Hvilken sammensetning har luft? Gasssammensetning av atmosfærisk luft

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 tusendels 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 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 ah, med opprinnelse i ørkenene 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 brudd er hovedsakelig knyttet til menneskehetens industrielle aktiviteter, bruk av enheter for forbrukertjenester, og også 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 sammensetningen av luften seg til det verre, og det er vanskelig å forestille seg hvordan det vil være om noen tiår.

De nedre lagene av atmosfæren består av en blanding av gasser kalt luft , hvori flytende og faste partikler er suspendert. Totalvekt sistnevnte er ubetydelig i forhold til hele atmosfærens masse.

Atmosfærisk luft er en blanding av gasser, hvorav de viktigste er nitrogen N2, oksygen O2, argon Ar, karbondioksid CO2 og vanndamp. Luft uten vanndamp kalles tørr luft. På jordoverflaten er tørr luft 99 % nitrogen (78 % etter volum eller 76 % av masse) og oksygen (21 % av volum eller 23 % av masse). De resterende 1% er nesten utelukkende argon. Bare 0,08 % gjenstår for karbondioksid CO2. Tallrike andre gasser er en del av luften i tusendeler, milliondeler og enda mindre brøkdeler av prosent. Disse er krypton, xenon, neon, helium, hydrogen, ozon, jod, radon, metan, ammoniakk, hydrogenperoksid, lystgass osv. Sammensetning av tørr atmosfærisk luft nær jordens overflate er gitt i tabell. 1.

Tabell 1

Sammensetning av tørr atmosfærisk luft nær jordoverflaten

	Volumkonsentrasjon, %	Molekylvekt	Tetthet i forhold til tetthet tørr luft
Oksygen (O2)
Karbondioksid (CO2)
Krypton (Kr)
Hydrogen (H2)
Xenon (Xe)
Tørr luft

Prosentvis sammensetning av tørr luft jordens overflate veldig konstant og praktisk talt det samme overalt. Bare innholdet kan endres vesentlig karbondioksid. Som et resultat av respirasjons- og forbrenningsprosessene, dets volumetriske innhold i luften i lukkede, dårlig ventilerte rom, samt industrisentre kan øke flere ganger - opptil 0,1-0,2%. Prosentandelen nitrogen og oksygen endres ganske lite.

Den virkelige atmosfæren inneholder tre viktige variable komponenter - vanndamp, ozon og karbondioksid. Innholdet av vanndamp i luften varierer innenfor betydelige grenser, i motsetning til andre komponenter i luften: ved jordoverflaten svinger den mellom hundredeler av prosent og flere prosent (fra 0,2 % i polare breddegrader til 2,5 % ved ekvator, og i i noen tilfeller svinger fra nesten null til 4 %). Dette forklares med det faktum at under forholdene som eksisterer i atmosfæren, kan vanndamp bli til væske og fast tilstand og omvendt kan komme inn i atmosfæren igjen på grunn av fordampning fra jordoverflaten.

Vanndamp kommer kontinuerlig inn i atmosfæren gjennom fordampning fra vannflater, fra fuktig jord og ved transpirasjon av planter, på forskjellige steder og i forskjellige tider det kommer i varierende mengder. Den sprer seg oppover fra jordoverflaten, og transporteres med luftstrømmer fra ett sted på jorden til et annet.

En metningstilstand kan oppstå i atmosfæren. I denne tilstanden er vanndamp inneholdt i luften i den mengden som er maksimalt mulig ved en gitt temperatur. Vanndamp kalles mettende(eller mettet), og luften som inneholder den mettet.

Metningstilstanden nås vanligvis når lufttemperaturen synker. Når denne tilstanden er nådd, så med en ytterligere reduksjon i temperatur, blir en del av vanndampen overflødig og kondenserer, blir til flytende eller fast tilstand. Vanndråper og iskrystaller av skyer og tåker dukker opp i luften. Skyer kan fordampe igjen; i andre tilfeller kan dråper og krystaller av skyer, som blir større, falle ned på jordoverflaten i form av nedbør. Som et resultat av alt dette er innholdet av vanndamp i hver del av atmosfæren i konstant endring.

Med vanndamp i luften og dens overganger fra gassformig tilstand koblet til væske og fast stoff kritiske prosesser vær- og klimatrekk. Tilstedeværelsen av vanndamp i atmosfæren påvirker de termiske forholdene til atmosfæren og jordens overflate betydelig. Vanndamp absorberer sterkt langbølget infrarød stråling som sendes ut av jordoverflaten. I sin tur sender den selv ut infrarød stråling, de fleste som går til jordens overflate. Dette reduserer nattekjølingen av jordoverflaten og dermed også de nedre luftlagene.

Fordampningen av vann fra jordoverflaten tar store mengder varme, og når vanndamp kondenserer i atmosfæren, overføres denne varmen til luften. Skyer som følge av kondens reflekterer og absorberer solstråling på vei til jordens overflate. Nedbør faller fra skyer er det viktigste elementet vær og klima. Til slutt er tilstedeværelsen av vanndamp i atmosfæren viktig for fysiologiske prosesser.

Vanndamp, som all gass, har elastisitet (trykk). Vanndamptrykk e er proporsjonal med dens tetthet (innhold per volumenhet) og dens absolutt temperatur. Det uttrykkes i samme enheter som lufttrykk, dvs. enten i millimeter kvikksølv, enten i millibar

Trykket av vanndamp ved metning kalles metningselastisitet. Dette maksimalt mulig vanndamptrykk ved en gitt temperatur. For eksempel, ved en temperatur på 0° er metningselastisiteten 6,1 mb . For hver 10° temperaturøkning dobles metningselastisiteten omtrent.

Hvis luften inneholder mindre vanndamp enn det som trengs for å mette den ved en gitt temperatur, kan du bestemme hvor nær luften er metningstilstanden. For å gjøre dette, beregn relativ fuktighet. Dette er navnet gitt til forholdet mellom faktisk elastisitet e vanndamp i luften til metningselastisitet E ved samme temperatur, uttrykt i prosent, dvs.

For eksempel, ved en temperatur på 20° er metningstrykket 23,4 mb. Hvis det faktiske damptrykket i luften er 11,7 mb, er den relative fuktigheten

Elastisiteten til vanndamp på jordoverflaten varierer fra hundredeler av en millibar (på meget lave temperaturer om vinteren i Antarktis og Yakutia) opptil 35 mb mer (ved ekvator). Jo varmere luften er, desto mer vanndamp kan den inneholde uten metning, og derfor høyere vanndamptrykk i den.

Relativ luftfuktighet kan ta på alle verdier - fra null for helt tørr luft ( e= 0) til 100 % for metningstilstand (e = E).

For mindre enn 200 år siden inneholdt jordens atmosfære 40 % oksygen. I dag er det bare 21 % oksygen i luften

I byparken 20,8%

I skogen 21,6%

Ved sjøen 21,9%

I leilighet og kontor mindre 20%

Forskere har bevist at en 1% reduksjon i oksygen fører til en 30% reduksjon i ytelse.

Mangel på oksygen er et resultat av biler som kjører, industrielle utslipp og forurensning. Det er 1 % mindre oksygen i byen enn i skogen.

Men den største synderen for mangelen på oksygen er oss selv. Ved å bygge varme og lufttette hus, bo i leiligheter med plastvinduer, beskyttet vi oss mot strømmen av frisk luft. Med hver utpust, redusere konsentrasjonen av oksygen og øke mengden karbondioksid. Ofte er oksygeninnholdet på kontoret 18 %, i leiligheten 19 %.

Luftkvalitet som kreves for å opprettholde livsprosesser alle levende organismer på jorden,

bestemt av oksygeninnholdet.

Avhengighet av luftkvalitet på prosentdel det er oksygen i den.

Nivå av behagelig oksygeninnhold i luften

Sone 3-4: begrenset av den lovlig godkjente standarden for minimum oksygeninnhold i inneluft (20,5 %) og frisklufts-“standarden” (21 %). For byluft anses et oksygeninnhold på 20,8 % som normalt.

Gunstig nivå av oksygen i luften

Sone 1-2: Dette nivået av oksygeninnhold er typisk for økologisk rene områder og skoger. Oksygeninnholdet i luften på havkysten kan nå 21,9 %

Utilstrekkelig oksygennivå i luften

Zano 5-6: begrenset til det minste tillatte oksygennivået når en person kan være uten pusteapparat (18%).

En persons opphold i rom med slik luft er ledsaget av rask tretthet, døsighet og redusert mental aktivitet, hodepine.

Langvarig opphold i rom med en slik atmosfære er farlig for helsen.

Farlig lave nivåer av oksygen i luften

Sone 7 og utover: ved oksygeninnhold16% svimmelhet, rask pust,13% - tap av bevissthet,12% - irreversible endringer i kroppens funksjon, 7% - død.

Ytre tegn på oksygen sult (hypoksi)

- forringelse av hudfarge

- tretthet, nedsatt mental, fysisk og seksuell aktivitet

- depresjon, irritabilitet, søvnforstyrrelser

- hodepine

Langvarig opphold i et rom med utilstrekkelig oksygennivå kan føre til mer alvorlige problemer med helse, fordi Siden oksygen er ansvarlig for alle metabolske prosesser i kroppen, er konsekvensene av mangelen:

Metabolsk forstyrrelse

Nedsatt immunitet

Et riktig organisert ventilasjonsanlegg for bo- og arbeidslokaler kan være nøkkelen til god helse.

Oksygenets rolle for menneskers helse. Oksygen:

Øker mental ytelse;

Øker kroppens motstand mot stress og økt nervøst stress;

Opprettholder oksygennivået i blodet;

Forbedrer koordineringen av indre organer;

Øker immunitet;

Fremmer vekttap. Regelmessig oksygeninntak kombinert med motorisk aktivitet, fører til aktiv nedbrytning av fett;

Søvn er normalisert: den blir dypere og lengre, innsovningsperioden og fysisk aktivitet reduseres

Konklusjoner:

Oksygen påvirker livene våre, og jo mer av det, jo mer fargerike og mangfoldige er livene våre.

Du kan kjøpe en oksygentank eller gi opp alt og bo i skogen. Hvis dette ikke er tilgjengelig for deg, luft ut leiligheten eller kontoret hver time. Hvis trekk, støv eller støy forstyrrer, installer ventilasjon som vil forsyne deg med frisk luft og rense deg for avgasser.

gjøre alt for å frisk luft var i ditt hjem, og du vil se endringer i livet ditt.

FOREDRAG nr. 3. Atmosfærisk luft.

Emne: Atmosfærisk luft, dens kjemiske sammensetning og fysiologiske

betydningen av komponentene.

Atmosfærisk forurensning; deres innvirkning på folkehelsen.

Forelesningsoversikt:

Kjemisk sammensetning av atmosfærisk luft.

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

Begrepet atmosfærisk forurensning og dets kilder.

Innflytelse atmosfærisk forurensning på helse (direkte påvirkning).

Påvirkningen av atmosfærisk forurensning på levekårene til befolkningen ( indirekte påvirkning for helsen).

Problemer med å beskytte atmosfærisk luft mot forurensning.

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

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

Tabell nr. 1

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

trykk 760 mm Hg. Kunst.

Komponenter komponenter	Prosentvis sammensetning etter volum	Konsentrasjon i mg/m 3
Oksygen
Karbondioksid
Lystgass

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

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

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

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

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

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

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

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

En økning i nitrogeninnholdet i luften forårsaker hypoksi og asfyksi på grunn av en nedgang deltrykk oksygen.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Under naturlige forhold er det ikke økt oksygeninnhold i luften.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Inn kl jordens atmosfære det er små svingninger i konsentrasjonen av karbondioksid: den er lavere over havet enn over land; høyere i skogen enn i marka; høyere i byer enn utenfor byen.

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

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

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

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

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

Atmosfærisk forurensning er delt inn i naturlig og kunstig.

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

Kunstig atmosfærisk forurensning dannes som et resultat av menneskelig produksjonsaktiviteter.

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

transportere;

industri;

termisk kraftteknikk;

brenning av søppel.

La oss dvele ved deres korte egenskaper.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Atmosfærisk forurensning har både akutte og kroniske effekter på menneskekroppen.

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

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

I tillegg til de listede katastrofene, trekker analyse av forskningsmateriale av innenlandske og utenlandske forfattere oppmerksomhet til en økning i befolkningens generelle sykelighet på grunn av luftforurensning.

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

total dødelighet av hjerte- og karsykdommer og luftveissykdommer;

akutt uspesifikk sykelighet i øvre luftveier;

kronisk bronkitt;

bronkial astma;

emfysem;

lungekreft;

redusert forventet levealder og kreativ aktivitet.

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

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

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

Det inkluderer:

reduksjon av generell belysning;

reduksjon av ultrafiolett stråling fra solen;

endringer i klimatiske forhold;

forverring av levekår;

negativ innvirkning på grønne områder;

negativ innvirkning på dyr.

Luftforurensninger forårsaker stor skade på bygninger, konstruksjoner og konstruksjonsmaterialer.

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

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

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

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

Rasjonell plassering av industri- og boligområder;

Teknologiske tiltak rettet mot å redusere utslipp til atmosfæren;

Sanitære tiltak;

Utvikling av hygieniske standarder for atmosfærisk luft;

Overvåking av renheten til atmosfærisk luft;

Kontroll over arbeidet til industribedrifter;

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

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

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

Luften som utgjør jordens atmosfære er en blanding av gasser. Tørr atmosfærisk luft inneholder: oksygen 20,95 %, nitrogen 78,09 %, karbondioksid 0,03 %. I tillegg inneholder atmosfærisk luft argon, helium, neon, krypton, hydrogen, xenon og andre gasser. Ozon, nitrogenoksid, jod, metan og vanndamp finnes i små mengder i atmosfærisk luft.

I tillegg til de permanente komponentene i atmosfæren, inneholder den ulike forurensninger introdusert i atmosfæren av menneskelig produksjon.

1. En viktig komponent i atmosfærisk luft er oksygen , hvorav mengden i jordens atmosfære er 1,18 · 10 15 tonn Et konstant oksygeninnhold opprettholdes på grunn av kontinuerlige prosesser for utveksling i naturen. På den ene siden forbrukes oksygen under åndedrett av mennesker og dyr, brukt på å opprettholde forbrennings- og oksidasjonsprosesser, på den annen side kommer det inn i atmosfæren gjennom prosessene med fotosyntese av planter. Landplanter og fytoplankton i havene gjenoppretter fullstendig det naturlige tapet av oksygen. Når partialtrykket av oksygen faller, kan det utvikles fenomener med oksygensult, som observeres når man stiger til høyden. Kritisk nivå er partialtrykket til oksygen under 110 mm Hg. Kunst. Reduser partialtrykket av oksygen til 50-60 mm Hg. Kunst. vanligvis uforenlig med livet. Under påvirkning av kortbølget UV-stråling med en bølgelengde på mindre enn 200 nm, dissosierer oksygenmolekyler for å danne atomært oksygen. De nydannede oksygenatomene legger til den nøytrale oksygenformelen, og danner ozon . Samtidig med dannelsen av ozon skjer dets forfall. Den generelle biologiske betydningen av ozon er stor: det absorberer kortbølget UV-stråling, som har en skadelig effekt på biologiske objekter. Samtidig absorberer ozon infrarød stråling som kommer fra jorden, og forhindrer dermed overdreven avkjøling av overflaten. Ozonkonsentrasjoner er ujevnt fordelt over høyden. Dens største mengde er observert på et nivå på 20-30 km fra jordens overflate.

2. Nitrogen Når det gjelder kvantitativt innhold, er det den viktigste komponenten i atmosfærisk luft, den tilhører de inerte gassene. Livet er umulig i en nitrogenatmosfære. Luftnitrogen absorberes av visse typer jordbakterier (nitrogenfikserende bakterier), samt blågrønnalger; under påvirkning av elektriske utladninger blir det til nitrogenoksider, som, som faller med nedbør, beriker jorda med salter av salpetersyre og salpetersyre. Under påvirkning jordbakterier salter av salpetersyre omdannes til salter av salpetersyre, som igjen absorberes av planter og tjener til proteinsyntese. Sammen med absorpsjonen av nitrogen i naturen slippes det ut i atmosfæren. Fri nitrogen dannes under forbrenningsprosessene av tre, kull og olje; en liten mengde av det dannes under nedbrytning organiske forbindelser. Dermed oppstår en kontinuerlig syklus i naturen, som et resultat av at atmosfærisk nitrogen omdannes til organiske forbindelser, gjenopprettes og slippes ut i atmosfæren, og deretter igjen bindes av biologiske gjenstander.

Nitrogen er nødvendig som oksygenfortynningsmiddel, siden innånding av rent oksygen fører til irreversible endringer i kroppen.

Imidlertid bidrar det økte nitrogeninnholdet i innåndingsluften til utbruddet av hypoksi på grunn av en reduksjon i partialtrykket av oksygen. Når nitrogeninnholdet i luften øker til 93 %, inntreffer døden.

I tillegg til nitrogen inkluderer luftens edle gasser argon, neon, helium, krypton og xenon. Kjemisk sett er disse gassene inerte i kroppsvæsker, avhengig av partialtrykket i blodet og kroppsvevet.

3. En viktig komponent i atmosfærisk luft er karbondioksid (karbondioksid, karbondioksid,). I naturen finnes karbondioksid i frie og bundne tilstander i mengden 146 milliarder tonn, hvorav atmosfærisk luft bare inneholder 1,8 % av det totalt antall. Hoveddelen av det (opptil 70%) er i oppløst tilstand i vannet i hav og hav. Noen mineralforbindelser, kalkstein og dolomitt, inneholder omtrent 22 % av den totale mengden dioksid og karbon. Resten kommer fra dyr og flora, kull, olje og humus.

I naturlige forhold skjer kontinuerlige prosesser frigjøring og absorpsjon av karbondioksid. Det slippes ut i atmosfæren på grunn av åndedrett av mennesker og dyr, prosessene med forbrenning, råtning og gjæring, under industriell brenning av kalkstein og dolomitt, etc. Samtidig er det i naturen prosesser for assimilering av karbondioksid, som absorberes av planter under prosessen med fotosyntese.

Karbondioksid spiller en viktig rolle i livet til dyr og mennesker, og er et fysiologisk stimulerende middel for respirasjonssenteret.

Når store konsentrasjoner av karbondioksid inhaleres, blir redoksprosesser i kroppen forstyrret. Når innholdet i den inhalerte luften øker til 4%, observeres hodepine, tinnitus, hjertebank og en opphisset tilstand; ved 8 % inntreffer døden.

Fra et hygienisk synspunkt er karbondioksidinnholdet viktig indikator, som brukes til å bedømme graden av luftrenslighet i boliger og offentlige bygninger. Akkumulering av store mengder av det i luften i lukkede rom indikerer sanitære problemer (overbefolkning, dårlig ventilasjon).

I normale forhold med naturlig ventilasjon av rommet og infiltrasjon av uteluft gjennom porene byggematerialer Innholdet av karbondioksid i luften i boliger overstiger ikke 0,2%. Når konsentrasjonen øker innendørs, kan det være en forverring av en persons velvære og en reduksjon i ytelse. Dette forklares av det faktum at samtidig med økningen i mengden karbondioksid i luften til boliger og offentlige bygninger, forringes andre egenskaper til luften: dens temperatur og fuktighet øker, gassformige produkter av menneskelig aktivitet, den såkalte antropotoksiner (merkaptan, indol, hydrogensulfid, ammoniakk).

Med en økning i CO 2 -innholdet i luften og en forverring av meteorologiske forhold i boliger og offentlige bygninger, skjer det en endring i luftens ioniseringsregime (en økning i antall tunge ioner og en nedgang i antall lette ioner ), som forklares med absorpsjon av lette ioner under pust og kontakt med hud, samt inntak av tunge ioner med utåndet luft.

Maksimal tillatt konsentrasjon av karbondioksid i luften medisinske institusjoner bør betraktes som 0,07%, i luften av boliger og offentlige bygninger - 0,1%. Den siste verdien aksepteres som en beregningsverdi ved bestemmelse av effektiviteten av ventilasjon i boliger og offentlige bygg.

4. I tillegg til hovedkomponentene inneholder atmosfærisk luft gasser som frigjøres som følge av naturlige prosesser som skjer på jordoverflaten og i atmosfæren.

Hydrogen inneholdt i luften i en mengde på 0,00005 %. Det dannes i høye lag av atmosfæren på grunn av fotokjemisk nedbrytning av vannmolekyler til oksygen og hydrogen. Hydrogen støtter ikke respirasjon i fri tilstand, det absorberes ikke og frigjøres ikke av biologiske gjenstander. I tillegg til hydrogen inneholder atmosfærisk luft en liten mengde metan; Vanligvis overstiger ikke konsentrasjonen av metan i luften 0,00022%. Metan frigjøres under anaerobt forfall av organiske forbindelser. Hvordan komponent inkludert i naturgass og gass fra oljebrønner. Hvis du inhalerer luft som inneholder metan i høye konsentrasjoner, kan døden fra asfyksi oppstå.

Som et produkt av nedbrytning organisk materiale Det er små mengder i den atmosfæriske luften ammoniakk. Konsentrasjonene avhenger av graden av forurensning av et gitt område med kloakk og organiske utslipp. Om vinteren er ammoniakkkonsentrasjonen litt lavere på grunn av nedbremsingen av nedbrytningsprosessene enn om sommeren. Under anaerobe prosesser for nedbrytning av svovelholdige organiske stoffer, dannes hydrogensulfid, som allerede i små konsentrasjoner gir luft dårlig lukt. Jod og hydrogenperoksid kan finnes i små konsentrasjoner i atmosfærisk luft. Jod kommer inn i atmosfærisk luft på grunn av tilstedeværelsen av små dråper sjøvann og tang. På grunn av samspillet mellom UV-stråler og luftmolekyler, hydrogenperoksid; Sammen med ozon bidrar det til oksidasjon av organiske stoffer i atmosfæren.

I den atmosfæriske luften er det suspenderte stoffer, som er representert ved støv fra naturlig og kunstig opprinnelse. Naturlig støv inkluderer kosmisk, vulkansk, terrestrisk, sjøstøv og støv dannet under skogbranner.

De spiller en stor rolle i å frigjøre atmosfæren fra suspenderte stoffer. naturlige prosesser selvrensende, blant hvilke fortynning av forurensning ved konveksjonsluftstrømmer ved jordoverflaten er av betydelig betydning. Et vesentlig element i atmosfærisk selvrensing er tap av store støv- og sotpartikler fra luften (sedimentering). Når du stiger i høyden, avtar mengden støv; I en høyde på 7–8 km fra jordoverflaten er det ikke støv av terrestrisk opprinnelse. Betydelig Atmosfærisk nedbør spiller en rolle i selvrensende prosesser, og øker mengden av fast sot og støv. Støvinnholdet i atmosfærisk luft påvirkes av værforhold og aerosoldispersjon. Grovt støv med en partikkeldiameter på mer enn 10 mikron faller raskt ut, fint støv med en partikkeldiameter på mindre enn 0,1 mikron faller praktisk talt ikke ut og blir suspendert.