Ποια είναι η σύσταση του αέρα. Σύσταση αερίου του ατμοσφαιρικού αέρα

Εκείνο το μέρος της ατμόσφαιρας, το οποίο βρίσκεται δίπλα στη Γη και το οποίο, κατά συνέπεια, ένα άτομο αναπνέει, ονομάζεται τροπόσφαιρα. Η τροπόσφαιρα έχει ύψος εννέα έως έντεκα χιλιόμετρα και είναι ένα μηχανικό μείγμα από διάφορα αέρια.

Η σύνθεση του αέρα δεν είναι σταθερή. Ανάλογα με τη γεωγραφική θέση, το έδαφος, τις καιρικές συνθήκες, ο αέρας μπορεί να έχει διαφορετική σύνθεση και διαφορετικές ιδιότητες. Ο αέρας μπορεί να αερίζεται ή να εκκενώνεται, φρέσκος ή βαρύς - όλα αυτά σημαίνουν ότι περιέχει ορισμένες ακαθαρσίες.

Άζωτο - 78,9 τοις εκατό;

Οξυγόνο - 20,95 τοις εκατό.

Διοξείδιο του άνθρακα - 0,3 τοις εκατό.

Επιπλέον, άλλα αέρια υπάρχουν στην ατμόσφαιρα (ήλιο, αργό, νέο, ξένο, κρυπτόν, υδρογόνο, ραδόνιο, όζον), καθώς και το άθροισμά τους είναι ελαφρώς μικρότερο από ένα τοις εκατό.

Αξίζει επίσης να επισημανθεί η παρουσία στον αέρα ορισμένων μόνιμων ακαθαρσιών φυσικής προέλευσης, ιδίως ορισμένων αερίων προϊόντων που σχηματίζονται ως αποτέλεσμα τόσο βιολογικών όσο και χημικών διεργασιών. Ανάμεσά τους αξίζει ιδιαίτερης αναφοράς η αμμωνία (η σύνθεση του αέρα μακριά από κατοικημένες περιοχές περιλαμβάνει περίπου τρία έως πέντε χιλιοστά του χιλιοστού ανά κυβικό μέτρο), το μεθάνιο (το επίπεδό του είναι κατά μέσο όρο δύο δέκα χιλιάδες χιλιοστόγραμμα ανά κυβικό μέτρο), τα οξείδια του αζώτου ( στην ατμόσφαιρα η συγκέντρωσή τους φτάνει περίπου τα δεκαπέντε χιλιοστά του χιλιοστού ανά κυβικό μέτρο), το υδρόθειο και άλλα αέρια προϊόντα.

Εκτός από τις ατμούς και τις αέριες ακαθαρσίες, η χημική σύνθεση του αέρα περιλαμβάνει συνήθως σκόνη κοσμικής προέλευσης, η οποία πέφτει στην επιφάνεια της Γης σε ποσότητα επτακόσια χιλιοστά του τόνου ανά τετραγωνικό χιλιόμετρο κατά τη διάρκεια του έτους, καθώς και σωματίδια σκόνης που προέρχονται από ηφαιστειακές εκρήξεις.

Ωστόσο, η σύνθεση του αέρα και της τροπόσφαιρας μολύνονται στον μεγαλύτερο βαθμό (και όχι προς το καλύτερο) από τη λεγόμενη σκόνη του εδάφους (λαχανικά, χώμα) και τον καπνό από τις δασικές πυρκαγιές. Ειδικά πολλή τέτοια σκόνη στις ηπειρωτικές αέριες μάζες που προέρχονται από τις ερήμους της Κεντρικής Ασίας και της Αφρικής. Γι' αυτό μπορούμε να πούμε με σιγουριά ότι ένα ιδανικά καθαρό περιβάλλον αέρα απλά δεν υπάρχει και είναι μια έννοια που υπάρχει μόνο θεωρητικά.

Η σύσταση του αέρα τείνει να αλλάζει συνεχώς και οι φυσικές αλλαγές του συνήθως παίζουν πολύ μικρό ρόλο, ειδικά σε σύγκριση με τις πιθανές συνέπειες των τεχνητών διαταραχών του. Τέτοιες παραβιάσεις σχετίζονται κυρίως με τις παραγωγικές δραστηριότητες της ανθρωπότητας, τη χρήση συσκευών για υπηρεσίες καταναλωτών, καθώς και με οχήματα. Οι παραβιάσεις αυτές μπορεί να οδηγήσουν, μεταξύ άλλων, σε μετουσίωση του αέρα, δηλαδή σε έντονες διαφορές στη σύσταση και τις ιδιότητές του από τους αντίστοιχους δείκτες της ατμόσφαιρας.

Αυτοί και πολλοί άλλοι τύποι ανθρώπινης δραστηριότητας οδήγησαν στο γεγονός ότι η βασική σύνθεση του αέρα άρχισε να υφίσταται αργές και ασήμαντες, αλλά παρόλα αυτά απολύτως μη αναστρέψιμες αλλαγές. Για παράδειγμα, οι επιστήμονες έχουν υπολογίσει ότι τα τελευταία πενήντα χρόνια, η ανθρωπότητα έχει χρησιμοποιήσει περίπου την ίδια ποσότητα οξυγόνου όπως τα προηγούμενα εκατομμύρια χρόνια, και σε ποσοστιαία βάση - τα δύο δέκατα του τοις εκατό της συνολικής προσφοράς της στην ατμόσφαιρα. Ταυτόχρονα αυξάνεται ανάλογα η απελευθέρωση στον αέρα Η έκλυση αυτή, σύμφωνα με τα τελευταία στοιχεία, έχει φτάσει σχεδόν τα τετρακόσια δισεκατομμύρια τόνους τα τελευταία εκατό χρόνια.

Έτσι, η σύνθεση του αέρα αλλάζει προς το χειρότερο και είναι δύσκολο να φανταστεί κανείς τι θα γίνει σε μερικές δεκαετίες.

Τα κατώτερα στρώματα της ατμόσφαιρας αποτελούνται από ένα μείγμα αερίων που ονομάζεται αέρας. , στο οποίο αιωρούνται υγρά και στερεά σωματίδια. Η συνολική μάζα του τελευταίου είναι ασήμαντη σε σύγκριση με ολόκληρη τη μάζα της ατμόσφαιρας.

Ο ατμοσφαιρικός αέρας είναι ένα μείγμα αερίων, τα κυριότερα από τα οποία είναι το άζωτο N2, το οξυγόνο O2, το αργό Ar, το διοξείδιο του άνθρακα CO2 και οι υδρατμοί. Ο αέρας χωρίς υδρατμούς ονομάζεται ξηρός αέρας. Κοντά στην επιφάνεια της γης, ο ξηρός αέρας είναι 99% άζωτο (78% κατ' όγκο ή 76% κατά μάζα) και οξυγόνο (21% κατ' όγκο ή 23% κατά μάζα). Το υπόλοιπο 1% πέφτει σχεδόν εξ ολοκλήρου στο αργό. Απομένει μόνο 0,08% για το διοξείδιο του άνθρακα CO2. Πολλά άλλα αέρια αποτελούν μέρος του αέρα σε χιλιοστά, εκατομμυριοστά και ακόμη μικρότερα κλάσματα του ποσοστού. Αυτά είναι το κρυπτό, το ξένο, το νέο, το ήλιο, το υδρογόνο, το όζον, το ιώδιο, το ραδόνιο, το μεθάνιο, η αμμωνία, το υπεροξείδιο του υδρογόνου, το υποξείδιο του αζώτου κ.λπ. Η σύνθεση του ξηρού ατμοσφαιρικού αέρα κοντά στην επιφάνεια της Γης δίνεται στον Πίνακα. ένας.

Τραπέζι 1

Η σύνθεση του ξηρού ατμοσφαιρικού αέρα κοντά στην επιφάνεια της Γης

	Συγκέντρωση όγκου, %	Μοριακή μάζα	Πυκνότητα σε σχέση με την πυκνότητα ξηρός αέρας
Οξυγόνο (O2)
Διοξείδιο του άνθρακα (CO2)
Krypton (Kr)
Υδρογόνο (H2)
Xenon (Xe)
ξηρός αέρας

Η ποσοστιαία σύνθεση του ξηρού αέρα κοντά στην επιφάνεια της γης είναι πολύ σταθερή και πρακτικά η ίδια παντού. Μόνο η περιεκτικότητα σε διοξείδιο του άνθρακα μπορεί να αλλάξει σημαντικά. Ως αποτέλεσμα των διαδικασιών αναπνοής και καύσης, η ογκομετρική του περιεκτικότητα στον αέρα κλειστών, ανεπαρκώς αεριζόμενων χώρων, καθώς και βιομηχανικών κέντρων, μπορεί να αυξηθεί αρκετές φορές - έως και 0,1-0,2%. Το ποσοστό αζώτου και οξυγόνου αλλάζει αρκετά ασήμαντα.

Η σύνθεση της πραγματικής ατμόσφαιρας περιλαμβάνει τρία σημαντικά μεταβλητά συστατικά - υδρατμούς, όζον και διοξείδιο του άνθρακα. Η περιεκτικότητα σε υδρατμούς στον αέρα ποικίλλει σημαντικά, σε αντίθεση με άλλα συστατικά του αέρα: στην επιφάνεια της γης, κυμαίνεται μεταξύ εκατοστών τοις εκατό και αρκετά τοις εκατό (από 0,2% στα πολικά γεωγραφικά πλάτη έως 2,5% στον ισημερινό και σε ορισμένες περιπτώσεις κυμαίνεται σχεδόν από μηδέν έως 4%). Αυτό εξηγείται από το γεγονός ότι, υπό τις συνθήκες που υπάρχουν στην ατμόσφαιρα, οι υδρατμοί μπορούν να περάσουν σε υγρή και στερεή κατάσταση και, αντίθετα, μπορούν να εισέλθουν ξανά στην ατμόσφαιρα λόγω της εξάτμισης από την επιφάνεια της γης.

Οι υδρατμοί εισέρχονται συνεχώς στην ατμόσφαιρα με εξάτμιση από υδάτινες επιφάνειες, από υγρό έδαφος και με διαπνοή φυτών, ενώ σε διαφορετικά σημεία και σε διαφορετικές χρονικές στιγμές εισέρχονται σε διαφορετικές ποσότητες. Απλώνεται προς τα πάνω από την επιφάνεια της γης και μεταφέρεται με ρεύματα αέρα από το ένα μέρος της Γης στο άλλο.

Μπορεί να εμφανιστεί κορεσμός στην ατμόσφαιρα. Σε αυτή την κατάσταση, οι υδρατμοί περιέχονται στον αέρα σε ποσότητα που είναι η μέγιστη δυνατή σε μια δεδομένη θερμοκρασία. Οι υδρατμοί λέγονται κορεσμός(ή κορεσμένα),και τον αέρα που το περιέχει κορεσμένα.

Η κατάσταση κορεσμού συνήθως επιτυγχάνεται όταν πέφτει η θερμοκρασία του αέρα. Όταν επιτευχθεί αυτή η κατάσταση, τότε με περαιτέρω μείωση της θερμοκρασίας, μέρος των υδρατμών καθίσταται περιττό και συμπυκνώνεται,αλλάζει σε υγρή ή στερεή κατάσταση. Σταγονίδια νερού και κρύσταλλοι πάγου από σύννεφα και ομίχλες εμφανίζονται στον αέρα. Τα σύννεφα μπορούν να εξατμιστούν ξανά. Σε άλλες περιπτώσεις, σταγονίδια και κρύσταλλοι νεφών, που γίνονται μεγαλύτερα, μπορούν να πέσουν στην επιφάνεια της γης με τη μορφή βροχοπτώσεων. Ως αποτέλεσμα όλων αυτών, η περιεκτικότητα σε υδρατμούς σε κάθε μέρος της ατμόσφαιρας αλλάζει συνεχώς.

Οι πιο σημαντικές καιρικές διεργασίες και τα κλιματικά χαρακτηριστικά συνδέονται με τους υδρατμούς στον αέρα και με τη μετάβασή τους από αέρια κατάσταση σε υγρή και στερεή κατάσταση. Η παρουσία υδρατμών στην ατμόσφαιρα επηρεάζει σημαντικά τις θερμικές συνθήκες της ατμόσφαιρας και της επιφάνειας της γης. Οι υδρατμοί απορροφούν έντονα την υπέρυθρη ακτινοβολία μεγάλων κυμάτων που εκπέμπεται από την επιφάνεια της γης. Με τη σειρά του, ο ίδιος εκπέμπει υπέρυθρη ακτινοβολία, το μεγαλύτερο μέρος της οποίας πηγαίνει στην επιφάνεια της γης. Αυτό μειώνει τη νυχτερινή ψύξη της επιφάνειας της γης και συνεπώς και των κατώτερων στρωμάτων του αέρα.

Μεγάλες ποσότητες θερμότητας δαπανώνται για την εξάτμιση του νερού από την επιφάνεια της γης και όταν οι υδρατμοί συμπυκνώνονται στην ατμόσφαιρα, αυτή η θερμότητα μεταφέρεται στον αέρα. Τα σύννεφα που προκύπτουν από τη συμπύκνωση αντανακλούν και απορροφούν την ηλιακή ακτινοβολία στο δρόμο της προς την επιφάνεια της γης. Η βροχόπτωση από τα σύννεφα είναι απαραίτητο στοιχείο του καιρού και του κλίματος. Τέλος, η παρουσία υδρατμών στην ατμόσφαιρα είναι απαραίτητη για τις φυσιολογικές διεργασίες.

Οι υδρατμοί, όπως κάθε αέριο, έχουν ελαστικότητα (πίεση). Πίεση υδρατμών μιανάλογη με την πυκνότητά του (περιεκτικότητα ανά μονάδα όγκου) και την απόλυτη θερμοκρασία του. Εκφράζεται στις ίδιες μονάδες με την πίεση του αέρα, δηλ. είτε μέσα χιλιοστά υδραργύρου,είτε μέσα millibar.

Η πίεση των υδρατμών στον κορεσμό ονομάζεται ελαστικότητα κορεσμού.το τη μέγιστη δυνατή πίεση υδρατμών σε μια δεδομένη θερμοκρασία.Για παράδειγμα, σε θερμοκρασία κορεσμού 0° η ελαστικότητα είναι 6,1 mb . Για κάθε 10° θερμοκρασίας, η ελαστικότητα κορεσμού διπλασιάζεται περίπου.

Εάν ο αέρας περιέχει λιγότερους υδρατμούς από ό,τι χρειάζεται για τον κορεσμό του σε μια δεδομένη θερμοκρασία, μπορεί να προσδιοριστεί πόσο κοντά είναι ο αέρας στον κορεσμό. Για να το κάνετε αυτό, υπολογίστε σχετική υγρασία.Αυτό είναι το όνομα του λόγου της πραγματικής ελαστικότητας μιυδρατμοί στον αέρα προς κορεσμό ελαστικότητα μιστην ίδια θερμοκρασία, εκφρασμένη ως ποσοστό, δηλ.

Για παράδειγμα, σε θερμοκρασία 20 °, η ελαστικότητα κορεσμού είναι 23,4 mb. Εάν, στην περίπτωση αυτή, η πραγματική τάση ατμών στον αέρα είναι 11,7 mb, τότε η σχετική υγρασία του αέρα είναι

Η πίεση των υδρατμών κοντά στην επιφάνεια της γης κυμαίνεται από τα εκατοστά του millibar (σε πολύ χαμηλές θερμοκρασίες το χειμώνα στην Ανταρκτική και τη Γιακουτία) έως 35 mbi περισσότερο (κοντά στον ισημερινό). Όσο πιο ζεστός είναι ο αέρας, τόσο περισσότερους υδρατμούς μπορεί να περιέχει χωρίς κορεσμό και, επομένως, τόσο μεγαλύτερη είναι η ελαστικότητα των υδρατμών σε αυτόν.

Η σχετική υγρασία μπορεί να λάβει όλες τις τιμές - από το μηδέν για εντελώς ξηρό αέρα ( μι= 0) έως 100% για την κατάσταση κορεσμού (ε = Ε).

Λιγότερο από 200 χρόνια πριν, η ατμόσφαιρα της γης περιείχε 40% οξυγόνο. Σήμερα, ο αέρας περιέχει μόνο 21% οξυγόνο.

Στο πάρκο της πόλης 20,8%

Στο δάσος 21,6%

Δίπλα στη θάλασσα 21,9%

Στο διαμέρισμα και στο γραφείο πιο λιγο 20%

Οι επιστήμονες έχουν αποδείξει ότι μια μείωση 1% στο οξυγόνο οδηγεί σε μείωση της απόδοσης κατά 30%.

Η έλλειψη οξυγόνου είναι αποτέλεσμα των αυτοκινήτων, των βιομηχανικών εκπομπών και της ρύπανσης. Στην πόλη, το οξυγόνο είναι 1% λιγότερο από ό,τι στο δάσος.

Αλλά ο μεγαλύτερος ένοχος για την έλλειψη οξυγόνου είμαστε εμείς οι ίδιοι. Έχοντας χτίσει ζεστά και ερμητικά σπίτια, ζώντας σε διαμερίσματα με πλαστικά παράθυρα, προστατευτήκαμε από τον καθαρό αέρα. Με κάθε εκπνοή, μειώνοντας τη συγκέντρωση οξυγόνου και αυξάνοντας την ποσότητα διοξειδίου του άνθρακα. Συχνά η περιεκτικότητα σε οξυγόνο στο γραφείο είναι 18%, στο διαμέρισμα 19%.

Η ποιότητα του αέρα που είναι απαραίτητη για την υποστήριξη των διαδικασιών ζωής όλων των ζωντανών οργανισμών στη Γη,

καθορίζεται από την περιεκτικότητά του σε οξυγόνο.

Η εξάρτηση της ποιότητας του αέρα από το ποσοστό οξυγόνου σε αυτόν.

Το επίπεδο άνετης περιεκτικότητας σε οξυγόνο στον αέρα

Ζώνη 3-4: περιορίζεται από το νομικά επιβαλλόμενο ελάχιστο πρότυπο οξυγόνου εσωτερικού χώρου (20,5%) και τον καθαρό αέρα «αναφοράς» (21%). Για τον αστικό αέρα, η περιεκτικότητα σε οξυγόνο 20,8% θεωρείται φυσιολογική.

Ευνοϊκά επίπεδα οξυγόνου στον αέρα

Ζώνη 1-2: Αυτό το επίπεδο περιεκτικότητας σε οξυγόνο είναι χαρακτηριστικό για οικολογικά καθαρές περιοχές, δάση. Η περιεκτικότητα σε οξυγόνο στον αέρα στον ωκεανό μπορεί να φτάσει το 21,9%

Ανεπαρκές επίπεδο οξυγόνου στον αέρα

Zano 5-6: περιορίζεται από το ελάχιστο επιτρεπόμενο επίπεδο οξυγόνου όταν ένα άτομο μπορεί να είναι χωρίς αναπνευστική συσκευή (18%).

Η παραμονή ενός ατόμου σε δωμάτια με τέτοιο αέρα συνοδεύεται από γρήγορη κόπωση, υπνηλία, μειωμένη πνευματική δραστηριότητα και πονοκεφάλους.

Η παρατεταμένη παραμονή σε δωμάτια με τέτοια ατμόσφαιρα είναι επικίνδυνη για την υγεία.

Επικίνδυνα χαμηλά επίπεδα οξυγόνου στον αέρα

Ζώνη 7 και μετά: σε περιεκτικότητα σε οξυγόνο16% ζάλη, γρήγορη αναπνοή,13% - απώλεια συνείδησης,12% - μη αναστρέψιμες αλλαγές στη λειτουργία του σώματος, 7% - θάνατος.

Εξωτερικά σημάδια πείνας με οξυγόνο (υποξία)

- αλλοίωση του χρώματος του δέρματος

- κόπωση, μειωμένη πνευματική, σωματική και σεξουαλική δραστηριότητα

- κατάθλιψη, ευερεθιστότητα, διαταραχή ύπνου

- πονοκέφαλος

Η παρατεταμένη έκθεση σε δωμάτιο με ανεπαρκή επίπεδα οξυγόνου μπορεί να οδηγήσει σε σοβαρότερα προβλήματα υγείας, γιατί. Το οξυγόνο είναι υπεύθυνο για όλες τις μεταβολικές διεργασίες του σώματος, τότε η συνέπεια της έλλειψής του είναι:

Μεταβολική νόσος

Μειωμένη ανοσία

Το σωστά οργανωμένο σύστημα εξαερισμού των χώρων διαβίωσης και εργασίας μπορεί να είναι το κλειδί για την καλή υγεία.

Ο ρόλος του οξυγόνου στην ανθρώπινη υγεία. Οξυγόνο:

Αυξάνει την πνευματική απόδοση.

Αυξάνει την αντίσταση του σώματος στο στρες και το αυξημένο νευρικό στρες.

Υποστηρίζει το επίπεδο του οξυγόνου στο αίμα.

Βελτιώνει τον συντονισμό της εργασίας των εσωτερικών οργάνων.

Αυξάνει την ανοσία.

Προωθεί την απώλεια βάρους. Η τακτική κατανάλωση οξυγόνου, σε συνδυασμό με τη σωματική δραστηριότητα, οδηγεί σε ενεργό διάσπαση των λιπών.

Ο ύπνος ομαλοποιείται: γίνεται βαθύτερος και μεγαλύτερος, η περίοδος του ύπνου και η σωματική δραστηριότητα μειώνεται

Συμπεράσματα:

Το οξυγόνο επηρεάζει τη ζωή μας και όσο περισσότερο είναι, τόσο πιο πολύχρωμη και ποικιλόμορφη είναι η ζωή μας.

Μπορείτε να αγοράσετε μια δεξαμενή οξυγόνου ή να ρίξετε τα πάντα και να πάτε να ζήσετε στο δάσος. Εάν αυτό δεν είναι διαθέσιμο σε εσάς, αερίστε το διαμέρισμα ή το γραφείο σας κάθε ώρα. Ρυθμίσεις, σκόνη, θόρυβος παρεμβάλλονται, εγκαταστήστε εξαερισμό που θα σας τροφοδοτεί με φρέσκο ​​αέρα, καθαρίστε τον από τα καυσαέρια.

Κάντε τα πάντα για καθαρό αέρα στο σπίτι σας και θα δείτε αλλαγές στη ζωή σας.

ΔΙΑΛΕΞΗ Νο 3. Ατμοσφαιρικός αέρας.

Θέμα: Ατμοσφαιρικός αέρας, χημική και φυσιολογική του σύσταση

την έννοια των συστατικών.

Ατμοσφαιρική ρύπανση; τις επιπτώσεις τους στη δημόσια υγεία.

Σχέδιο διάλεξης:

Η χημική σύσταση του ατμοσφαιρικού αέρα.

Ο βιολογικός ρόλος και η φυσιολογική σημασία των συστατικών του: άζωτο, οξυγόνο, διοξείδιο του άνθρακα, όζον, αδρανή αέρια.

Η έννοια της ατμοσφαιρικής ρύπανσης και οι πηγές της.

Επίπτωση της ατμοσφαιρικής ρύπανσης στην υγεία (άμεση επίπτωση).

Επίδραση της ατμοσφαιρικής ρύπανσης στις συνθήκες διαβίωσης του πληθυσμού (έμμεσες επιπτώσεις στην υγεία).

Ζητήματα προστασίας του ατμοσφαιρικού αέρα από τη ρύπανση.

Το αέριο περίβλημα της γης ονομάζεται ατμόσφαιρα. Το συνολικό βάρος της ατμόσφαιρας της γης είναι 5,13  10 15 τόνοι.

Ο αέρας που σχηματίζει την ατμόσφαιρα είναι ένα μείγμα από διάφορα αέρια. Η σύνθεση του ξηρού αέρα στο επίπεδο της θάλασσας είναι:

Πίνακας Νο. 1

Η σύνθεση του ξηρού αέρα σε θερμοκρασία 0 0 C και

πίεση 760 mm Hg. Τέχνη.

Συστατικά Συστατικά	Ποσοστιαία σύνθεση κατά όγκο	Συγκέντρωση σε mg/m 3
Οξυγόνο
Διοξείδιο του άνθρακα
Οξείδιο του αζώτου

Η σύσταση της γήινης ατμόσφαιρας παραμένει σταθερή στην ξηρά, στη θάλασσα, στις πόλεις και στις αγροτικές περιοχές. Επίσης δεν αλλάζει με το ύψος. Θα πρέπει να θυμόμαστε ότι μιλάμε για το ποσοστό των συστατικών του αέρα σε διαφορετικά ύψη. Ωστόσο, αυτό δεν μπορεί να ειπωθεί για τη συγκέντρωση βάρους των αερίων. Καθώς ανεβαίνουμε προς τα πάνω, η πυκνότητα του αέρα μειώνεται και ο αριθμός των μορίων που περιέχονται σε μια μονάδα χώρου μειώνεται επίσης. Ως αποτέλεσμα, η συγκέντρωση βάρους του αερίου και η μερική του πίεση μειώνονται.

Ας σταθούμε στα χαρακτηριστικά των επιμέρους συστατικών του αέρα.

Το κύριο συστατικό της ατμόσφαιρας είναι άζωτο.Το άζωτο είναι αδρανές αέριο. Δεν υποστηρίζει την αναπνοή και την καύση. Σε μια ατμόσφαιρα αζώτου, η ζωή είναι αδύνατη.

Το άζωτο παίζει σημαντικό βιολογικό ρόλο. Το άζωτο του αέρα απορροφάται από ορισμένα είδη βακτηρίων και φυκιών, τα οποία σχηματίζουν οργανικές ενώσεις από αυτό.

Υπό την επίδραση του ατμοσφαιρικού ηλεκτρισμού, σχηματίζεται μια μικρή ποσότητα ιόντων αζώτου, τα οποία ξεπλένονται από την ατμόσφαιρα με καθίζηση και εμπλουτίζουν το έδαφος με άλατα νιτρώδους και νιτρικού οξέος. Τα άλατα του νιτρώδους οξέος υπό την επίδραση των βακτηρίων του εδάφους μετατρέπονται σε νιτρώδη. Τα νιτρώδη και τα άλατα αμμωνίας απορροφώνται από τα φυτά και χρησιμεύουν για τη σύνθεση πρωτεϊνών.

Έτσι, πραγματοποιείται η μετατροπή του αδρανούς αζώτου της ατμόσφαιρας στη ζωντανή ύλη του οργανικού κόσμου.

Λόγω της έλλειψης αζωτούχων λιπασμάτων φυσικής προέλευσης, η ανθρωπότητα έχει μάθει να τα αποκτά τεχνητά. Έχει δημιουργηθεί και αναπτύσσεται μια βιομηχανία αζωτούχων λιπασμάτων, η οποία επεξεργάζεται το ατμοσφαιρικό άζωτο σε αμμωνία και αζωτούχα λιπάσματα.

Η βιολογική σημασία του αζώτου δεν περιορίζεται στη συμμετοχή του στον κύκλο των αζωτούχων ουσιών. Παίζει σημαντικό ρόλο ως αραιωτικό του ατμοσφαιρικού οξυγόνου, αφού η ζωή είναι αδύνατη στο καθαρό οξυγόνο.

Η αύξηση της περιεκτικότητας σε άζωτο στον αέρα προκαλεί υποξία και ασφυξία λόγω μείωσης της μερικής πίεσης του οξυγόνου.

Με αύξηση της μερικής πίεσης, το άζωτο εμφανίζει ναρκωτικές ιδιότητες. Ωστόσο, σε ανοιχτή ατμόσφαιρα, η ναρκωτική δράση του αζώτου δεν εκδηλώνεται, αφού οι διακυμάνσεις στη συγκέντρωσή του είναι ασήμαντες.

Το πιο σημαντικό συστατικό της ατμόσφαιρας είναι το αέριο οξυγόνο (Ο 2 ) .

Το οξυγόνο στο ηλιακό μας σύστημα σε ελεύθερη κατάσταση βρίσκεται μόνο στη Γη.

Πολλές υποθέσεις έχουν διατυπωθεί σχετικά με την εξέλιξη (ανάπτυξη) του επίγειου οξυγόνου. Η πιο αποδεκτή εξήγηση είναι ότι η συντριπτική πλειοψηφία του οξυγόνου στη σύγχρονη ατμόσφαιρα προήλθε από τη φωτοσύνθεση στη βιόσφαιρα. και μόνο η αρχική, μικρή ποσότητα οξυγόνου σχηματίστηκε ως αποτέλεσμα της φωτοσύνθεσης του νερού.

Ο βιολογικός ρόλος του οξυγόνου είναι εξαιρετικά υψηλός. Η ζωή είναι αδύνατη χωρίς οξυγόνο. Η ατμόσφαιρα της γης περιέχει 1,18  10 15 τόνους οξυγόνου.

Στη φύση, οι διαδικασίες κατανάλωσης οξυγόνου συνεχίζονται συνεχώς: η αναπνοή ανθρώπων και ζώων, οι διαδικασίες καύσης, οξείδωσης. Ταυτόχρονα, συνεχίζονται συνεχώς οι διαδικασίες αποκατάστασης της περιεκτικότητας σε οξυγόνο στον αέρα (φωτοσύνθεση). Τα φυτά απορροφούν διοξείδιο του άνθρακα, το διασπούν, απορροφούν άνθρακα και απελευθερώνουν οξυγόνο στην ατμόσφαιρα. Τα φυτά εκπέμπουν 0,5  10 5 εκατομμύρια τόνους οξυγόνου στην ατμόσφαιρα. Αυτό είναι αρκετό για να καλύψει τη φυσική απώλεια οξυγόνου. Επομένως, η περιεκτικότητά του στον αέρα είναι σταθερή και ανέρχεται στο 20,95%.

Η συνεχής ροή των αέριων μαζών αναμιγνύει την τροπόσφαιρα, γι' αυτό και δεν υπάρχει διαφορά στην περιεκτικότητα σε οξυγόνο στις πόλεις και τις αγροτικές περιοχές. Η συγκέντρωση οξυγόνου κυμαίνεται μέσα σε λίγα δέκατα του τοις εκατό. Δεν έχει σημασία. Ωστόσο, σε βαθιά κοιλώματα, πηγάδια, σπηλιές, η περιεκτικότητα σε οξυγόνο μπορεί να πέσει, επομένως η κατάβαση σε αυτά είναι επικίνδυνη.

Με πτώση της μερικής πίεσης του οξυγόνου σε ανθρώπους και ζώα, παρατηρούνται φαινόμενα πείνας από οξυγόνο. Σημαντικές αλλαγές στη μερική πίεση του οξυγόνου συμβαίνουν όταν ανεβαίνει πάνω από την επιφάνεια της θάλασσας. Τα φαινόμενα ανεπάρκειας οξυγόνου μπορούν να παρατηρηθούν κατά την αναρρίχηση σε βουνά (ορειβασία, τουρισμός), κατά τη διάρκεια αεροπορικών ταξιδιών. Η αναρρίχηση σε ύψος 3000 μέτρων μπορεί να προκαλέσει υψομετρική ασθένεια ή ασθένεια υψομέτρου.

Με τη μακροχρόνια ζωή στα υψίπεδα, οι άνθρωποι αναπτύσσουν εθισμό στην έλλειψη οξυγόνου και συμβαίνει εγκλιματισμός.

Η υψηλή μερική πίεση οξυγόνου είναι δυσμενής για τον άνθρωπο. Σε μερική πίεση μεγαλύτερη από 600 mm, η ζωτική ικανότητα των πνευμόνων μειώνεται. Η εισπνοή καθαρού οξυγόνου (μερική πίεση 760 mm) προκαλεί πνευμονικό οίδημα, πνευμονία, σπασμούς.

Υπό φυσικές συνθήκες, δεν υπάρχει αυξημένη περιεκτικότητα σε οξυγόνο στον αέρα.

Οζοείναι αναπόσπαστο μέρος της ατμόσφαιρας. Η μάζα του είναι 3,5 δισεκατομμύρια τόνοι. Η περιεκτικότητα σε όζον στην ατμόσφαιρα ποικίλλει ανάλογα με τις εποχές του χρόνου: την άνοιξη είναι υψηλή, το φθινόπωρο είναι χαμηλή. Η περιεκτικότητα σε όζον εξαρτάται από το γεωγραφικό πλάτος της περιοχής: όσο πιο κοντά στον ισημερινό, τόσο χαμηλότερο είναι. Η συγκέντρωση του όζοντος έχει μια ημερήσια διακύμανση: φτάνει στο μέγιστο μέχρι το μεσημέρι.

Η συγκέντρωση του όζοντος κατανέμεται άνισα κατά μήκος του ύψους. Η μεγαλύτερη περιεκτικότητά του παρατηρείται σε υψόμετρο 20-30 km.

Το όζον παράγεται συνεχώς στη στρατόσφαιρα. Υπό την επίδραση της υπεριώδους ακτινοβολίας από τον ήλιο, τα μόρια οξυγόνου διασπώνται (διασπώνται) για να σχηματίσουν ατομικό οξυγόνο. Τα άτομα οξυγόνου ανασυνδυάζονται (συνδυάζονται) με μόρια οξυγόνου και σχηματίζουν όζον (Ο 3). Σε υψόμετρα πάνω και κάτω από 20-30 km, οι διαδικασίες φωτοσύνθεσης (σχηματισμού) του όζοντος επιβραδύνονται.

Η παρουσία στιβάδας του όζοντος στην ατμόσφαιρα έχει μεγάλη σημασία για την ύπαρξη ζωής στη Γη.

Το όζον καθυστερεί το τμήμα βραχέων κυμάτων του φάσματος της ηλιακής ακτινοβολίας, δεν μεταδίδει κύματα μικρότερα από 290 nm (νανόμετρα). Ελλείψει όζοντος, η ζωή στη γη θα ήταν αδύνατη, λόγω της καταστροφικής επίδρασης της σύντομης υπεριώδους ακτινοβολίας σε όλα τα έμβια όντα.

Το όζον απορροφά επίσης υπέρυθρη ακτινοβολία με μήκος κύματος 9,5 microns (micron). Εξαιτίας αυτού, το όζον παγιδεύει περίπου το 20 τοις εκατό της θερμικής ακτινοβολίας της γης, μειώνοντας την απώλεια της θερμότητάς του. Ελλείψει όζοντος, η απόλυτη θερμοκρασία της Γης θα ήταν χαμηλότερη κατά 7 0 .

Στο κατώτερο στρώμα της ατμόσφαιρας - την τροπόσφαιρα, το όζον μεταφέρεται από τη στρατόσφαιρα ως αποτέλεσμα της ανάμειξης των μαζών αέρα. Με ασθενή ανάμειξη, η συγκέντρωση του όζοντος στην επιφάνεια της γης μειώνεται. Αύξηση του όζοντος στον αέρα παρατηρείται κατά τη διάρκεια καταιγίδας ως αποτέλεσμα εκκενώσεων ατμοσφαιρικού ηλεκτρισμού και αύξησης των αναταράξεων (ανάμειξης) της ατμόσφαιρας.

Ταυτόχρονα, σημαντική αύξηση της συγκέντρωσης του όζοντος στον αέρα είναι αποτέλεσμα της φωτοχημικής οξείδωσης οργανικών ουσιών που εισέρχονται στην ατμόσφαιρα με τα καυσαέρια των οχημάτων και τις βιομηχανικές εκπομπές. Το όζον είναι μια από τις τοξικές ουσίες. Το όζον έχει ερεθιστική δράση στους βλεννογόνους των ματιών, της μύτης, του λαιμού σε συγκέντρωση 0,2-1 mg/m 3 .

διοξείδιο του άνθρακα (CO 2 ) βρίσκεται στην ατμόσφαιρα σε συγκέντρωση 0,03%. Η συνολική του ποσότητα είναι 2330 δισεκατομμύρια τόνοι. Μεγάλη ποσότητα διοξειδίου του άνθρακα βρίσκεται σε διαλυμένη μορφή στα νερά των θαλασσών και των ωκεανών. Σε δεμένη μορφή αποτελεί τμήμα δολομιτών και ασβεστόλιθων.

Η ατμόσφαιρα αναπληρώνεται συνεχώς με διοξείδιο του άνθρακα ως αποτέλεσμα των ζωτικών διεργασιών των ζωντανών οργανισμών, των διεργασιών της καύσης, της αποσύνθεσης και της ζύμωσης. Ένα άτομο εκπέμπει 580 λίτρα διοξειδίου του άνθρακα την ημέρα. Μεγάλη ποσότητα διοξειδίου του άνθρακα απελευθερώνεται κατά την αποσύνθεση του ασβεστόλιθου.

Παρά την παρουσία πολυάριθμων πηγών σχηματισμού, δεν υπάρχει σημαντική συσσώρευση διοξειδίου του άνθρακα στον αέρα. Το διοξείδιο του άνθρακα αφομοιώνεται (αφομοιώνεται) συνεχώς από τα φυτά κατά τη φωτοσύνθεση.

Εκτός από τα φυτά, οι θάλασσες και οι ωκεανοί είναι ο ρυθμιστής του διοξειδίου του άνθρακα στην ατμόσφαιρα. Όταν η μερική πίεση του διοξειδίου του άνθρακα στον αέρα αυξάνεται, διαλύεται στο νερό και όταν μειώνεται, απελευθερώνεται στην ατμόσφαιρα.

Στην επιφανειακή ατμόσφαιρα, παρατηρούνται μικρές διακυμάνσεις στη συγκέντρωση του διοξειδίου του άνθρακα: πάνω από τον ωκεανό είναι χαμηλότερο από ό,τι στην ξηρά. ψηλότερα στο δάσος παρά στο χωράφι. υψηλότερη στις πόλεις από ό,τι εκτός πόλης.

Το διοξείδιο του άνθρακα παίζει σημαντικό ρόλο στη ζωή των ζώων και των ανθρώπων. Διεγείρει το αναπνευστικό κέντρο.

Υπάρχει κάποια ποσότητα στον αέρα αδρανή αέρια: αργόν, νέον, ήλιο, κρυπτόν και ξένον. Αυτά τα αέρια ανήκουν στη μηδενική ομάδα του περιοδικού πίνακα, δεν αντιδρούν με άλλα στοιχεία και είναι αδρανή με τη χημική έννοια.

Τα αδρανή αέρια είναι ναρκωτικά. Οι ναρκωτικές τους ιδιότητες εκδηλώνονται σε υψηλή βαρομετρική πίεση. Σε μια ανοιχτή ατμόσφαιρα, οι ναρκωτικές ιδιότητες των αδρανών αερίων δεν μπορούν να εκδηλωθούν.

Εκτός από τα συστατικά μέρη της ατμόσφαιρας, περιέχει διάφορες ακαθαρσίες φυσικής προέλευσης και ρύπανση που εισάγεται ως αποτέλεσμα των ανθρώπινων δραστηριοτήτων.

Οι ακαθαρσίες που υπάρχουν στον αέρα εκτός από τη φυσική του χημική σύσταση ονομάζονται ατμοσφαιρική ρύπανση.

Η ατμοσφαιρική ρύπανση διακρίνεται σε φυσική και τεχνητή.

Η φυσική ρύπανση περιλαμβάνει ακαθαρσίες που εισέρχονται στον αέρα ως αποτέλεσμα φυσικών διεργασιών (φυτική σκόνη, εδαφική σκόνη, ηφαιστειακές εκρήξεις, κοσμική σκόνη).

Η τεχνητή ατμοσφαιρική ρύπανση σχηματίζεται ως αποτέλεσμα των ανθρώπινων παραγωγικών δραστηριοτήτων.

Οι τεχνητές πηγές ατμοσφαιρικής ρύπανσης χωρίζονται σε 4 ομάδες:

μεταφορά;

βιομηχανία;

μηχανική θερμικής ενέργειας?

καύση σκουπιδιών.

Ας ρίξουμε μια ματιά στη σύντομη περιγραφή τους.

Η τρέχουσα κατάσταση χαρακτηρίζεται από το γεγονός ότι ο όγκος των εκπομπών από τις οδικές μεταφορές υπερβαίνει τον όγκο των εκπομπών από τις βιομηχανικές επιχειρήσεις.

Ένα αυτοκίνητο απελευθερώνει περισσότερες από 200 χημικές ενώσεις στον αέρα. Κάθε αυτοκίνητο καταναλώνει κατά μέσο όρο 2 τόνους καυσίμου και 30 τόνους αέρα ετησίως και εκπέμπει 700 κιλά μονοξείδιο του άνθρακα (CO), 230 κιλά άκαυστους υδρογονάνθρακες, 40 κιλά οξείδια του αζώτου (NO 2) και 2-5 κιλά ​στερεών στην ατμόσφαιρα.

Η σύγχρονη πόλη είναι κορεσμένη με άλλους τρόπους μεταφοράς: σιδηροδρομικό, θαλάσσιο και αεροπορικό. Το συνολικό ποσό των εκπομπών στο περιβάλλον από όλους τους τρόπους μεταφοράς τείνει να αυξάνεται συνεχώς.

Οι βιομηχανικές επιχειρήσεις είναι δεύτερες μετά τις μεταφορές όσον αφορά την περιβαλλοντική ζημιά.

Οι επιχειρήσεις σιδηρούχων και μη σιδηρούχων μεταλλουργιών, πετροχημικών και χημικών βιομηχανιών οπτάνθρακα, καθώς και οι επιχειρήσεις παραγωγής οικοδομικών υλικών ρυπαίνουν τον ατμοσφαιρικό αέρα εντονότερα. Εκπέμπουν δεκάδες τόνους αιθάλης, σκόνης, μετάλλων και των ενώσεων τους (χαλκός, ψευδάργυρος, μόλυβδος, νικέλιο, κασσίτερος κ.λπ.) στην ατμόσφαιρα.

Μπαίνοντας στην ατμόσφαιρα, τα μέταλλα μολύνουν το έδαφος, συσσωρεύονται σε αυτό, διεισδύουν στο νερό των δεξαμενών.

Σε περιοχές όπου βρίσκονται βιομηχανικές επιχειρήσεις, ο πληθυσμός κινδυνεύει από δυσμενείς επιπτώσεις της ατμοσφαιρικής ρύπανσης.

Εκτός από τα στερεά σωματίδια, η βιομηχανία εκπέμπει διάφορα αέρια στον αέρα: θειικό ανυδρίτη, μονοξείδιο του άνθρακα, οξείδια του αζώτου, υδρόθειο, υδρογονάνθρακες, ραδιενεργά αέρια.

Οι ρύποι μπορούν να παραμείνουν στο περιβάλλον για μεγάλο χρονικό διάστημα και να έχουν επιβλαβή επίδραση στον ανθρώπινο οργανισμό.

Για παράδειγμα, οι υδρογονάνθρακες παραμένουν στο περιβάλλον έως και 16 χρόνια, συμμετέχουν ενεργά σε φωτοχημικές διεργασίες στον ατμοσφαιρικό αέρα με το σχηματισμό τοξικών ομίχλης.

Τεράστια ατμοσφαιρική ρύπανση παρατηρείται κατά την καύση στερεών και υγρών καυσίμων σε θερμοηλεκτρικούς σταθμούς. Αποτελούν τις κύριες πηγές ατμοσφαιρικής ρύπανσης με οξείδια θείου και αζώτου, μονοξείδιο του άνθρακα, αιθάλη και σκόνη. Αυτές οι πηγές χαρακτηρίζονται από τεράστια ατμοσφαιρική ρύπανση.

Επί του παρόντος, πολλά γεγονότα είναι γνωστά για τις δυσμενείς επιπτώσεις της ατμοσφαιρικής ρύπανσης στην ανθρώπινη υγεία.

Η ατμοσφαιρική ρύπανση έχει τόσο οξείες όσο και χρόνιες επιπτώσεις στον ανθρώπινο οργανισμό.

Παραδείγματα οξείας επίδρασης της ατμοσφαιρικής ρύπανσης στη δημόσια υγεία είναι οι τοξικές ομίχλες. Οι συγκεντρώσεις τοξικών ουσιών στον αέρα αυξήθηκαν κάτω από δυσμενείς μετεωρολογικές συνθήκες.

Η πρώτη τοξική ομίχλη καταγράφηκε στο Βέλγιο το 1930. Αρκετές εκατοντάδες άνθρωποι τραυματίστηκαν, 60 άνθρωποι έχασαν τη ζωή τους. Στη συνέχεια, παρόμοιες περιπτώσεις επαναλήφθηκαν: το 1948 στην αμερικανική πόλη Donora. 6.000 άνθρωποι επλήγησαν. Το 1952, 4.000 άνθρωποι πέθαναν από τη Μεγάλη ομίχλη του Λονδίνου. Το 1962, 750 Λονδρέζοι πέθαναν για τον ίδιο λόγο. Το 1970, 10 χιλιάδες άνθρωποι υπέφεραν από αιθαλομίχλη πάνω από την ιαπωνική πρωτεύουσα (Τόκιο), το 1971 - 28 χιλιάδες.

Εκτός από τις παραπάνω καταστροφές, η ανάλυση ερευνητικού υλικού από εγχώριους και ξένους συγγραφείς εφιστά την προσοχή σε αύξηση της γενικής νοσηρότητας του πληθυσμού λόγω της ατμοσφαιρικής ρύπανσης.

Οι μελέτες που πραγματοποιήθηκαν σε αυτό το σχέδιο μας επιτρέπουν να συμπεράνουμε ότι ως αποτέλεσμα των επιπτώσεων της ατμοσφαιρικής ρύπανσης στα βιομηχανικά κέντρα, υπάρχει αύξηση:

συνολική θνησιμότητα από καρδιαγγειακά και αναπνευστικά νοσήματα·

οξεία μη ειδική νοσηρότητα της ανώτερης αναπνευστικής οδού.

χρόνια βρογχίτιδα;

βρογχικό άσθμα;

εμφύσημα?

καρκίνος του πνεύμονα;

μείωση του προσδόκιμου ζωής και της δημιουργικής δραστηριότητας.

Επιπλέον, επί του παρόντος, η μαθηματική ανάλυση έχει αποκαλύψει μια στατιστικά σημαντική συσχέτιση μεταξύ του ποσοστού επίπτωσης του πληθυσμού με ασθένειες του αίματος, των πεπτικών οργάνων, των δερματικών παθήσεων και των επιπέδων της ατμοσφαιρικής ρύπανσης.

Τα αναπνευστικά όργανα, το πεπτικό σύστημα και το δέρμα είναι οι «πύλες εισόδου» για τοξικές ουσίες και χρησιμεύουν ως στόχοι για την άμεση και έμμεση δράση τους.

Η επίδραση της ατμοσφαιρικής ρύπανσης στις συνθήκες διαβίωσης θεωρείται ως έμμεση (έμμεση) επίδραση της ατμοσφαιρικής ρύπανσης στην υγεία του πληθυσμού.

Περιλαμβάνει:

μείωση του γενικού φωτισμού.

μείωση της υπεριώδους ακτινοβολίας από τον ήλιο.

μεταβαλλόμενες κλιματικές συνθήκες·

επιδείνωση των συνθηκών διαβίωσης·

αρνητικές επιπτώσεις στους χώρους πρασίνου·

αρνητικές επιπτώσεις στα ζώα.

Ουσίες που μολύνουν την ατμόσφαιρα προκαλούν μεγάλες ζημιές σε κτίρια, κατασκευές, δομικά υλικά.

Η συνολική οικονομική ζημιά στις Ηνωμένες Πολιτείες από τους ατμοσφαιρικούς ρύπους, συμπεριλαμβανομένων των επιπτώσεών τους στην ανθρώπινη υγεία, οικοδομικά υλικά, μέταλλα, υφάσματα, δέρμα, χαρτί, χρώμα, καουτσούκ και άλλα υλικά, είναι 15-20 δισεκατομμύρια δολάρια ετησίως.

Όλα τα παραπάνω δείχνουν ότι η προστασία του ατμοσφαιρικού αέρα από τη ρύπανση είναι ένα πρόβλημα εξαιρετικής σημασίας και αντικείμενο της ιδιαίτερης προσοχής των ειδικών σε όλες τις χώρες του κόσμου.

Όλα τα μέτρα για την προστασία του ατμοσφαιρικού αέρα θα πρέπει να πραγματοποιούνται συνολικά σε διάφορους τομείς:

Νομοθετικά μέτρα. Πρόκειται για νόμους που εγκρίθηκαν από την κυβέρνηση της χώρας με στόχο την προστασία του ατμοσφαιρικού περιβάλλοντος.

Ορθολογική τοποθέτηση βιομηχανικών και οικιστικών περιοχών.

Τεχνολογικά μέτρα που αποσκοπούν στη μείωση των εκπομπών στην ατμόσφαιρα·

Υγειονομικά και τεχνικά μέτρα.

Ανάπτυξη προτύπων υγιεινής για τον ατμοσφαιρικό αέρα.

Έλεγχος της καθαρότητας του ατμοσφαιρικού αέρα.

Έλεγχος της εργασίας των βιομηχανικών επιχειρήσεων.

Βελτίωση κατοικημένων περιοχών, εξωραϊσμός, πότισμα, δημιουργία προστατευτικών κενών μεταξύ βιομηχανικών επιχειρήσεων και οικιστικών συγκροτημάτων.

Εκτός από τα αναγραφόμενα μέτρα του ενδοκρατικού σχεδίου, αυτή τη στιγμή αναπτύσσονται και εφαρμόζονται ευρέως διακρατικά προγράμματα για την προστασία του ατμοσφαιρικού αέρα.

Το πρόβλημα της προστασίας της εναέριας λεκάνης επιλύεται σε μια σειρά διεθνών οργανισμών - ΠΟΥ, ΟΗΕ, UNESCO και άλλοι.

Ο αέρας που συνθέτει την ατμόσφαιρα της γης είναι ένα μείγμα αερίων. Ο ξηρός ατμοσφαιρικός αέρας περιέχει: οξυγόνο 20,95%, άζωτο 78,09%, διοξείδιο του άνθρακα 0,03%.Επιπλέον, ο ατμοσφαιρικός αέρας περιέχει αργό, ήλιο, νέο, κρυπτό, υδρογόνο, ξένο και άλλα αέρια. Το όζον, το μονοξείδιο του αζώτου, το ιώδιο, το μεθάνιο και οι υδρατμοί υπάρχουν σε μικρές ποσότητες στον ατμοσφαιρικό αέρα.

Εκτός από τα σταθερά συστατικά της ατμόσφαιρας, περιέχει μια ποικιλία ρύπων που εισάγεται στην ατμόσφαιρα από τις ανθρώπινες παραγωγικές δραστηριότητες.

1. Σημαντικό συστατικό του ατμοσφαιρικού αέρα είναι οξυγόνο , η ποσότητα του οποίου στην ατμόσφαιρα της γης είναι 1,18 × 10 15 τόνοι. Διατηρείται σταθερή περιεκτικότητα σε οξυγόνο λόγω συνεχών διεργασιών ανταλλαγής του στη φύση. Αφενός, το οξυγόνο καταναλώνεται κατά την αναπνοή ανθρώπων και ζώων, δαπανάται για τη διατήρηση των διαδικασιών καύσης και οξείδωσης, αφετέρου εισέρχεται στην ατμόσφαιρα λόγω των διαδικασιών φωτοσύνθεσης των φυτών. Τα φυτά της ξηράς και το φυτοπλαγκτόν των ωκεανών αποκαθιστούν πλήρως τη φυσική απώλεια οξυγόνου. Με πτώση της μερικής πίεσης του οξυγόνου, μπορεί να αναπτυχθούν τα φαινόμενα της πείνας με οξυγόνο, η οποία παρατηρείται κατά την ανάβαση σε ύψος. Το κρίσιμο επίπεδο είναι η μερική πίεση του οξυγόνου κάτω από 110 mm Hg. Τέχνη. Μείωση της μερικής πίεσης του οξυγόνου στα 50-60 mm Hg. Τέχνη. συνήθως ασυμβίβαστο με τη ζωή. Υπό την επίδραση της ακτινοβολίας UV βραχέων κυμάτων με μήκος κύματος μικρότερο από 200 nm, τα μόρια οξυγόνου διασπώνται για να σχηματίσουν ατομικό οξυγόνο. Τα νεοσχηματισμένα άτομα οξυγόνου προστίθενται στον ουδέτερο τύπο του οξυγόνου, σχηματίζοντας όζο . Ταυτόχρονα με το σχηματισμό του όζοντος συμβαίνει και η αποσύνθεσή του. Η γενική βιολογική σημασία του όζοντος είναι μεγάλη: απορροφά την υπεριώδη ακτινοβολία βραχέων κυμάτων, η οποία έχει επιζήμια επίδραση στα βιολογικά αντικείμενα. Ταυτόχρονα, το όζον απορροφά την υπέρυθρη ακτινοβολία που προέρχεται από τη Γη και έτσι αποτρέπει την υπερβολική ψύξη της επιφάνειάς της. Οι συγκεντρώσεις του όζοντος είναι άνισα κατανεμημένες κατά μήκος του ύψους. Η μεγαλύτερη ποσότητα του σημειώνεται στο επίπεδο των 20-30 km από την επιφάνεια της Γης.

2. Αζωτο Από την άποψη της ποσοτικής περιεκτικότητας, είναι το σημαντικότερο συστατικό του ατμοσφαιρικού αέρα· ανήκει στα αδρανή αέρια. Η ζωή είναι αδύνατη σε μια ατμόσφαιρα αζώτου. Το άζωτο του αέρα αφομοιώνεται από ορισμένους τύπους βακτηρίων του εδάφους (βακτήρια που δεσμεύουν το άζωτο), καθώς και από γαλαζοπράσινα φύκια. υπό την επίδραση ηλεκτρικών εκκενώσεων, μετατρέπεται σε οξείδια του αζώτου, τα οποία, πέφτοντας έξω με την ατμοσφαιρική κατακρήμνιση, εμπλουτίζουν το έδαφος με άλατα νιτρώδους και νιτρικού οξέος. Υπό την επίδραση των βακτηρίων του εδάφους, τα άλατα του νιτρώδους οξέος μετατρέπονται σε άλατα νιτρικού οξέος, τα οποία με τη σειρά τους απορροφώνται από τα φυτά και χρησιμεύουν για τη σύνθεση πρωτεϊνών. Μαζί με την αφομοίωση του αζώτου στη φύση, απελευθερώνεται στην ατμόσφαιρα. Το ελεύθερο άζωτο σχηματίζεται κατά την καύση του ξύλου, του άνθρακα, του λαδιού. μικρή ποσότητα του σχηματίζεται κατά την αποσύνθεση οργανικών ενώσεων. Έτσι, στη φύση υπάρχει ένας συνεχής κύκλος, με αποτέλεσμα το άζωτο της ατμόσφαιρας να μετατρέπεται σε οργανικές ενώσεις, να αποκαθίσταται και να εισέρχεται στην ατμόσφαιρα, μετά να δεσμεύεται και πάλι από βιολογικά αντικείμενα.

Το άζωτο είναι απαραίτητο ως αραιωτικό οξυγόνου, αφού η αναπνοή καθαρού οξυγόνου οδηγεί σε μη αναστρέψιμες αλλαγές στο σώμα.

Ωστόσο, η αυξημένη περιεκτικότητα σε άζωτο στον εισπνεόμενο αέρα συμβάλλει στην εμφάνιση υποξίας λόγω της μείωσης της μερικής πίεσης του οξυγόνου. Με αύξηση της περιεκτικότητας σε άζωτο στον αέρα στο 93%, επέρχεται θάνατος.

Εκτός από το άζωτο, τα αδρανή αέρια του αέρα περιλαμβάνουν αργό, νέο, ήλιο, κρυπτό και ξένο. Χημικά, αυτά τα αέρια είναι αδρανή, διαλύονται στα σωματικά υγρά ανάλογα με τη μερική πίεση, η απόλυτη ποσότητα αυτών των αερίων στο αίμα και τους ιστούς του σώματος είναι αμελητέα.

3. Σημαντικό συστατικό του ατμοσφαιρικού αέρα είναι διοξείδιο του άνθρακα (διοξείδιο του άνθρακα, ανθρακικό οξύ). Στη φύση, το διοξείδιο του άνθρακα βρίσκεται σε ελεύθερη και δεσμευμένη κατάσταση σε ποσότητα 146 δισεκατομμυρίων τόνων, εκ των οποίων μόνο το 1,8% της συνολικής του ποσότητας περιέχεται στον ατμοσφαιρικό αέρα. Το μεγαλύτερο μέρος του (έως και 70%) βρίσκεται σε διαλυμένη κατάσταση στα νερά των θαλασσών και των ωκεανών. Ορισμένες ορυκτές ενώσεις, ασβεστόλιθοι και δολομίτες περιέχουν περίπου το 22% της συνολικής ποσότητας διοξειδίου και άνθρακα. Το υπόλοιπο ποσό πέφτει στον ζωικό και φυτικό κόσμο, τον άνθρακα, το λάδι και το χούμο.

Υπό φυσικές συνθήκες, υπάρχουν συνεχείς διαδικασίες απελευθέρωσης και απορρόφησης διοξειδίου του άνθρακα. Απελευθερώνεται στην ατμόσφαιρα λόγω της αναπνοής ανθρώπων και ζώων, των διεργασιών της καύσης, της αποσύνθεσης και της ζύμωσης, κατά το βιομηχανικό ψήσιμο ασβεστόλιθων και δολομιτών κ.λπ. Ταυτόχρονα, στη φύση συμβαίνουν διαδικασίες αφομοίωσης του διοξειδίου του άνθρακα, το οποίο απορροφάται από τα φυτά στη διαδικασία της φωτοσύνθεσης.

Το διοξείδιο του άνθρακα παίζει σημαντικό ρόλο στη ζωή των ζώων και των ανθρώπων, αποτελώντας φυσιολογικό αιτιολογικό παράγοντα του αναπνευστικού κέντρου.

Όταν εισπνέονται υψηλές συγκεντρώσεις διοξειδίου του άνθρακα, οι διεργασίες οξειδοαναγωγής στο σώμα διαταράσσονται. Με αύξηση της περιεκτικότητάς του στον εισπνεόμενο αέρα έως και 4%, σημειώνονται πονοκέφαλοι, εμβοές, αίσθημα παλμών και κατάσταση ενθουσιασμού. στο 8% επέρχεται θάνατος.

Από υγειονομικής άποψης, η περιεκτικότητα σε διοξείδιο του άνθρακα είναι ένας σημαντικός δείκτης βάσει του οποίου κρίνεται ο βαθμός καθαρότητας του αέρα σε κατοικίες και δημόσια κτίρια. Η συσσώρευση μεγάλων ποσοτήτων του στον αέρα των εσωτερικών χώρων υποδηλώνει προβλήματα υγιεινής (συνωστισμός, κακός αερισμός).

Υπό κανονικές συνθήκες, με φυσικό αερισμό των χώρων και διείσδυση του εξωτερικού αέρα μέσω των πόρων των οικοδομικών υλικών, η περιεκτικότητα σε διοξείδιο του άνθρακα στον αέρα των οικιστικών χώρων δεν υπερβαίνει το 0,2%. Με αύξηση της συγκέντρωσής του στο δωμάτιο, μπορεί να σημειωθεί επιδείνωση της ευημερίας ενός ατόμου, μείωση της ικανότητας εργασίας. Αυτό εξηγείται από το γεγονός ότι ταυτόχρονα με την αύξηση της ποσότητας διοξειδίου του άνθρακα στον αέρα των κατοικιών και των δημόσιων κτιρίων, άλλες ιδιότητες του αέρα επιδεινώνονται: η θερμοκρασία και η υγρασία του αυξάνονται, εμφανίζονται αέρια προϊόντα της ανθρώπινης ζωτικής δραστηριότητας. που ονομάζονται ανθρωποτοξίνες (μερκαπτάνη, ινδόλη, υδρόθειο, αμμωνία).

Με την αύξηση της περιεκτικότητας σε CO 2 στον αέρα και την επιδείνωση των μετεωρολογικών συνθηκών σε οικιστικά και δημόσια κτίρια, αλλάζει το καθεστώς ιονισμού του αέρα (αύξηση του αριθμού των βαρέων και μείωση του αριθμού των ελαφρών ιόντων), που εξηγείται από την απορρόφηση ελαφρών ιόντων κατά την αναπνοή και την επαφή με το δέρμα, καθώς και από την πρόσληψη βαρέων ιόντων με εκπνεόμενο αέρα.

Η μέγιστη επιτρεπόμενη συγκέντρωση διοξειδίου του άνθρακα στον αέρα των ιατρικών ιδρυμάτων θα πρέπει να θεωρείται 0,07%, στον αέρα κατοικιών και δημόσιων κτιρίων - 0,1%. Η τελευταία τιμή λαμβάνεται ως υπολογισμένη κατά τον προσδιορισμό της αποτελεσματικότητας του αερισμού σε κατοικίες και δημόσια κτίρια.

4. Εκτός από τα κύρια συστατικά, ο ατμοσφαιρικός αέρας περιέχει αέρια που απελευθερώνονται ως αποτέλεσμα φυσικών διεργασιών που συμβαίνουν στην επιφάνεια της Γης και στην ατμόσφαιρα.

Υδρογόνοπεριέχεται στον αέρα σε ποσότητα 0,00005%. Σχηματίζεται στα υψηλά στρώματα της ατμόσφαιρας λόγω της φωτοχημικής αποσύνθεσης των μορίων του νερού σε οξυγόνο και υδρογόνο. Το υδρογόνο δεν υποστηρίζει την αναπνοή, σε ελεύθερη κατάσταση δεν απορροφάται και δεν απελευθερώνεται από βιολογικά αντικείμενα. Εκτός από το υδρογόνο, ο ατμοσφαιρικός αέρας περιέχει μια μικρή ποσότητα μεθανίου. συνήθως η συγκέντρωση του μεθανίου στον αέρα δεν ξεπερνά το 0,00022%. Το μεθάνιο απελευθερώνεται κατά την αναερόβια διάσπαση των οργανικών ενώσεων. Ως αναπόσπαστο μέρος, αποτελεί μέρος του φυσικού αερίου και του φυσικού αερίου από πετρελαιοπηγές. Κατά την εισπνοή αέρα που περιέχει μεθάνιο σε υψηλές συγκεντρώσεις, είναι πιθανός ο θάνατος από ασφυξία.

Ως προϊόν της αποσύνθεσης οργανικών ουσιών, υπάρχουν μικρές ποσότητες στον ατμοσφαιρικό αέρα. αμμωνία. Οι συγκεντρώσεις του εξαρτώνται από το βαθμό μόλυνσης της περιοχής με λύματα και οργανικές εκπομπές. Το χειμώνα, λόγω της επιβράδυνσης των διαδικασιών αποσύνθεσης, η συγκέντρωση της αμμωνίας είναι κάπως χαμηλότερη από ό,τι το καλοκαίρι. Κατά τις αναερόβιες διεργασίες αποσύνθεσης οργανικών ουσιών που περιέχουν θείο, ο σχηματισμός του υδρόθειο, που σε χαμηλές συγκεντρώσεις δίνει στον αέρα μια δυσάρεστη οσμή. Στον ατμοσφαιρικό αέρα, το ιώδιο και το υπεροξείδιο του υδρογόνου μπορούν να βρεθούν σε μικρές συγκεντρώσεις. Ιώδιο εισέρχεται στον ατμοσφαιρικό αέρα λόγω της παρουσίας των μικρότερων σταγονιδίων θαλασσινού νερού και φυκιών. Λόγω της αλληλεπίδρασης των ακτίνων UV με τα μόρια του αέρα, υπεροξείδιο του υδρογόνου; μαζί με το όζον συμβάλλει στην οξείδωση των οργανικών ουσιών στην ατμόσφαιρα.

Στον ατμοσφαιρικό αέρα βρίσκονται ανασταλμένο θέμα, που αντιπροσωπεύονται από σκόνη φυσικής και τεχνητής προέλευσης. Η σύνθεση της φυσικής σκόνης περιλαμβάνει κοσμική, ηφαιστειακή, εδαφική, θαλάσσια σκόνη και σκόνη που δημιουργείται κατά τη διάρκεια δασικών πυρκαγιών.

Οι φυσικές διεργασίες παίζουν σημαντικό ρόλο στην απελευθέρωση της ατμόσφαιρας από τα αιωρούμενα στερεά. αυτοκαθαριζόμενο, Μεταξύ των οποίων, σημαντική είναι η αραίωση της ρύπανσης από ρεύματα αέρα μεταφοράς κοντά στην επιφάνεια της Γης. Απαραίτητο στοιχείο αυτοκαθαρισμού της ατμόσφαιρας είναι η καθίζηση μεγάλων σωματιδίων σκόνης και αιθάλης από τον αέρα (καθίζηση). Καθώς το υψόμετρο αυξάνεται, η ποσότητα της σκόνης μειώνεται. σε ύψος 7 - 8 χλμ. από την επιφάνεια της Γης, δεν υπάρχει σκόνη χερσαίας προέλευσης. ΣημαντικόςΗ κατακρήμνιση παίζει ρόλο στις διαδικασίες αυτοκαθαρισμού, αυξάνοντας την ποσότητα της καθιζημένης αιθάλης και της σκόνης. Η περιεκτικότητα σε σκόνη στον ατμοσφαιρικό αέρα επηρεάζεται από τις μετεωρολογικές συνθήκες και τη διασπορά των αερολυμάτων. Η χοντρή σκόνη με διάμετρο σωματιδίων μεγαλύτερη από 10 μικρά πέφτει γρήγορα, η λεπτή σκόνη με διάμετρο σωματιδίων μικρότερη από 0,1 μικρά πρακτικά δεν πέφτει και βρίσκεται σε εναιώρηση.