Сколько азота содержится в воздухе. Из чего состоит воздух? Состав и свойства
нормальный газовый состав |
естественные примеси |
прочие вредные примеси |
Азот 78,08 % Кислород 20,95 % Аргон 0,9325 % Диоксид углерода 0,003% Неон 0,0018 % Гелий 0.0005 % Радон 6*10 -18 Криптон 0,000108 % Водород 0,00005 % Ксенон 0,000008 % Озон 0,000001 % |
водород 0,00005 % метан 0,00022 % закись азота 0,085мг/м 3 аммиак 0,005 мг/м 3 водяные пары |
пыль 0,15 мг/м 3 сажа 0,05 мг/м 3 окись углерода 1 мг/м 3 сернистый газ 0,05 мг/м 3 фтор 0,01 мг/м 3 бензопирен 0,1мкг/100м 3 |
В санитарной практике чаще всего приходиться следить за состоянием воздуха в закрытых помещениях. Химический состав атмосферного в результате круговорота воздушных течений бывает постоянен. Изменение могут наблюдаться только в атмосфере крупных промышленных центров за счет поступления в воздух газовых выбросов фабрик и заводов и выхлопных газов автотранспорта. Эти загрязнения могут вредно влиять не только на здоровье людей, но и на окружающую растительность здания и пр.
В России принимаются энергичные меры борьбы с загрязнением атмосферы городов. Закон о санитарной охране атмосферного воздуха предусматривает проведение ряда профилактических мероприятий: установление санитарно-защитных разрывов между жилой зоной и промышленными предприятиями, вынос последних за черту города, устройство очистных сооружений, увеличение высоты дымовых труб, теплофикацию и газификацию городов, борьбу с выхлопными газами автотранспорта и т. п.
В жилых помещениях основной причиной изменения химических свойств воздуха является скопление людей и некоторые жизненные процессы, связанные с ними. Выдыхаемый воздух содержит на 25% меньше кислорода и в 100 раз больше угольной кислоты, чем вдыхаемый атмосферный воздух. Следовательно, при большом скоплении людей и недостаточной вентиляции в какой-то степени может измениться химический состав комнатного воздуха, особенно если принять во внимание возможность загрязнения воздуха и другими путями. К ним относятся: прежде всего, продукты гниения и разложения, выделяемые неопрятно содержащейся кожей, грязной одеждой, обувью и кишечные газы. Затем следуют примеси, поступающие в воздух в результате неисправности приборов отопления, газовой сети, при курении, приготовлении пищи и т. д.
Состав атмосферного и выдыхаемого воздуха (в объёмных %)
Наблюдающиеся изменения в содержании отдельных газов могут рассматриваться как косвенный показатель общего ухудшения санитарного состояния воздуха в зависимости от присутствия людей. Контроль за этими изменениями дает возможность оценить эффективность действия вентиляционных установок, определить достаточность воздушного куба в помещениях, правильность режима эксплуатации последних и т. д.
Содержание углекислого газа в атмосферном воздухе около 0,04% с весьма незначительными колебаниями. Это объясняется тем, что поступающий в атмосферный воздух из подземных скоплений и других источников (выделения людей, животных и растений, сжигание топлива) углекислый газ не накапливается в воздухе, а удаляется из него осадками. Один литр дождевой воды содержит около 1-2 мл углекислого газа, при образовании углекислых солей морской воды, а также разлагается, содержащими хлорофилл растениями.
Содержимое двуокиси углерода в воздухе закрытых, недостаточно вентилируемых помещений повышается, вследствие выделения её людьми при дыхании. Повышение содержания углекислого газа может встречаться также в шахтах, канализационных колодцах, бродильных отделениях пивоваренных заводов и т. д.
Однако неприятное самочувствие и болезненные проявления у людей при пребывании в закрытом помещении возникают, прежде всего, вследствие повышения температурного режима и влажности воздуха, а не вследствие токсического действия углекислого газа. Установление предельно допустимого содержания углекислого газа (0,1%) объясняется тем, что в недостаточно вентилируемых помещениях наряду с ростом содержания углекислого газа, выделяемого людьми при дыхании 16,5-18% (или 22,6 л.) возрастает содержание в воздухе и других продуктов жизнедеятельности людей: кишечные газы, продукты распада кожных выделений и т. д.
Чем в наиболее худших антисанитарных условиях содержится жилое помещение, чем хуже помещение вентилируется и тем, следовательно, больше в нём этих газов, тем более вредное влияние они оказывают на здоровье человека. Косвенным показателем наличия их в воздухе является наличие в нём углекислоты, увеличивающееся одновременно и параллельно с увеличением в нём количества этих пахучих газов. Установлено, что даже при самых антисанитарных условиях и чрезмерном загрязнении воздуха жилых помещении количество углекислоты в воздухе может увеличиваться до 1% и только в герметически закрытых помещениях количество углекислоты может увеличиваться до 3% и более. Опасность значительного накопления углекислоты в воздухе закрытых помещений заключается в том, что она одновременно сопровождается уменьшением в воздухе процентного содержания кислорода.
Для того, чтобы предотвратить изменения физико-химических свойств воздуха необходимо осуществлять воздухообмен. При расчёте необходимого объёма воздуха на человека в час принято исходить из количества выделяемой в час углекислоты и предельно-допустимой концентрации её в воздухе помещении. Расчёт делается по формуле:
V d = ── , где:
V d - объём воздуха, необходимого человеку
C - количество углекислоты, выделяемое в час взрослым (22,6 л.) . или ребёнком (4-12 л.).
р - предельно-допустимое содержание углекислоты воздуха помещения
(0,1% или 1л./м 3)
Например: для ребёнка старшего школьного возраста необходимо объём воздуха 20 м З
V= _─────── = ── = 20(м З ).
0,1-0,04(л/м 3) 0,6
Методика определения СО 2 по Винокурову .
Принцип метода работы основан, на способности углекислого газа взаимодействовать с содой, переводя карбонаты в бикарбонаты, при этом, снижается титр раствора соды. Оставшийся раствор карбоната натрия оттитровывается раствором соляной кислоты.
1.Отбор пробы воздуха.
Проба воздуха отбирается в колбу закрытую резиновой пробкой с двумя отверстиями. Отверстия в пробке закрываются стеклянными палочками. Объём колбы до пробки предварительно точно измеряется(лаборантами кафедры и обозначается на колбе).
Пробу воздуха отбирают следующим образом: наполняют колбу точно установленного объёма водой, а затем там, где надо взять пробу воздуха для исследования, выливают воду из колбы через отверстия в пробке вследствие чего в колбу входит подлежащий анализу воздух. Колба герметически закрывается и переносится для анализа в учебную комнату.
2.Анализ исследуемого воздуха.
Вынув из пробки, закрывающей колбу стеклянные палочки, наливают в колбу 10 мл. раствора соды (0,02%) не выдувая содержимое из пипетки и 2-3 капли фенолфталеина. Отверстия в пробке закрываются стеклянными палочками, слегка придерживая резиновую пробку в течении часа, колбу встряхивают через каждые 10 минут.
Следующий этап работы - приведение объема воздуха к нормальным условиям / t O ° С и давление 760 мм.рт.ст /.
Объем воздуха изменяется в зависимости от температуры и давления, поэтому для получения необходимых результатов необходимо привести забранный объем воздуха, для исследования, к нормальным условиям.
Для этого записывают температуру исследуемого воздуха, барометрическое давление, объем колбы и на основании этих показателей рассчитывают истинный объем воздуха, взятого для исследования, с приведением его к объему при температуре 0 ° и атмосферном давлении 760 мм.рт.ст. Это производится по формуле Бойля-Мариотта или Гей-Люссака.
V о 760 = ─────── ,где:
(1+α ×t)×760 V о 760 - истинный объем воздуха
V 1 - объем колбы / отмечен на колбе/
α - коэффициент расширения воздуха (равен 0,003687)
t- температура воздуха в момент взятия пробы
β- барометрическое давление в мм.рт.ст. в момент взятия пробы
Для ускорения расчетов рекомендуется пользоваться таблицей для приведений воздуха к нормальной температуре и к нормальному давлению, таблица прилагается, где (1+α×t) температурная поправка для данной температуры, а β/760- барометрическая поправка.
Пример: объем колбы - 645 мл., температура воздуха - 20°, барометрическое давление - 751 мм.рт.ст.
Находим из таблицы температурную поправку равную 0,9882, и барометрическую поправку равную 1,0733. Подставляем полученные данные в формулу:
V 760 = ─────── = 594
Далее переходим к обработке пробы: для чего из резиновой пробки вынимаем стеклянные палочки и оставшийся раствор соды титруем из бюретки растворомсоляной кислоты НСℓ 0,005н, до исчезновения розовой окраски индикатора. Количество израсходованной соляной кислоты записывают в тетрадь, как первый титр соды. Для определения количества соды, которое пошло на реакцию с углекислым газом необходимо определить снижение титра соды. Для этого, вынув резиновую пробку из колбы, наливаем в колбу 10 мл. соды. Раствор снова розовеет. Титруем второй раз, до обесцвечивания, 0,005н раствором НСℓ из бюретки. Разница между первым и вторым титрованием есть снижение тира. Допустим, что снижение титра составило 2,8 мл.
Для того чтобы от мл. раствора перейти к единицам объема двуокиси углерода рассуждаем так:
если 1мл. 0.005н соляной кислоты эквивалентен 0,22гр СО 2 , то следовательно взятая проба содержит СО 2:
0,22×2,8 = 0,6616мг.
Известно, что 1мг СО 2 , при 0° или 760 мм.рт.ст. занимает объем равный 0,509 мл. поэтому в данном примере объем СО 2 во взятой пробе будет соответствовать:
0,661 × 0,509 = 0,313 мл.
0,313мл.- х % 0.313*100
СО 2 = ────── = 0,05%
Микробная загрязненность воздуха имеет большое эпидемиологическое значение, т.к. через воздух (аэрогенно) могут передаваться от больного к здоровому человеку возбудители многих инфекционных заболеваний -натуральной и ветряной оспы, чумы, сибирской язвы, туляремии, туберкулеза, коклюша, дифтерии, кори, скарлатины, эпидемического паротита, гриппа, пневмонии, менингита и др.
Микрофлора атмосферного воздуха представлена в основном сапрофитными кокками, споровыми бактериями, грибами и плесенями. В воздухе закрытых помещений накапливаются микроорганизмы, выделяемые людьми через дыхательные пути (стрептококки, стафилококки и др.). Чем больше скученность людей в помещении, тем выше общая обсемененность микроорганизмами и особенно стрептококками. В воздухе нежилых помещений стрептококки отсутствуют.
Основы учения об инфекциях, передаваемых воздушным путем, были заложены русским гигиенистом П.Н. Лащенковым, который заведовал кафедрой гигиены Томского императорского университета с 1905 по 1925 гг. В 1897 г. он экспериментально доказал, что передача инфекции через воздух может произойти двумя путями:
капельным - при вдыхании мельчайших капелек слюны, мокроты, слизи, выделяемых больными или бациллоносителями во время разговора, кашля, чихания;
пылевым - через взвешенную в воздухе пыль, содержащую патогенные микроорганизмы.
Некоторые бактериальные формы, поступающие с воздухом в дыхательные пути, обладают способностью сенсибилизировать организм человека, причем даже погибшие микроорганизмы представляют опасность как аллергены. Описаны случаи развития аллергических реакций при поступлении в дыхательные пути бактерий-сапрофитов, в частности, Вас. Prodegiosum, грибов Cladosporium, Mucor, Penicillium и др. Такие микроорганизмы, как сарцина, псевдодифтерийная палочка также являются аллергенами.
Фазы микробного аэрозоля и их эпидемиологическое значение
Микроорганизмы находятся в воздухе в виде микробного аэрозоля. Аэрозоль - это система, состоящая из жидких или твердых частиц (дисперсной фазы), взвешенных в газообразной (дисперсионной) среде. В микробном аэрозоле дисперсной фазой являются капельки жидкости или твердые частицы, содержащие микроорганизмы, а дисперсионной средой - воздух.
Микробный аэрозоль, в частности, образуется при дыхании человека, особенно при форсированном выдохе - кашле, чихании, пении, громком разговоре. Установлено, что во время чихания образуется до сорока тысяч мелких капелек, содержащих микроорганизмы.
Различают три фазы микробного аэрозоля:
- крупноядерную жидкую фазу с диаметром капель более 100 мкм;
- мелкоядерную жидкую фазу с диаметром капель менее 100 мкм;
- фазу бактериальной пыли с размером частиц в пределах от 1 до 100 мкм.
Капли крупноядерной фазы под действием силы тяжести быстро оседают, поэтому дальность их распространения невелика, а длительность пребывания в воздухе измеряется секундами.
Капли мелкоядерной фазы длительно удерживаются в воздухе помещений и легко перемещаются с вертикальными и горизонтальными потоками воздуха; они высыхают прежде, чем успеют осесть. Остатки этих капель, так называемые капельные ядрышки, внутри которых могут находиться патогенные микроорганизмы, длительное время витают в воздухе.
Капли микробного аэрозоля независимо от их размера в дальнейшем оседают на окружающих предметах, подсыхают и превращаются в так называемую бактериальную пыль, которая легко увлекается потоками воздуха, особенно при движении людей в помещениях, при их уборке, перестилании постелей и др. Установлено, что даже при влажной уборке число бактерий в воздухе повышается на 50-75 %, а при сухой - на 400-500 %. Образование бактериальной пыли может происходить за счет высыхания мокроты, слюны, слизи, гнойного отделяемого, испражнений и других выделений больных. Наличие в помещении пыли, доступной для непосредственного обсеменения ее капельками бактериального аэрозоля, способствует образованию подвижной бактериальной пыли.
Эпидемиологическое значение фазы бактериальной пыли связано с теми видами микроорганизмов, которые не теряют жизнеспособности при высыхании. Устойчивость патогенных микроорганизмов к высушиванию весьма различна. Известно, что в крупноядерной фазе аэрозоля могут сохраняться даже такие малоустойчивые к внешним воздействиям микроорганизмы, как вирусы гриппа, кори, ветряной оспы, т.к. внутри капли имеется достаточное количество влаги, необходимое для сохранения жизнеспособности бактерий; в мелкоядерной фазе выживают палочки дифтерии, стрептококки, менингококки и др. В фазе бактериальной пыли могут выживать лишь особо устойчивые виды микроорганизмов - микобактерии туберкулеза, спорообразующие бактерии, некоторые виды грибов.
Воздушные потоки в помещении являются существенным фактором, влияющим на распространение микроорганизмов. Горизонтальные потоки воздуха способствуют распространению микробов в пределах помещения, а при наличии общего коридора - в пределах этажа. Вертикальные потоки, обусловленные конвекцией и механической вентиляцией (например, в лестнично-лифтовых пространствах), переносят микробов на верхние этажи.
Санитарно-гигиенические исследования микробного загрязнения воздушной среды
Химический состав воздуха у поверхности Земли в нормальных условиях примерно следующий: азот - 78%, кислород - 21%, углекислый газ - 0,03%, аргон - 0,93%, неон, гелий, водород, озон, метан и другие газы - сотые доли процента. Именно такой состав атмосферы обусловил существование жизни на нашей планете. Кроме постоянных составных частей атмосферы,в ней содержатся разнообразные загрязнения, вносимые в атмосферу производственной деятельностью человека.
Кислород потребляется при дыхании человека и животных,расходуется на поддержание процессов горения и окисления,поступает в атмосферу за счет процессов фотосинтеза растений. Озон поглощает коротковолновое УФ-излучение, оказывающее губительное действие на биологические объекты, и поглощает длинноволновое ИК- излучение,предотвращая чрезмерное охлаждение. Азот необходим как разбавитель кислорода.Диоксид углерода играет большую роль,являясь физиологическим возбудителем дыхательного центра. По содержанию диоксида углерода судят о степени чистоты воздуха в жилых и общественных зданиях. В атмосферном воздухе находятся взвешенные вещества, которые представлены пылью естественного и искусственного происхождения. Основными токсичными веществами, которые постоянно обнаруживаются в атмосферном воздухе, являются оксиды серы, азота, оксид углерода . Источниками массивного загрязнения атмосферного воздуха являются выбросы промышленных предприятий и работающего автотранспорта. По объему вредных выбросов далее следуют предприятия черной и цветной металлургии. В нашей стране приняты среднесуточные ПДК и ПДВ вредных веществ в атмосферном воздухе.
45. Кислород воздуха. Озон
. Химический состав воздуха у поверхности Земли в нормальных условиях примерно следующий: азот - 78%, кислород - 21%, углекислый газ - 0,03%, аргон - 0,93%, неон, гелий, водород, озон, метан и другие газы - сотые доли процента. Именно такой состав атмосферы обусловил существование жизни на нашей планете.
Кислород
- наиболее составная часть воздуха. При его непосредственном участии протекают все окислительные процессы в организме человека и животных. В покое человек потребляет в минуту примерно 350 мл кислорода, а при тяжелой физической работе количество потребляемого кислорода увеличивается в несколько раз.
Вдыхаемый воздух содержит 20,7-20,9% кислорода, а выдыхаемый - около 15-16%. Таким образом, ткани организма поглощают около 1/4 кислорода, имеющегося в составе вдыхаемого воздуха.
В атмосфере содержание кислорода существенно не изменяется. Растения поглощают углекислый газ и, расщепляя его, усваивают углерод, а освободившийся кислород выделяют в атмосферу. Источником образования кислорода является также фотохимическое разложение водяных паров в верхних слоях атмосферы под влиянием ультрафиолетового излучения солнца. В обеспечении постоянного состава атмосферного воздуха имеет значение также перемешивание воздушных потоков в нижних слоях атмосферы. Исключение составляют герметически замкнутые помещения, где вследствие длительного пребывания людей содержание кислорода может значительно понижаться (подводные лодки, убежища, герметизированные кабины самолетов и др.).
Для организма важное значение имеет парциальное давление * кислорода, а не его абсолютное содержание во вдыхаемом воздухе. Это обусловлено тем, что переход кислорода из альвеолярного воздуха в кровь и из крови в тканевую жидкость происходит под влиянием разницы в парциальном давлении. Парциальное давление кислорода уменьшается с увеличением высоты местности над уровнем моря.Большое значение имеет использование кислорода для лечения заболеваний, сопровождающихся кислородным голоданием (кислородные палатки, ингаляторы).
Совершенно иное гигиеническое значение имеет появление в воздухе озона и перекиси водорода;
их называют случайными примесями, потому что эти газы образуются в атмосфере под влиянием электрических разрядов
во время грозы, а также под действием ультрафиолетовых лучей солнца, при испарении больших количеств воды с поверхности морей, океанов и, наконец, при окислении древесных смол. Этим и объясняется тот факт, что озон обнаруживают у морских берегов, на опушках хвойных лесов, в горных местностях, а в населенных местах лишь после грозы, когда воздух освобождается от механических загрязнений, благодаря осадкам (поскольку, если воздух был загрязнен, озон сначала полностью расходуется на их окисление и лишь после этого накапливается в чистой атмосфере). Это обстоятельство дало основание считать озон показателем чистоты воздуха.
Так как озон является сильным окислителем, возникло предложение о возможности использовать его для дезинфекции воздуха закрытых помещений. Это оказалось, однако, невыполнимым по той причине, что необходимое для этой цели содержание озона значительно превышает переносимую людьми концентрацию (0,1 мг на 1 м3воздуха) и вызывает целый ряд нарушений здоровья - раздражение слизистых оболочек дыхательных путей и глаз, удушливый кашель, головную боль, головокружение и пр
Удачным следует признать использование озона для осветления воздуха в накуренных помещениях, поскольку он разрушающе действует на табачный дым.
Газовый состав воздуха
От уровня моря до высоты около 11000 м (слой тропосферы) газовый состав воздуха практически не изменяется и выглядит следующим образом:
Вещество | Формула | Объемная доля, % | Массовая доля, % | |||
---|---|---|---|---|---|---|
Кислород |
||||||
Средняя молярная масса воздуха: 29,16 г/моль
Воздух в тропосфере практически всегда содержит некоторое количество водяного пара. Влажность воздуха зависит от его температуры и высоты над уровнем моря.
Состав воздуха может незначительно меняться в зависимости от географического положения, времени года, времени суток. В крупных городах обычно повышенное содержание углекислого газа. В горах наблюдается более низкое содержание кислорода, из-за того, что кислород тяжелее азота, поэтому его плотность с высотой уменьшается быстрее.
В нижних слоях атмосферы могут содержаться во взвешенном состоянии некоторые количества мелких частиц пыли и золы, которые образуются в процессе горения различных видов топлива или в результате извержения вулканов. С присутствием в воздухе этих высокодисперсных частиц связана окраска солнечных восходов и закатов, обусловленная рассеянием на них солнечных лучей.
Примеры решения задач по теме «формула воздуха»
ПРИМЕР 1
Задание | некоторого газа по воздуху равна 2. Какую массу будет иметь этот газ объемом 5,6 л (н.у.)? |
Решение | Молекулярная масса воздуха равна 29 г/моль.
Рассчитаем молекулярную массу данного газа: газавоздгаза г/моль Согласно следствию из закона Авогадро молярный объем газа при нормальных условиях равен 22,4л. |
Воздух – природная смесь газов
При слове «воздух» большинству из нас невольно приходит на ум, быть может, несколько наивное сопоставление: воздух – это то, чем дышат. Действительно, в этимологическом словаре русского языка указывается, что слово «воздух» заимствовано из церковно-славянского языка: «воздыхать». С точки зрения биологической, воздух, следовательно, является средой для поддержания жизни за счет кислорода. В составе воздуха могло бы и не быть кислорода – жизнь все равно развивалась бы в анаэробных формах. Но полное отсутствие воздуха, по-видимому, исключает, возможность существования каких бы то ни было организмов.
Для физиков воздух – прежде всего земная атмосфера и газовая оболочка, окружающая землю.
А что же представляет сам воздух с точки зрения химии?
Много сил, труда и терпения потребовалось ученым, чтобы раскрыть эту загадку природы, что воздух – не самостоятельное вещество, как считалось еще более 200 лет тому назад, а представляет сложную смесь газов. Впервые высказался о сложном составе воздуха ученый – художник Леонардо да Винчи (XV век).
Около 4 миллиардов лет назад атмосфера Земли состояла в основном из углекислого газа. Постепенно он растворялся в воде, реагировал с горными породами, образуя карбонаты и гидрокарбонаты кальция и магния. С появлением зеленых растений этот процесс стал протекать гораздо быстрее. К моменту появления человека углекислый газ, так необходимый растениям уже стал дефицитом. Его концентрация в воздухе до начала промышленной революции составляла всего 0,029%. В течение 1,5 млд лет содержание кислорода постепенно увеличивалось.
Химический состав воздуха
Составные части |
||
По объёму |
По массе |
|
Азот (N 2) |
78,09 |
75,50 |
Кислород (О 2) |
20,95 |
23,10 |
Благородные газы (He , Ne , Ar , Kr , Xe , Rn , в основном аргон) |
0,94 |
1,3 |
Оксид углерода (IV ) – углекислый газ |
0,03 |
0,046 |
Впервые установил количественный состав воздухафранцузский ученый Антуан Лоран Лавуазье. По результатам своего известного 12-дневного опыта он сделал вывод, что весь воздух в целом состоит из кислорода, пригодного для дыхания и горения, и азота, неживого газа, в пропорциях 1/5 и 4/5 объема соответственно. Он нагревал металлическую ртуть в реторте на жаровне в течение 12 суток. Конец реторты был подведён под колокол, поставленный в сосуд с ртутью. В результате уровень ртути в колоколе поднялся примерно на 1/5. На поверхности ртути в реторте образовалось вещество оранжевого цвета – оксид ртути. Оставшийся под колоколом газ был непригоден для дыхания. Ученый предложил «жизненный воздух» переименовать в «кислород», поскольку при сгорании в кислороде большинство веществ превращается в кислоты, а «удушливый воздух» – в «азот», т.к. он не поддерживает жизнь, вредит жизни.
Опыт Лавуазье
Качественный состав воздуха можно доказать следующим опытомОсновным из составляющих воздуха для нас является кислород, его в воздухе 21% по объему. Разбавлен кислород большим количеством азота – 78% от объема воздуха и сравнительно маленьким объёмом благородных инертных газов – их около 1%. Входят в состав воздуха также переменные составляющие – оксид углерода (IV) или углекислый газ и водяной пар, количество которых зависит от различных причин. Эти вещества попадают в атмосферу естественным путем. При извержении вулканов в атмосферу попадают сернистый газ, сероводород и элементарная сера. Пылевые бури способствуют появлению в воздухе пыли. Оксиды азота попадают в атмосферу и при грозовых электрических разрядах, во время которых азот и кислород воздуха реагируют друг с другом, или в результате деятельности почвенных бактерий, способных высвобождать оксиды азота из нитратов; способствуют этому и лесные пожары и горение торфяников. Процессы разрушения органических веществ сопровождаются образованием различных газообразных соединений серы. Вода в составе воздуха определяет его влажность. У остальных веществ роль отрицательная: они загрязняют атмосферу. Например, углекислого газа много в воздухе городов, лишенных зелени, водяного пара – над поверхностью океанов и морей. В воздухе содержится небольшое количество оксида серы (IV) или сернистого газа, аммиака, метана, оксида азота (I) или закиси азота, водорода. Особенно насыщен ими воздух вблизи промышленных предприятий, газо-нефтяных месторождений или вулканов. В верхних слоях атмосферы существует еще один газ – озон. Летает в воздухе и разнообразная пыль, которую мы можем легко заметить, глядя сбоку на тонкий луч света, попадающий из-за шторы в затемненную комнату.
Постоянные составляющие газы воздуха:
· Кислород
· Азот
· Инертные газы
Переменные составляющие газы воздуха:
· Оксид углерода (IV)
· Озон
· Другие
Вывод.
1. Воздух – природная смесь газообразных веществ, в которой каждое вещество имеет и сохраняет свои физические и химические свойства, поэтому воздух можно разделить.
2. Воздух – это бесцветный газообразный раствор, плотность – 1,293г/л, при температур -190 0 С он переходит в жидкое состояние. Жидкий воздух представляет голубоватую жидкость.
3. Живые организмы тесно связаны с веществами воздуха, которые оказывают определенное воздействие на них. И в то же время живые организмы влияют на него, так как выполняют определенные функции: окислительно-восстановительную – окисляют, например углеводы до углекислого газа и восстанавливают его до углеводов; газовую – поглощают и выделяют газы.
Таким образом, живые организмы создали в прошлом и поддерживают миллионы лет атмосферу нашей планеты.
Загрязнение атмосферы - привнесение в атмосферный воздух новых нехарактерных для него физических, химических и биологических веществ или изменение естественной среднемноголетней концентрации этих веществ в нём.
В процессе фотосинтеза из атмосферы удаляется углекислый газ,
а в процессах дыхания и гниения возвращается. Установившееся в ходе эволюции
планеты равновесие между этими двумя газами стало нарушаться, особенно во
второй половине XX в., когда стало усиливаться влияние человека на
природу. Пока природа справляется с нарушениями этого равновесия благодаря воде
океана и его водорослям. Но надолго ли хватит сил у природы?
Схема. Загрязнение атмосферы
Основные загрязнители атмосферного воздуха в России
Количество машин непрерывно растет, особенно в крупных городах, соответственно,
растет выброс в воздух вредных веществ. «На совести» автомобилей 60% выбросов
вредных веществ в городе!
Предприятия теплоэнергетики России выбрасывают в атмосферу до 30%
загрязнителей, а еще 30% – вклад промышленности (черная и цветная
металлургия, нефтедобыча и нефтепереработка, химическая промышленность и
производство строительных материалов). Уровень загрязнения атмосферы естественными
источниками является фоновым (31–41%
), он мало изменяется с течением
времени (59–69%
). В настоящее время глобальный характер приобрела
проблема антропогенного загрязненияатмосферы.
Какие же вещества-загрязнители, опасные для всего живого, попадают в атмосферу? Это кадмий, свинец, ртуть, мышьяк,
медь, сажа, меркаптаны, фенол, хлор, серная и азотная
кислоты и другие вещества. Некоторые из
названных веществ мы будем изучать в дальнейшем, узнаем их физические и
химические свойства и поговорим о таящейся в них разрушительной силе для нашего
здоровья.
Масштабы экологического загрязнения планеты, России
В каких странах мира воздух наиболее загрязнен выхлопными
газами транспорта?
Наибольшая опасность загрязнения атмосферы выхлопными газами угрожает странам с
мощным автопарком. Например, в США на автотранспорт приходится примерно 1/2
всех вредных выбросов в атмосферу (до 50 млн т ежегодно). Автопарк
Западной Европы ежегодно выбрасывает в воздух до 70 млн т вредных
веществ, причем в Германии, например, 30 млн автомобилей дают 70% общего
объема вредных выбросов. В России положение усугубляется тем, что автомашины,
находящиеся в эксплуатации, соответствуют экологическим нормам только на 14,5%.
Загрязняет атмосферу и воздушный транспорт шлейфами выхлопов от многих тысяч
самолетов. Согласно экспертным оценкам, в результате деятельности мирового
автопарка (а это около 500 млн двигателей) в атмосферу ежегодно поступает
одного только углекислого газа 4,5 млрд т.
Чем же опасны эти загрязнители? Тяжелые металлы – свинец, кадмий, ртуть –
оказывают вредное влияние на нервную систему человека, угарный газ – на состав
крови; сернистый газ, взаимодействуя с водой дождей и снегов, превращается в
кислоту и вызывает кислотные дожди. Каковы же масштабы этих загрязнений? Главные
регионы распространения кислотных дождей – США, Западная Европа, Россия. В
последнее время к ним следует отнести и промышленные районы Японии, Китая,
Бразилии, Индии. С распространением кислотных осадков связано понятие
трансграничности – расстояние между районами их образования и районами
выпадения может составлять сотни и даже тысячи километров. Например, главный
«виновник» кислотных дождей на юге Скандинавии – промышленные районы
Великобритании, Бельгии, Нидерландов и Германии. В канадские провинции Онтарио
и Квебек кислотные дожди переносятся из соседних районов США. На территорию
России эти осадки переносятся из Европы западными ветрами.
Неблагополучная экологическая ситуация сложилась на северо-востоке Китая, в
тихоокеанском поясе Японии, в городах Мехико, Сан-Паулу, Буэнос-Айрес. В России
в 1993 г. в 231 городе с общим населением 64 млн.человек содержание вредных веществ в воздухе
превышало нормы. В 86 городах 40 млн. человек проживают в условиях, когда
загрязнения превышают нормы в 10 раз. Среди этих городов Брянск,
Череповец, Саратов, Уфа, Челябинск, Омск, Новосибирск, Кемерово, Новокузнецк,
Норильск, Ростов. По количеству вредных выбросов первое место в России занимает
Уральский регион. Так, в Свердловской области состояние атмосферы не отвечает нормам
на 20 территориях, где проживает 60% населения. В г. Карабаше
Челябинской области медеплавильный завод ежегодно выбрасывает в атмосферу по
9 т вредных соединений на каждого жителя. Частота заболеваний раком здесь
составляет 338 случаев на 10 тыс. жителей.
Тревожная ситуация сложилась также в Поволжье, на юге Западной Сибири, в
Центральной России. В Ульяновске больше, чем в среднем по России, люди страдают
заболеваниями верхних дыхательных путей. Заболеваемость раком легких с
1970 г. выросла в 20 раз, в городе зарегистрирован один из самых высоких
уровней детской смертности в России.
В г. Дзержинске на ограниченной территории сосредоточено большое
количество химических предприятий. За последние 8 лет здесь произошло 60
выбросов сильнодействующих ядовитых веществ в атмосферу, приводивших к
чрезвычайным ситуациям, в ряде случаев повлекших за собой гибель людей. В
Поволжье до 300 тыс. т сажи, золы, копоти, оксидов углерода
обрушиваются на жителей городов ежегодно. Москва занимает 15-е место среди
городов России по суммарному уровню загрязнения атмосферного воздуха.