Склад повітря у відсотках за обсягом: діаграма та цікаві факти. Газовий склад атмосферного повітря

Всім нам добре відомо, що без повітря на землі не проживе жодна жива істота. Повітря бути для всіх нас життєво необхідним. Всі від дітей до дорослих знають, що без повітря неможливо вижити, але далеко не всі знають, що ж собою являє повітря, і з чого воно складається. Отже, повітря це суміш газів, яку не можна не побачити і не доторкнутися, але ми всі чудово знаємо, що воно знаходиться навколо нас, хоча ми його практично не помічаємо. Щоб провести дослідження різного характеру, включаючи , можна в нашій лабораторії.

Повітря ми зможемо відчувати лише коли відчуваємо сильний вітерабо ми знаходимося біля вентилятора. З чого ж складається повітря, а складається він з азоту та кисню, і лише мала частина аргону, води, водню та вуглекислого газу. Якщо розглянути склад повітря у відсотках, то азот становить 78.08%, кисень 20.94%, аргон 0.93%, вуглекислий газ 0.04%, неон 1.82*10-3%, гелій 4.6*10-4%, метан 1.7*10- криптон 1.14*10-4 відсотків, водень 5*10-5 відсотків, ксенон 8.7*10-6 відсотків, закис азоту 5*10-5 відсотків.

Вміст кисню в повітрі дуже великий, адже саме кисень потрібний для життєдіяльності. людського організму. Кисень, який спостерігається в повітрі при диханні потрапляє в клітини організму людини, і бере участь у процесі окислення, внаслідок чого здійснюється виділення енергії, яка потрібна для життя. Також кисень, який перебувати у повітрі є обов'язковим і для спалювання палива, що видає тепло, а також при отриманні механічної енергіїу двигунах внутрішнього згоряння.

Також з повітря при зрідженні видобувають інертні гази. Скільки кисню у повітрі, якщо подивитися у відсотковому співвідношенні, то кисню та азоту у повітрі 98 відсотків. Знаючи відповідь на це питання виникає ще одна, які газоподібні речовини входять до складу повітря ще.

Отже, в 1754 році вченим на ім'я Джозеф Блек було підтверджено, що повітря складається із суміші газів, а не однорідна речовина, як вважалося до цього. До складу повітря землі входить метан, аргон, вуглекислий газ, гелій, криптон, водень, неон, ксенон. Варто зазначити, що відсоткове співвідношення повітря може незначно змінюватись в залежності від того, де проживають люди.

На жаль, у великих містахпропорція вуглекислого газу у відсотковому співвідношенні буде вищою, ніж, наприклад, у селах чи лісах. Виникає питання скільки відсотків кисню у повітрі у горах. Відповідь проста, кисень набагато важчий за азот, тому його буде набагато менше в повітрі в горах, це тому, що щільність кисню з висотою зменшується.

Норма кисню у повітрі

Отже, щодо співвідношення кисню повітря існують певні норми, наприклад, для робочої зони. Для того, щоб людина могла повноцінно працювати, то норма кисню в повітрі становить від 19 до 23 відсотків. Під час експлуатації обладнання на підприємствах необхідно обов'язково стежити за герметичністю апаратів та різних машин. Якщо при тестуванні повітря в приміщенні, де працюють люди, показник кисню буде нижчим за 19 відсотків, то необхідно обов'язково покинути приміщення і включити аварійну вентиляцію. Контролювати рівень кисню в повітрі на робочому місці можна запросивши лабораторію "ЕкоТестЕкспрес" та дослідити.

Давайте тепер визначимо, що таке є кисень

Кисень є хімічним елементомперіодичної таблиці елементів Менделєєва, кисень немає ні запаху, ні смаку, ні кольору. Кисень у повітрі вкрай необхідний для дихання людини, а також для горіння, адже ні для кого не секрет, що якщо не буде повітря, то ніякі матеріали не горітимуть. До складу кисню входить суміш із трьох стабільних нуклідів, масові числа яких 16. 17 та 18.

Отже, кисень є найпоширенішим елементом на землі, що стосується відсоткового співвідношення то кисню найбільше відсотків перебувати в силікатах це близько 47.4 відсотків маси твердої земної кори. Також у морських та прісних водахвсієї землі міститься величезна кількість кисню, а саме 88.8 відсотків, що стосується кількості кисню в повітрі то це лише 20.95 відсотків. Кисень входить до складу понад 1500 сполук у земній корі.

Що стосується отримання кисню, то його отримують при поділі повітря при низьких температурах. Цей процес відбувається так, спочатку стискають повітря за допомогою компресора при стисканні повітря починає нагріватися. Стисненому повітрі дають охолонути до кімнатної температуриа після охолодження забезпечують його вільне розширення.

Коли відбувається розширення температура газу різко починає знижуватися, після того як повітря охолоне його температура може бути на кілька десятків градусів нижче кімнатної температури, таке повітря знову піддають стиску і відбирають теплоту, що виділилася. Після кількох етапів стиснення та охолодження повітря проводиться ще ряд процедур, внаслідок яких відокремлюється чистий кисень без будь-яких домішок.

І тут виникає ще одне питання, що важче кисень або вуглекислий газ. Відповідь просто звичайно ж вуглекислий газ буде важчим за кисень. Щільність вуглекислого газу становить 1,97 кг/м3, а ось щільність кисню у свою чергу становить 1,43 кг/м3. Що стосується вуглекислого газу то він, як виявляється, грає одну з головних ролей у життєдіяльності всього живого на землі, а також має вплив на кругообіг вуглецю в природі. Доведено, що вуглекислий газ бере участь у регуляції дихання та кровообігу.

Що таке вуглекислий газ?

Тепер детальніше визначити, що таке вуглекислий газ, і навіть позначимо склад вуглекислого газу. Отже, вуглекислий газ іншими словами - це діоксид вуглецю, він є безбарвним газом зі злегка кислуватим запахом, а також смаком. Що стосується повітря, то концентрація вуглекислого газу в ньому становить 0.038 відсотків. Фізичними властивостямивуглекислого газу є те, що він не існує в рідкому стані за нормального атмосферного тиску, а переходить відразу з твердого стану в газоподібний.

Вуглекислий газ у твердому стані ще називають сухим льодом. На сьогоднішній день вуглекислий газ є учасником глобального потепління. Отримують вуглекислий газ за допомогою горіння різних речовин. Варто зазначити, що за промислове виробництвовуглекислого газу його закачують у балони. Вуглекислий газ закачаний в балони застосовують як вогнегасники, а також при виробництві газованої води, а також застосовується в пневматичній зброї. А також у харчової промисловостіяк консервант.

Склад повітря, що вдихається і видихається

Тепер розберемо склад повітря, що вдихається і видихається. Для початку визначимо, що таке дихання. Диханням називають складний безперервний процес, за допомогою якого постійно оновлюється газовий склад крові. Склад повітря, що вдихається 20.94 відсотка кисню, 0.03 відсотка вуглекислого газу і 79.03 відсотка азоту. А ось склад видихуваного повітря це вже всього 16.3 відсотка кисню, також аж 4 відсотки вуглекислого газу та 79.7 відсотка азоту.

Можна помітити, що повітря, що вдихається, відрізняється від видихуваного вмістом кисню, а також кількістю вуглекислого газу. Ось які речовини входять до складу повітря, яким ми дихаємо і яке видихаємо. Таким чином, наш організм насичується киснем і віддає весь непотрібний вуглекислий газ назовні.

Сухий кисень покращує електричні, а також захисні властивостіплівок за рахунок відсутності води, а також їх ущільнення та зниження об'ємного заряду. Також сухий кисень при звичайних умовахне може реагувати із золотом міддю або сріблом. Щоб провести хімічний аналізповітря або інше лабораторне дослідження, включаючи , можна в нашій лабораторії "ЕкоТестЕкспрес".

Повітря є атмосферою планети, де ми живемо. І у нас завжди виникаючи питання, що входить до складу повітря, відповідь просто набір газів, як вище було вже описано які гази і в якій пропорції знаходитися в повітрі. Що стосується вмісту газів у повітрі, то тут все легко і просто, співвідношення відсотків майже для всіх місцевостей нашої планети є постійним.

Склад та властивості повітря

Повітря складається не тільки із суміші газів, але ще й різних аерозолів, та пари. Відсотковий склад повітря - це співвідношення азоту киснюта інших газів у повітрі. Отже, скільки кисню міститься в повітрі, відповідь проста лише 20 відсотків. Компонентний склад газу, що стосується азоту, то він містить левову часткувсього повітря, і варто відзначити що при підвищеному тиску азот починає володіти наркотичними властивостями.

Це має велике значення, адже при роботі водолазів їм часто доводиться працювати на глибини під величезним тиском. Вже багато було сказано і про кисні адже він має велике значення для життя людини на нашій планеті. Варто відзначити, що вдихання людиною повітря з підвищеним киснем в нетривалий період не позначається згубно на саму людину.

А от якщо людина вдихатиме повітря з підвищеним рівнем кисню довгий час, то це призведе до виникнення патологічних змін в організмі. Ще одним основним складовим повітря, про яке вже було багато сказано є вуглекислий газ, як виявлятися людина без нього не може також прожити, як і без кисню.

Якби землі не було повітря, то не один живий організм не зміг би жити на нашій планеті, а тим більше якось функціонувати. На жаль, у сучасному світівеличезна кількість промислових об'єктів, які забруднюють наше повітря, останнім часомвсе частіше закликають до того, що потрібно берегти навколишнє середовище, а також слідкувати за чистотою повітря. Тому і слід проводити часті виміри повітря та визначити наскільки воно чисте. Якщо вам здається, що повітря у вашому приміщенні недостатньо чисте і тому вина є зовнішні чинникиви завжди можете звернутися до лабораторії “ЕкоТестЕкспрес”, яка проведе всі необхідні аналізи ( , дослідження ) та дасть висновок про чистоту повітря, що вдихається вами.

На сторінках блогу ми багато розповідаємо про різні хімічних речовині сумішах, але в нас ще не було розповіді про одну з найважливіших складних речовин- Про повітря. Виправимо це і розповімо про повітря. У першій статті: небагато історії вивчення повітря, його хімічний складта основні факти про нього.

Трохи історії вивчення повітря

В даний час під повітрям розуміють суміш газів, що утворюють атмосферу нашої планети. Але так було не завжди: довгий час вчені думали, що повітря це проста речовина, цілісна субстанція. І хоча багато вчених висловлювали гіпотези про складний склад повітря, далі припущень справа не йшла до XVIII століття. Крім того, повітрю надавали філософське значення. У Стародавню Греціюповітря вважалося однією з основоположних космічних стихій, поряд із землею, вогнем, землею і водою, що утворюють все, що існує. Аристотель відносив повітря до легких підмісячних елементів, що втілюють вологість і тепло. Ніцше у своїх працях писав про повітря, як про символ свободи, як про найвищу і найтоншу форму матерії, для якої не існує перешкод.

У XVII столітті було доведено, що повітря – це матеріальна сутність, речовина, властивості якої, наприклад, густина та вага, можна виміряти.

У XVIII столітті вчені проводили в запаяних хімічних судинах реакції повітря з різними речовинами. Так було встановлено, що поглинається приблизно п'ята частина об'єму повітря, а частина горіння і дихання, що залишилася, не підтримують. В результаті було зроблено висновок, що повітря речовина складна, що складається з двох складових, одна з яких, кисень - підтримує горіння, а друга - азот, зіпсоване повітря, не підтримує горіння і дихання. Так було відкрито кисень. Трохи пізніше отриманий чистому виглядіазот. І лише в самому наприкінці XIXстоліття були відкриті аргон, гелій, криптон, ксенон, радон і неон, що також є у складі повітря.

Хімічний склад

Повітря складається із суміші приблизно двадцяти семи різних газів. Приблизно на 99% - це суміш кисню та азоту. У складі відсотка, що залишився: водяна пара, вуглекислий газ, метан, водень, озон, інертні гази (аргон, ксенон, неон, гелій, криптон) та інші. Наприклад, у повітрі часто можна виявити сірководень, чадний газ, йод, оксиди азоту, аміак.

Вважається, що в чистому повітріза нормальних умов міститься 78,1% азоту та 20,93% кисню. Однак залежно від географічне положеннята висоти над рівнем моря склад повітря може різнитися.

Існує ще таке поняття, як забруднене повітря, тобто повітря, склад якого відрізняється від природного атмосферного за рахунок забруднюючих речовин. Ці речовини бувають:
. природного походження (вулканічні гази та пил, морська сіль, дими та гази від природних пожеж, рослинний пилок, пил від ерозії ґрунтів тощо).
. антропогенного походження - виниклі в результаті промислової та побутової діяльністю людини (викиди сполук вуглецю, сірки, азоту; вугільного та іншого пилу від гірничовидобутку та промислових підприємств; відходи сільськогосподарського виробництва, промислові та побутові звалища, аварійні розливи нафти та інших небезпечних для навколишнього середовищаречовин; газові вихлопи транспортних засобіві т.п.).

Властивості

Чисте атмосферне повітря не має кольору та запаху, воно невидиме, хоча його можна відчути. Фізичні параметри повітря визначаються такими характеристиками:

Масою;
. температурою;
. щільністю;
. атмосферним тиском;
. вологістю;
. теплоємністю;
. теплопровідністю;
. в'язкістю.

Більшість параметрів повітря залежать від його температури, тому існує безліч таблиць параметрів повітря для різних температур. Температуру повітря вимірюють за допомогою метеорологічного термометра, а вологість - за допомогою гігрометра.

Повітря виявляє окислювальні властивості (за рахунок великого вмісту кисню), підтримує горіння та дихання; погано проводить тепло, добре розчиняється у воді. Його щільність зменшується зі збільшенням температури, а в'язкість збільшується.

З наступної статті ви дізнаєтеся про кілька цікавих фактів про повітря і його застосування.

Основними складовими частинами атмосферного повітряє кисень (близько 21%), азот (78%), вуглекислий газ (0,03-0,04%), водяні пари, інертні гази, озон, перекис водню (близько 1%).

Кисень – найбільш складова частина повітря. За його безпосередньої участі протікають усі окислювальні процеси в організмі людини та тварин. У спокої людина споживає за хвилину приблизно 350 мл кисню, а за важкої фізичної роботі кількість споживаного кисню збільшується у кілька разів.

Вдихається повітря містить 20,7-20,9% кисню, а видихається - близько 15-16%. Таким чином, тканини організму поглинають близько 1/4 кисню, що є у складі повітря, що вдихається.

В атмосфері вміст кисню суттєво не змінюється. Рослини поглинають вуглекислий газ і, розщеплюючи його, засвоюють вуглець, а кисень, що звільнився, виділяють в атмосферу. Джерелом утворення кисню є також фотохімічне розкладання водяної пари в верхніх шарахатмосфера під впливом ультрафіолетового випромінювання сонця. У забезпеченні постійного складу повітря має значення також перемішування повітряних потоків в нижніх шарах атмосфери. Виняток становлять герметично замкнуті приміщення, де внаслідок тривалого перебування людей вміст кисню може значно знижуватися (підводні човни, притулки, герметизовані кабіни літаків та ін.).

Для організму важливе значення має парціальний тиск кисню, а не його абсолютний вміст у повітрі, що вдихається. Це зумовлено тим, що перехід кисню з альвеолярного повітря в кров і крові в тканинну рідину відбувається під впливом різниці в парціальному тиску. Парціальний тиск кисню зменшується із збільшенням висоти місцевості над рівнем моря (таблиця 1).

Таблиця 1. Парціальний тиск кисню різних висотах

Велике значеннямає використання кисню для лікування захворювань, що супроводжуються кисневим голодуванням(кисневі намети, інгалятори).

Вуглекислий газ. Зміст вуглекислого газу атмосфері досить постійно. Ця сталість пояснюється кругообігом їх у природі. Незважаючи на те, що процеси гниття, життєдіяльності організму супроводжуються виділенням вуглекислого газу, значного збільшення його вмісту в атмосфері не відбувається, оскільки вуглекислий газ засвоюється рослинами. При цьому вуглець іде на побудову органічних речовин, А кисень надходить в атмосферу. У повітрі, що видихається міститься до 4,4% вуглекислого газу.

Вуглекислий газ – фізіологічний збудник дихального центру, тому при штучному диханні його у незначній кількості додають до повітря. У великих кількостях він може чинити наркотичну дію і викликати смерть.

Вуглекислий газ має гігієнічне значення. За його змістом судять про чистоту повітря житлових та громадських приміщень (тобто приміщень, де знаходяться люди). При скупченні людей в приміщеннях, що погано вентилюються, паралельно накопиченню вуглекислого газу в повітрі збільшується вміст інших продуктів життєдіяльності людини, підвищується температура повітря і збільшується його вологість.

Встановлено, що якщо вміст вуглекислого газу в повітрі приміщень перевищує 0,07-0,1%, то повітря набуває неприємний запахі може порушити функціональний станорганізму.

Паралельність зміни перелічених властивостей повітря житлових приміщень та зростання концентрації вуглекислого газу, а також простота визначення його вмісту дозволяють використовувати цей показник для гігієнічної оцінки якості повітря та ефективності вентиляції громадських приміщень.

Азот та інші гази. Азот є основним складовоюатмосферного повітря. В організмі він знаходиться в розчиненому стані в крові та тканинних рідинах, але не бере участі у хімічних реакціях.

В даний час експериментально встановлено, що в умовах підвищеного тискуазот повітря викликає у тварин розлад нервово-м'язової координації, подальше збудження та наркотичний стан. Аналогічні явища дослідники спостерігали у водолазів. Застосування для дихання водолазів геліо-кисневої суміші дозволяє збільшити глибину спуску до 200 м-коду без виражених симптомів інтоксикації.

При електричних грозових розрядах та під впливом ультрафіолетових променівсонця у повітрі утворюється незначна кількість інших газів. Гігієнічне значення порівняно невелике.

* Парціальним тиском газу в суміші газів називається той тиск, який виробляв би даний газякщо б він займав весь обсяг суміші.

ЛЕКЦІЯ №3. Атмосферне повітря.

Тема: Атмосферне повітря, його хімічний склад та фізіологічне

значення складових частин.

Атмосферні забруднення; їх впливом геть здоров'я населення.

План лекції:

Хімічний склад атмосферного повітря.

Біологічна роль та фізіологічне значення його складових частин: азоту, кисню, вуглекислого газу, озону, інертних газів.

Поняття про атмосферні забруднення та їх джерела.

Вплив атмосферних забрудненьна здоров'я (прямий вплив).

Вплив атмосферних забруднень на умови життя населення (непрямий вплив на здоров'я).

Запитання охорони атмосферного повітря від забруднення.

Газова оболонка землі називається атмосферою. Загальна вага земної атмосфери становить 5,1310 15 тонн.

Повітря, що утворює атмосферу, є сумішшю різних газів. Склад сухого повітря на рівні моря буде наступним:

Таблиця №1

Склад сухого повітря при температурі 0 0 С

тиск 760 мм рт. ст.

складники компоненти	Відсотковий склад за обсягом	Концентрація в мг/м 3
Кисень
Вуглекислий газ
Закис азоту

Склад земної атмосфери залишається постійним над сушею, над морем, у містах та сільській місцевості. Не змінюється він також із висотою. При цьому слід пам'ятати, що йдеться про процентний вміст складових частин повітря на різних висотах. Однак цього не можна сказати про вагову концентрацію газів. У міру підйому вгору щільність повітря знижується і кількість молекул, що містяться в одиниці простору, теж знижується. Внаслідок цього падає вагова концентрація газу та його парціальний тиск.

Зупинимося на характеристиці окремих складових частин повітря.

Головною складовою атмосфери є азот.Азот є інертним газом. Він не підтримує дихання та горіння. В атмосфері азоту життя неможливе.

Азот грає важливу біологічну роль. Азот повітря засвоюється деякими видами бактерій та водоростями, які утворюють із нього органічні сполуки.

Під впливом атмосферної електрики утворюється невелика кількість іонів азоту, які вимиваються з атмосфери опадами та збагачують грунт солями азотистої та азотної кислоти. Солі азотистої кислоти під впливом ґрунтових бактерій перетворюються на нітрити. Нітрити та солі аміаку засвоюються рослинами та служать для синтезу білків.

Таким чином, здійснюється перетворення інертного азоту атмосфери на живу матерію органічного світу.

Через брак азотистих добривприродного походження, людство навчилося одержувати їх штучним шляхом. Створено та розвивається азотно-тукова промисловість, яка переробляє атмосферний азот в аміак та азотисті добрива.

Біологічне значення азоту не обмежується його участю у кругообіг азотистих речовин. Він грає важливу рольяк розріджувач кисню атмосфери, тому що в чистому кисні життя неможливе.

Збільшення вмісту азоту повітря викликає гіпоксію і асфіксію внаслідок зниження парціального тиску кисню.

При підвищенні парціального тиску азот виявляє наркотичні властивості. Однак, в умовах відкритої атмосферинаркотична дія азоту не проявляється, тому що коливання його концентрації незначні.

Найбільш важливим із компонентів атмосфери є газоподібний кисень (Про 2 ) .

Кисень у нашій Сонячної системиу вільному стані зустрічається лише на Землі.

Багато припущень висунуто щодо еволюції (розвитку) земного кисню. Найбільш визнане пояснення полягає в тому, що переважна частина кисню у сучасній атмосфері утворилася у процесі фотосинтезу у біосфері; і лише початкова, мала кількість кисню утворилося внаслідок фотосинтезу води.

Біологічна роль кисню надзвичайно велика. Без кисню неможливе життя. Земна атмосфера містить 1,1810 15 тонн кисню.

У природі безперервно йдуть процеси споживання кисню: дихання людини і тварин, горіння, окислення. У той же час безперервно йдуть процеси відновлення вмісту кисню в повітрі (фотосинтез). Рослини поглинають вуглекислий газ, розщеплюють його, засвоюють вуглець, а кисень виділяють у повітря. Рослини викидають у повітря 0,5  10 5 мільйонів тонн кисню. Цього достатньо щоб покрити природний спад кисню. Тому його вміст у повітрі постійно і становить 20, 95%.

Безперервна течія повітряних масперемішують тропосферу, ось чому не спостерігається різниці у вмісті кисню в містах і сільській місцевості. Концентрація кисню коливається не більше кількох десятих відсотків. Це не має значення. Однак у глибоких ямах, колодязях, печерах вміст кисню може падати, тому спуск у них небезпечний.

При падінні парціального тиску кисню у людини та тварин спостерігаються явища кисневого голодування. Значні зміни парціального тиску кисню наступають при підйомі вгору над рівнем моря. Явища кисневої недостатності можуть спостерігатися під час підйомів у гори (альпінізм, туризм), при авіаперельотах. Підйом на висоту 3000м може спричинити висотну або гірську хворобу.

При тривалому проживанні у високогірній місцевості у людей розвивається звикання до нестачі кисню та настає акліматизація.

Високий парціальний тиск кисню несприятливий для людини. При парціальному тиску понад 600 мм зменшується життєва ємність легень. Вдихання чистого кисню (парціальний тиск 760 мм) викликає набряк легень, пневмонію, судоми.

У природних умовах повітря не спостерігається підвищений вміст кисню.

Озонє складовою атмосфери. Маса його складає 3,5 мільярда тонн. Вміст озону в атмосфері змінюється по сезонах року: навесні він високий, восени низький. Зміст озону залежить від широти місцевості: що ближче до екватора, то він нижче. Концентрація озону має добовий хід: максимум він досягає до полудня.

Концентрація озону нерівномірно розподіляється за висотою. Найбільш високий його зміст спостерігається на висоті 20-30 км.

Озон безперервно утворюється у стратосфері. Під впливом ультрафіолетової радіації сонця молекули кисню дисоціюють (розпадаються) з утворенням атомарного кисню. Атоми кисню рекомбінуються (з'єднуються) з молекулами кисню та утворюють озон (3). На висоті вище та нижче 20-30 км процеси фотосинтезу (освіти) озону сповільнюються.

Наявність шару озону у атмосфері має значення існування життя Землі.

Озон затримує короткохвильову частину діапазону сонячної радіації, не пропускає хвилі коротше 290 нм (нанометрів). За відсутності озону життя на землі було б неможливим, внаслідок згубної дії короткої ультрафіолетової радіації на все живе.

Озон поглинає також інфрачервону радіацію із довжиною хвилі 9,5 мкм (мікрон). Завдяки цьому озон затримує близько 20 відсотків теплового випромінювання землі, зменшуючи втрату її тепла. Без озону абсолютна температура Землі була б нижчою на 7 0 .

У нижній шар атмосфери – тропосферу озон заноситься зі стратосфери внаслідок перемішування повітряних мас. При слабкому перемішуванні концентрація озону біля землі падає. Збільшення озону у повітрі спостерігається при грозі внаслідок розрядів атмосферної електрики та збільшення турбулентності (перемішування) атмосфери.

Разом з тим, значне підвищення концентрації озону в повітрі є результатом фотохімічного окиснення органічних речовин, що надходять в атмосферу з вихлопними газами автомобілів та викидами промисловості. Озон належить до токсичних речовин. Озон має подразнюючу дію на слизові оболонки очей, носа, горла в концентрації 0,2-1 мг/м 3 .

Вуглекислий газ (СО 2 ) знаходиться в атмосфері концентрації 0,03%. Загальна кількість його дорівнює 2330 мільярдів тонн. Велика кількістьвуглекислого газу міститься у розчиненому вигляді у воді морів та океанів. У зв'язаному вигляді він входить до складу доломітів та вапняків.

Атмосфера постійно поповнюється вуглекислим газом внаслідок процесів життєдіяльності живих організмів, процесів горіння, гниття, бродіння. Людина виділяє щодня 580 л вуглекислого газу. Велика кількість вуглекислого газу виділяється під час розкладання вапняків.

Незважаючи на наявність численних джерел освіти, суттєвого накопичення вуглекислого газу у повітрі не відбувається. Вуглекислий газ постійно асимілюється (засвоюється) рослинами у процесі фотосинтезу.

Крім рослин регулятором вмісту вуглекислого газу в атмосфері є моря та океани. При підвищенні парціального тиску вуглекислого газу в повітрі він розчиняється у воді, а при зниженні виділяється в атмосферу.

У приземній атмосфері спостерігаються невеликі коливання концентрації вуглекислого газу: над океаном вона є нижчою, ніж над сушею; у лісі вище, ніж у полі; у містах вище, ніж за містом.

Вуглекислий газ грає велику рольу життєдіяльності тварин та людини. Він є спонукачем дихального центру.

В атмосферному повітрі є кілька інертних газів: аргону, неону, гелію, криптону та ксенону. Ці гази відносяться до нульової групи таблиці Менделєєва, не вступають у реакції з іншими елементами, є інертними у хімічному сенсі.

Інертні гази є наркотичними. Їхні наркотичні властивості виявляються при високому барометричному тиску. У відкритій атмосфері наркотичні властивості інертних газів що неспроможні проявитися.

Крім складових частин атмосфери, у ній містяться різні домішки природного походження та забруднення, що вносяться в результаті діяльності людини.

Домішки, які є у повітрі крім його природного хімічного складу, називаються атмосферними забрудненнями.

Атмосферні забруднення поділяються на природні та штучні.

До природних забруднень відносять домішки, що надходять у повітря внаслідок стихійних природних процесів (рослинний, ґрунтовий пил, виверження вулканів, космічний пил).

Штучні атмосферні забруднення утворюються внаслідок виробничої діяльності.

Штучні джерела атмосферних забруднень ділять на 4 групи:

транспорт;

промисловість;

теплоенергетика;

спалювання сміття.

Зупинимося з їхньої короткої характеристиці.

Сучасна ситуація характеризується тим, що обсяг викидів автомобільного транспорту перевищує обсяг викидів промислових підприємств.

Один автомобіль викидає у повітряний басейн понад 200 хімічних сполук. Кожен автомобіль споживає в рік у середньому 2 тонни палива і 30 тонн повітря, а викидає в атмосферу 700 кг оксиду вуглецю (СО), 230 кг вуглеводнів, що не згоріли, 40 кг оксидів азоту (NО 2) і 2-5 кг твердих речовин.

Сучасне місто насичене й іншими видами транспорту: залізничним, водним та повітряним. Загальна кількість викидів у довкілля від усіх видів транспорту має тенденцію до безперервного зростання.

Промислові підприємства за ступенем шкоди навколишньому середовищу займають друге місце після транспорту.

Найбільш інтенсивно забруднюють атмосферне повітря підприємства чорної та кольорової металургії, нафтохімічної та коксохімічної промисловості, а також підприємства з виробництва будівельних матеріалів. Вони викидають у повітря десятки тонн сажі, пилу, металів та його сполук (міді, цинку, свинцю, нікелю, олова та інших.).

Вступаючи в атмосферу, метали забруднюють ґрунт, накопичуються в ньому, проникають у воду водойм.

У районах розташування промислових підприємств, населення наражається на ризик несприятливого впливу атмосферних забруднень.

Крім твердих частинок промисловість викидає у повітря різні гази: сірчаний ангідрид, окис вуглецю, оксиди азоту, сірководень, вуглеводні, радіоактивні гази.

Забруднюючі речовини можуть тривалий час перебувати у навколишньому середовищі та шкідливо впливати на організм людини.

Наприклад, вуглеводні зберігаються в довкіллі до 16 років, беруть активну участь у фотохімічних процесах в атмосферному повітрі з утворенням токсичних туманів.

Масивне забруднення атмосфери спостерігається при спалюванні твердого та рідкого палива на теплоелектростанціях. Вони є основними джерелами забруднення атмосфери окислами сірки та азоту, окисом вуглецю, сажею та пилом. Для цих джерел характерна потужність забруднення атмосферного повітря.

Наразі відомо багато фактів несприятливого впливу атмосферних забруднень на здоров'я людей.

Атмосферні забруднення надають на організм людини як гостре, і хронічний вплив.

Прикладами гострого впливу атмосферних забруднень на здоров'я є токсичні тумани. Концентрації токсичних речовин у повітрі зростали за несприятливих метеорологічних умов.

Перший токсичний туман зареєстровано у Бельгії 1930 року. Постраждало кілька сотень людей, 60 людей померли. Надалі подібні випадки повторювалися: 1948 року в американському місті Донора. Постраждало 6000 людей. 1952 року від «великого лондонського туману» померло 4000 людей. У 1962 році з цієї причини загинуло 750 жителів Лондона. 1970 року від смогу над японською столицею (Токіо) постраждало 10 тисяч людей, 1971 року – 28 тисяч.

Крім перелічених катастроф, аналіз матеріалів досліджень вітчизняних та зарубіжних авторів звертає увагу на підвищення загальної захворюваності населення через забруднення атмосфери.

Виконані в даному плані дослідження дозволяють зробити висновок, що внаслідок впливу атмосферних забруднень у промислових центрах спостерігається підвищення:

загального рівня смертності від серцево-судинних захворювань та хвороб органів дихання;

гострої неспецифічної захворюваності верхніх дихальних шляхів;

хронічні бронхіти;

бронхіальної астми;

емфіземи легень;

раку легень;

зниження тривалості життя та творчої активності.

Крім того, в даний час математичний аналіз виявив статистично значущу кореляційну залежність між рівнем захворюваності населення на хвороби крові, органів травлення, хворобами шкіри та рівнями забруднення атмосферного повітря.

Органи дихання, травна системаі шкіра є "вхідними воротами" для токсичних речовин і служать мішенями їх прямої та опосередкованої дії.

Вплив атмосферних забруднень на умови життя розцінюється як непрямий (непрямий) вплив атмосферних забруднень на здоров'я населення.

Воно включає:

зниження загальної освітленості;

зниження ультрафіолетової радіації сонця;

зміна кліматичних умов;

погіршення житлово-побутових умов;

негативний вплив на зелені насадження;

негативний вплив на тварин.

Речовини, що забруднюють атмосферу, завдають великої шкоди будинкам, спорудам, будівельним матеріалам.

Загальні економічні збитки США від забруднювачів атмосфери, включаючи їхній вплив на здоров'я людини, будівельні матеріали, метали, тканини, шкіру, папір, фарби, гуму та інші матеріали щорічно становлять 15-20 мільярдів доларів.

Все сказане вище свідчить про те, що охорона атмосферного повітря від забруднення є проблемою надзвичайної важливості та об'єктом пильної уваги фахівців у всіх країнах світу.

Усі заходи щодо охорони атмосферного повітря повинні здійснюватися комплексно за кількома напрямками:

Законодавчі заходи. Це ухвалені урядом країни закони, спрямовані на охорону повітряного середовища;

Раціональне розміщення промислових та житлових зон;

Технологічні заходи, створені задля зниження викидів в атмосферу;

санітарно-технічні заходи;

Розробка гігієнічних нормативів для повітря;

Контроль за чистотою атмосферного повітря;

Контроль за роботою промислових підприємств;

Благоустрій населених місць, озеленення, обводнення, створення захисних розривів між промисловими підприємствамита житловими комплексами.

Крім перелічених заходів внутрішньодержавного плану, наразі розробляються та широко впроваджуються міждержавні Програми з охорони атмосферного повітря.

Проблема охорони повітряного басейну вирішується у низці міжнародних організацій – ВООЗ, ООН, ЮНЕСКО та інших.

Повітря - природна суміш газів, головним чином азоту та кисню, що становить земну атмосферу. Повітря необхідне нормального існування переважної кількості наземних живих організмів: кисень, що у повітрі, у процесі дихання надходить у клітини організму і використовують у процесі окислення, у результаті відбувається виділення необхідної життя енергії. У промисловості та в побуті кисень повітря використовується для спалювання палива з метою отримання тепла та механічної енергії у двигунах внутрішнього згоряння. З повітря шляхом зрідження одержують благородні гази. Відповідно до Федеральним Законом«Про охорону атмосферного повітря» під атмосферним повітрям розуміється "життєво важливий компонент навколишнього середовища, що є природною сумішшю газів атмосфери, що знаходиться за межами житлових, виробничих та інших приміщень".

Найважливішими факторами, що визначають придатність для проживання людини, повітряного середовища є хімічний склад, ступінь іонізації, відносна вологість, тиск, температура та швидкість руху. Розглянемо кожен із цих факторів окремо.

У 1754 році Джозеф Блек експериментально довів, що повітря є сумішшю газів, а не однорідна речовина.

Нормальний склад повітря

Речовина	Позначення	За обсягом, %	За масою, %
Азот
Кисень
Аргон
Вуглекислий газ
Неон		0,001818
Метан			0,000084
Гелій		0,000524	0,000073
Криптон		0,000114
Водень
Ксенон		0,0000087

Легкі аероіони

Кожен житель Санкт-Петербурга відчуває, що повітря дуже забруднене. Постійно зростаюча кількість автомобілів, фабрики та заводи викидають в атмосферу тонни відходів своєї діяльності. У забрудненому повітрі є нехарактерні фізичні, хімічні та біологічні речовини. Основними забруднювачами атмосферного повітря мегаполісу є: альдегіди, аміак, атмосферний пил, оксид вуглецю, оксиди азоту, діоксид сірки, вуглеводні, важкі метали (свинець, мідь, цинк, кадмій, хром).

Найбільш небезпечними складовими смогу є мікроскопічні частки шкідливих речовин. Приблизно 60% – це продукти згоряння автомобільних двигунів. Саме ці частинки ми вдихаємо гуляючи вулицями наших міст та накопичуємо у наших легенях. Як стверджують медики, легені мешканця мегаполісу дуже нагадують за ступенем забрудненості легені затятого курця.

На першому місці за вкладом у забруднення повітря стоять вихлопні гази автомобілів, викиди ТЕС – на другому місці, хімічна промисловість- На третьому.

Ступінь іонізації повітря

Високий ступінь іонізації

Атмосферне повітря завжди іонізоване і містить більшу чи меншу кількість аероіонів. Процес іонізації природного повітря відбувається під дією цілого ряду факторів, з яких головними є радіоактивність ґрунту, гірських порід, морських та підземних вод, космічні промені, блискавки, розбризкування води (ефект Ленарда) у водоспадах, в баранчиках хвиль тощо, ультрафіолетове випромінюванняСонця, полум'я лісових пожеждеякі ароматичні речовини і т.п. Під впливом цих чинників формуються як позитивні, і негативні аероіони. На іони, що утворилися, миттєво осідають нейтральні молекули повітря, народжуючи так звані нормальні і легкі атмосферні іони. Зустрічаючи своєму шляху зважені у повітрі порошинки, димові частинки, дрібні крапельки води, легкі іони ними осідають і перетворюються на важкі. В середньому над поверхнею землі в 1 см 3 міститься до 1500 іонів, серед яких переважають позитивно заряджені, що, як буде показано далі, не зовсім бажаним для здоров'я людини.

У деяких регіонах іонізація повітря характеризується сприятливішими показниками. До місцевостей, де повітря особливо іонізовано, належать схили високих гір, гірські долини, водоспади, береги морів та океанів. Їх часто використовують для організації місць відпочинку та санаторно-курортного лікування.

Таким чином, іони повітря - постійно діючий фактор зовнішнього середовища, такий як температура, відносна вологість і швидкість руху повітря.

Зміна ступеня іонізації повітря, що вдихається, неминуче тягне за собою зрушення в різних органах і системах. Звідси природне прагнення використовувати іонізоване повітря в , з одного боку, і потреба в розробці апаратів та пристроїв для штучної зміни концентрації та співвідношення іонів в атмосферному повітрі, з іншого. Сьогодні, користуючись спеціальною апаратурою, можна посилити рівень іонізації повітря, збільшуючи в тисячі разів кількість іонів в 1 см 3 .

У санітарно-епідеміологічних правилах та нормативах СанПіН 2.2.4.1294-03 наведено гігієнічні вимоги до аероіонного складу повітря виробничих та громадських приміщень. Зауважте, що важлива не лише кількість негативно та позитивно заряджених аероіонів, а й відношення концентрації позитивних до концентрації негативних, яке називається коефіцієнтом уніполярності (див. таблицю нижче).

Відповідно до гігієнічними вимогамикількість негативно заряджених аероіонів має бути більшою або, в крайньому випадку, дорівнює кількості позитивно заряджених аероіонів. В умовах проживання в містах та роботи в офісних приміщенняхслід користуватися аероіонізаторами повітря, щоб не втрачати концентрацію уваги та повільніше втомлюватися під час робочого дня.

Мікроклімат: отн. вологість, температура, швидкість руху, тиск

Під мікрокліматом мають на увазі комплекс фізичних параметрів навколишнього середовища, що впливають на теплообмін людини та її здоров'я. Основними параметрами мікроклімату є відносна вологість, температура, тиск та швидкість руху повітря. Підтримання всіх цих параметрів у нормі всередині приміщення є ключовим факторомщо визначає комфортність перебування в ньому людини.

Нормальне значення параметрів мікроклімату дає можливість організму людини витрачати мінімум енергії: підтримки необхідного рівня теплообміну, отримання необхідної кількостікисню; при цьому людина не відчуває ні спеки, ні холоду, ні задухи. За статистикою порушення мікроклімату є найчастішими серед усіх порушень санітарно-гігієнічних норм.

Мікроклімат визначається впливом довкілля, особливостями будівництва будівлі та систем опалення, вентиляції та кондиціювання.

У багатоповерхових будинкахіснує сильний перепад тиску повітря зовні будівлі та всередині. Це призводить до накопичення різних забрудненьу будівлі, причому їх концентрація буде різною на верхніх і нижніх поверхах, що згубно позначається на .

Особливості мікроклімату кожної конкретної квартири формуються під впливом потоків повітря, вологи та тепла. Повітря у приміщенні постійно перебуває у русі. Тому одним із ключових параметрів повітря є швидкість його руху.

Нижче наведена таблиця, в якій вказані оптимальні та допустимі значеннятемператури, вологості та швидкості руху повітря в різних приміщенняхвідповідно до чинних СанПіН 2.1.2.2801-10 «Зміни та доповнення №1 до СанПіН 2.1.2.2645-10 «Санітарно-епідеміологічні вимоги до умов проживання в житлових будинкахта приміщеннях».

Параметрів повітря у себе вдома, в офісі або заміському котеджі, Ви зможете вжити відповідних заходів щодо нормалізації виявлених відхилень.

Чинні сантитарні правила та нормативи по повітрю

Найменування приміщення	Температура повітря, °C		Відносна вологість, %		Швидкість руху повітря, м/с
	оптим.	припуст.	оптим.	припуст.	оптим.	припуст.
Холодний період року
Житлова кімната