisen ilmestymistä, metaania oli paljon suurempia määriä. Nyt tämä kaasu, joka on louhittu ja käytetty polttoaineena ja raaka-aineena tuotannossa, ei ole niin laajalti levinnyt ilmakehään, mutta sitä kuitenkin vapautuu maapallolta. Nykyaikainen tutkimus osoittaa metaanin roolin ihmiskehon hengittämisessä ja elämässä, mutta tästä aiheesta ei ole vielä olemassa luotettavaa tietoa.

7. Helium

Kun tarkastellaan kuinka paljon heliumia on ilmassa, jokainen ymmärtää, että tämä kaasu ei ole yksi tärkeimmistä. Tämän kaasun biologista merkitystä on todellakin vaikea määrittää. Lukuun ottamatta hassua äänen vääristymistä heliumia hengitettäessä ilmapallosta 🙂 Tosin heliumia käytetään laajalti teollisuudessa: metallurgiassa, elintarviketeollisuudessa, ilmapallojen ja meteorologisten koettimien täytössä, lasereissa, ydinreaktoreissa jne.

8. Kryptoni

Emme puhu Supermanin syntymäpaikasta 🙂 Kryptoni on inertti kaasu, joka on kolme kertaa ilmaa raskaampi, kemiallisesti inertti, ilmasta erotettu, käytetty hehkulampuissa, lasereissa ja sitä tutkitaan edelleen aktiivisesti. Kryptonin mielenkiintoisista ominaisuuksista on syytä huomata, että 3,5 ilmakehän paineessa sillä on narkoottinen vaikutus ihmiseen, ja 6 ilmakehässä se saa pistävän hajun.

9. Vety

Vetyä on ilmassa 0,00005 tilavuusprosenttia ja 0,00008 massaprosenttia, mutta samalla se on maailmankaikkeuden runsain alkuaine. Sen historiasta, tuotannosta ja soveltamisesta on täysin mahdollista kirjoittaa erillinen artikkeli, joten rajoitamme nyt pieneen luetteloon toimialoista: kemianteollisuus, polttoaine, elintarviketeollisuus, ilmailu, meteorologia, sähköteollisuus.

10. Xenon

Jälkimmäinen on koostumuksessa ilmaa, jota alun perin pidettiin vain sekoituksena kryptonille. Sen nimi on käännettynä "alien", ja sisällön prosenttiosuus sekä maan päällä että sen ulkopuolella on minimaalinen, mikä johti sen korkeisiin kustannuksiin. Nyt ksenon on välttämätöntä: tehokkaiden ja pulssivalonlähteiden tuotanto, diagnostiikka ja anestesia lääketieteessä, avaruusalusten moottorit, rakettipolttoaine. Lisäksi ksenon alentaa ääntä merkittävästi hengitettynä (heliumin päinvastainen vaikutus), ja viime aikoina tämän kaasun hengittäminen on lisätty dopingluetteloon.

Ilma, joka muodostaa maan ilmakehän, on kaasujen seos. Kuiva ilma sisältää: happi 20,95%, typpi 78,09%, hiilidioksidi 0,03%. Lisäksi ilmakehän ilma sisältää argonia, heliumia, neonia, kryptonia, vetyä, ksenonia ja muita kaasuja. Otsonia, typpioksidia, jodia, metaania ja vesihöyryä ilmakehän ilmassa on pieniä määriä.

Ilmakehän pysyvien komponenttien lisäksi se sisältää monenlaista ihmisen tuotantotoiminnan ilmakehään joutumaa saastetta.

1. Ilmakehän ilman tärkeä komponentti on happi , jonka määrä maapallon ilmakehässä on 1,18 × 10 15 tonnia Happipitoisuus pysyy vakiona luonnossa jatkuvien sen vaihtoprosessien ansiosta. Toisaalta happea kuluu ihmisten ja eläinten hengityksen aikana, se kuluu palamis- ja hapettumisprosessien ylläpitämiseen, toisaalta se pääsee ilmakehään kasvien fotosynteesiprosessien vuoksi. Maakasvit ja valtamerten kasviplanktoni palauttavat täysin luonnollisen happihäviön. Hapen osapaineen laskulla voi kehittyä hapen nälänhätä, joka havaitaan noustessa korkeuteen. Kriittinen taso on hapen osapaine alle 110 mmHg. Taide. Hapen osapaineen alentaminen arvoon 50-60 mm Hg. Taide. ei yleensä sovi yhteen elämän kanssa. Lyhytaaltoisen UV-säteilyn, jonka aallonpituus on alle 200 nm, vaikutuksesta happimolekyylit hajoavat muodostaen atomihappea. Äskettäin muodostuneet happiatomit lisätään neutraaliin hapen kaavaan, jolloin muodostuu otsoni . Samanaikaisesti otsonin muodostumisen kanssa tapahtuu sen hajoamista. Otsonin yleinen biologinen merkitys on suuri: se absorboi lyhytaaltoista UV-säteilyä, jolla on haitallinen vaikutus biologisiin esineisiin. Samalla otsoni absorboi maapallolta tulevaa infrapunasäteilyä ja estää siten sen pinnan liiallista jäähtymistä. Otsonipitoisuudet ovat jakautuneet epätasaisesti pitkin korkeutta. Sen suurin määrä havaitaan 20-30 kilometrin etäisyydellä maan pinnasta.

2. Typpi Määrällisesti se on ilmakehän ilman merkittävin komponentti, se kuuluu inertteihin kaasuihin. Elämä on mahdotonta typessä. Tietyntyyppiset maaperän bakteerit (typpeä sitovat bakteerit) sekä sinilevät imevät ilmatyppeä; sähköpurkauksien vaikutuksesta se muuttuu typen oksideiksi, jotka ilmakehän sateen mukana putoavat rikastavat maaperää typpi- ja typpihapposuoloilla. Maaperän bakteerien vaikutuksesta typpihapon suolat muuttuvat typpihapposuoloiksi, jotka puolestaan ​​​​ imeytyvät kasveihin ja toimivat proteiinisynteesiä varten. Typen assimiloitumisen myötä luonnossa se vapautuu ilmakehään. Vapaata typpeä muodostuu puun, hiilen, öljyn palamisen aikana; pieni määrä sitä muodostuu orgaanisten yhdisteiden hajoamisen aikana. Siten luonnossa on jatkuva kierto, jonka seurauksena ilmakehän typpi muuttuu orgaanisiksi yhdisteiksi, palautuu ja tulee ilmakehään, sitten taas biologisten esineiden sitoma.

Typpi on välttämätön happilaimentimena, koska puhtaan hapen hengittäminen johtaa peruuttamattomiin muutoksiin kehossa.

Kuitenkin lisääntynyt typpipitoisuus sisäänhengitetyssä ilmassa edistää hypoksian puhkeamista hapen osapaineen laskun vuoksi. Kun ilman typpipitoisuus nousee 93 prosenttiin, kuolema tapahtuu.

Ilman inerttejä kaasuja ovat typen lisäksi argon, neon, helium, krypton ja ksenon. Kemiallisesti nämä kaasut ovat inerttejä, ne liukenevat kehon nesteisiin osapaineesta riippuen, näiden kaasujen absoluuttinen määrä veressä ja kehon kudoksissa on mitätön.

3. Ilmakehän ilman tärkeä komponentti on hiilidioksidi (hiilidioksidi, hiilihappo). Luonnossa hiilidioksidia on vapaassa ja sitoutuneessa tilassa 146 miljardia tonnia, josta vain 1,8 % sen kokonaismäärästä on ilmakehän ilmassa. Suurin osa siitä (jopa 70 %) on liuenneessa tilassa merien ja valtamerien veteen. Jotkut mineraaliyhdisteet, kalkkikivet ja dolomiitit sisältävät noin 22 % dioksidin ja hiilen kokonaismäärästä. Loput määrästä kuuluvat eläin- ja kasvimaailmaan, hiileen, öljyyn ja humukseen.

Luonnollisissa olosuhteissa tapahtuu jatkuvia hiilidioksidin vapautumis- ja imeytymisprosesseja. Sitä vapautuu ilmakehään ihmisten ja eläinten hengityksen, palamis-, hajoamis- ja käymisprosessien, kalkkikivien ja dolomiittien teollisen pasutuksen jne. seurauksena. Samaan aikaan luonnossa tapahtuu hiilidioksidin assimilaatioprosessia, joka imeytyy kasveihin fotosynteesin prosessissa.

Hiilidioksidilla on tärkeä rooli eläinten ja ihmisten elämässä, koska se on hengityskeskuksen fysiologinen aiheuttaja.

Kun suuria hiilidioksidipitoisuuksia hengitetään, kehon redox-prosessit häiriintyvät. Kun sen pitoisuus hengitetyssä ilmassa lisääntyy jopa 4%, havaitaan päänsärkyä, tinnitusta, sydämentykytystä ja innostunutta tilaa; 8 %:lla kuolee.

Hygienian näkökulmasta hiilidioksidipitoisuus on tärkeä mittari, jolla arvioidaan asuin- ja julkisten rakennusten ilman puhtausastetta. Sen suurien määrien kertyminen sisäilmaan viittaa hygieniaongelmiin (aukkoja, huono ilmanvaihto).

Normaaleissa olosuhteissa, tilojen luonnollisella ilmanvaihdolla ja ulkoilman tunkeutumisella rakennusmateriaalien huokosten läpi, asuintilojen ilman hiilidioksidipitoisuus ei ylitä 0,2%. Kun sen keskittyminen huoneessa lisääntyy, voidaan havaita henkilön hyvinvoinnin heikkeneminen, työkyvyn heikkeneminen. Tämä selittyy sillä, että samanaikaisesti asuin- ja julkisten rakennusten ilmassa olevan hiilidioksidin määrän lisääntymisen kanssa muut ilman ominaisuudet huononevat: sen lämpötila ja kosteus nousevat, ilmaantuu ihmisen elintärkeän toiminnan kaasumaisia ​​tuotteita, joten -kutsutaan antropotoksiineiksi (merkaptaani, indoli, rikkivety, ammoniakki).

Ilman CO 2 -pitoisuuden lisääntyessä ja sääolosuhteiden heikkeneessä asuin- ja julkisissa rakennuksissa ilman ionisaatiojärjestelmä muuttuu (raskaiden ionien määrä lisääntyy ja kevyiden ionien määrä vähenee), mikä selittyy kevyiden ionien imeytymisellä hengityksen ja ihokosketuksen aikana sekä raskaiden ionien saamisella uloshengitetyn ilman kanssa.

Suurin sallittu hiilidioksidipitoisuus lääketieteellisten laitosten ilmassa on 0,07%, asuin- ja julkisten rakennusten ilmassa - 0,1%. Jälkimmäinen arvo otetaan laskennaksi määritettäessä ilmanvaihdon tehokkuutta asuin- ja julkisissa rakennuksissa.

4. Ilmakehän ilma sisältää pääkomponenttien lisäksi kaasuja, jotka vapautuvat maan pinnalla ja ilmakehässä tapahtuvien luonnollisten prosessien seurauksena.

Vety ilmaan 0,00005 %. Se muodostuu ilmakehän korkeissa kerroksissa johtuen vesimolekyylien fotokemiallisesta hajoamisesta hapeksi ja vedyksi. Vety ei tue hengitystä, vapaassa tilassa se ei imeydy eikä vapaudu biologisista esineistä. Ilmakehän ilma sisältää vedyn lisäksi pienen määrän metaania; tavallisesti metaanin pitoisuus ilmassa ei ylitä 0,00022 %. Metaani vapautuu orgaanisten yhdisteiden anaerobisen hajoamisen aikana. Kiinteänä osana se on osa maakaasua ja öljylähteistä peräisin olevaa kaasua. Hengitettäessä ilmaa, joka sisältää suuria pitoisuuksia metaania, on mahdollista kuolla tukehtumiseen.

Orgaanisten aineiden hajoamistuotteena pieniä määriä ammoniakkia. Sen pitoisuudet riippuvat alueen jätevesi- ja orgaanisten päästöjen saastumisesta. Talvella hajoamisprosessien hidastumisesta johtuen ammoniakin pitoisuus on hieman pienempi kuin kesällä. Rikkipitoisten orgaanisten aineiden anaerobisten hajoamisprosessien aikana muodostuu rikkivety, joka pieninä pitoisuuksina antaa ilmaan epämiellyttävän hajun. Jodia ja vetyperoksidia löytyy ilmakehän ilmasta pieninä pitoisuuksina. Jodi joutuu ilmakehän ilmaan pienimpien meriveden ja merilevän pisaroiden vuoksi. UV-säteiden vuorovaikutuksesta ilmamolekyylien kanssa, vetyperoksidi; yhdessä otsonin kanssa se edistää ilmakehän orgaanisten aineiden hapettumista.

Ilmakehän ilmassa ovat keskeytetty asia, joita edustaa luonnollista ja keinotekoista alkuperää oleva pöly. Luonnon pölyn koostumus sisältää kosmista, vulkaanista, maapölyä, meripölyä ja metsäpalojen yhteydessä syntyvää pölyä.

Luonnonprosesseilla on tärkeä rooli ilmakehän vapautumisessa suspendoituneista kiintoaineista. itsepuhdistuva, joiden joukossa konvektioilmavirtojen aiheuttaman saastumisen laimentaminen lähellä maan pintaa on merkittävää. Olennainen osa ilmakehän itsepuhdistumista on suurten pöly- ja nokihiukkasten saostuminen ilmasta (sedimentaatio). Korkeuden kasvaessa pölyn määrä vähenee; 7-8 km:n korkeudella maan pinnasta ei ole maaperäistä pölyä. Merkittävä Sateella on rooli itsepuhdistuvissa prosesseissa, mikä lisää laskeutuneen noen ja pölyn määrää. Ilman pölypitoisuuteen vaikuttavat sääolosuhteet ja aerosolin leviäminen. Karkea pöly, jonka hiukkashalkaisija on yli 10 mikronia, putoaa nopeasti pois, hieno pöly, jonka hiukkashalkaisija on alle 0,1 mikronia, ei käytännössä putoa pois ja on suspensiossa.