Kjemi luftsammensetning egenskaper formel. Oksygen er hovedbetingelsen for å overleve på planeten

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

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

Nitrogen - 78,9 prosent;

Oksygen - 20,95 prosent;

Karbondioksid - 0,3 prosent.

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

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

I tillegg til damp og gassformige urenheter, kjemisk sammensetning luft inkluderer vanligvis støv kosmisk opprinnelse, som faller på jordoverflaten i mengden av syv hundre tusendeler av et tonn pr kvadratkilometer gjennom hele året, samt støvpartikler som kommer fra vulkanutbrudd.

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

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

Disse og mange andre typer menneskelig aktivitet førte til at den grunnleggende sammensetningen av luften begynte å gjennomgå langsomme og ubetydelige, men likevel absolutt irreversible endringer. For eksempel har forskere beregnet at menneskeheten i løpet av de siste femti årene har brukt omtrent samme mengde oksygen som i de foregående millioner årene, og i prosentdel- to tideler av en prosent av det totalt lager i atmosfæren. Samtidig øker utslippene til luft tilsvarende. Ifølge de siste dataene har utslippene nådd nesten fire hundre milliarder tonn de siste hundre årene.

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

Strukturen og sammensetningen av jordens atmosfære, må det sies, var ikke alltid konstante verdier på et eller annet tidspunkt i utviklingen av planeten vår. I dag vertikal struktur dette elementet, som har en total "tykkelse" på 1,5-2,0 tusen km, er representert av flere hovedlag, inkludert:

1. Troposfæren.
2. Tropopause.
3. Stratosfæren.
4. Stratopause.
5. Mesosfære og mesopause.
6. Termosfære.
7. Eksosfære.

Grunnleggende elementer i atmosfæren

Troposfæren er et lag der sterke vertikale og horisontale bevegelser, det er her vær, sedimentære fenomener, klimatiske forhold. Den strekker seg 7-8 kilometer fra planetens overflate nesten overalt, med unntak av polarområdene (opptil 15 km der). I troposfæren er det en gradvis nedgang i temperaturen, omtrent med 6,4 ° C med hver høydekilometer. Dette tallet kan variere for forskjellige breddegrader og årstider.

Sammensetningen av jordens atmosfære i denne delen er representert av følgende elementer og deres prosentandeler:

Nitrogen - omtrent 78 prosent;

Oksygen - nesten 21 prosent;

Argon - omtrent en prosent;

Karbondioksid - mindre enn 0,05%.

Enkel komposisjon opp til en høyde på 90 kilometer

I tillegg kan du her finne støv, vanndråper, vanndamp, forbrenningsprodukter, iskrystaller, havsalter, mange aerosolpartikler osv. Denne sammensetningen av jordens atmosfære observeres opp til cirka nitti kilometers høyde, så luften er omtrent det samme i kjemisk sammensetning, ikke bare i troposfæren, men også i de overliggende lagene. Men der er stemningen fundamentalt annerledes fysiske egenskaper. Laget som har en generell kjemisk sammensetning kalles homosfæren.

Hvilke andre grunnstoffer utgjør jordens atmosfære? I prosent (volum, i tørr luft) gasser som krypton (ca. 1,14 x 10 -4), xenon (8,7 x 10 -7), hydrogen (5,0 x 10 -5), metan (ca. 1,7 x 10 -5) er representert her 4), lystgass (5,0 x 10 -5) osv. Som en prosentandel av de oppførte komponentene er lystgass og hydrogen, etterfulgt av helium, krypton, etc.

Fysiske egenskaper til forskjellige atmosfæriske lag

De fysiske egenskapene til troposfæren er nært knyttet til dens nærhet til planetens overflate. Derav det reflekterte solvarme i skjemaet infrarøde stråler er rettet tilbake oppover, inkludert prosessene med termisk ledning og konveksjon. Det er derfor, med avstand fra jordens overflate temperaturen synker. Dette fenomenet observeres opp til stratosfærens høyde (11-17 kilometer), deretter blir temperaturen nesten uendret opp til 34-35 km, og deretter stiger temperaturen igjen til høyder på 50 kilometer (den øvre grensen for stratosfæren) . Mellom stratosfæren og troposfæren er det et tynt mellomlag av tropopausen (opptil 1-2 km), hvor konstante temperaturer observeres over ekvator - omtrent minus 70 ° C og under. Over polene «varmes» tropopausen om sommeren til minus 45°C om vinteren, temperaturene her svinger rundt -65°C.

Gasssammensetningen til jordens atmosfære inkluderer følgende viktig element, som ozon. Det er relativt lite av det på overflaten (ti til minus sjette potens av én prosent), siden gassen dannes under påvirkning solstråler fra atomært oksygen til øvre deler atmosfære. Spesielt er det mest ozon i en høyde på ca. 25 km, og hele "ozonskjermen" ligger i områder fra 7-8 km ved polene, fra 18 km ved ekvator og opp til femti kilometer totalt over overflaten av planeten.

Atmosfæren beskytter mot solstråling

Sammensetningen av luften i jordens atmosfære spiller en svært viktig rolle viktig rolle i å bevare liv, siden individuelle kjemiske elementer og komposisjonene begrenser tilgangen solstråling til jordens overflate og menneskene, dyrene og plantene som lever på den. For eksempel absorberer vanndampmolekyler effektivt nesten alle områder av infrarød stråling, med unntak av lengder i området fra 8 til 13 mikron. Ozon absorberer ultrafiolett stråling opp til en bølgelengde på 3100 A. Uten det tynne laget (bare 3 mm i gjennomsnitt hvis den plasseres på overflaten av planeten), bare vann på en dybde på mer enn 10 meter og underjordiske huler der solstråling ikke rekkevidde kan bebos.

Null Celsius ved stratopausen

Mellom to neste nivåer atmosfære, stratosfære og mesosfære, er det et bemerkelsesverdig lag - stratopausen. Det tilsvarer omtrent høyden på ozonmaksima og temperaturen her er relativt behagelig for mennesker - ca 0°C. Over stratopausen, i mesosfæren (starter et sted i en høyde av 50 km og slutter i en høyde av 80-90 km), observeres et temperaturfall igjen med økende avstand fra jordoverflaten (til minus 70-80 ° C) ). Meteorer brenner vanligvis helt opp i mesosfæren.

I termosfæren - pluss 2000 K!

Den kjemiske sammensetningen av jordens atmosfære i termosfæren (begynner etter mesopausen fra høyder på ca. 85-90 til 800 km) bestemmer muligheten for et slikt fenomen som gradvis oppvarming av lag med svært forseldet "luft" under påvirkning solstråling. I denne delen av "luftteppet" på planeten varierer temperaturene fra 200 til 2000 K, som oppnås på grunn av ionisering av oksygen (over 300 km er det atomært oksygen), samt rekombinasjonen av oksygenatomer til molekyler , ledsaget av utgivelsen stor mengde varme. Termosfæren er der nordlys oppstår.

Over termosfæren er eksosfæren - ytre lag atmosfære, hvorfra lette og raskt bevegelige hydrogenatomer kan unnslippe ut i verdensrommet. Den kjemiske sammensetningen av jordens atmosfære her representeres for det meste av individuelle oksygenatomer i de nedre lagene, heliumatomer i de midtre lagene, og nesten utelukkende hydrogenatomer i de øvre lagene. Høye temperaturer råder her - ca 3000 K og det er ikke noe atmosfærisk trykk.

Hvordan ble jordens atmosfære dannet?

Men, som nevnt ovenfor, hadde ikke planeten alltid en slik atmosfærisk sammensetning. Totalt er det tre konsepter for opprinnelsen til dette elementet. Den første hypotesen antyder at atmosfæren ble tatt gjennom prosessen med akkresjon fra en protoplanetær sky. Imidlertid er denne teorien i dag gjenstand for betydelig kritikk, siden en slik primær atmosfære burde blitt ødelagt av sol-"vinden" fra en stjerne i vår planetsystemet. I tillegg antas det at flyktige elementer ikke kunne holdes tilbake i sonen for planetdannelse i henhold til typen terrestrisk gruppe på grunn av for høye temperaturer.

Sammensetningen av jordens primære atmosfære, som antydet av den andre hypotesen, kan ha blitt dannet på grunn av det aktive bombardementet av overflaten av asteroider og kometer som ankom fra området rundt solsystemet på tidlige stadier utvikling. Det er ganske vanskelig å bekrefte eller avkrefte dette konseptet.

Eksperimenter ved IDG RAS

Den mest plausible ser ut til å være den tredje hypotesen, som mener at atmosfæren dukket opp som et resultat av frigjøring av gasser fra mantelen jordskorpen for omtrent 4 milliarder år siden. Dette konseptet ble testet ved Institutt for geografi ved det russiske vitenskapsakademiet under et eksperiment kalt "Tsarev 2", da en prøve av et stoff av meteorisk opprinnelse ble oppvarmet i et vakuum. Deretter ble utslipp av gasser som H 2, CH 4, CO, H 2 O, N 2, etc. registrert. Derfor antok forskerne med rette at den kjemiske sammensetningen av jordens primære atmosfære inkluderte vann og karbondioksid, hydrogenfluorid (. HF), karbonmonoksidgass (CO), hydrogensulfid (H 2 S), nitrogenforbindelser, hydrogen, metan (CH 4), ammoniakkdamp (NH 3), argon osv. Vanndamp fra primæratmosfæren deltok i dannelsen av hydrosfæren var karbondioksid i større grad i bundet tilstand i organiske stoffer og steiner ah, nitrogen har gått inn i sammensetningen av moderne luft, og også igjen inn sedimentære bergarter og organisk materiale.

Sammensetningen av jordens primære atmosfære ville ikke ha tillatt moderne menneskerå være i den uten pusteapparat, siden det ikke var oksygen i de nødvendige mengder da. Dette elementet dukket opp i betydelige mengder for halvannen milliard år siden, antatt å være i forbindelse med utviklingen av prosessen med fotosyntese i blågrønne og andre alger, som er de eldste innbyggerne på planeten vår.

Minimum oksygen

At sammensetningen av jordens atmosfære i utgangspunktet var nesten oksygenfri, indikeres av at lett oksidert, men ikke oksidert grafitt (karbon) finnes i de eldste (katarkeiske) bergartene. Deretter, den såkalte banded jernmalm, som inkluderte lag med berikede jernoksider, noe som betyr utseendet på planeten til en kraftig kilde til oksygen i molekylær form. Men disse grunnstoffene ble funnet bare periodisk (kanskje de samme algene eller andre oksygenprodusenter dukket opp på små øyer i en oksygenfri ørken), mens resten av verden var anaerob. Sistnevnte støttes av det faktum at lett oksidert pyritt ble funnet i form av småstein behandlet av strømmen uten spor kjemiske reaksjoner. Siden rennende vann ikke kan luftes dårlig, har det utviklet seg et syn at atmosfæren før Kambrium inneholdt mindre enn én prosent av oksygensammensetningen i dag.

Revolusjonerende endring i luftsammensetning

Omtrent midt i proterozoikum (1,8 milliarder år siden) skjedde en "oksygenrevolusjon" da verden gikk over til aerob respirasjon, hvor 38 kan fås fra ett molekyl av et næringsstoff (glukose), og ikke to (som med anaerob respirasjon) energienheter. Sammensetningen av jordens atmosfære, når det gjelder oksygen, begynte å overstige én prosent av den moderne, og begynte å oppstå ozonlaget, beskytter organismer mot stråling. Det var fra henne at for eksempel så gamle dyr som trilobitter "gjemt seg" under tykke skjell. Fra da og til vår tid økte innholdet i hovedelementet "respiratorisk" gradvis og sakte, noe som sikret mangfoldet i utviklingen av livsformer på planeten.

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

En liten historie om luftutforskning

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

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

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

Kjemisk sammensetning

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

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

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

Egenskaper

Ren atmosfærisk luft er fargeløs og luktfri, den er usynlig, selv om den kan føles. Fysiske parametere luft bestemmes av følgende egenskaper:

Masse;
. temperatur;
. tetthet;
. atmosfærisk trykk;
. fuktighet;
. varmekapasitet;
. termisk ledningsevne;
. viskositet.

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

Luft manifesterer seg oksiderende egenskaper(på grunn av det høye oksygeninnholdet), støtter forbrenning og åndedrett; leder varme dårlig og løses godt opp i vann. Dens tetthet avtar når temperaturen øker, og dens viskositet øker.

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

Den kjemiske sammensetningen av luft er av stor hygienisk betydning.

Den inneholder: nitrogen 78 %, oksygen 21, karbondioksid 0,03 % og små mengder andre inerte gasser (argon, neon, krypton, etc.), ozon og vanndamp. I tillegg til permanent komponenter V atmosfærisk luft kan inneholde enkelte urenheter av naturlig opprinnelse, samt ulike forurensninger som føres inn i atmosfæren på grunn av menneskelig produksjon.

En rekke stoffskifteprodukter som frigjøres av dyr i løpet av deres livsaktiviteter har en enorm innvirkning på gasssammensetningen og fuktigheten i inneluften.

Når de puster, frigjør derfor dyr store mengder vanndamp og karbondioksid til miljøet. Som et resultat av nedbrytning av urin og avføring i svinestier, akkumuleres ofte ammoniakk, hydrogensulfid og andre gassformige produkter, hvorav de fleste tilhører gruppen av skadelige og giftige gasser.

Luften i lukkede rom er vesentlig forskjellig fra atmosfærisk luft. Graden av denne forskjellen avhenger av det sanitære og hygieniske regimet til husdyrlokaler (ventilasjon, kloakk, tetthet av dyr, etc.). Konsentrasjon av oksygen og nitrogen i luften i husdyrbygg i normale forhold forblir uendret. Konsentrasjonen kan øke betydelig karbondioksid(10 ganger eller mer) og ammoniakk, hydrogensulfid, cloacal og andre gasser dukker ofte opp.

Oksygen (O 2) er en gass uten hvilken dyreliv er umulig. Hver celle i kroppen bruker konstant oksygen til oksidasjon under metabolismen. organisk materiale- proteiner, fett, karbohydrater. Oksygen inhalert med luft kombineres med hemoglobinet i røde blodlegemer og føres til vev og organer. Mengden oksygen som forbrukes avhenger av dyrearten, alder, kjønn og fysiologiske tilstand.

Oksygenkonsentrasjonen i husdyrbygg er vanligvis konstant, svingninger overstiger ikke 0,1-0,5 %. Mindre avvik fra normen medfører ikke endringer fysiologiske funksjoner i kroppen. I dyrelokaler forblir oksygenmengden nesten konstant og nær innholdet i atmosfærisk luft. En reduksjon i mengden oksygen i den innåndede luften til 15% er ledsaget av akselerert pust av griser og en økning i hjertefrekvensen, samt en svekkelse av oksidative prosesser. Dyrenes kropper er svært følsomme for mangel på oksygen.

Under normale forhold opplever ikke dyr mangel på oksygen. I dyrelokaler overstiger ikke reduksjonen i oksygen 0,4-1%, noe som ikke har noen hygienisk betydning, siden blodhemoglobin er mettet med oksygen på et lavere nivå. deltrykk. Oksygenmangel kan oppstå i unntakstilfeller(langt opphold av dyr i overfylte boliger og på høyfjellsbeite).

Karbondioksid (CO2) er en fargeløs, luktfri gass med en sur smak. Det dannes når dyr puster ut som et sluttprodukt av metabolisme. Utåndingsluft inneholder mer av denne gassen (3,6 %) enn atmosfærisk luft. For eksempel slipper en diende dronning på 150 kg ut 90 liter karbondioksid i timen. Maksimalt karbondioksidinnhold i svinestier tillates ikke mer enn 0,3 %, dvs. 10 ganger mer enn i atmosfærisk luft. Fra et hygienisk synspunkt kan ikke luften i innendørsrom med høyt innhold av karbondioksid anses som ufarlig for dyrehelsen.

Det dannes under respirasjon av dyr som et sluttprodukt av metabolisme. I naturlige forhold skjer kontinuerlige prosesser frigjøring og absorpsjon av karbondioksid. Karbondioksid frigjøres til atmosfæren som et resultat av den vitale aktiviteten til levende organismer, prosessene med forbrenning, råtning og gjæring.

Sammen med prosessene med karbondioksid i naturen, er det prosesser for assimilering. Det absorberes aktivt av planter under fotosyntesen. Karbondioksid vaskes ut av luften ved nedbør. Til i det siste Det er en økning i konsentrasjonen av karbondioksid i luften i industribyer (opptil 0,04% og høyere) på grunn av drivstoffforbrenningsprodukter.

Karbondioksid spiller en viktig rolle i dyrenes liv, siden det er en fysiologisk stimulans for respirasjonssenteret. En reduksjon i konsentrasjonen av karbondioksid i innåndingsluften utgjør ikke en betydelig fare for kroppen, siden det nødvendige nivået av dets partialtrykk i blodet sikres ved regulering av syre-basebalansen. I kontrast fører en økning i karbondioksidinnholdet i luften til forstyrrelse av redoksprosesser i kroppen. Under slike forhold undertrykkes oksidative prosesser i kroppen, kroppstemperaturen synker, vevets surhet øker, noe som fører til uttalt acidotisk ødem og bendemineralisering. En økning i konsentrasjonen av karbondioksid i luften til 0,5 % gir økt blodtrykk, økt respirasjon og hjertefrekvens. I et rom med optimale hygieniske forhold øker karbondioksidinnholdet ikke mer enn 2-3 ganger sammenlignet med atmosfærisk luft. Med utilfredsstillende ventilasjon og overfylt oppstalling av dyr kan karbondioksid samle seg i mengder 20-30 ganger høyere enn innholdet i den atmosfæriske luften, som er 0,5-1% og høyere. Hovedkilden til karbondioksidakkumulering i lokaler er dyr, som, avhengig av art, alder og produktivitet, avgir det opp til 16-225 l/t.

I luften til husdyrbygninger når ikke karbondioksid en konsentrasjon som forårsaker en akutt giftig effekt på kroppen. Imidlertid kan langvarig (under forhold med vinterhus) eksponering av kroppen for luft som inneholder mer enn 1 % karbondioksid forårsake kronisk forgiftning av dyr. Slike dyr blir sløve, deres appetitt, produktivitet og motstand mot sykdommer reduseres.

Indikatorer for karbondioksidkonsentrasjon i inneluft har en indirekte hygienisk betydning. Ut fra mengden karbondioksid i inneluften kan man til en viss grad bedømme dens sanitære og hygieniske tilstand som helhet. Det er en direkte sammenheng mellom konsentrasjonen av karbondioksid og innholdet av vanndamp, ammoniakk, hydrogensulfid og mikroflora i den.

Den maksimalt tillatte konsentrasjonen av karbondioksid i luften i lokaler for dyr, avhengig av deres art, alder og fysiologiske tilstand, bør ikke overstige 15-0,25%, og for fugler - 0,15-0,20%.

Karbonmonoksid (CO) akkumuleres i inneluften under ufullstendig forbrenning av drivstoff eller når forbrenningsmotorer fungerer i dem og det er utilstrekkelig ventilasjon.

Ved distribusjon av fôr ved hjelp av traktor- eller biltrekk, når karbonmonoksidinnholdet innen 10 minutter 3 mg/m3, 15 minutter - 5-8 mg/m3. Dannelsen av karbonmonoksid oppstår ved bruk av elektriske varmeovner med åpne varmeelementer. Samtidig brenner ikke organisk støv (fôr, lo, avføring, etc.), spesielt under luftresirkulering, i kontakt med varmeelementer, og metter luften med karbonmonoksid.

Denne gassen er giftig. Mekanismen for den tekniske effekten er at den fortrenger oksygenet til hemoglobin, og danner en stabil kjemisk forbindelse med det - karboksyhemoglobin, 200-250 ganger mer stabilt enn oksyhemoglobin. Som et resultat blir tilførselen av oksygen til vev forstyrret, hypoksemi oppstår, oksidative prosesser reduseres og underoksiderte metabolske produkter akkumuleres i kroppen. Forgiftning er klinisk preget av nervøse symptomer, rask pust, oppkast, kramper og koma. Innånding av karbonmonoksid i konsentrasjoner på 0,4-0,5 % fører til at dyr dør etter 5-10 minutter. Fugler er mest følsomme for karbonmonoksid.

Maksimal tillatt konsentrasjon av karbonmonoksid i luften i husdyrbygninger er 2 mg/m 3 .

Ammoniakk (NH3) er en fargeløs giftig gass med en skarp lukt som sterkt irriterer slimhinnene i øynene og luftveiene. Det dannes under dekomponering av forskjellige organiske nitrogendannende stoffer (urin, gjødsel). Det er vanligvis ikke tilstede i atmosfæren. Det er høye konsentrasjoner av ammoniakk i luften i svinestier hvis det er permeable gulv og feil installerte kloakksystemer, som et resultat av at ammoniakk og andre gasser trenger inn i rommet fra væskeoppsamlingstanken.

Med høy luftfuktighet og lave temperaturer absorberes ammoniakk sterkt av vegger, utstyr og sengetøy, og deretter slippes ammoniakk ut i luften igjen. Konsentrasjonen av ammoniakk nær gulvet (i området der griser bor) er større enn nær taket. Innholdet i inneluften på mer enn 0,025 % er skadelig for dyr. Langvarig innånding av luft som inneholder selv små konsentrasjoner av ammoniakk (0,1 mg/l) har en negativ effekt på dyrs helse og produktivitet.

Langvarig innånding av luft som inneholder lave konsentrasjoner av ammoniakk påvirker helsen og produktiviteten til dyr negativt. Etter en kort inhalering av luft som inneholder ammoniakk, kvitter kroppen seg med den og omdanner den til urea. Langvarig eksponering for ikke-giftige doser av ammoniakk forårsaker ikke direkte patologiske prosesser, men svekker kroppens motstand.

Ammoniakk er svært løselig i vann, som et resultat av at det absorberes av slimhinnene i øynene og øvre luftveier, og forårsaker alvorlig irritasjon. En hoste, tåredannelse vises, etterfulgt av betennelse i slimhinnene i nesen, strupehodet, luftrøret, bronkiene og øyets bindehinne. Med høyt ammoniakkinnhold i innåndingsluften (1000-3000 mg/m3), opplever dyr spasmer glottis, luftrør og bronkialmuskler, oppstår døden fra lungeødem eller respiratorisk lammelse.

Når ammoniakk kommer inn i blodet, omdanner det hemoglobin til alkalisk hematin, som et resultat av at mengden hemoglobin reduseres og oksygen sult oppstår. Ved langvarig innånding av luft som inneholder ammoniakk, reduseres den alkaliske reserven av blodet, gassutveksling og fordøyelighet av næringsstoffer. Adgang store mengder ammoniakk i blodet forårsaker sterk stimulering av sentralen nervesystemet, kramper, koma, lammelse av respirasjonssenteret og død. Ved høyere konsentrasjoner forårsaker ammoniakk akutt forgiftning, ledsaget av hurtig død av dyr.

Giftigheten og aggressiviteten til ammoniakk øker betydelig med høy luftfuktighet. Under slike forhold oksiderer og dannes ammoniakk salpetersyre, som, når det kombineres med kalsium i gips av vegger og andre omsluttende strukturer (kalsiumnitrat dannes), forårsaker deres ødeleggelse.

Den maksimalt tillatte konsentrasjonen av ammoniakk i luften i lokaler for dyr, avhengig av deres type og alder, er 10-20 mg/m3.

Hydrogensulfid (H2S) er en fargeløs, giftig gass med en tydelig lukt av råtne egg. Det dannes under nedbrytning av proteinstoffer og skilles ut av dyr med tarmgasser. Det dukker opp i grisehus som følge av dårlig ventilasjon og utidig gjødselfjerning. Denne gassen kan trenge inn i rommet fra væskesamlere hvis de ikke har hydrauliske ventiler (spjeld som blokkerer returstrømmen av gasser).

I vinter-vårperioden, ved romtemperaturer opp til 10°C, er mengden hydrogensulfid innenfor akseptable grenser. I sommerperiode under påvirkning av flere høy temperatur luft intensiveres nedbrytningen av organiske stoffer og frigjøringen av hydrogensulfid øker. Tilstedeværelsen av hydrogensulfid i luften indikerer feil drift av bygningens sanitæranlegg.

Hydrogensulfid har evnen til å blokkere jernholdige enzymgrupper. Virkningsmekanismen til hydrogensulfid er at det kommer i kontakt med slimhinnene i luftveiene og gassen, kombinert med vevsalkaler, danner natrium- eller kaliumsulfid, som forårsaker betennelse i slimhinnene. Sulfider tas opp i blodet, hydrolyseres og frigjør hydrogensulfid, som påvirker nervesystemet. Hydrogensulfid kombineres med jern i hemoglobin for å danne jernsulfid. Fratatt katalytisk aktivt jern, mister hemoglobin sin evne til å absorbere oksygen og vev oksygen sult oppstår.

Når konsentrasjonen er 20 mg/m 3 og høyere, vises symptomer på forgiftning (svakhet, irritasjon av slimhinnene i luftveiene, dysfunksjon av fordøyelsesorganene, hodepine, etc.). Ved en konsentrasjon på 1200 mg/m 3 og over utvikles en alvorlig form for forgiftning, og som følge av hemming av vevsrespirasjonsenzymer oppstår dyredød. Det er beskrevet tilfeller av dødelig forgiftning av personer med hydrogensulfid under rengjøring av væskeoppsamlingsbrønner i svinestier.

Den maksimalt tillatte mengden hydrogensulfid i luften i lokaler for dyr bør ikke være mer enn 0,0026%. Det er nødvendig å strebe på alle mulige måter for fullstendig fravær av ammoniakk i inneluften.

Tilstedeværelsen av forhøyede konsentrasjoner av karbondioksid, ammoniakk og hydrogensulfid indikerer en uhygienisk tilstand i grisehuset. Vedlikehold gode forhold inneluftmiljø oppnås som regel ved å holde ulike alders- og produksjonsgrupper av dyr på daglig skiftet tørt sengetøy eller isolerte gulv med fall mot kloakkbrett. Riktig plassering av dyr og jevnlig rengjøring av binger, hi og foringsplasser er av stor betydning.

Det er alltid vanndamp i den omkringliggende luften og rommene, hvor mengden varierer mye avhengig av klimatiske forhold, dyretype og romtype. Luften i husdyrbygninger inneholder nesten alltid støv, bestående av bittesmå partikler av mineraler, planteavfall, insekter og levende mikroorganismer. Forurensning av dyrehud med støv sammen med svette, døde celler i det øvre hudlaget og mikroorganismer er ledsaget av irritasjon, kløe og inflammatoriske prosesser. Støv fanget i de øvre luftveiene fører ofte til sykdommer i disse organene.

Luften i husdyrbygninger inneholder ofte tarmgasser: indol, skatol, merkaptan, aminer (nitrosaminer), som har en stygg lukt. Som regel er lukten, spesielt fra grisestier, så intens at et hygienisk (beskyttende) belte 0,5-1 km eller mer bredt fra befolkede områder er utilstrekkelig. Noen gasser (nitrosaminer) er sterke kjemiske kreftfremkallende stoffer og kan finnes i luften i relativt høye konsentrasjoner.

Det må tas i betraktning at luftkvaliteten i husdyrbygninger påvirker ikke bare dyret, men også personellet som betjener det. Langvarig opphold av dyr i lokaler med en betydelig opphopning av skadelige gasser i luften har en giftig effekt på kroppen, reduserer deres motstand og produktivitet. Ved økt innhold av ammoniakk i inneluften reduseres således vektøkningen til storfe med 25-28 %. Skadelige gasser reduserer kroppens motstand og bidrar til spredning av ikke-smittsomme (rhinitt, laryngitt, bronkitt, lungebetennelse, ammoniakkblindhet hos kyllinger, etc.) og smittsomme (tuberkulose, etc.). Forbedring av gasssammensetningen i luften oppnås gjennom riktig konstruksjon og drift av ventilasjon og kloakk og opprettholdelse av tettheten til dyr. En viktig betingelse er å sikre ugjennomtrengelighet av solide gulv, noe som forhindrer penetrasjon av urin i undergrunnen og dens nedbrytning. Med et hydraulisk gjødselfjerningssystem finnes en betydelig mengde skadelige gasser i gjødselkanalene. Konsentrasjonen av ammoniakk i dem når mer enn 35 mg/m 3, hydrogensulfid - 23 mg/m 3, som er 2-3 ganger høyere enn tillatte standarder. I denne forbindelse må fjerning av forurenset luft utføres direkte fra gjødselkanalene til husdyrbygninger. På effektive måter Luftdeodorisering er ultrafiolett bestråling, ozonisering og ionisering. For dette formålet. Aerosoler fra furunålsekstrakter har blitt testet med suksess. Deodorisering i små rom (åpning) utføres med aromatiske stoffer i aerosolbokser eller løsninger kjemikalier(kaliumpermanganat, jodmonoklorid, blekemiddel, etc.).



Luft er en naturlig blanding av gasser, hovedsakelig nitrogen og oksygen, som utgjør jordens atmosfære. Luft er nødvendig for den normale eksistensen til det store flertallet av jordlevende organismer: oksygenet i luften kommer inn i kroppens celler under respirasjon og brukes i oksidasjonsprosessen, som resulterer i frigjøring av energi som er nødvendig for livet. I industrien og i hverdagen brukes atmosfærisk oksygen til å brenne drivstoff for å produsere varme og mekanisk energi i motorer. intern forbrenning. Edelgasser oppnås fra luft ved flytendegjøring. Ifølge Føderal lov"Om beskyttelse av atmosfærisk luft" forstås atmosfærisk luft som "vital viktig komponent miljø, som er en naturlig blanding av atmosfæriske gasser plassert utenfor boliger, industri- og andre lokaler."

De viktigste faktorene som bestemmer luftmiljøets egnethet for menneskelig bolig er kjemisk sammensetning, ioniseringsgrad, relativ fuktighet, trykk, temperatur og bevegelseshastighet. La oss vurdere hver av disse faktorene separat.

I 1754 beviste Joseph Black eksperimentelt at luft er en blanding av gasser og ikke et homogent stoff.

Normal luftsammensetning

Stoff	Betegnelse	Etter volum, %	Etter vekt, %
Nitrogen
Oksygen
Argon
Karbondioksid
Neon		0,001818
Metan			0,000084
Helium		0,000524	0,000073
Krypton		0,000114
Hydrogen
Xenon		0,0000087

Lette luftioner

Hver innbygger i St. Petersburg føler at luften er sterkt forurenset. Et stadig økende antall biler, fabrikker og fabrikker slipper ut tonnevis med avfall fra sine aktiviteter til atmosfæren. Forurenset luft inneholder ukarakteristiske fysiske, kjemiske og biologiske stoffer. De viktigste forurensningene i den atmosfæriske luften i en metropol er: aldehyder, ammoniakk, atmosfærisk støv, karbonmonoksid, nitrogenoksider, svoveldioksid, hydrokarboner, tungmetaller(bly, kobber, sink, kadmium, krom).

De farligste komponentene i smog er mikroskopiske partikler skadelige stoffer. Omtrent 60 % er forbrenningsprodukter fra bilmotorer. Det er disse partiklene vi inhalerer mens vi går langs gatene i byene våre og samler seg i lungene våre. Ifølge leger er lungene til en storbyboende svært like i grad av forurensning som lungene til en storrøyker.

Bileksos er på første plass når det gjelder bidrag til luftforurensning, utslipp fra termiske kraftverk er på andre plass, kjemisk industri- på den tredje.

Grad av luftionisering

Høy grad ionisering

Atmosfærisk luft er alltid ionisert og inneholder mer eller mindre luftioner. Ioniseringsprosess naturlig luft skjer under påvirkning av en rekke faktorer, de viktigste er radioaktiviteten til jord, bergarter, hav og grunnvann, kosmiske stråler, lyn, sprut av vann (Lenard-effekt) i fossefall, i bølgetoppene, etc., ultrafiolett stråling Solen, flammene fra skogbranner, noen aromatiske stoffer osv. Under påvirkning av disse faktorene dannes både positive og negative luftioner. Nøytrale luftmolekyler legger seg øyeblikkelig på de resulterende ionene, og gir opphav til de såkalte normale og lette atmosfæriske ioner. Når de møter støvpartikler suspendert i luften, røykpartikler og små vanndråper på vei, legger lette ioner seg på dem og blir til tunge. I gjennomsnitt inneholder 1 cm 3 over jordoverflaten opptil 1500 ioner, blant dem dominerer positivt ladede, noe som, som det skal vises nedenfor, ikke er helt ønskelig for menneskers helse.

I noen regioner er luftionisering preget av mer gunstige indikatorer. Blant områdene hvor luften er spesielt ionisert er bakkene høye fjell, fjelldaler, fossefall, kyster av hav og hav. De brukes ofte til å organisere rekreasjonsfasiliteter og behandling på sanatorier.

Dermed er luftioner konstant aktiv faktor ytre miljø, som temperatur, relativ fuktighet og lufthastighet.

En endring i graden av ionisering av inhalert luft medfører uunngåelig endringer i ulike organer og systemer. Derav det naturlige ønsket om å bruke ionisert luft i, på den ene siden, og behovet for å utvikle apparater og enheter for kunstig å endre konsentrasjonen og forholdet mellom ioner i atmosfærisk luft, på den andre. I dag, ved hjelp av spesialutstyr, er det mulig å øke graden av ionisering av luft, og øke antall ioner per 1 cm 3 tusenvis av ganger.

De sanitære og epidemiologiske reglene og forskriftene SanPiN 2.2.4.1294-03 gir hygieniske krav til luftionsammensetningen til luften i industrielle og offentlige lokaler. Vær oppmerksom på at ikke bare antallet negativt og positivt ladede luftioner er viktig, men også forholdet mellom konsentrasjonen av positive og konsentrasjonen av negative, som kalles unipolaritetskoeffisienten (se tabellen nedenfor).

I henhold til hygieniske krav må antallet negativt ladede luftioner være større eller i ekstreme tilfeller lik antallet positivt ladede luftioner. Bor du i byer og jobber i kontorlokaler bør du bruke luftionisatorer for ikke å miste konsentrasjonen og bli saktere sliten i løpet av arbeidsdagen.

Mikroklima: rel. fuktighet, temperatur, hastighet, trykk

Mikroklima refererer til et sett med fysiske miljøparametere som påvirker menneskelig varmeveksling og helse. De viktigste mikroklimaparametrene er relativ fuktighet, temperatur, trykk og lufthastighet. Å opprettholde alle disse parameterne på normale nivåer innendørs er en nøkkelfaktor som bestemmer komforten for en persons opphold i den.

Den normale verdien av mikroklimaparametere lar menneskekroppen bruke et minimum av energi: for å opprettholde det nødvendige nivået av varmeveksling, for å oppnå nødvendig mengde oksygen; samtidig føler en person verken varme, kulde eller tetthet. I følge statistikk er mikroklimabrudd de vanligste blant alle brudd på sanitære og hygieniske standarder.

Mikroklimaet bestemmes av påvirkningen fra det ytre miljøet, konstruksjonsfunksjonene til bygningen og varme-, ventilasjons- og klimaanlegg.

I fleretasjesbygg er det stor forskjell i lufttrykk utenfor og inne. Dette fører til en opphopning ulike forurensninger i bygget, og deres konsentrasjon vil være forskjellig i øvre og nedre etasje, noe som har en skadelig effekt på.

Mikroklimatrekkene til hver spesifikke leilighet dannes under påvirkning av luftstrømmer, fuktighet og varme. Luften i rommet er konstant i bevegelse. Derfor er en av hovedparametrene for luft hastigheten på dens bevegelse.

Nedenfor er en tabell som viser de optimale og gyldige verdier temperatur, fuktighet og lufthastighet i ulike rom i henhold til gjeldende SanPiN 2.1.2.2801-10 «Endringer og tillegg nr. 1 til SanPiN 2.1.2.2645-10 «Sanitære og epidemiologiske krav til levekår i boligbygg og lokaler».

Luftparametere i ditt hjem, kontor eller hytte, kan du ta passende tiltak for å normalisere de identifiserte avvikene.

Gjeldende sanitærregler og luftstandarder

Navn på lokalet	Lufttemperatur, °C		Relativ fuktighet, %		Lufthastighet, m/s
	optim.	tillatt	optim.	tillatt	optim.	tillatt
Kald sesong
Stue