W powietrzu unosi się ponad 30 rzeczy. Problem zanieczyszczenia świeżego powietrza

WYKŁAD nr 3. Powietrze atmosferyczne.

Temat: Powietrze atmosferyczne, jego skład chemiczny i fizjologiczny

znaczenie składników.

Zanieczyszczenie atmosfery; ich wpływ na zdrowie publiczne.

Zarys wykładu:

Skład chemiczny powietrza atmosferycznego.

Rola biologiczna i znaczenie fizjologiczne jego składników: azotu, tlenu, dwutlenku węgla, ozonu, gazów obojętnych.

Pojęcie zanieczyszczenia atmosfery i jego źródła.

Wpływ zanieczyszczeń atmosferycznych na zdrowie (wpływ bezpośredni).

Wpływ zanieczyszczeń atmosferycznych na warunki życia ludności (pośredni wpływ na zdrowie).

Zagadnienia ochrony powietrza atmosferycznego przed zanieczyszczeniami.

Powłoka gazowa Ziemi nazywana jest atmosferą. Całkowita masa atmosfery ziemskiej wynosi 5,13  10 15 ton.

Powietrze tworzące atmosferę jest mieszaniną różnych gazów. Skład suchego powietrza na poziomie morza będzie następujący:

Tabela nr 1

Skład suchego powietrza w temperaturze 0 0 C i

ciśnienie 760 mm Hg. Sztuka.

Skład atmosfery ziemskiej pozostaje stały nad lądem, nad morzem, w miastach i na obszarach wiejskich. Nie zmienia się również wraz ze wzrostem. Należy pamiętać, że mówimy o procentowym udziale składników powietrza na różnych wysokościach. Tego samego nie można jednak powiedzieć o stężeniu wagowym gazów. W miarę wznoszenia się w górę gęstość powietrza maleje, a liczba cząsteczek zawartych w jednostce przestrzeni również maleje. W rezultacie zmniejsza się stężenie wagowe gazu i jego ciśnienie cząstkowe.

Zastanówmy się nad charakterystyką poszczególnych składników powietrza.

Głównym składnikiem atmosfery jest azot. Azot jest gazem obojętnym. Nie wspomaga oddychania ani spalania. Życie w atmosferze azotu jest niemożliwe.

Azot odgrywa ważną rolę biologiczną. Azot znajdujący się w powietrzu jest wchłaniany przez niektóre rodzaje bakterii i glonów, które tworzą z niego związki organiczne.

Pod wpływem elektryczności atmosferycznej powstaje niewielka ilość jonów azotu, które są wymywane z atmosfery przez opady atmosferyczne i wzbogacają glebę w sole kwasu azotawego i azotowego. Sole kwasu azotawego pod wpływem bakterii glebowych przekształcają się w azotyny. Azotyny i sole amoniakalne są wchłaniane przez rośliny i służą do syntezy białek.

W ten sposób następuje przemiana obojętnego azotu atmosferycznego w materię żywą świata organicznego.

Ze względu na brak nawozów azotowych pochodzenia naturalnego ludzkość nauczyła się pozyskiwać je sztucznie. Powstał i rozwija się przemysł nawozów azotowych, który przetwarza azot atmosferyczny na amoniak i nawozy azotowe.

Biologiczne znaczenie azotu nie ogranicza się do jego udziału w obiegu substancji azotowych. Odgrywa ważną rolę jako rozcieńczalnik tlenu atmosferycznego, ponieważ w czystym tlenie nie jest możliwe życie.

Wzrost zawartości azotu w powietrzu powoduje niedotlenienie i uduszenie na skutek spadku ciśnienia parcjalnego tlenu.

Wraz ze wzrostem ciśnienia cząstkowego azot wykazuje właściwości narkotyczne. Jednak w warunkach otwartej atmosfery narkotyczne działanie azotu nie objawia się, ponieważ wahania jego stężenia są nieznaczne.

Najważniejszym składnikiem atmosfery jest gaz tlen (O 2 ) .

Tlen w naszym Układzie Słonecznym występuje w stanie wolnym tylko na Ziemi.

Poczyniono wiele założeń dotyczących ewolucji (rozwoju) tlenu naziemnego. Najbardziej akceptowanym wyjaśnieniem jest to, że zdecydowana większość tlenu we współczesnej atmosferze została wyprodukowana w wyniku fotosyntezy w biosferze; i tylko początkowa, niewielka ilość tlenu powstała w wyniku fotosyntezy wody.

Biologiczna rola tlenu jest niezwykle wielka. Bez tlenu życie jest niemożliwe. Atmosfera ziemska zawiera 1,18  10 15 ton tlenu.

W przyrodzie nieustannie zachodzą procesy zużycia tlenu: oddychanie ludzi i zwierząt, procesy spalania, utleniania. Jednocześnie w sposób ciągły zachodzą procesy przywracania zawartości tlenu w powietrzu (fotosynteza). Rośliny pochłaniają dwutlenek węgla, rozkładają go, metabolizują węgiel i uwalniają tlen do atmosfery. Rośliny emitują do atmosfery 0,5  10 5 milionów ton tlenu. To wystarczy, aby pokryć naturalną utratę tlenu. Dlatego jego zawartość w powietrzu jest stała i wynosi 20,95%.

Ciągły przepływ mas powietrza miesza troposferę, dlatego nie ma różnicy w zawartości tlenu w miastach i na obszarach wiejskich. Stężenie tlenu waha się w granicach kilku dziesiątych procenta. To nie ma znaczenia. Jednak w głębokich dziurach, studniach i jaskiniach zawartość tlenu może spaść, dlatego zejście do nich jest niebezpieczne.

Kiedy ciśnienie parcjalne tlenu u ludzi i zwierząt spada, obserwuje się zjawisko głodu tlenowego. Wraz ze wznoszeniem się nad poziom morza zachodzą znaczące zmiany w ciśnieniu parcjalnym tlenu. Zjawiska niedoboru tlenu można zaobserwować podczas wspinaczki górskiej (wspinaczka górska, turystyka) oraz podczas podróży lotniczych. Wspinaczka na wysokość 3000 m może spowodować chorobę wysokościową lub górską.

Mieszkając przez długi czas w wysokich górach, ludzie przyzwyczajają się do braku tlenu i następuje aklimatyzacja.

Wysokie ciśnienie parcjalne tlenu jest niekorzystne dla człowieka. Przy ciśnieniu cząstkowym większym niż 600 mm zmniejsza się pojemność życiowa płuc. Wdychanie czystego tlenu (ciśnienie parcjalne 760 mm) powoduje obrzęk płuc, zapalenie płuc i drgawki.

W warunkach naturalnych w powietrzu nie występuje zwiększona zawartość tlenu.

Ozon jest integralną częścią atmosfery. Jego masa wynosi 3,5 miliarda ton. Zawartość ozonu w atmosferze zmienia się w zależności od pory roku: jest wysoka wiosną i niska jesienią. Zawartość ozonu zależy od szerokości geograficznej obszaru: im bliżej równika, tym jest on niższy. Stężenie ozonu zmienia się w ciągu doby: osiąga maksimum w południe.

Stężenie ozonu rozkłada się nierównomiernie w zależności od wysokości. Największą jego zawartość obserwuje się na wysokości 20-30 km.

Ozon wytwarza się w stratosferze w sposób ciągły. Pod wpływem promieniowania ultrafioletowego ze słońca cząsteczki tlenu dysocjują (rozpadają się), tworząc tlen atomowy. Atomy tlenu rekombinują (łączą się) z cząsteczkami tlenu i tworzą ozon (O3). Na wysokościach powyżej i poniżej 20-30 km procesy fotosyntezy (powstania) ozonu ulegają spowolnieniu.

Obecność warstwy ozonowej w atmosferze ma ogromne znaczenie dla istnienia życia na Ziemi.

Ozon blokuje krótkofalową część widma promieniowania słonecznego i nie przepuszcza fal krótszych niż 290 nm (nanometrów). Bez ozonu życie na Ziemi byłoby niemożliwe ze względu na niszczycielski wpływ krótkotrwałego promieniowania ultrafioletowego na wszystkie żywe istoty.

Ozon pochłania również promieniowanie podczerwone o długości fali 9,5 mikrona (mikrona). Dzięki temu ozon zatrzymuje około 20 procent promieniowania cieplnego Ziemi, ograniczając jej straty ciepła. Bez ozonu temperatura bezwzględna Ziemi byłaby o 7° niższa.

Ozon przedostaje się do dolnej warstwy atmosfery – troposfery – ze stratosfery w wyniku mieszania się mas powietrza. Przy słabym mieszaniu stężenie ozonu na powierzchni ziemi spada. Podczas burzy obserwuje się wzrost zawartości ozonu w powietrzu w wyniku wyładowań energii elektrycznej atmosferycznej i wzrostu turbulencji (mieszania) atmosfery.

Jednocześnie znaczny wzrost stężenia ozonu w powietrzu jest efektem fotochemicznego utleniania substancji organicznych dostających się do atmosfery wraz ze spalinami samochodowymi i emisjami przemysłowymi. Ozon jest substancją toksyczną. Ozon działa drażniąco na błony śluzowe oczu, nosa i gardła w stężeniu 0,2-1 mg/m3.

Dwutlenek węgla (CO 2 ) występuje w atmosferze w stężeniu 0,03%. Jego łączna ilość wynosi 2330 miliardów ton. Stwierdzono, że duże ilości dwutlenku węgla rozpuszczone są w wodach mórz i oceanów. W formie związanej wchodzi w skład dolomitów i wapieni.

Atmosfera jest stale uzupełniana dwutlenkiem węgla w wyniku procesów życiowych organizmów żywych, procesów spalania, rozkładu i fermentacji. Człowiek emituje dziennie 580 litrów dwutlenku węgla. Podczas rozkładu wapienia uwalniają się duże ilości dwutlenku węgla.

Pomimo obecności licznych źródeł powstawania, w powietrzu nie dochodzi do znaczącej akumulacji dwutlenku węgla. Dwutlenek węgla jest stale asymilowany (pochłaniany) przez rośliny w procesie fotosyntezy.

Oprócz roślin morza i oceany regulują zawartość dwutlenku węgla w atmosferze. Gdy ciśnienie cząstkowe dwutlenku węgla w powietrzu wzrasta, rozpuszcza się on w wodzie, a gdy spada, jest uwalniany do atmosfery.

W atmosferze powierzchniowej występują niewielkie wahania stężenia dwutlenku węgla: nad oceanem jest ono niższe niż nad lądem; wyżej w lesie niż na polu; wyższe w miastach niż poza miastem.

Dwutlenek węgla odgrywa dużą rolę w życiu zwierząt i ludzi. Pobudza ośrodek oddechowy.

W powietrzu atmosferycznym występuje pewna ilość gazy obojętne: argon, neon, hel, krypton i ksenon. Gazy te należą do grupy zerowej układu okresowego, nie reagują z innymi pierwiastkami i są obojętne pod względem chemicznym.

Gazy obojętne są odurzające. Ich narkotyczne właściwości ujawniają się przy wysokim ciśnieniu barometrycznym. W otwartej atmosferze narkotyczne właściwości gazów obojętnych nie mogą się ujawnić.

Oprócz składników atmosfery zawiera ona różnorodne zanieczyszczenia pochodzenia naturalnego oraz zanieczyszczenia wprowadzone na skutek działalności człowieka.

Zanieczyszczenia występujące w powietrzu innym niż jego naturalny skład chemiczny nazywa się zanieczyszczenie atmosferyczne.

Zanieczyszczenia atmosfery dzielimy na naturalne i sztuczne.

Zanieczyszczenia naturalne obejmują zanieczyszczenia dostające się do powietrza w wyniku spontanicznych procesów naturalnych (pyły roślinne i glebowe, erupcje wulkanów, pył kosmiczny).

Sztuczne zanieczyszczenia atmosfery powstają w wyniku działalności produkcyjnej człowieka.

Sztuczne źródła zanieczyszczeń atmosfery dzielą się na 4 grupy:

transport;

przemysł;

energetyka cieplna;

palenie śmieci.

Przyjrzyjmy się ich krótkiej charakterystyce.

Obecną sytuację charakteryzuje to, że wielkość emisji pochodzących z transportu drogowego przewyższa wielkość emisji z przedsiębiorstw przemysłowych.

Jeden samochód emituje do powietrza ponad 200 związków chemicznych. Każdy samochód zużywa średnio 2 tony paliwa i 30 ton powietrza rocznie, emituje 700 kg tlenku węgla (CO), 230 kg niespalonych węglowodorów, 40 kg tlenków azotu (NO 2) i 2-5 kg ​​​ciał stałych do atmosfery.

Współczesne miasto jest nasycone innymi środkami transportu: koleją, wodą i powietrzem. Całkowita ilość emisji do środowiska ze wszystkich rodzajów transportu stale rośnie.

Przedsiębiorstwa przemysłowe zajmują drugie miejsce po transporcie pod względem stopnia zniszczenia środowiska.

Najbardziej intensywnymi substancjami zanieczyszczającymi powietrze atmosferyczne są przedsiębiorstwa hutnictwa żelaza i metali nieżelaznych, przemysłu petrochemicznego i koksochemicznego oraz przedsiębiorstwa produkujące materiały budowlane. Emitują do atmosfery dziesiątki ton sadzy, pyłów, metali i ich związków (miedzi, cynku, ołowiu, niklu, cyny itp.).

Metale dostając się do atmosfery zanieczyszczają glebę, gromadzą się w niej i przedostają do wód zbiorników.

Na obszarach, na których zlokalizowane są przedsiębiorstwa przemysłowe, ludność jest narażona na niekorzystne skutki zanieczyszczeń atmosferycznych.

Oprócz cząstek stałych przemysł emituje do powietrza różne gazy: bezwodnik siarkowy, tlenek węgla, tlenki azotu, siarkowodór, węglowodory i gazy radioaktywne.

Substancje zanieczyszczające mogą długo utrzymywać się w środowisku i wywierać szkodliwy wpływ na organizm ludzki.

Przykładowo węglowodory pozostają w środowisku nawet do 16 lat i biorą czynny udział w procesach fotochemicznych zachodzących w powietrzu atmosferycznym, tworząc toksyczne mgły.

Podczas spalania paliw stałych i ciekłych w elektrowniach cieplnych obserwuje się ogromne zanieczyszczenie powietrza. Są głównymi źródłami zanieczyszczeń atmosfery tlenkami siarki i azotu, tlenkiem węgla, sadzą i pyłami. Źródła te charakteryzują się masowym zanieczyszczeniem powietrza.

Obecnie znanych jest wiele faktów na temat niekorzystnego wpływu zanieczyszczeń atmosferycznych na zdrowie człowieka.

Zanieczyszczenia atmosferyczne mają zarówno ostry, jak i przewlekły wpływ na organizm człowieka.

Przykładami ostrego wpływu zanieczyszczeń atmosferycznych na zdrowie publiczne są toksyczne mgły. W wyniku niesprzyjających warunków meteorologicznych wzrastały stężenia substancji toksycznych w powietrzu.

Pierwszą toksyczną mgłę odnotowano w Belgii w 1930 r. Kilkaset osób zostało rannych, a 60 osób zginęło. Później podobne przypadki się powtarzały: w 1948 roku w amerykańskim mieście Donora. Dotknęło to 6000 osób. W 1952 r. w wyniku Wielkiej Londyńskiej Mgły zginęło 4000 osób. W 1962 roku z tego samego powodu zginęło 750 londyńczyków. W 1970 r. nad stolicą Japonii (Tokio) smogiem nękało 10 tys. osób, a w 1971 r. – 28 tys.

Oprócz wymienionych katastrof, analiza materiałów badawczych autorów krajowych i zagranicznych zwraca uwagę na wzrost zachorowalności ogólnej ludności na skutek zanieczyszczenia powietrza.

Przeprowadzone badania w tym zakresie pozwalają stwierdzić, że w wyniku narażenia na zanieczyszczenia atmosferyczne w ośrodkach przemysłowych następuje wzrost:

ogólny współczynnik umieralności z powodu chorób układu krążenia i układu oddechowego;

ostra niespecyficzna choroba górnych dróg oddechowych;

przewlekłe zapalenie oskrzeli;

astma oskrzelowa;

rozedma;

rak płuc;

zmniejszona oczekiwana długość życia i aktywność twórcza.

Ponadto obecnie analizy matematyczne wykazały istotną statystycznie korelację pomiędzy poziomem zapadalności populacji na choroby krwi, narządów trawiennych, choroby skóry a poziomem zanieczyszczeń powietrza.

Narządy oddechowe, układ trawienny i skóra są „bramami wejściowymi” substancji toksycznych i służą jako cele ich bezpośredniego i pośredniego działania.

Wpływ zanieczyszczeń powietrza na warunki życia uznawany jest za pośredni (pośredni) wpływ zanieczyszczeń powietrza na zdrowie publiczne.

Obejmuje:

redukcja oświetlenia ogólnego;

redukcja promieniowania ultrafioletowego ze słońca;

zmiany warunków klimatycznych;

pogorszenie warunków życia;

negatywny wpływ na tereny zielone;

negatywny wpływ na zwierzęta.

Zanieczyszczenia powietrza powodują ogromne szkody w budynkach, konstrukcjach i materiałach budowlanych.

Całkowity koszt ekonomiczny, jaki ponoszą Stany Zjednoczone z powodu zanieczyszczeń powietrza, włączając ich wpływ na zdrowie ludzkie, materiały budowlane, metale, tkaniny, skórę, papier, farbę, gumę i inne materiały, wynosi 15–20 miliardów dolarów rocznie.

Wszystko to wskazuje, że ochrona powietrza atmosferycznego przed zanieczyszczeniami jest problemem niezwykle istotnym i przedmiotem szczególnej uwagi specjalistów we wszystkich krajach świata.

Wszelkie działania mające na celu ochronę powietrza atmosferycznego muszą być realizowane kompleksowo w kilku obszarach:

Środki legislacyjne. Są to przepisy przyjęte przez rząd kraju, mające na celu ochronę środowiska powietrznego;

Racjonalne rozmieszczenie terenów przemysłowych i mieszkalnych;

Środki technologiczne mające na celu ograniczenie emisji do atmosfery;

Środki sanitarne;

Opracowanie standardów higienicznych powietrza atmosferycznego;

Monitoring czystości powietrza atmosferycznego;

Kontrola pracy przedsiębiorstw przemysłowych;

Poprawa obszarów zaludnionych, kształtowanie krajobrazu, podlewanie, tworzenie luk ochronnych między przedsiębiorstwami przemysłowymi a kompleksami mieszkalnymi.

Oprócz wymienionych działań wewnętrznego planu państwa, obecnie opracowywane i szeroko wdrażane są międzypaństwowe programy ochrony powietrza atmosferycznego.

Problem ochrony powietrza jest rozwiązywany w szeregu organizacji międzynarodowych – WHO, ONZ, UNESCO i innych.

Dolne warstwy atmosfery składają się z mieszaniny gazów zwanej powietrzem , w którym zawieszone są cząstki cieczy i ciała stałe. Całkowita masa tego ostatniego jest niewielka w porównaniu z całą masą atmosfery.

Powietrze atmosferyczne jest mieszaniną gazów, z których główne to azot N2, tlen O2, argon Ar, dwutlenek węgla CO2 i para wodna. Powietrze pozbawione pary wodnej nazywane jest powietrzem suchym. Na powierzchni ziemi suche powietrze składa się w 99% z azotu (78% objętościowo lub 76% masowo) i tlenu (21% objętościowo lub 23% masowo). Pozostały 1% to prawie w całości argon. Dla dwutlenku węgla CO2 pozostaje tylko 0,08%. Liczne inne gazy wchodzą w skład powietrza w tysięcznych, milionowych, a nawet mniejszych ułamkach procenta. Są to krypton, ksenon, neon, hel, wodór, ozon, jod, radon, metan, amoniak, nadtlenek wodoru, podtlenek azotu itp. Skład suchego powietrza atmosferycznego w pobliżu powierzchni Ziemi podano w tabeli. 1.

Tabela 1

Skład suchego powietrza atmosferycznego w pobliżu powierzchni Ziemi

Skład procentowy suchego powietrza w pobliżu powierzchni ziemi jest bardzo stały i wszędzie prawie taki sam. Znacząco może zmienić się jedynie zawartość dwutlenku węgla. W wyniku procesów oddychania i spalania jego zawartość objętościowa w powietrzu zamkniętych, słabo wentylowanych pomieszczeń, a także ośrodków przemysłowych może kilkakrotnie wzrosnąć - do 0,1-0,2%. Procent azotu i tlenu zmienia się dość nieznacznie.

Prawdziwa atmosfera zawiera trzy ważne, zmienne składniki – parę wodną, ​​ozon i dwutlenek węgla. Zawartość pary wodnej w powietrzu waha się w znaczących granicach, w przeciwieństwie do innych składników powietrza: na powierzchni ziemi waha się od setnych części procenta do kilku procent (od 0,2% na szerokościach polarnych do 2,5% na równiku, a na w niektórych przypadkach waha się od prawie zera do 4%). Wyjaśnia to fakt, że w warunkach panujących w atmosferze para wodna może przekształcić się w stan ciekły i stały i odwrotnie, może ponownie przedostać się do atmosfery w wyniku parowania z powierzchni ziemi.

Para wodna przedostaje się do atmosfery w sposób ciągły poprzez parowanie z powierzchni wody, z wilgotnej gleby i przez transpirację z roślin, i pojawia się w różnych ilościach w różnych miejscach i czasie. Rozprzestrzenia się w górę od powierzchni ziemi i jest przenoszony przez prądy powietrza z jednego miejsca na ziemi do drugiego.

W atmosferze może wystąpić stan nasycenia. W tym stanie w powietrzu zawarta jest para wodna w ilości maksymalnej możliwej w danej temperaturze. Nazywa się para wodna nasycanie(Lub nasycony), i zawarte w nim powietrze nasycony.

Stan nasycenia osiąga się zwykle, gdy temperatura powietrza spada. Po osiągnięciu tego stanu, wraz z dalszym spadkiem temperatury, część pary wodnej staje się nadmiarem i kondensuje, przechodzi w stan ciekły lub stały. W powietrzu pojawiają się kropelki wody i kryształki lodu chmur i mgły. Chmury mogą ponownie wyparować; w innych przypadkach kropelki i kryształy chmur, stając się większe, mogą spaść na powierzchnię ziemi w postaci opadów. W rezultacie zawartość pary wodnej w każdej części atmosfery stale się zmienia.

Najważniejsze procesy pogodowe i cechy klimatu związane są z parą wodną występującą w powietrzu i jej przejściami ze stanu gazowego do ciekłego i stałego. Obecność pary wodnej w atmosferze znacząco wpływa na warunki termiczne atmosfery i powierzchni ziemi. Para wodna silnie pochłania długofalowe promieniowanie podczerwone emitowane przez powierzchnię ziemi. Z kolei sama emituje promieniowanie podczerwone, którego większość trafia do powierzchni ziemi. Ogranicza to nocne ochłodzenie powierzchni ziemi, a co za tym idzie, także dolnych warstw powietrza.

Na odparowanie wody z powierzchni ziemi zużywane są duże ilości ciepła, a gdy para wodna skrapla się w atmosferze, ciepło to jest przekazywane do powietrza. Chmury powstałe w wyniku kondensacji odbijają i pochłaniają promieniowanie słoneczne w drodze na powierzchnię ziemi. Opady atmosferyczne z chmur są istotnym elementem pogody i klimatu. Wreszcie obecność pary wodnej w atmosferze jest ważna dla procesów fizjologicznych.

Para wodna, jak każdy gaz, ma elastyczność (ciśnienie). Ciśnienie pary wodnej mi jest proporcjonalna do jego gęstości (zawartość na jednostkę objętości) i temperatury bezwzględnej. Wyraża się go w tych samych jednostkach co ciśnienie powietrza, tj. albo w milimetry rtęci, albo w milibary

Nazywa się ciśnieniem pary wodnej w stanie nasycenia elastyczność nasycenia. Ten maksymalne ciśnienie pary wodnej możliwe w danej temperaturze. Na przykład w temperaturze 0° elastyczność nasycenia wynosi 6,1 mb . Przy wzroście temperatury o każde 10° elastyczność nasycenia w przybliżeniu się podwaja.

Jeśli powietrze zawiera mniej pary wodnej niż potrzeba do nasycenia go w danej temperaturze, można określić, jak blisko jest ono do stanu nasycenia. Aby to zrobić, wykonaj obliczenia wilgotność względna. Jest to nazwa nadana stosunkowi rzeczywistej elastyczności mi pary wodnej w powietrzu do elastyczności nasycenia mi w tej samej temperaturze, wyrażonej procentowo, tj.

Na przykład w temperaturze 20°C ciśnienie nasycenia wynosi 23,4 mb. Jeżeli rzeczywiste ciśnienie pary w powietrzu wynosi 11,7 mb, wówczas wilgotność względna wynosi

Elastyczność pary wodnej na powierzchni ziemi waha się od setnych milibara (przy bardzo niskich temperaturach zimą na Antarktydzie i Jakucji) do ponad 35 milibarów (na równiku). Im cieplejsze powietrze, tym więcej pary wodnej może zawierać bez nasycenia, a zatem tym większe jest w nim ciśnienie pary wodnej.

Wilgotność względna powietrza może przyjmować wszystkie wartości - od zera dla całkowicie suchego powietrza ( mi= 0) do 100% dla warunku nasycenia (e = E).

Powietrze to mieszanina gazów otaczająca Ziemię i tworząca jej atmosferę. Powietrze jest niewidoczne, pozbawione smaku i zazwyczaj bezwonne. Powietrze ma ciężar, można je rozprężyć lub sprężyć, a w ekstremalnie niskich temperaturach można je zamienić w ciecz lub nawet ciało stałe. Powietrze w ruchu nazywamy wiatrem. Ma wystarczającą moc, aby obracać ostrza młyna i przemieszczać statki po morzu.

Skład powietrza jest dość złożony, chociaż jego głównymi składnikami są azot – około 78% i tlen – około 21%. Powietrze zawiera także argon, dwutlenek węgla, parę wodną, ​​neon, hel, metan, krypton i ozon.

Tlen w powietrzu jest niezbędny dla wszystkich ziemskich zwierząt i roślin. Poprzez oddychanie zwierzęta i rośliny pozyskują tlen i wykorzystują go do pozyskiwania energii z pożywienia oraz uwalniają dwutlenek węgla. Dwutlenek węgla jest wykorzystywany przez rośliny do fotosyntezy, podczas której rośliny uzyskują energię i uwalniają tlen.

Dwutlenek węgla stanowi zaledwie 0,03% objętości powietrza. Powstaje nie tylko podczas spalania, ale także podczas spalania i rozkładu substancji organicznych.

Powietrze zawiera również wodę w postaci gazowej. Procent wody w powietrzu nazywa się wilgotnością. Wilgotność może się różnić w zależności od wysokości i temperatury.

Powietrze zazwyczaj zawiera również wiele drobnych cząstek stałych, takich jak pył wulkaniczny, pyłki, zarodniki pleśni i glonów, bakterie, sadza i kurz. Na przykład cząsteczki kurzu można zobaczyć w nasłonecznionym pomieszczeniu. Rozproszenie światła słonecznego skutkuje kolorem Słońca podczas wschodu i zachodu słońca.

Powietrze ma gęstość i ciśnienie. Na poziomie morza gęstość atmosfery wynosi około 1,3 kg/m3. Ciśnienie atmosferyczne na poziomie morza wynosi 101,3 kPa. Ciśnienie to to „jedna atmosfera” – jednostka ciśnienia mierzona np. w oponach samochodowych. Wraz ze wzrostem wysokości ciśnienie maleje. Na wysokości 6 km ciśnienie powietrza jest już 2 razy mniejsze (około 50 kPa). Ciśnienie powietrza mierzy się za pomocą specjalnego urządzenia - barometru.

Sprężone powietrze jest od dawna wykorzystywane w różnych dziedzinach, na przykład do obsługi młotów pneumatycznych, podnośników, wciągarek, maszyn formierskich, urządzeń nitujących i instrumentów medycznych. Sprężone powietrze wykorzystywane jest także w piaskarkach do czyszczenia części, a także do wiercenia szkła, metalu i betonu. Już pod koniec lat pięćdziesiątych wyprodukowano pierwszy poduszkowiec, który porusza się po warstwie wytworzonego sprężonego powietrza.

Wywóz, przetwarzanie i unieszkodliwianie odpadów z klas zagrożenia 1 do 5

Współpracujemy ze wszystkimi regionami Rosji. Ważna licencja. Komplet dokumentów końcowych. Indywidualne podejście do klienta i elastyczna polityka cenowa.

Za pomocą tego formularza możesz złożyć zapytanie o usługi, zapytać o ofertę handlową lub uzyskać bezpłatną konsultację od naszych specjalistów.

Atmosfera to środowisko powietrzne otaczające kulę ziemską i stanowiące jedną z najważniejszych przyczyn pojawienia się życia na Ziemi. To właśnie powietrze atmosferyczne, jego unikalny skład, dało istotom żywym możliwość utlenienia substancji organicznych tlenem i uzyskania energii do życia. Bez niej niemożliwa będzie egzystencja człowieka, wszystkich przedstawicieli królestwa zwierząt, większości roślin, grzybów i bakterii.

Znaczenie dla ludzi

Środowisko powietrzne to nie tylko źródło tlenu. Umożliwia widzenie, odbieranie sygnałów przestrzennych i korzystanie ze zmysłów. Słuch, wzrok, węch – wszystko zależy od stanu powietrza.

Drugim ważnym punktem jest ochrona przed promieniowaniem słonecznym. Atmosfera otacza planetę powłoką, która blokuje część widma promieni słonecznych. W rezultacie do Ziemi dociera około 30% promieniowania słonecznego.

Środowisko powietrzne jest powłoką, w której tworzą się opady atmosferyczne i wzrasta parowanie. To ona odpowiada za połowę cyklu wymiany wilgoci. Opady powstające w atmosferze wpływają na funkcjonowanie Oceanu Światowego, przyczyniają się do gromadzenia się wilgoci na kontynentach i determinują niszczenie odsłoniętych skał. Bierze udział w tworzeniu klimatu. Cyrkulacja mas powietrza jest najważniejszym czynnikiem w tworzeniu określonych stref klimatycznych i stref naturalnych. Wiatry powstające nad Ziemią determinują temperaturę, wilgotność, poziom opadów, ciśnienie i stabilność pogody w regionie.

Obecnie z powietrza pobierane są substancje chemiczne: tlen, hel, argon, azot. Technologia jest jeszcze w fazie testów, ale w przyszłości można uznać ją za obiecujący kierunek dla przemysłu chemicznego.

Powyższe są rzeczami oczywistymi. Ale środowisko powietrzne jest również ważne dla przemysłu i działalności gospodarczej człowieka:

• Jest najważniejszym czynnikiem chemicznym w reakcjach spalania i utleniania.
• Przenosi ciepło.

Zatem powietrze atmosferyczne jest wyjątkowym środowiskiem powietrznym, które pozwala na istnienie istot żywych i rozwój przemysłu. Istnieje ścisła interakcja pomiędzy organizmem człowieka a środowiskiem powietrznym. Jeśli go naruszysz, poważne konsekwencje nie pozwolą ci czekać.

Właściwości higieniczne powietrza

Zanieczyszczenie to proces wprowadzania do powietrza atmosferycznego zanieczyszczeń, które w normalnych warunkach nie powinny istnieć. Zanieczyszczenia mogą być naturalne lub sztuczne. Zanieczyszczenia pochodzące ze źródeł naturalnych są neutralizowane w planetarnym cyklu materii. W przypadku sztucznych zanieczyszczeń sytuacja jest bardziej skomplikowana.

Zanieczyszczenia naturalne obejmują:

• Kosmiczny pył.
• Zanieczyszczenia powstałe podczas erupcji wulkanów, wietrzenia i pożarów.

Sztuczne zanieczyszczenia mają charakter antropogeniczny. Istnieją zanieczyszczenia globalne i lokalne. Globalne to wszystkie emisje, które mogą mieć wpływ na skład lub strukturę atmosfery. Lokalny to zmiana wskaźników w określonym obszarze lub pomieszczeniu wykorzystywanym do zamieszkania, pracy lub wydarzeń publicznych.

Higiena powietrza otoczenia to ważny dział higieny, który zajmuje się oceną i kontrolą parametrów powietrza w pomieszczeniach zamkniętych. Sekcja ta pojawiła się w związku z koniecznością ochrony sanitarnej. Higieniczne znaczenie powietrza atmosferycznego jest trudne do przecenienia – wraz z oddychaniem do organizmu człowieka dostają się wszelkie zanieczyszczenia i cząstki zawarte w powietrzu.

Ocena higieniczna obejmuje następujące wskaźniki:

1. Właściwości fizyczne powietrza atmosferycznego. Obejmuje to temperaturę (najczęstszym naruszeniem SanPin w miejscach pracy jest nadmierne nagrzewanie się powietrza), ciśnienie, prędkość wiatru (na terenach otwartych), radioaktywność, wilgotność i inne wskaźniki.
2. Obecność zanieczyszczeń i odchylenia od standardowego składu chemicznego. Powietrze atmosferyczne charakteryzuje się przydatnością do oddychania.
3. Obecność zanieczyszczeń stałych - pyłu, innych mikrocząstek.
4. Obecność skażenia bakteryjnego – mikroorganizmy chorobotwórcze i warunkowo chorobotwórcze.

Aby sporządzić charakterystykę higieniczną, odczyty uzyskane w czterech punktach porównuje się z ustalonymi standardami.

Ochrona środowiska

W ostatnim czasie stan powietrza atmosferycznego budzi niepokój ekologów. Wraz z rozwojem przemysłu rosną także zagrożenia dla środowiska. Fabryki i strefy przemysłowe nie tylko niszczą warstwę ozonową, podgrzewając atmosferę i nasycając ją zanieczyszczeniami węglowymi, ale także obniżają higienę. Dlatego w krajach rozwiniętych zwyczajowo podejmuje się kompleksowe działania mające na celu ochronę środowiska powietrznego.

Główne kierunki ochrony:

• Regulacja legislacyjna.
• Opracowanie zaleceń dotyczących lokalizacji stref przemysłowych z uwzględnieniem czynników klimatycznych i geograficznych.
• Prowadzenie działań mających na celu redukcję emisji.
• Kontrola sanitarno-higieniczna w przedsiębiorstwach.
• Regularne monitorowanie składu.

Do działań ochronnych zalicza się także sadzenie terenów zielonych, tworzenie sztucznych zbiorników wodnych oraz tworzenie stref barierowych pomiędzy terenami przemysłowymi i mieszkalnymi. Zalecenia dotyczące stosowania środków ochronnych zostały opracowane przez takie organizacje jak WHO i UNESCO. Rekomendacje państwowe i regionalne opracowywane są w oparciu o rekomendacje międzynarodowe.

Obecnie coraz większą uwagę poświęca się zagadnieniu higieny powietrza. Niestety, w chwili obecnej podjęte środki nie są wystarczające, aby całkowicie zminimalizować szkody antropogeniczne. Można jednak mieć nadzieję, że w przyszłości wraz z rozwojem bardziej przyjaznych środowisku gałęzi przemysłu uda się zmniejszyć obciążenie atmosfery.

Powietrze- mieszanina gazów, głównie azotu i tlenu, tworząca atmosferę kuli ziemskiej. Całkowita masa powietrza wynosi 5,13 × 10 15 T i wywiera na powierzchnię Ziemi ciśnienie równe średnio 1,0333 na poziomie morza kg o 1 cm3. Msza 1 l suche powietrze wolne od pary wodnej i dwutlenku węgla w normalnych warunkach wynosi 1,2928 G, ciepło właściwe - 0,24, współczynnik przewodzenia ciepła w 0° - 0,000058, lepkość - 0,000171, współczynnik załamania światła - 1,00029, rozpuszczalność w wodzie 29,18 ml o 1 l woda. Skład powietrza atmosferycznego - patrz tabela . Powietrze atmosferyczne zawiera także parę wodną i zanieczyszczenia (cząstki stałe, amoniak, siarkowodór itp.) w różnych ilościach.

Skład powietrza atmosferycznego

Dla ludzi istotnym składnikiem B jest tlen, którego całkowita masa wynosi 3,5 × 10 15 T. W procesie przywracania prawidłowego poziomu tlenu główną rolę odgrywa fotosynteza prowadzona przez rośliny zielone, dla których materiałami wyjściowymi są dwutlenek węgla i woda. Przejście tlenu z powietrza atmosferycznego do krwi i z krwi do tkanki zależy od różnicy jego ciśnienia cząstkowego, dlatego ciśnienie cząstkowe tlenu jest istotne biologicznie, a nie jego procent w V. Na poziomie morza ciśnienie cząstkowe tlenu wynosi 160 mm. Kiedy spadnie do 140 mm osoba wykazuje pierwsze oznaki niedotlenienie. Zmniejszenie ciśnienia cząstkowego do 50-60 mm zagrażające życiu (zob Choroba wysokościowa, choroba górska).

Bibliografia: Atmosfera Ziemi i Planet, wyd. D.P. Kuipera. uliczka z języka angielskiego, M., 1951; Gubernsky Yu.D. i Korenevskaya E.I. Higieniczne zasady kształtowania mikroklimatu w budynkach mieszkalnych i użyteczności publicznej, M., 1978; Minkh AA Jonizacja powietrza i jej znaczenie higieniczne, M., 1963; Przewodnik po higienie powietrza atmosferycznego, wyd. K.A. Bushtueva, M., 1976; Poradnik Higieny Miejskiej, wyd. F.G. Krotkova, t. 1, s. 1. 137, M., 1961.