Какъв е съставът на въздуха. Газов състав на атмосферния въздух

Тази част от атмосферата, която е в съседство със Земята и която, съответно, човек диша, се нарича тропосфера. Тропосферата има височина от девет до единадесет километра и е механична смес от различни газове.

Съставът на въздуха не е постоянен. В зависимост от географското положение, релефа, климатичните условия въздухът може да има различен състав и различни свойства. Въздухът може да бъде газиран или изпуснат, свеж или тежък - всичко това означава, че съдържа определени примеси.

Азот - 78,9 процента;

Кислород - 20,95 процента;

Въглероден диоксид - 0,3 процента.

Освен това в атмосферата присъстват и други газове (хелий, аргон, неон, ксенон, криптон, водород, радон, озон), като сумата им е малко под един процент.

Също така си струва да се отбележи наличието във въздуха на някои постоянни примеси от естествен произход, по-специално някои газообразни продукти, които се образуват в резултат на биологични и химични процеси. Амонякът заслужава специално внимание сред тях (съставът на въздуха извън населените места включва около три до пет хилядни от милиграма на кубичен метър), метан (нивото му е средно две десет хилядни от милиграма на кубичен метър), азотни оксиди ( в атмосферата тяхната концентрация достига приблизително петнадесет хилядни от милиграма на кубичен метър), сероводород и други газообразни продукти.

В допълнение към парите и газообразните примеси, химическият състав на въздуха обикновено включва прах от космически произход, който пада върху земната повърхност в количество от седемстотин хилядни от тона на квадратен километър през годината, както и прахови частици, които идват от вулканични изригвания.

Въпреки това, в най-голяма степен (и не към по-добро) съставът на въздуха и замърсяването на тропосферата е така нареченият земен (растителен, почвен) прах и дим от горски пожари. Особено много такъв прах в континенталните въздушни маси, произхождащи от пустините на Централна Азия и Африка. Ето защо можем да кажем с увереност, че идеално чиста въздушна среда просто не съществува и това е концепция, която съществува само теоретично.

Съставът на въздуха има тенденция да се променя постоянно и неговите естествени промени обикновено играят доста малка роля, особено в сравнение с възможните последици от изкуствените му смущения. Такива нарушения са свързани главно с производствената дейност на човечеството, използването на устройства за потребителски услуги, както и превозни средства. Тези нарушения могат да доведат, наред с други неща, до денатурация на въздуха, т.е. до изразени разлики в неговия състав и свойства от съответните показатели на атмосферата.

Тези и много други видове човешка дейност доведоха до факта, че основният състав на въздуха започна да претърпява бавни и незначителни, но въпреки това абсолютно необратими промени. Например учените са изчислили, че през последните петдесет години човечеството е използвало приблизително същото количество кислород, както през предходните милиони години, а в процентно изражение - две десети от процента от общия му запас в атмосферата. В същото време изхвърлянето във въздуха съответно се увеличава.Това изхвърляне според последните данни е достигнало почти четиристотин милиарда тона през последните сто години.

Така съставът на въздуха се променя към по-лошо и е трудно да си представим какво ще стане след няколко десетилетия.

Долните слоеве на атмосферата са съставени от смес от газове, наречена въздух. , в който са суспендирани течни и твърди частици. Общата маса на последната е незначителна в сравнение с цялата маса на атмосферата.

Атмосферният въздух е смес от газове, основните от които са азот N2, кислород O2, аргон Ar, въглероден диоксид CO2 и водна пара. Въздух без водна пара се нарича сух въздух. Близо до земната повърхност сухият въздух се състои от 99% азот (78% по обем или 76% по маса) и кислород (21% по обем или 23% по маса). Останалият 1% се пада почти изцяло на аргон. Само 0,08% остават за въглероден диоксид CO2. Много други газове са част от въздуха в хилядни, милионни и дори по-малки части от процента. Това са криптон, ксенон, неон, хелий, водород, озон, йод, радон, метан, амоняк, водороден прекис, азотен оксид и др. Съставът на сухия атмосферен въздух в близост до земната повърхност е даден в табл. един.

маса 1

Съставът на сухия атмосферен въздух в близост до земната повърхност

	Обемна концентрация, %	Молекулна маса	Плътност по отношение на плътността сух въздух
Кислород (O2)
Въглероден диоксид (CO2)
Криптон (Kr)
Водород (H2)
ксенон (Xe)
сух въздух

Процентният състав на сухия въздух близо до земната повърхност е много постоянен и практически еднакъв навсякъде. Само съдържанието на въглероден диоксид може да се промени значително. В резултат на процесите на дишане и горене обемното му съдържание във въздуха на затворени, слабо вентилирани помещения, както и промишлени центрове, може да се увеличи няколко пъти - до 0,1-0,2%. Процентното съдържание на азот и кислород се променя съвсем незначително.

Съставът на реалната атмосфера включва три важни променливи компонента - водна пара, озон и въглероден диоксид. Съдържанието на водни пари във въздуха варира значително, за разлика от други компоненти на въздуха: на земната повърхност варира между стотни от процента и няколко процента (от 0,2% в полярните ширини до 2,5% на екватора, а в някои случаи варира почти от нула до 4%). Това се обяснява с факта, че при съществуващите в атмосферата условия водните пари могат да преминат в течно и твърдо състояние и, обратно, да навлязат отново в атмосферата поради изпарение от земната повърхност.

Водните пари непрекъснато навлизат в атмосферата чрез изпарение от водни повърхности, от влажна почва и чрез транспирация на растенията, като на различни места и по различно време постъпват в различни количества. Разпространява се нагоре от земната повърхност и се пренася от въздушни течения от едно място на Земята до друго.

В атмосферата може да възникне насищане. В това състояние водните пари се съдържат във въздуха в количество, което е максимално възможно при дадена температура. Водната пара се нарича насищащ(или наситен),и въздуха, който го съдържа наситен.

Състоянието на насищане обикновено се достига, когато температурата на въздуха спадне. Когато се достигне това състояние, тогава с по-нататъшно понижаване на температурата част от водната пара става излишна и кондензирапреминава в течно или твърдо състояние. Във въздуха се появяват водни капчици и ледени кристали от облаци и мъгли. Облаците могат да се изпарят отново; в други случаи капчици и кристали от облаци, ставайки по-големи, могат да паднат върху земната повърхност под формата на валежи. В резултат на всичко това съдържанието на водни пари във всяка част на атмосферата непрекъснато се променя.

Най-важните метеорологични процеси и особености на климата са свързани с водната пара във въздуха и нейните преходи от газообразно състояние в течно и твърдо състояние. Наличието на водни пари в атмосферата значително влияе върху топлинните условия на атмосферата и земната повърхност. Водната пара силно абсорбира дълговълновата инфрачервена радиация, излъчвана от земната повърхност. На свой ред самият той излъчва инфрачервено лъчение, по-голямата част от което отива към земната повърхност. Това намалява нощното охлаждане на земната повърхност и по този начин и на долните слоеве на въздуха.

За изпаряването на водата от земната повърхност се изразходват големи количества топлина, а при кондензация на водните пари в атмосферата тази топлина се предава на въздуха. Облаците в резултат на кондензация отразяват и абсорбират слънчевата радиация по пътя й към земната повърхност. Валежите от облаците са съществен елемент от времето и климата. И накрая, наличието на водна пара в атмосферата е от съществено значение за физиологичните процеси.

Водната пара, като всеки газ, има еластичност (налягане). Налягане на водните пари дпропорционално на неговата плътност (съдържание на единица обем) и неговата абсолютна температура. Изразява се в същите единици като атмосферното налягане, т.е. или в милиметри живак,или в милибари.

Налягането на водната пара при насищане се нарича еластичност на насищане.то максималното възможно налягане на водните пари при дадена температура.Например, при температура от 0° еластичността на насищане е 6,1 mb . За всеки 10° температура, еластичността на насищане се удвоява приблизително.

Ако въздухът съдържа по-малко водна пара, отколкото е необходимо за насищането му при дадена температура, може да се определи колко близо е въздухът до насищане. За да направите това, изчислете относителна влажност.Това е името на съотношението на действителната еластичност дводна пара във въздуха до еластичност на насищане дпри същата температура, изразено в проценти, т.е.

Например, при температура от 20 °, еластичността на насищане е 23,4 mb.Ако действителното налягане на парите във въздуха е 11,7 mb, тогава относителната влажност на въздуха е

Налягането на водните пари близо до земната повърхност варира от стотни от милибара (при много ниски температури през зимата в Антарктика и Якутия) до повече от 35 mbi (близо до екватора). Колкото по-топъл е въздухът, толкова повече водна пара може да съдържа без насищане и следователно толкова по-голяма е еластичността на водната пара в него.

Относителната влажност може да приема всякакви стойности - от нула за напълно сух въздух ( д= 0) до 100% за състояние на насищане (e = E).

Преди по-малко от 200 години земната атмосфера е съдържала 40% кислород. Днес въздухът съдържа само 21% кислород.

В градския парк 20,8%

В гората 21,6%

Край морето 21,9%

В апартамента и офиса по-малко 20%

Учените са доказали, че 1% намаление на кислорода води до намаляване на производителността с 30%.

Липсата на кислород е резултат от автомобилите, промишлените емисии и замърсяването. В града кислородът е с 1% по-малко отколкото в гората.

Но най-големият виновник за липсата на кислород сме самите ние. След като построихме топли и херметични къщи, живеейки в апартаменти с пластмасови прозорци, ние се предпазихме от чист въздух. С всяко издишване, намаляване на концентрацията на кислород и увеличаване на количеството въглероден диоксид. Често съдържанието на кислород в офиса е 18%, в апартамента 19%.

Качеството на въздуха, необходимо за поддържане на жизнените процеси на всички живи организми на Земята,

определя се от съдържанието на кислород в него.

Зависимостта на качеството на въздуха от процентното съдържание на кислород в него.

Нивото на комфортно съдържание на кислород във въздуха

Зона 3-4: ограничено от законово установения минимален стандарт за кислород на закрито (20,5%) и "референтния" чист въздух (21%). За градския въздух съдържанието на кислород от 20,8% се счита за нормално.

Благоприятни нива на кислород във въздуха

Зона 1-2: това ниво на съдържание на кислород е типично за екологично чисти райони, гори. Съдържанието на кислород във въздуха на океана може да достигне 21,9%

Недостатъчно ниво на кислород във въздуха

Zano 5-6: ограничени от минимално допустимото ниво на кислород, когато човек може да бъде без дихателен апарат (18%).

Престоят на човек в помещения с такъв въздух е придружен от бърза умора, сънливост, намалена умствена активност и главоболие.

Продължителният престой в помещения с такава атмосфера е опасен за здравето.

Опасно ниски нива на кислород във въздуха

Зона 7 нататък: при съдържание на кислород16% замаяност, учестено дишане,13% - загуба на съзнание,12% - необратими промени във функционирането на тялото, 7% - смърт.

Външни признаци на кислороден глад (хипоксия)

- влошаване на цвета на кожата

- умора, намалена умствена, физическа и сексуална активност

- депресия, раздразнителност, нарушение на съня

- главоболие

Продължителното излагане в стая с недостатъчни нива на кислород може да доведе до по-сериозни здравословни проблеми, т.к. кислородът е отговорен за всички метаболитни процеси на тялото, тогава последствието от липсата му е:

Метаболитно заболяване

Намален имунитет

Правилно организираната вентилационна система на жилищни и работни помещения може да бъде ключът към доброто здраве.

Ролята на кислорода за човешкото здраве. Кислород:

Повишава умствената работоспособност;

Повишава устойчивостта на организма към стрес и повишен нервен стрес;

Поддържа нивото на кислород в кръвта;

Подобрява координацията на работата на вътрешните органи;

Повишава имунитета;

Насърчава загубата на тегло. Редовната консумация на кислород, съчетана с физическа активност, води до активно разграждане на мазнините;

Сънят се нормализира: става по-дълбок и по-дълъг, периодът на заспиване и физическата активност намаляват

Изводи:

Кислородът влияе на живота ни и колкото повече е той, толкова по-цветен и разнообразен е животът ни.

Можете да си купите кислороден резервоар или да зарежете всичко и да отидете да живеете в гората. Ако това не ви е достъпно, проветрявайте апартамента или офиса си на всеки час. Течение, прах, шум пречат, инсталирайте вентилация, която ще ви осигури чист въздух, почистете го от отработените газове.

Направете всичко възможно за свеж въздух в дома си и ще видите промени в живота си.

ЛЕКЦИЯ № 3. Атмосферен въздух.

Тема: Атмосферният въздух, неговият химичен и физиологичен състав

значението на компонентите.

Атмосферно замърсяване; въздействието им върху общественото здраве.

План на лекцията:

Химичен състав на атмосферния въздух.

Биологичната роля и физиологичното значение на неговите съставни части: азот, кислород, въглероден диоксид, озон, инертни газове.

Концепцията за замърсяване на атмосферата и техните източници.

Въздействие на атмосферното замърсяване върху здравето (пряко въздействие).

Влияние на атмосферното замърсяване върху условията на живот на населението (косвено въздействие върху здравето).

Въпроси на опазване на атмосферния въздух от замърсяване.

Газообразната обвивка на земята се нарича атмосфера. Общото тегло на земната атмосфера е 5,13  10 15 тона.

Въздухът, който образува атмосферата, е смес от различни газове. Съставът на сухия въздух на морското равнище е:

Таблица №1

Съставът на сух въздух при температура 0 0 С и

налягане 760 mm Hg. Изкуство.

Компоненти Компоненти	Процентен състав по обем	Концентрация в mg/m 3
Кислород
Въглероден двуокис
Азотен оксид

Съставът на земната атмосфера остава постоянен над сушата, над морето, в градовете и селските райони. Освен това не се променя с височината. Трябва да се помни, че говорим за процента на въздушните съставки на различни височини. Това обаче не може да се каже за тегловната концентрация на газовете. Докато се издигаме нагоре, плътността на въздуха намалява и броят на молекулите, съдържащи се в единица пространство, също намалява. В резултат на това тегловната концентрация на газа и парциалното му налягане намаляват.

Нека се спрем на характеристиките на отделните компоненти на въздуха.

Основният компонент на атмосферата е азот.Азотът е инертен газ. Не поддържа дишане и горене. В азотна атмосфера животът е невъзможен.

Азотът играе важна биологична роля. Въздушният азот се абсорбира от някои видове бактерии и водорасли, които образуват органични съединения от него.

Под въздействието на атмосферното електричество се образува малко количество азотни йони, които се измиват от атмосферата от валежите и обогатяват почвата със соли на азотна и азотна киселина. Солите на азотната киселина под въздействието на почвените бактерии се превръщат в нитрити. Нитритите и амонячните соли се абсорбират от растенията и служат за синтеза на протеини.

Така се извършва трансформацията на инертния азот на атмосферата в живата материя на органичния свят.

Поради липсата на азотни торове от естествен произход, човечеството се е научило да ги получава изкуствено. Създадена е и се развива индустрия за производство на азотни торове, която преработва атмосферния азот в амоняк и азотни торове.

Биологичното значение на азота не се изчерпва с участието му в кръговрата на азотните вещества. Той играе важна роля като разредител на атмосферния кислород, тъй като животът е невъзможен в чист кислород.

Увеличаването на съдържанието на азот във въздуха причинява хипоксия и асфиксия поради намаляване на парциалното налягане на кислорода.

С повишаване на парциалното налягане азотът проявява наркотични свойства. Въпреки това, в открита атмосфера, наркотичният ефект на азота не се проявява, тъй като колебанията в неговата концентрация са незначителни.

Най-важният компонент на атмосферата е газообразният кислород (О 2 ) .

Кислородът в нашата Слънчева система в свободно състояние се намира само на Земята.

Бяха изказани много предположения относно еволюцията (развитието) на земния кислород. Най-приетото обяснение е, че по-голямата част от кислорода в съвременната атмосфера идва от фотосинтезата в биосферата; и само първоначалното, малко количество кислород се образува в резултат на фотосинтезата на водата.

Биологичната роля на кислорода е изключително висока. Животът е невъзможен без кислород. Земната атмосфера съдържа 1,18  10 15 тона кислород.

В природата процесите на потребление на кислород протичат непрекъснато: дишането на хората и животните, процесите на горене, окисляване. В същото време непрекъснато протичат процесите на възстановяване на съдържанието на кислород във въздуха (фотосинтеза). Растенията абсорбират въглероден диоксид, разграждат го, абсорбират въглерод и отделят кислород в атмосферата. Растенията отделят 0,5  10 5 милиона тона кислород в атмосферата. Това е достатъчно, за да покрие естествената загуба на кислород. Поради това съдържанието му във въздуха е постоянно и възлиза на 20,95%.

Непрекъснатият поток от въздушни маси смесва тропосферата, поради което няма разлика в съдържанието на кислород в градовете и селските райони. Концентрацията на кислород варира в рамките на няколко десети от процента. Няма значение. Но в дълбоки ями, кладенци, пещери съдържанието на кислород може да спадне, така че спускането в тях е опасно.

При спадане на парциалното налягане на кислорода при хора и животни се наблюдават явления на кислородно гладуване. При издигане над морското равнище настъпват значителни промени в парциалното налягане на кислорода. Явленията на недостиг на кислород могат да се наблюдават при изкачване на планини (алпинизъм, туризъм), по време на пътуване със самолет. Изкачването на височина от 3000 м може да причини височинна болест или височинна болест.

При дългосрочен живот в планините хората развиват пристрастяване към липсата на кислород и настъпва аклиматизация.

Високото парциално налягане на кислорода е неблагоприятно за хората. При парциално налягане над 600 mm жизненият капацитет на белите дробове намалява. Вдишването на чист кислород (парциално налягане 760 mm) причинява белодробен оток, пневмония, конвулсии.

В естествени условия във въздуха няма повишено съдържание на кислород.

Озоне неразделна част от атмосферата. Масата му е 3,5 милиарда тона. Съдържанието на озон в атмосферата варира според сезоните на годината: през пролетта е високо, през есента е ниско. Съдържанието на озон зависи от географската ширина на района: колкото по-близо до екватора, толкова по-ниско е то. Концентрацията на озон има денонощна промяна: достига своя максимум към обяд.

Концентрацията на озон е неравномерно разпределена по височина. Най-високото му съдържание се наблюдава на надморска височина 20-30 км.

Озонът се произвежда непрекъснато в стратосферата. Под въздействието на ултравиолетовото лъчение от слънцето молекулите на кислорода се дисоциират (разграждат) и образуват атомарен кислород. Кислородните атоми се рекомбинират (комбинират) с кислородни молекули и образуват озон (O 3). На височини над и под 20-30 км процесите на фотосинтеза (образуване) на озон се забавят.

Наличието на озонов слой в атмосферата е от голямо значение за съществуването на живот на Земята.

Озонът забавя късовълновата част от спектъра на слънчевата радиация, не пропуска вълни по-къси от 290 nm (нанометра). При липса на озон животът на земята би бил невъзможен, поради разрушителното действие на късата ултравиолетова радиация върху всички живи същества.

Озонът също така абсорбира инфрачервено лъчение с дължина на вълната 9,5 микрона (микрона). Благодарение на това озонът улавя около 20 процента от топлинното излъчване на земята, намалявайки загубата на топлина. При липса на озон абсолютната температура на Земята би била по-ниска със 7 0 .

В долния слой на атмосферата - тропосферата, озонът се внася от стратосферата в резултат на смесването на въздушните маси. При слабо смесване концентрацията на озон на земната повърхност намалява. Увеличаване на озона във въздуха се наблюдава по време на гръмотевична буря в резултат на разряди на атмосферно електричество и увеличаване на турбулентността (смесването) на атмосферата.

В същото време значително повишаване на концентрацията на озон във въздуха е резултат от фотохимично окисление на органични вещества, които навлизат в атмосферата с изгорели газове на автомобили и промишлени емисии. Озонът е едно от токсичните вещества. Озонът има дразнещ ефект върху лигавиците на очите, носа, гърлото в концентрация 0,2-1 mg/m 3 .

въглероден диоксид (CO 2 ) се намира в атмосферата в концентрация 0,03%. Общото му количество е 2330 милиарда тона. Голямо количество въглероден диоксид се намира в разтворена форма във водите на моретата и океаните. В свързан вид влиза в състава на доломити и варовици.

Атмосферата непрекъснато се попълва с въглероден диоксид в резултат на жизнените процеси на живите организми, процесите на горене, гниене и ферментация. Човек отделя 580 литра въглероден диоксид на ден. По време на разлагането на варовика се отделя голямо количество въглероден диоксид.

Въпреки наличието на множество източници на образуване, няма значително натрупване на въглероден диоксид във въздуха. Въглеродният диоксид постоянно се асимилира (усвоява) от растенията по време на фотосинтезата.

Освен растенията, моретата и океаните са регулатор на въглеродния диоксид в атмосферата. Когато парциалното налягане на въглеродния диоксид във въздуха се повиши, той се разтваря във вода, а когато намалее, се освобождава в атмосферата.

В атмосферата на повърхността се наблюдават малки колебания в концентрацията на въглероден диоксид: тя е по-ниска над океана, отколкото над сушата; по-високо в гората, отколкото в полето; по-високи в градовете, отколкото извън града.

Въглеродният диоксид играе важна роля в живота на животните и хората. Стимулира дихателния център.

Има известно количество във въздуха инертни газове: аргон, неон, хелий, криптон и ксенон. Тези газове принадлежат към нулевата група на периодичната таблица, не реагират с други елементи и са инертни в химичен смисъл.

Инертните газове са наркотични. Техните наркотични свойства се проявяват при високо барометрично налягане. В открита атмосфера наркотичните свойства на инертните газове не могат да се проявят.

В допълнение към съставните части на атмосферата, тя съдържа различни примеси от естествен произход и замърсяване, внесено в резултат на човешката дейност.

Примесите, които присъстват във въздуха освен естествения му химичен състав, се наричат атмосферно замърсяване.

Атмосферното замърсяване се разделя на естествено и изкуствено.

Естественото замърсяване включва примеси, които попадат във въздуха в резултат на природни процеси (растителен, почвен прах, вулканични изригвания, космически прах).

Изкуственото замърсяване на атмосферата се образува в резултат на производствената дейност на човека.

Изкуствените източници на замърсяване на атмосферата се разделят на 4 групи:

транспорт;

индустрия;

топлоенергетика;

изгаряне на боклук.

Нека да разгледаме краткото им описание.

Сегашната ситуация се характеризира с факта, че обемът на емисиите от автомобилния транспорт надвишава обема на емисиите от промишлените предприятия.

Една кола отделя повече от 200 химически съединения във въздуха. Всеки автомобил изразходва средно 2 тона гориво и 30 тона въздух годишно и отделя 700 кг въглероден окис (CO), 230 кг неизгорели въглеводороди, 40 кг азотни оксиди (NO 2) и 2-5 кг ​на твърди вещества в атмосферата.

Съвременният град е наситен с други видове транспорт: железопътен, воден и въздушен. Общото количество емисии в околната среда от всички видове транспорт има тенденция непрекъснато да нараства.

Промишлените предприятия са на второ място след транспорта по отношение на вредите за околната среда.

Най-интензивно замърсяват атмосферния въздух предприятията от черната и цветната металургия, нефтохимическата и коксохимическата промишленост, както и предприятията за производство на строителни материали. Те отделят в атмосферата десетки тонове сажди, прах, метали и техните съединения (мед, цинк, олово, никел, калай и др.).

Навлизайки в атмосферата, металите замърсяват почвата, натрупват се в нея, проникват във водата на резервоарите.

В районите, където са разположени промишлени предприятия, населението е изложено на риск от неблагоприятни ефекти от атмосферното замърсяване.

В допълнение към твърдите частици, промишлеността отделя различни газове във въздуха: серен анхидрид, въглероден оксид, азотни оксиди, сероводород, въглеводороди, радиоактивни газове.

Замърсителите могат да останат в околната среда дълго време и да имат вредно въздействие върху човешкото тяло.

Например, въглеводородите остават в околната среда до 16 години, участват активно във фотохимичните процеси в атмосферния въздух с образуването на токсични мъгли.

Масово замърсяване на въздуха се наблюдава при изгарянето на твърди и течни горива в топлоелектрическите централи. Те са основните източници на замърсяване на въздуха със серни и азотни оксиди, въглероден окис, сажди и прах. Тези източници се характеризират с масивно замърсяване на въздуха.

Понастоящем са известни много факти за неблагоприятното въздействие на атмосферното замърсяване върху човешкото здраве.

Замърсяването на въздуха има както остри, така и хронични ефекти върху човешкото тяло.

Примери за острото въздействие на атмосферното замърсяване върху общественото здраве са токсичните мъгли. При неблагоприятни метеорологични условия се повишават концентрациите на токсични вещества във въздуха.

Първата токсична мъгла е регистрирана в Белгия през 1930 г. Няколкостотин души бяха ранени, 60 души загинаха. Впоследствие подобни случаи се повтарят: през 1948 г. в американския град Донора. Засегнати са 6000 души. През 1952 г. 4000 души загиват от Голямата лондонска мъгла. През 1962 г. 750 лондончани умират по същата причина. През 1970 г. 10 хиляди души страдат от смог над японската столица (Токио), през 1971 г. - 28 хиляди.

В допълнение към изброените по-горе катастрофи, анализът на изследователски материали от местни и чуждестранни автори обръща внимание на увеличаване на общата заболеваемост на населението поради замърсяване на атмосферата.

Проучванията, проведени в този план, ни позволяват да заключим, че в резултат на въздействието на атмосферното замърсяване в индустриалните центрове се наблюдава увеличение на:

обща смъртност от сърдечно-съдови и респираторни заболявания;

остра неспецифична заболеваемост на горните дихателни пътища;

хроничен бронхит;

бронхиална астма;

емфизем;

рак на белия дроб;

намаляване на продължителността на живота и творческата активност.

Освен това понастоящем математическият анализ разкрива статистически значима връзка между заболеваемостта на населението със заболявания на кръвта, храносмилателните органи, кожни заболявания и нивата на замърсяване на атмосферния въздух.

Дихателните органи, храносмилателната система и кожата са „входни врати” за токсичните вещества и служат като мишени за тяхното пряко и непряко действие.

Въздействието на атмосферното замърсяване върху условията на живот се разглежда като косвено (непряко) въздействие на атмосферното замърсяване върху здравето на населението.

Включва:

намаляване на общото осветление;

намаляване на ултравиолетовото лъчение от слънцето;

промяна на климатичните условия;

влошаване на условията на живот;

отрицателно въздействие върху зелените площи;

отрицателно въздействие върху животните.

Веществата, които замърсяват атмосферата, причиняват големи щети на сгради, конструкции, строителни материали.

Общите икономически щети за Съединените щати от замърсители на въздуха, включително въздействието им върху човешкото здраве, строителни материали, метали, тъкани, кожа, хартия, бои, каучук и други материали, са 15-20 милиарда долара годишно.

Всичко казано по-горе показва, че опазването на атмосферния въздух от замърсяване е проблем от изключителна важност и обект на голямо внимание на специалистите от всички страни по света.

Всички мерки за опазване на атмосферния въздух трябва да се извършват комплексно в няколко направления:

Законодателни мерки. Това са закони, приети от правителството на страната, насочени към опазване на въздушната среда;

Рационално разполагане на индустриални и жилищни зони;

Технологични мерки, насочени към намаляване на емисиите в атмосферата;

Санитарни мерки;

Разработване на хигиенни норми за атмосферния въздух;

Контрол върху чистотата на атмосферния въздух;

Контрол върху работата на промишлените предприятия;

Благоустрояване на населените места, озеленяване, поливане, създаване на защитни пропуски между промишлени предприятия и жилищни комплекси.

В допълнение към изброените мерки на вътрешнодържавния план в момента се разработват и широко прилагат междудържавни програми за опазване на атмосферния въздух.

Проблемът за опазването на въздушния басейн се решава в редица международни организации - СЗО, ООН, ЮНЕСКО и др.

Въздухът, който изгражда земната атмосфера, е смес от газове. Сухият атмосферен въздух съдържа: кислород 20,95%, азот 78,09%, въглероден диоксид 0,03%.В допълнение, атмосферният въздух съдържа аргон, хелий, неон, криптон, водород, ксенон и други газове. Озон, азотен оксид, йод, метан и водни пари присъстват в малки количества в атмосферния въздух.

В допълнение към постоянните компоненти на атмосферата, тя съдържа различни замърсявания, въведени в атмосферата от човешки производствени дейности.

1. Важен компонент на атмосферния въздух е кислород , чието количество в земната атмосфера е 1,18 × 10 15 т. Постоянното съдържание на кислород се поддържа благодарение на непрекъснатите процеси на неговия обмен в природата. От една страна, кислородът се изразходва по време на дишането на хората и животните, изразходва се за поддържане на процесите на горене и окисление, от друга страна, той навлиза в атмосферата поради процесите на фотосинтезата на растенията. Сухоземните растения и фитопланктонът на океаните възстановяват напълно естествената загуба на кислород. При спадане на парциалното налягане на кислорода могат да се развият явления на кислородно гладуване, което се наблюдава при изкачване на височина. Критичното ниво е парциалното налягане на кислорода под 110 mmHg. Изкуство. Намаляване на парциалното налягане на кислорода до 50-60 mm Hg. Изкуство. обикновено несъвместими с живота. Под въздействието на късовълнова ултравиолетова радиация с дължина на вълната по-малка от 200 nm, кислородните молекули се дисоциират, за да образуват атомарен кислород. Новообразуваните кислородни атоми се добавят към неутралната формула на кислорода, образувайки озон . Едновременно с образуването на озон протича и неговото разпадане. Общобиологичното значение на озона е голямо: той абсорбира късовълновата ултравиолетова радиация, която има пагубен ефект върху биологичните обекти. В същото време озонът абсорбира инфрачервеното лъчение, идващо от Земята, и по този начин предотвратява прекомерното охлаждане на нейната повърхност. Концентрациите на озон са неравномерно разпределени по височина. Най-голямото му количество се отбелязва на ниво 20-30 км от повърхността на Земята.

2. Азот по количествено съдържание е най-значимият компонент на атмосферния въздух, принадлежи към инертните газове. Животът е невъзможен в азотна атмосфера. Въздушният азот се усвоява от някои видове почвени бактерии (азотфиксиращи бактерии), както и от синьо-зелени водорасли; под въздействието на електрически разряди се превръща в азотни оксиди, които, изпадайки с атмосферни валежи, обогатяват почвата със соли на азотна и азотна киселина. Под въздействието на почвените бактерии солите на азотната киселина се превръщат в соли на азотната киселина, които от своя страна се усвояват от растенията и служат за синтез на протеини. Заедно с асимилацията на азот в природата, той се освобождава в атмосферата. Свободният азот се образува при изгарянето на дърва, въглища, нефт; малко количество от него се образува при разлагането на органични съединения. По този начин в природата има непрекъсната циркулация, в резултат на която азотът на атмосферата се превръща в органични съединения, възстановява се и навлиза в атмосферата, след което отново се свързва с биологични обекти.

Азотът е необходим като разредител на кислорода, тъй като дишането на чист кислород води до необратими промени в тялото.

Въпреки това, повишеното съдържание на азот във вдишания въздух допринася за появата на хипоксия поради намаляване на парциалното налягане на кислорода. При повишаване на съдържанието на азот във въздуха до 93% настъпва смърт.

В допълнение към азота инертните газове на въздуха включват аргон, неон, хелий, криптон и ксенон. Химически тези газове са инертни, разтварят се в телесните течности в зависимост от парциалното налягане, абсолютното количество на тези газове в кръвта и тъканите на тялото е незначително.

3. Важен компонент на атмосферния въздух е въглероден двуокис (въглероден диоксид, въглена киселина). В природата въглеродният диоксид е в свободно и свързано състояние в размер на 146 милиарда тона, от които само 1,8% от общото му количество се съдържа в атмосферния въздух. По-голямата част (до 70%) е в разтворено състояние във водите на моретата и океаните. Някои минерални съединения, варовиците и доломитите съдържат около 22% от общото количество диоксид и въглерод. Останалата част от сумата се пада на животински и растителен свят, въглища, нефт и хумус.

В естествени условия има непрекъснати процеси на отделяне и абсорбиране на въглероден диоксид. Изпуска се в атмосферата поради дишането на хората и животните, процесите на горене, гниене и ферментация, при промишленото изпичане на варовици и доломити и др. В същото време в природата протичат процеси на усвояване на въглероден диоксид, който се абсорбира от растенията в процеса на фотосинтеза.

Въглеродният диоксид играе важна роля в живота на животните и хората, като физиологичен причинител на дихателния център.

При вдишване на високи концентрации на въглероден диоксид се нарушават редокс процесите в организма. С увеличаване на съдържанието му във вдишания въздух до 4% се отбелязват главоболие, шум в ушите, сърцебиене и възбудено състояние; при 8% настъпва смърт.

От хигиенна гледна точка съдържанието на въглероден диоксид е важен показател, по който се съди за степента на чистота на въздуха в жилищни и обществени сгради. Натрупването на големи количества от него във въздуха на закрито показва санитарни проблеми (струпване, лоша вентилация).

При нормални условия, с естествена вентилация на помещенията и проникване на външен въздух през порите на строителните материали, съдържанието на въглероден диоксид във въздуха на жилищните помещения не надвишава 0,2%. С увеличаване на концентрацията му в помещението може да се отбележи влошаване на благосъстоянието на човек, намаляване на работоспособността. Това се обяснява с факта, че едновременно с увеличаването на количеството въглероден диоксид във въздуха на жилищни и обществени сгради се влошават и други свойства на въздуха: температурата и влажността му се повишават, появяват се газообразни продукти от жизнената дейност на човека, т. -наречени антропотоксини (меркаптан, индол, сероводород, амоняк).

С увеличаване на съдържанието на CO 2 във въздуха и влошаване на метеорологичните условия в жилищни и обществени сгради, режимът на йонизация на въздуха се променя (увеличаване на броя на тежките и намаляване на броя на леките йони), което се обяснява с поглъщането на леки йони при дишане и контакт с кожата, както и с поемането на тежки йони с издишания въздух.

Максимално допустимата концентрация на въглероден диоксид във въздуха на лечебните заведения трябва да се счита за 0,07%, във въздуха на жилищни и обществени сгради - 0,1%. Последната стойност се приема като изчислена при определяне на ефективността на вентилацията в жилищни и обществени сгради.

4. В допълнение към основните компоненти, атмосферният въздух съдържа газове, отделени в резултат на естествени процеси, протичащи на повърхността на Земята и в атмосферата.

Водородсъдържащи се във въздуха в количество 0,00005%. Образува се във високите слоеве на атмосферата поради фотохимичното разлагане на водните молекули на кислород и водород. Водородът не поддържа дишането, в свободно състояние не се абсорбира и не се отделя от биологични обекти. В допълнение към водорода, атмосферният въздух съдържа малко количество метан; обикновено концентрацията на метан във въздуха не надвишава 0,00022%. Метанът се отделя при анаеробно разлагане на органични съединения. Като съставна част е част от природния газ и газа от петролни кладенци. При вдишване на въздух, съдържащ метан във високи концентрации, е възможна смърт от асфиксия.

Като продукт на разлагане на органични вещества, малки количества от амоняк. Концентрациите му зависят от степента на замърсяване на района с отпадни води и органични емисии. През зимата, поради забавянето на процесите на гниене, концентрацията на амоняк е малко по-ниска, отколкото през лятото. По време на анаеробни процеси на разлагане на съдържащи сяра органични вещества, образуването на водороден сулфид, който в ниски концентрации придава на въздуха неприятна миризма. В атмосферния въздух могат да се намерят йод и водороден пероксид в малки концентрации. йод навлиза в атмосферния въздух поради наличието на най-малките капчици морска вода и морски водорасли. Поради взаимодействието на UV лъчите с молекулите на въздуха, водороден прекис; заедно с озона допринася за окисляването на органичните вещества в атмосферата.

В атмосферния въздух са суспензия, които са представени от прах от естествен и изкуствен произход. Съставът на естествения прах включва космически, вулканичен, земен, морски прах и прах, генериран при горски пожари.

Природните процеси играят важна роля в освобождаването на атмосферата от суспендирани твърди вещества. самопочистване, сред които разреждането на замърсяването от конвекционни въздушни течения в близост до земната повърхност е от съществено значение. Съществен елемент от самопречистването на атмосферата е утаяването на големи частици прах и сажди от въздуха (утаяване). С увеличаване на надморската височина количеството прах намалява; на височина 7 - 8 км от повърхността на Земята няма прах от земен произход. ЗначителноВалежите играят роля в процесите на самопочистване, увеличавайки количеството на утаените сажди и прах. Съдържанието на прах в атмосферния въздух се влияе от метеорологичните условия и аерозолното разпръскване. Едрият прах с диаметър на частиците над 10 микрона изпада бързо, финият прах с диаметър на частиците по-малък от 0,1 микрона практически не пада и е в суспензия.