Ի տարբերություն մեր արեգակնային համակարգի տաք և սառը մոլորակների, Երկիր մոլորակի վրա գոյություն ունեն այնպիսի պայմաններ, որոնք թույլ են տալիս կյանքը ինչ-որ ձևով: Հիմնական պայմաններից մեկը մթնոլորտի բաղադրությունն է, որը բոլոր կենդանի էակներին տալիս է ազատ շնչելու հնարավորություն և պաշտպանում է տիեզերքում տիրող մահացու ճառագայթումից։

Ինչից է բաղկացած մթնոլորտը:

Երկրի մթնոլորտը բաղկացած է բազմաթիվ գազերից։ Հիմնականում որը զբաղեցնում է 77%-ը։ Գազը, առանց որի կյանքը Երկրի վրա անհնար է պատկերացնել, զբաղեցնում է շատ ավելի փոքր ծավալ օդում թթվածնի պարունակությունը հավասար է մթնոլորտի ընդհանուր ծավալի 21%-ին։ Վերջին 2%-ը տարբեր գազերի խառնուրդ է, այդ թվում՝ արգոն, հելիում, նեոն, կրիպտոն և այլն։

Երկրի մթնոլորտը բարձրանում է 8 հազար կմ բարձրության վրա։ Շնչելու համար հարմար օդը հանդիպում է միայն մթնոլորտի ստորին շերտում՝ տրոպոսֆերայում, որը բևեռներում հասնում է 8 կմ բարձրության, իսկ հասարակածից 16 կմ բարձրության վրա։ Բարձրության բարձրացման հետ օդը նոսրանում է, և թթվածնի պակասը մեծանում է: Հաշվի առնել, թե օդում ինչ թթվածնի պարունակություն է տեղի ունենում տարբեր բարձրություններ, օրինակ բերենք. Էվերեստի գագաթնակետին (բարձրությունը 8848 մ) օդը 3 անգամ ավելի քիչ է պահում այս գազը, քան ծովի մակարդակից: Ուստի բարձր լեռների գագաթները նվաճողները՝ լեռնագնացները, կարող են բարձրանալ նրա գագաթը միայն թթվածնային դիմակներով։

Թթվածինը մոլորակի վրա գոյատևելու հիմնական պայմանն է

Երկրի գոյության սկզբում օդը, որը շրջապատում էր այն, իր բաղադրության մեջ այդ գազը չուներ։ Սա բավականին հարմար էր նախակենդանիների՝ օվկիանոսում լողացող միաբջիջ մոլեկուլների կյանքի համար: Նրանք թթվածնի կարիք չունեին։ Գործընթացը սկսվել է մոտավորապես 2 միլիոն տարի առաջ, երբ առաջին կենդանի օրգանիզմները, ֆոտոսինթեզի ռեակցիայի արդյունքում, սկսեցին արձակել արդյունքում ստացված այս գազի փոքր չափաբաժինները։ քիմիական ռեակցիաներ, սկզբում դեպի օվկիանոս, ապա՝ մթնոլորտ։ Կյանքը զարգացել է մոլորակի վրա և ստացել տարբեր ձևեր, որոնցից շատերը չեն պահպանվել մինչև մեր օրերը: Որոշ օրգանիզմներ ի վերջո հարմարվեցին նոր գազով ապրելուն:

Նրանք սովորեցին անվտանգ օգտագործել դրա ուժը խցում, որտեղ այն գործում էր որպես էներգիայի աղբյուր՝ սննդից էներգիա հանելու համար: Թթվածնի օգտագործման այս եղանակը կոչվում է շնչառություն, և մենք դա անում ենք ամեն վայրկյան։ Շնչառությունն էր, որ հնարավոր դարձրեց ավելի բարդ օրգանիզմների և մարդկանց առաջացումը։ Միլիոնավոր տարիների ընթացքում օդում թթվածնի պարունակությունը հասել է ժամանակակից մակարդակների՝ մոտ 21%: Մթնոլորտում այդ գազի կուտակումը նպաստել է երկրի մակերեւույթից 8-30 կմ բարձրության վրա օզոնային շերտի ստեղծմանը։ Միաժամանակ մոլորակը պաշտպանություն է ստացել ուլտրամանուշակագույն ճառագայթների վնասակար ազդեցությունից։ Ջրի և ցամաքի վրա կյանքի ձևերի հետագա էվոլյուցիան արագորեն աճեց ֆոտոսինթեզի աճի արդյունքում:

Անաէրոբ կյանք

Թեև որոշ օրգանիզմներ հարմարվել են արտազատվող գազի մակարդակի աճին, կյանքի ամենապարզ ձևերից շատերը, որոնք գոյություն են ունեցել Երկրի վրա, անհետացել են: Մյուս օրգանիզմները գոյատևեցին՝ թաքնվելով թթվածնից։ Նրանցից ոմանք այսօր ապրում են լոբազգիների արմատներում՝ օգտագործելով օդի ազոտը՝ բույսերի համար ամինաթթուներ ստեղծելու համար: Մահացու օրգանիզմը բոտուլիզմը ևս մեկ փախստական ​​է թթվածնից։ Այն հեշտությամբ գոյատևում է վակուումային փաթեթավորված պահածոների մեջ:

Ո՞ր թթվածնի մակարդակն է օպտիմալ կյանքի համար:

Վաղաժամ ծնված երեխաները, որոնց թոքերը դեռ լիովին բաց չեն շնչառության համար, հայտնվում են հատուկ ինկուբատորներում։ Դրանցում օդում թթվածնի պարունակությունը ծավալով ավելի մեծ է, և սովորական 21%-ի փոխարեն դրա մակարդակը սահմանվում է 30-40%: Շնչառական լուրջ խնդիրներ ունեցող երեխաները շրջապատված են օդով 100 տոկոս թթվածնի մակարդակով, որպեսզի կանխեն երեխայի ուղեղի վնասը: Նման հանգամանքներում գտնվելը լավացնում է հիպոքսիայի վիճակում գտնվող հյուսվածքների թթվածնային ռեժիմը և նորմալացնում նրանց կենսագործունեությունը։ Բայց օդում դրա չափազանց մեծ քանակությունը նույնքան վտանգավոր է, որքան քիչը: Երեխայի արյան մեջ ավելորդ թթվածինը կարող է վնասել աչքերի արյունատար անոթները և հանգեցնել տեսողության կորստի: Սա ցույց է տալիս գազի հատկությունների երկակիությունը: Մենք պետք է շնչենք այն, որպեսզի ապրենք, բայց դրա ավելցուկը երբեմն կարող է թույն դառնալ օրգանիզմի համար։

Օքսիդացման գործընթաց

Երբ թթվածինը միանում է ջրածնի կամ ածխածնի հետ, տեղի է ունենում ռեակցիա, որը կոչվում է օքսիդացում: Այս գործընթացը հանգեցնում է օրգանական մոլեկուլների քայքայմանը, որոնք կյանքի հիմքն են: Մարդու մարմնում օքսիդացումը տեղի է ունենում հետևյալ կերպ. Արյան կարմիր բջիջները թթվածին են հավաքում թոքերից և այն տեղափոխում ամբողջ մարմնով։ Գոյություն ունի մեր ուտած սննդի մոլեկուլների քայքայման գործընթաց։ Այս գործընթացն ազատում է էներգիա, ջուր և թողնում ածխաթթու գազ: Վերջինս արյան բջիջների միջոցով հետ է արտազատվում թոքեր, իսկ մենք արտաշնչում ենք օդ։ Մարդը կարող է շնչահեղձ լինել, եթե նրան խանգարում են շնչել ավելի քան 5 րոպե:

Շունչ

Դիտարկենք ներշնչված օդում թթվածնի պարունակությունը: Մթնոլորտային օդը, որը ներշնչվելիս դրսից մտնում է թոքեր, կոչվում է ներշնչված, իսկ օդը, որը դուրս է գալիս միջով. շնչառական համակարգերբ արտաշնչել, - արտաշնչել.

Դա օդի խառնուրդ է, որը լցրել է ալվեոլները շնչառական ուղիների օդով։ Օդի քիմիական բաղադրությունը, որը առողջ մարդը շնչում և արտաշնչում է բնական պայմաններում, գործնականում չի փոխվում և արտահայտվում է հետևյալ թվերով.

Թթվածինը կյանքի համար օդի հիմնական բաղադրիչն է: Մթնոլորտում այս գազի քանակի փոփոխությունները փոքր են։ Եթե ​​ծովի մոտ օդում թթվածնի պարունակությունը հասնում է մինչև 20,99%-ի, ապա նույնիսկ արդյունաբերական քաղաքների շատ աղտոտված օդում դրա մակարդակը չի իջնում ​​20,5%-ից: Նման փոփոխությունները չեն բացահայտում ազդեցություն մարդու մարմին. Ֆիզիոլոգիական խանգարումներ են առաջանում, երբ օդում թթվածնի տոկոսը նվազում է մինչև 16-17%: Այս դեպքում կա ակնհայտ մեկը, որը հանգեցնում է կենսագործունեության կտրուկ անկման, իսկ երբ օդում թթվածնի պարունակությունը 7-8% է, հնարավոր է մահ։

Մթնոլորտը տարբեր դարաշրջաններում

Մթնոլորտի կազմը միշտ ազդել է էվոլյուցիայի վրա։ Տարբեր երկրաբանական ժամանակներում բնական աղետների հետևանքով նկատվել են թթվածնի մակարդակի բարձրացում կամ անկում, ինչը հանգեցրել է կենսահամակարգի փոփոխության: Մոտ 300 միլիոն տարի առաջ նրա պարունակությունը մթնոլորտում բարձրացավ մինչև 35%, և մոլորակը գաղութացվեց հսկայական չափերի միջատներով: Երկրի պատմության մեջ կենդանի էակների ամենամեծ անհետացումը տեղի է ունեցել մոտ 250 միլիոն տարի առաջ: Դրա ընթացքում մահացել է օվկիանոսի ավելի քան 90%-ը և ցամաքի բնակիչների 75%-ը։ Զանգվածային ոչնչացման վարկածներից մեկն ասում է, որ մեղավորը օդում թթվածնի ցածր մակարդակն էր: Այդ գազի քանակն իջել է մինչև 12 տոկոս, և դա մթնոլորտի ստորին շերտում է՝ 5300 մետր բարձրության վրա։ Մեր դարաշրջանում թթվածնի պարունակությունը մթնոլորտային օդում հասնում է 20,9%-ի, ինչը 0,7%-ով ցածր է 800 հազար տարի առաջվա համեմատ։ Այս թվերը հաստատել են Փրինսթոնի համալսարանի գիտնականները, ովքեր հետազոտել են Գրենլանդիայի և Ատլանտյան սառույց, ձևավորվել է այդ ժամանակ։ Սառեցված ջուրը պահպանեց օդային փուչիկները, և այս փաստն օգնում է հաշվարկել մթնոլորտում թթվածնի մակարդակը:

Ինչն է որոշում դրա մակարդակը օդում:

Մթնոլորտից դրա ակտիվ կլանումը կարող է առաջանալ սառցադաշտերի շարժման պատճառով։ Երբ նրանք հեռանում են, նրանք բացահայտում են օրգանական շերտերի հսկայական տարածքներ, որոնք սպառում են թթվածին: Մեկ այլ պատճառ կարող է լինել Համաշխարհային օվկիանոսի ջրերի սառեցումը. ցածր ջերմաստիճանում նրա բակտերիաները ավելի ակտիվորեն կլանում են թթվածինը: Հետազոտողները պնդում են, որ արդյունաբերական թռիչքը և դրա հետ մեկտեղ հսկայական քանակությամբ վառելիքի այրումը առանձնահատուկ ազդեցություն չեն ունենում: Համաշխարհային օվկիանոսները սառչում են արդեն 15 միլիոն տարի, և մթնոլորտում կենսական նյութերի քանակը նվազել է՝ անկախ մարդու ազդեցությունից։ Հավանաբար, Երկրի վրա տեղի են ունենում որոշ բնական գործընթացներ, որոնք հանգեցնում են նրան, որ թթվածնի սպառումը ավելի բարձր է, քան դրա արտադրությունը:

Մարդու ազդեցությունը մթնոլորտի կազմի վրա

Եկեք խոսենք օդի բաղադրության վրա մարդու ազդեցության մասին։ Այն մակարդակը, որն այսօր ունենք, իդեալական է կենդանի էակների համար, օդում թթվածնի պարունակությունը 21% է. Որոշվում է դրա և այլ գազերի հավասարակշռությունը կյանքի ցիկլըբնության մեջ. կենդանիները արտաշնչում են ածխաթթու գազ, բույսերն օգտագործում են այն և թթվածին են թողնում:

Բայց երաշխիք չկա, որ այս մակարդակը միշտ կմնա մշտական։ Մթնոլորտ արտանետվող ածխաթթու գազի քանակն ավելանում է։ Դա պայմանավորված է մարդկության կողմից վառելիքի օգտագործմամբ: Եվ, ինչպես գիտեք, այն առաջացել է օրգանական ծագման բրածոներից, և ածխաթթու գազը մտնում է օդ: Մինչդեռ ամենաշատը խոշոր բույսերՄեր մոլորակի ծառերն աճող տեմպերով ոչնչացվում են։ Մեկ րոպեում անհետանում է կիլոմետրանոց անտառը։ Սա նշանակում է, որ օդում թթվածնի մի մասը աստիճանաբար նվազում է, և գիտնականներն արդեն ահազանգում են։ Երկրի մթնոլորտը անսահման պահեստ չէ, և թթվածինը դրսից չի մտնում այնտեղ: Այն անընդհատ զարգանում էր Երկրի զարգացմանը զուգընթաց։ Պետք է միշտ հիշել, որ այս գազը արտադրվում է բուսականությամբ՝ ֆոտոսինթեզի գործընթացում ածխաթթու գազի սպառման միջոցով։ Իսկ բուսականության ցանկացած զգալի նվազում՝ անտառների ոչնչացման տեսքով, անխուսափելիորեն նվազեցնում է թթվածնի մուտքը մթնոլորտ՝ դրանով իսկ խախտելով նրա հավասարակշռությունը։

Դասախոսություն թիվ 3. Մթնոլորտային օդ.

Թեմա՝ Մթնոլորտային օդը, դրա քիմիական կազմըև ֆիզիոլոգիական

իմաստը բաղադրիչներ.

Մթնոլորտային աղտոտվածություն; դրանց ազդեցությունը հանրային առողջության վրա։

Դասախոսության ուրվագիծը.

Մթնոլորտային օդի քիմիական կազմը.

Կենսաբանական դերը և դրա բաղադրիչների ֆիզիոլոգիական նշանակությունը՝ ազոտ, թթվածին, ածխաթթու գազ, օզոն, իներտ գազեր։

Մթնոլորտային աղտոտվածության հայեցակարգը և դրա աղբյուրները.

Մթնոլորտային աղտոտվածության ազդեցությունը առողջության վրա (ուղղակի ազդեցություն):

Մթնոլորտային աղտոտվածության ազդեցությունը բնակչության կենսապայմանների վրա (անուղղակի ազդեցություն առողջության վրա).

Մթնոլորտային օդի աղտոտումից պաշտպանելու հիմնախնդիրները.

Երկրի գազային ծածկույթը կոչվում է մթնոլորտ։ Երկրի մթնոլորտի ընդհանուր քաշը 5,13  10 15 տոննա է։

Մթնոլորտը կազմող օդը տարբեր գազերի խառնուրդ է։ Ծովի մակարդակում չոր օդի բաղադրությունը կլինի հետևյալը.

Աղյուսակ թիվ 1

չոր օդի բաղադրությունը 0 0 C ջերմաստիճանում և

ճնշում 760 մմ Hg: Արվեստ.

Երկրի մթնոլորտի բաղադրությունը մշտական ​​է մնում ցամաքում, ծովում, քաղաքներում և գյուղական վայրերում։ Այն նաև չի փոխվում բարձրության հետ։ Պետք է հիշել, որ խոսքը տարբեր բարձրությունների վրա օդի բաղադրիչների տոկոսի մասին է։ Սակայն նույնը չի կարելի ասել գազերի քաշային կոնցենտրացիայի մասին։ Երբ դուք բարձրանում եք վերև, օդի խտությունը նվազում է, և տարածության միավորում պարունակվող մոլեկուլների թիվը նույնպես նվազում է: Արդյունքում նվազում է գազի քաշի կոնցենտրացիան և նրա մասնակի ճնշումը։

Եկեք անդրադառնանք օդի առանձին բաղադրիչների բնութագրերին:

Մթնոլորտի հիմնական բաղադրիչն է ազոտ.Ազոտը իներտ գազ է։ Այն չի աջակցում շնչառությանը կամ այրմանը: Ազոտի մթնոլորտում կյանքը անհնար է։

Ազոտը կարևոր կենսաբանական դեր է խաղում։ Օդի ազոտը կլանում է բակտերիաների և ջրիմուռների որոշ տեսակներ, որոնք դրանից օրգանական միացություններ են կազմում։

Մթնոլորտային էլեկտրաէներգիայի ազդեցությամբ առաջանում են փոքր քանակությամբ ազոտի իոններ, որոնք մթնոլորտից դուրս են մղվում տեղումների միջոցով և հողը հարստացնում ազոտով և ազոտային աղերով։ ազոտական ​​թթու. Ազոտական ​​թթվի աղերը հողի բակտերիաների ազդեցությամբ վերածվում են նիտրիտների։ Նիտրիտները և ամոնիակային աղերը կլանում են բույսերը և ծառայում են սպիտակուցների սինթեզին։

Այսպիսով, իրականացվում է իներտ մթնոլորտային ազոտի վերածումը օրգանական աշխարհի կենդանի նյութի։

Բնական ծագման ազոտային պարարտանյութերի բացակայության պատճառով մարդկությունը սովորել է դրանք արհեստականորեն ստանալ։ Ստեղծվել և զարգանում է ազոտական ​​պարարտանյութերի արտադրություն, որը մթնոլորտային ազոտը վերամշակում է ամոնիակի և ազոտական ​​պարարտանյութերի։

Ազոտի կենսաբանական նշանակությունը չի սահմանափակվում ազոտային նյութերի ցիկլում նրա մասնակցությամբ։ Այն կարևոր դեր է խաղում որպես մթնոլորտային թթվածնի լուծիչ, քանի որ մաքուր թթվածնի մեջ կյանքն անհնար է։

Օդում ազոտի պարունակության ավելացումը առաջացնում է հիպոքսիա և շնչահեղձություն՝ թթվածնի մասնակի ճնշման նվազման պատճառով։

Քանի որ մասնակի ճնշումը մեծանում է, ազոտը թմրամիջոց է ցուցաբերում: Այնուամենայնիվ, բաց մթնոլորտում ազոտի թմրամիջոցների ազդեցությունը չի դրսևորվում, քանի որ դրա կոնցենտրացիայի տատանումները աննշան են:

Մթնոլորտի ամենակարեւոր բաղադրիչը գազային է թթվածին (O 2 ) .

Մեր մեջ թթվածին արեգակնային համակարգազատ վիճակում հայտնաբերվել է միայն Երկրի վրա:

Բազմաթիվ ենթադրություններ են արվել երկրային թթվածնի էվոլյուցիայի (զարգացման) վերաբերյալ։ Ամենաընդունված բացատրությունն այն է, որ ժամանակակից մթնոլորտում թթվածնի ճնշող մեծամասնությունը արտադրվել է կենսոլորտում ֆոտոսինթեզի արդյունքում. և ջրի ֆոտոսինթեզի արդյունքում առաջացել է միայն սկզբնական, փոքր քանակությամբ թթվածին։

Թթվածնի կենսաբանական դերը չափազանց մեծ է։ Առանց թթվածնի կյանքն անհնար է։ Երկրի մթնոլորտը պարունակում է 1,18  10 15 տոննա թթվածին։

Բնության մեջ տեղի են ունենում թթվածնի սպառման շարունակական գործընթացներ՝ մարդկանց և կենդանիների շնչառություն, այրման, օքսիդացման գործընթացներ։ Միաժամանակ շարունակաբար տեղի են ունենում օդում թթվածնի պարունակության վերականգնման (ֆոտոսինթեզ) գործընթացներ։ Բույսերը կլանում են ածխածնի երկօքսիդ, քայքայել այն, կլանել ածխածինը և թթվածին արտազատել մթնոլորտ։ Բույսերը մթնոլորտ են արտանետում 0,5  10 5 միլիոն տոննա թթվածին։ Սա բավական է թթվածնի բնական կորուստը ծածկելու համար։ Ուստի դրա պարունակությունը օդում մշտական ​​է և կազմում է 20,95%։

Օդի զանգվածների շարունակական հոսքը խառնում է տրոպոսֆերան, այդ իսկ պատճառով քաղաքներում և գյուղական վայրերում թթվածնի պարունակության տարբերություն չկա։ Թթվածնի կոնցենտրացիան տատանվում է մի քանի տասներորդական տոկոսի սահմաններում: Կարեւոր չէ։ Սակայն խորը փոսերում, հորերում և քարանձավներում թթվածնի պարունակությունը կարող է նվազել, ուստի դրանց մեջ իջնելը վտանգավոր է։

Մարդկանց և կենդանիների մոտ թթվածնի մասնակի ճնշումը իջնելիս նկատվում են թթվածնային սովի երեւույթներ։ Ծովի մակարդակից բարձրանալիս թթվածնի մասնակի ճնշման զգալի փոփոխություններ են տեղի ունենում: Թթվածնի պակասի երևույթները կարող են դիտվել լեռնագնացության ժամանակ (լեռնագնացություն, զբոսաշրջություն), օդային ճանապարհորդությունների ժամանակ։ 3000 մ բարձրություն բարձրանալը կարող է առաջացնել բարձրության կամ լեռնային հիվանդության պատճառ:

Բարձր լեռներում երկար ապրելու դեպքում մարդիկ ընտելանում են թթվածնի պակասին և տեղի է ունենում կլիմայականացում։

Թթվածնի բարձր մասնակի ճնշումը անբարենպաստ է մարդկանց համար։ 600 մմ-ից ավելի մասնակի ճնշման դեպքում թոքերի կենսական հզորությունը նվազում է։ Մաքուր թթվածնի ինհալացիա (մասնակի ճնշում 760 մմ) առաջացնում է թոքային այտուց, թոքաբորբ և ցնցումներ։

Բնական պայմաններում օդում թթվածնի ավելացված պարունակություն չկա:

Օզոնմթնոլորտի անբաժանելի մասն է: Նրա զանգվածը 3,5 միլիարդ տոննա է։ Մթնոլորտում օզոնի պարունակությունը տատանվում է տարվա եղանակներին համապատասխան՝ այն բարձր է գարնանը և ցածր՝ աշնանը: Օզոնի պարունակությունը կախված է տարածքի լայնությունից. որքան մոտ է հասարակածին, այնքան ցածր է այն: Օզոնի կոնցենտրացիան ունի ցերեկային տատանումներ. այն հասնում է առավելագույնին կեսօրին:

Օզոնի կոնցենտրացիան անհավասարաչափ է բաշխված բարձրության վրա: Նրա ամենաբարձր պարունակությունը դիտվում է 20-30 կմ բարձրության վրա։

Օզոնն անընդհատ արտադրվում է ստրատոսֆերայում։ Արեգակի ուլտրամանուշակագույն ճառագայթման ազդեցության տակ թթվածնի մոլեկուլները տարանջատվում են (բաժանվում) առաջացնելով ատոմային թթվածին։ Թթվածնի ատոմները վերամիավորվում են (միավորվում) թթվածնի մոլեկուլների հետ և կազմում օզոն (O3): 20-30 կմ-ից բարձր և ցածր բարձրությունների վրա դանդաղում են օզոնի ֆոտոսինթեզի (առաջացման) գործընթացները։

Երկրի վրա կյանքի գոյության համար մեծ նշանակություն ունի մթնոլորտում օզոնային շերտի առկայությունը։

Օզոնը արգելափակում է արեգակնային ճառագայթման սպեկտրի կարճ ալիքի հատվածը և չի փոխանցում 290 նմ-ից ավելի կարճ ալիքներ (նանոմետր): Օզոնի բացակայության դեպքում կյանքն Երկրի վրա անհնար կլիներ բոլոր կենդանի էակների վրա կարճատև ուլտրամանուշակագույն ճառագայթման կործանարար ազդեցության պատճառով:

Օզոնը նաև կլանում է 9,5 միկրոն (միկրոն) ալիքի երկարությամբ ինֆրակարմիր ճառագայթումը։ Դրա շնորհիվ օզոնը պահպանում է երկրագնդի ջերմային ճառագայթման մոտ 20 տոկոսը՝ նվազեցնելով դրա ջերմության կորուստը։ Օզոնի բացակայության դեպքում Երկրի բացարձակ ջերմաստիճանը 7 0-ով ցածր կլիներ։

Օզոնը ստրատոսֆերայից բերվում է մթնոլորտի ստորին շերտ՝ տրոպոսֆերա՝ օդային զանգվածների խառնման արդյունքում։ Թույլ խառնման դեպքում երկրագնդի մակերեսին օզոնի կոնցենտրացիան նվազում է: Օդում օզոնի ավելացում է նկատվում ամպրոպի ժամանակ՝ մթնոլորտային էլեկտրաէներգիայի արտանետումների և մթնոլորտի տուրբուլենտության (խառնման) ավելացման հետևանքով։

Միևնույն ժամանակ, օդում օզոնի կոնցենտրացիայի զգալի աճը օրգանական նյութերի ֆոտոքիմիական օքսիդացման արդյունք է, որոնք մթնոլորտ են ներթափանցում մեքենաների արտանետվող գազերով և արդյունաբերական արտանետումներով: Օզոնը թունավոր նյութ է։ Օզոնը գրգռիչ ազդեցություն ունի աչքերի, քթի և կոկորդի լորձաթաղանթների վրա՝ 0,2-1 մգ/մ3 կոնցենտրացիայի դեպքում։

Ածխածնի երկօքսիդ (CO 2 ) առկա է մթնոլորտում 0,03% կոնցենտրացիայով։ Դրա ընդհանուր քանակը կազմում է 2330 մլրդ տոննա։ Ծովերի և օվկիանոսների ջրերում լուծված է մեծ քանակությամբ ածխաթթու գազ։ Կապակցված ձևով մաս է կազմում դոլոմիտների և կրաքարերի։

Մթնոլորտը մշտապես համալրվում է ածխաթթու գազով՝ կենդանի օրգանիզմների կենսական գործընթացների՝ այրման, քայքայման, խմորման գործընթացների արդյունքում։ Մարդն օրական արտանետում է 580 լիտր ածխաթթու գազ։ Կրաքարի քայքայման ժամանակ մեծ քանակությամբ ածխաթթու գազ է արտազատվում։

Չնայած ձևավորման բազմաթիվ աղբյուրների առկայությանը, օդում ածխաթթու գազի զգալի կուտակում չկա: Ածխածնի երկօքսիդը բույսերի կողմից անընդհատ յուրացվում (ներծծվում) է ֆոտոսինթեզի գործընթացում։

Բացի բույսերից, մթնոլորտում ածխաթթու գազի պարունակությունը կարգավորում են ծովերն ու օվկիանոսները։ Երբ օդում ածխաթթու գազի մասնակի ճնշումը մեծանում է, այն լուծվում է ջրում, իսկ երբ նվազում է, արտանետվում է մթնոլորտ։

Մակերեւութային մթնոլորտում ածխաթթու գազի կոնցենտրացիայի աննշան տատանումներ կան. օվկիանոսում այն ​​ավելի ցածր է, քան ցամաքում; անտառում ավելի բարձր, քան դաշտում; քաղաքներում ավելի բարձր, քան քաղաքից դուրս:

Ածխածնի երկօքսիդը մեծ դեր է խաղում կենդանիների և մարդկանց կյանքում։ Այն խթանում է շնչառական կենտրոնը։

Մթնոլորտային օդում կա որոշակի քանակություն իներտ գազերարգոն, նեոն, հելիում, կրիպտոն և քսենոն: Այս գազերը պատկանում են պարբերական համակարգի զրոյական խմբին, չեն փոխազդում այլ տարրերի հետ և քիմիական իմաստով իներտ են։

Իներտ գազերը թմրանյութ են։ Նրանց թմրանյութային հատկությունները դրսևորվում են բարձր բարոմետրիկ ճնշման դեպքում: Բաց մթնոլորտում իներտ գազերի թմրամիջոցների հատկությունները չեն կարող դրսևորվել:

Բացի մթնոլորտի բաղադրիչներից, այն պարունակում է բնական ծագման տարբեր կեղտեր և աղտոտվածություն, որոնք ներմուծվել են մարդու գործունեության արդյունքում:

Կոչվում են այն կեղտերը, որոնք առկա են օդում, բացի նրա բնական քիմիական բաղադրությունից մթնոլորտային աղտոտվածություն.

Մթնոլորտային աղտոտվածությունը բաժանվում է բնական և արհեստական:

Բնական աղտոտումը ներառում է ինքնաբուխ բնական պրոցեսների արդյունքում օդ ներթափանցող կեղտեր (բույսերի և հողի փոշի, հրաբխային ժայթքումներ, տիեզերական փոշի):

Մթնոլորտային արհեստական ​​աղտոտումը ձևավորվում է մարդու արտադրական գործունեության արդյունքում։

Մթնոլորտային աղտոտման արհեստական ​​աղբյուրները բաժանվում են 4 խմբի.

տրանսպորտ;

արդյունաբերություն;

ջերմային էներգիայի ճարտարագիտություն;

աղբի այրում.

Դիտարկենք նրանց հակիրճ բնութագրերը:

Ստեղծված իրավիճակը բնութագրվում է նրանով, որ ավտոմոբիլային տրանսպորտից արտանետումների ծավալը գերազանցում է արդյունաբերական ձեռնարկությունների արտանետումների ծավալը։

Մեկ մեքենան օդ է արտանետում ավելի քան 200 քիմիական միացություններ։ Յուրաքանչյուր մեքենա տարեկան ծախսում է միջինը 2 տոննա վառելիք և 30 տոննա օդ և արտանետում է 700 կգ ածխածնի երկօքսիդ (CO), 230 կգ չայրված ածխաջրածին, 40 կգ ազոտի օքսիդ (NO 2) և 2-5 կգ։ պինդ նյութերը մթնոլորտ.

Ժամանակակից քաղաքը հագեցած է տրանսպորտի այլ եղանակներով՝ երկաթուղային, ջրային և օդային։ Տրանսպորտի բոլոր տեսակներից շրջակա միջավայր արտանետումների ընդհանուր քանակը անընդհատ աճի միտում ունի:

Շրջակա միջավայրին հասցված վնասի աստիճանով արդյունաբերական ձեռնարկությունները տրանսպորտից հետո զբաղեցնում են երկրորդ տեղը։

Մթնոլորտային օդի առավել ինտենսիվ աղտոտիչներն են սեւ և գունավոր մետալուրգիայի, նավթաքիմիական և կոքսաքիմիական արդյունաբերության ձեռնարկությունները, ինչպես նաև շինանյութեր արտադրող ձեռնարկությունները։ Նրանք մթնոլորտ են արտանետում տասնյակ տոննա մուր, փոշի, մետաղներ և դրանց միացություններ (պղինձ, ցինկ, կապար, նիկել, անագ և այլն)։

Մթնոլորտ մտնելով՝ մետաղները աղտոտում են հողը, կուտակվում դրա մեջ և ներթափանցում ջրամբարների ջուրը։

Այն տարածքներում, որտեղ տեղակայված են արդյունաբերական ձեռնարկությունները, բնակչությունը ենթարկվում է մթնոլորտի աղտոտման անբարենպաստ ազդեցության ռիսկին:

Բացի մասնիկներից, արդյունաբերությունը օդ է արտանետում տարբեր գազեր՝ ծծմբի անհիդրիդ, ածխածնի օքսիդ, ազոտի օքսիդներ, ջրածնի սուլֆիդ, ածխաջրածիններ և ռադիոակտիվ գազեր։

Աղտոտիչները կարող են երկար ժամանակ մնալ շրջակա միջավայրում և վնասակար ազդեցություն ունենալ մարդու օրգանիզմի վրա։

Օրինակ՝ ածխաջրածինները շրջակա միջավայրում մնում են մինչև 16 տարի և ակտիվ մասնակցություն են ունենում մթնոլորտային օդի ֆոտոքիմիական պրոցեսներին՝ թունավոր մառախուղների ձևավորմամբ։

Օդի զանգվածային աղտոտվածություն է նկատվում պինդ և հեղուկ վառելիքջերմային էլեկտրակայաններում։ Դրանք մթնոլորտի աղտոտման հիմնական աղբյուրներն են ծծմբի և ազոտի օքսիդներով, ածխածնի օքսիդով, մուրով և փոշով։ Այս աղբյուրները բնութագրվում են օդի զանգվածային աղտոտվածությամբ:

Ներկայումս հայտնի են բազմաթիվ փաստեր մարդու առողջության վրա մթնոլորտի աղտոտվածության բացասական ազդեցության մասին։

Մթնոլորտային աղտոտվածությունը մարդու օրգանիզմի վրա ունի ինչպես սուր, այնպես էլ քրոնիկ ազդեցություն:

Հանրային առողջության վրա մթնոլորտի աղտոտվածության սուր ազդեցության օրինակներ են թունավոր մառախուղները: Օդում թունավոր նյութերի կոնցենտրացիան ավելացել է անբարենպաստ օդերևութաբանական պայմաններում։

Առաջին թունավոր մառախուղը գրանցվել է Բելգիայում 1930 թվականին։ Մի քանի հարյուր մարդ վիրավորվել է, 60 մարդ մահացել է։ Հետագայում նմանատիպ դեպքեր կրկնվեցին՝ 1948 թվականին ամերիկյան Դոնորա քաղաքում։ Տուժել է 6000 մարդ։ 1952 թվականին Լոնդոնի Մեծ մառախուղից մահացել է 4000 մարդ։ 1962 թվականին նույն պատճառով մահացել է 750 լոնդոնցի։ 1970 թվականին Ճապոնիայի մայրաքաղաքում (Տոկիո) մշուշից տուժել է 10 հազար մարդ, իսկ 1971 թվականին՝ 28 հազար մարդ։

Բացի թվարկված աղետներից, հայրենական և արտասահմանյան հեղինակների հետազոտական ​​նյութերի վերլուծությունը ուշադրություն է հրավիրում օդի աղտոտվածության պատճառով բնակչության ընդհանուր հիվանդացության աճի վրա։

Այս առումով կատարված ուսումնասիրությունները թույլ են տալիս եզրակացնել, որ արդյունաբերական կենտրոններում մթնոլորտային աղտոտվածության ազդեցության հետևանքով աճ է նկատվում.

սրտանոթային և շնչառական հիվանդություններից մահացության ընդհանուր մակարդակը.

վերին շնչուղիների սուր ոչ սպեցիֆիկ հիվանդացություն;

քրոնիկ բրոնխիտ;

բրոնխիալ ասթմա;

էմֆիզեմա;

թոքերի քաղցկեղ;

կյանքի տեւողության եւ ստեղծագործական գործունեության նվազում:

Բացի այդ, ներկայումս մաթեմատիկական վերլուծությունը ցույց է տվել վիճակագրորեն նշանակալի կապ արյան, մարսողական օրգանների, մաշկային հիվանդությունների և օդի աղտոտվածության մակարդակների հետ բնակչության հիվանդացության մակարդակի միջև:

Շնչառական օրգաններ, մարսողական համակարգիսկ մաշկը թունավոր նյութերի «մուտքի դարպասն» է և ծառայում է որպես դրանց ուղղակի և անուղղակի գործողության թիրախ:

Մթնոլորտային աղտոտվածության ազդեցությունը կենսապայմանների վրա դիտվում է որպես մթնոլորտի աղտոտվածության անուղղակի (անուղղակի) ազդեցություն հանրային առողջության վրա:

Այն ներառում է.

ընդհանուր լուսավորության նվազում;

արևի ուլտրամանուշակագույն ճառագայթման նվազեցում;

կլիմայական պայմանների փոփոխություններ;

կենսապայմանների վատթարացում;

բացասական ազդեցություն կանաչ տարածքների վրա;

բացասական ազդեցություն կենդանիների վրա.

Օդի աղտոտիչները մեծ վնաս են հասցնում շենքերին, շինություններին, շինանյութերին։

Օդը աղտոտող նյութերից Միացյալ Նահանգների ընդհանուր տնտեսական ծախսը, ներառյալ դրանց ազդեցությունը մարդու առողջության, շինանյութերի, մետաղների, գործվածքների, կաշվի, թուղթի, ներկի, ռետինե և այլ նյութերի վրա, տարեկան կազմում է 15-20 միլիարդ դոլար:

Վերոնշյալ բոլորը վկայում են այն մասին, որ մթնոլորտային օդի աղտոտումից պաշտպանությունը չափազանց կարևոր խնդիր է և աշխարհի բոլոր երկրների մասնագետների ուշադրության առարկան:

Մթնոլորտային օդի պաշտպանության բոլոր միջոցառումները պետք է իրականացվեն համակողմանիորեն մի քանի ոլորտներում.

Օրենսդրական միջոցառումներ. Դրանք երկրի կառավարության կողմից ընդունված օրենքներ են՝ ուղղված պաշտպանությանը օդային միջավայր;

Արդյունաբերական և բնակելի տարածքների ռացիոնալ տեղադրում;

Տեխնոլոգիական միջոցառումներ՝ ուղղված մթնոլորտ արտանետումների նվազեցմանը.

Սանիտարական միջոցառումներ;

Մթնոլորտային օդի հիգիենիկ ստանդարտների մշակում;

Մթնոլորտային օդի մաքրության մոնիտորինգ;

Աշխատանքի վերահսկում արդյունաբերական ձեռնարկություններ;

Բնակավայրերի բարեկարգում, կանաչապատում, ջրում, արդյունաբերական ձեռնարկությունների և բնակելի համալիրների միջև պաշտպանիչ բացերի ստեղծում.

Ներպետական ​​պլանի թվարկված միջոցառումներից բացի, ներկայումս մշակվում և լայնորեն իրականացվում են մթնոլորտային օդի պահպանության միջպետական ​​ծրագրեր։

Օդի պաշտպանության խնդիրը լուծվում է մի շարք միջազգային կազմակերպություններում՝ ԱՀԿ, ՄԱԿ, ՅՈՒՆԵՍԿՕ և այլն։

Մթնոլորտի ստորին շերտերը բաղկացած են գազերի խառնուրդից, որը կոչվում է օդ , որի մեջ կախված են հեղուկ և պինդ մասնիկներ։ Վերջինիս ընդհանուր զանգվածը աննշան է մթնոլորտի ողջ զանգվածի համեմատ։

Մթնոլորտային օդը գազերի խառնուրդ է, որոնցից հիմնականներն են ազոտը N2, թթվածին O2, արգոն Ar, ածխածնի երկօքսիդ CO2 և ջրային գոլորշի։ Օդն առանց ջրի գոլորշու կոչվում է չոր օդ: Երկրի մակերեսին չոր օդը 99% ազոտ է (78% ծավալով կամ 76% զանգվածային) և թթվածին (21% ծավալով կամ 23% զանգվածով)։ Մնացած 1%-ը գրեթե ամբողջությամբ արգոն է: Ածխածնի երկօքսիդի CO2-ի համար մնում է միայն 0,08%: Բազմաթիվ այլ գազեր օդի մաս են կազմում հազարերորդական, միլիոներորդական և նույնիսկ ավելի փոքր մասնաբաժիններով: Դրանք են կրիպտոնը, քսենոնը, նեոնը, հելիումը, ջրածինը, օզոնը, յոդը, ռադոնը, մեթանը, ամոնիակը, ջրածնի պերօքսիդը, ազոտի օքսիդը և այլն: Երկրի մակերևույթի մոտ գտնվող չոր մթնոլորտային օդի բաղադրությունը տրված է աղյուսակում: 1.

Աղյուսակ 1

Չոր մթնոլորտային օդի բաղադրությունը Երկրի մակերեսին մոտ

Երկրի մակերեսին մոտ չոր օդի տոկոսային բաղադրությունը շատ հաստատուն է և գրեթե նույնն է ամենուր։ Միայն ածխաթթու գազի պարունակությունը կարող է զգալիորեն փոխվել: Շնչառության և այրման գործընթացների արդյունքում դրա ծավալային պարունակությունը փակ, վատ օդափոխվող սենյակների, ինչպես նաև արդյունաբերական կենտրոնների օդում կարող է աճել մի քանի անգամ՝ մինչև 0,1-0,2%: Ազոտի և թթվածնի տոկոսը բավականին փոքր է փոխվում։

Իրական մթնոլորտը պարունակում է երեք կարևոր փոփոխական բաղադրիչ՝ ջրային գոլորշի, օզոն և ածխաթթու գազ։ Ջրային գոլորշու պարունակությունը օդում տատանվում է զգալի սահմաններում՝ ի տարբերություն օդի այլ բաղադրիչների. Երկրի մակերևույթին այն տատանվում է հարյուրերորդական տոկոսից մինչև մի քանի տոկոս (0,2%-ից բևեռային լայնություններում մինչև 2,5%՝ հասարակածում, և որոշ դեպքեր տատանվում են գրեթե զրոյից մինչև 4%): Դա բացատրվում է նրանով, որ մթնոլորտում առկա պայմաններում ջրի գոլորշիները կարող են վերածվել հեղուկի և պինդ վիճակև, ընդհակառակը, կարող է կրկին ներթափանցել մթնոլորտ երկրի մակերևույթից գոլորշիացման պատճառով:

Ջրային գոլորշին անընդհատ մթնոլորտ է ներթափանցում ջրի մակերևույթներից գոլորշիացման, խոնավ հողից և բույսերի թրթռման միջոցով, մինչդեռ. տարբեր վայրերև մեջ տարբեր ժամանակներայն գալիս է տարբեր քանակությամբ: Այն տարածվում է դեպի վեր՝ երկրի մակերևույթից և օդային հոսանքների միջոցով տեղափոխվում է երկրի մի տեղից մյուսը։

Մթնոլորտում կարող է հայտնվել հագեցվածության վիճակ: Այս վիճակում ջրի գոլորշիները պարունակվում են օդում այնքան, որքան հնարավոր է տվյալ ջերմաստիճանում: Ջրի գոլորշին կոչվում է հագեցնող(կամ հագեցած),և այն պարունակող օդը հագեցած.

Հագեցվածության վիճակը սովորաբար հասնում է, երբ օդի ջերմաստիճանը նվազում է: Երբ այս վիճակը հասնում է, ապա ջերմաստիճանի հետագա նվազման դեպքում ջրի գոլորշիների մի մասը դառնում է ավելցուկ և խտանում է,վերածվում է հեղուկ կամ պինդ վիճակի. Օդում հայտնվում են ջրի կաթիլներ և ամպերի և մառախուղների սառցե բյուրեղներ։ Ամպերը կարող են նորից գոլորշիանալ. այլ դեպքերում, ամպի կաթիլները և բյուրեղները, դառնալով ավելի մեծ, կարող են տեղումների տեսքով ընկնել երկրի մակերեսին: Այս ամենի արդյունքում մթնոլորտի յուրաքանչյուր հատվածում ջրի գոլորշու պարունակությունը մշտապես փոփոխվում է։

Եղանակային ամենակարևոր պրոցեսները և կլիմայական առանձնահատկությունները կապված են օդում ջրի գոլորշիների և գազայինից հեղուկ և պինդ վիճակների անցումների հետ: Մթնոլորտում ջրային գոլորշիների առկայությունը զգալիորեն ազդում է մթնոլորտի և երկրի մակերեսի ջերմային պայմանների վրա։ Ջրային գոլորշին ուժեղ կլանում է երկար ալիքի ինֆրակարմիր ճառագայթումը, որն արտանետվում է երկրի մակերեսից: Իր հերթին, նա ինքն է արձակում ինֆրակարմիր ճառագայթում, որի մեծ մասը գնում է երկրի մակերես: Սա նվազեցնում է երկրագնդի մակերևույթի գիշերային սառեցումը, հետևաբար նաև օդի ստորին շերտերը:

Երկրի մակերևույթից ջրի գոլորշիացումը տանում է մեծ քանակությամբջերմություն, և երբ ջրի գոլորշիները խտանում են մթնոլորտում, այդ ջերմությունը փոխանցվում է օդ: Կոնդենսացիայի արդյունքում առաջացող ամպերը արտացոլվում և կլանում են արեգակնային ճառագայթումԵրկրի մակերևույթ տանող ճանապարհին: Ամպերից թափվող տեղումներն են ամենակարեւոր տարրըեղանակը և կլիման. Վերջապես, մթնոլորտում ջրի գոլորշիների առկայությունը կարևորֆիզիոլոգիական պրոցեսների համար.

Ջրի գոլորշին, ինչպես ցանկացած գազ, ունի առաձգականություն (ճնշում): Ջրի գոլորշու ճնշում եհամաչափ է նրա խտությանը (պարունակությունը մեկ միավորի ծավալով) և բացարձակ ջերմաստիճանին։ Այն արտահայտվում է նույն միավորներով, ինչ օդային ճնշումը, այսինքն. կամ ներսում միլիմետր սնդիկ,կամ ներսում միլիբար

Ջրի գոլորշու ճնշումը հագեցվածության ժամանակ կոչվում է հագեցվածության առաձգականություն:Սա տվյալ ջերմաստիճանում ջրի գոլորշու հնարավոր առավելագույն ճնշումը:Օրինակ՝ 0° ջերմաստիճանի դեպքում հագեցվածության առաձգականությունը 6,1 մբ է . Յուրաքանչյուր 10° ջերմաստիճանի բարձրացման դեպքում հագեցվածության առաձգականությունը մոտավորապես կրկնապատկվում է:

Եթե ​​օդը պարունակում է ավելի քիչ ջրային գոլորշի, քան անհրաժեշտ է տվյալ ջերմաստիճանում այն ​​հագեցնելու համար, կարող եք որոշել, թե օդը որքանով է մոտ հագեցվածության վիճակին: Դա անելու համար հաշվարկեք հարաբերական խոնավություն.Այսպես են կոչվում փաստացի առաձգականության հարաբերակցությունը եջրի գոլորշի օդում հագեցվածության առաձգականություն Ենույն ջերմաստիճանում, արտահայտված որպես տոկոս, այսինքն.

Օրինակ, 20° ջերմաստիճանի դեպքում հագեցվածության ճնշումը 23,4 մբ է, եթե օդում իրական գոլորշիների ճնշումը 11,7 մբ է, ապա հարաբերական խոնավությունը

Ջրի գոլորշիների առաձգականությունը երկրի մակերեսին տատանվում է միլիբարի հարյուրերորդականից (ձմռանը Անտարկտիդայում և Յակուտիայում շատ ցածր ջերմաստիճանի դեպքում) մինչև ավելի քան 35 միլիբար (հասարակածում): Որքան տաք է օդը, այնքան ավելի շատ ջրային գոլորշի կարող է պարունակել այն առանց հագեցվածության և, հետևաբար, այնքան մեծ է ջրի գոլորշու ճնշումը դրանում:

Օդի հարաբերական խոնավությունը կարող է ընդունել բոլոր արժեքները՝ զրոյից ամբողջովին չոր օդի համար ( ե= 0) մինչև 100% հագեցվածության վիճակի համար (e = E):

Մթնոլորտի այն հատվածը, որը հարում է Երկրին, և որը մարդ շնչում է համապատասխանաբար, կոչվում է տրոպոսֆերա։ Տրոպոսֆերան ունի ինը-տասնմեկ կիլոմետր բարձրություն և գտնվում է մեխանիկական խառնուրդտարբեր գազեր.

Օդի բաղադրությունը հաստատուն չէ։ Կախված աշխարհագրական դիրքը, տեղանքը, եղանակային պայմանները, օդը կարող է ունենալ տարբեր կազմԵվ տարբեր հատկություններ. Օդը կարող է լինել աղտոտված կամ հազվադեպ, թարմ կամ ծանր, այս ամենը նշանակում է, որ այն պարունակում է որոշակի կեղտեր:

Ազոտ - 78,9 տոկոս;

թթվածին - 20,95 տոկոս;

Ածխածնի երկօքսիդ՝ 0,3 տոկոս։

Բացի այդ, մթնոլորտում առկա են այլ գազեր (հելիում, արգոն, նեոն, քսենոն, կրիպտոն, ջրածին, ռադոն, օզոն), և դրանց ընդհանուր քանակը մեկ տոկոսից մի փոքր պակաս է։

Հարկ է նաև նշել օդում որոշակի մշտական ​​կեղտերի առկայությունը բնական ծագում, մասնավորապես՝ որոշակի գազային արտադրանք, որոնք առաջանում են ինչպես կենսաբանական, այնպես էլ քիմիական գործընթացների արդյունքում։ Դրանց թվում առանձնահատուկ հիշատակման է արժանի ամոնիակը (բնակեցված տարածքներից հեռու օդի բաղադրությունը ներառում է մեկ միլիգրամի մոտ երեքից հինգ հազարերորդ մասը խորանարդ մետր), մեթանը (նրա մակարդակը միջինում երկու տասը հազարերորդական միլիգրամ է մեկ խորանարդ մետրի համար), ազոտի օքսիդներ (մթնոլորտում դրանց կոնցենտրացիան հասնում է մոտավորապես տասնհինգ տասը հազարերորդական միլիգրամի մեկ խորանարդ մետրի համար), ջրածնի սուլֆիդ և այլ գազային արտադրանք։

Բացի գոլորշիներից և գազային կեղտից, օդի քիմիական կազմը սովորաբար ներառում է տիեզերական ծագման փոշի, որը տարվա ընթացքում ընկնում է Երկրի մակերեսին մեկ քառակուսի կիլոմետրի վրա յոթ հարյուր հազարերորդական տոննայի չափով, ինչպես նաև փոշու մասնիկներ, որոնք գալիս են հրաբխային ժայթքումներից:

Այնուամենայնիվ, այն փոխվում է ամենամեծ չափով (և ոչ ներս ավելի լավ կողմ) օդի բաղադրությունը և աղտոտում է տրոպոսֆերան այսպես կոչված հողի (բույս, հող) փոշու և ծխի միջոցով. անտառային հրդեհներ. Նման փոշին հատկապես շատ է անապատներից ծագող մայրցամաքային օդային զանգվածներում Կենտրոնական Ասիաև Աֆրիկան։ Այդ իսկ պատճառով մենք կարող ենք վստահորեն ասել, որ իդեալական մաքուր օդի միջավայր պարզապես գոյություն չունի, և դա միայն տեսականորեն գոյություն ունեցող հասկացություն է։

Օդի բաղադրությունը հակված է անընդհատ փոխվելու, և նրա բնական փոփոխությունները սովորաբար բավականին փոքր դեր են խաղում, հատկապես համեմատած հնարավոր հետեւանքներըդրա արհեստական ​​խախտումները։ Նման խախտումները հիմնականում կապված են մարդկության արդյունաբերական գործունեության, սարքերի օգտագործման հետ սպառողական ծառայություններ, ինչպես նաև տրանսպորտային միջոցներ: Այս խանգարումները, ի թիվս այլ բաների, կարող են հանգեցնել օդի դենատուրացիայի, այսինքն՝ մթնոլորտի համապատասխան ցուցանիշներից դրա կազմի և հատկությունների ընդգծված տարբերությունների:

Մարդկային գործունեության այս և շատ այլ տեսակներ հանգեցրել են նրան, որ օդի հիմնական կազմը սկսեց ենթարկվել դանդաղ և աննշան, բայց, այնուամենայնիվ, բացարձակապես անդառնալի փոփոխությունների: Օրինակ, գիտնականները հաշվարկել են, որ վերջին հիսուն տարիների ընթացքում մարդկությունն օգտագործել է մոտավորապես նույն քանակությամբ թթվածին, ինչ նախորդ միլիոն տարիներին, իսկ տոկոսային արտահայտությամբ՝ մթնոլորտում իր ընդհանուր պաշարի երկու տասներորդը: Միևնույն ժամանակ, օդի արտանետումները համապատասխանաբար ավելանում են, ըստ վերջին տվյալների, վերջին հարյուր տարվա ընթացքում արտանետումները հասել են գրեթե չորս հարյուր միլիարդ տոննայի։

Այսպիսով, օդի բաղադրությունը փոխվում է դեպի վատը, և դժվար է պատկերացնել, թե ինչպիսին կլինի մի քանի տասնամյակ հետո։

Բլոգի էջերում մենք շատ ենք խոսում տարբեր տեսակների մասին քիմիական նյութերեւ խառնուրդներ, բայց մենք դեռ պատմություն չենք ունեցել ամենակարեւոր բարդ նյութերից մեկի՝ օդի մասին։ Եկեք սա շտկենք և խոսենք օդի մասին: Առաջին հոդվածում՝ օդի, նրա քիմիական կազմի և հիմնական փաստերի ուսումնասիրության մի փոքր պատմություն:

Օդային հետազոտության մի փոքր պատմություն

Ներկայումս օդը հասկացվում է որպես գազերի խառնուրդ, որոնք կազմում են մեր մոլորակի մթնոլորտը: Բայց միշտ չէ, որ այսպես է եղել. երկար ժամանակԳիտնականները կարծում էին, որ օդը պարզ նյութ է, անբաժանելի նյութ: Եվ չնայած շատ գիտնականներ վարկածներ էին արտահայտում օդի բարդ բաղադրության մասին, ամեն ինչ մինչև 18-րդ դարն ավելի հեռուն գնաց, քան ենթադրությունները: Բացի այդ, օդին տրվեց փիլիսոփայական նշանակություն։ IN Հին Հունաստանօդը համարվում էր տիեզերական հիմնարար տարրերից մեկը՝ հողի, կրակի, հողի և ջրի հետ միասին՝ ձևավորելով ամեն ինչ: Արիստոտելը օդը վերագրում էր ենթալուսնային լույսի տարրերին՝ անձնավորելով խոնավությունն ու ջերմությունը։ Նիցշեն իր ստեղծագործություններում գրել է օդի մասին՝ որպես ազատության խորհրդանիշի, որպես նյութի ամենաբարձր և ամենանուրբ ձևի, որի համար չկան արգելքներ։

17-րդ դարում ապացուցվեց, որ օդը նյութական էություն է, նյութ, որի հատկությունները, ինչպիսիք են խտությունը և քաշը, կարելի է չափել։

18-րդ դարում գիտնականները օդի ռեակցիաներ են իրականացրել տարբեր նյութեր. Այսպիսով, պարզվեց, որ օդի ծավալի մոտավորապես հինգերորդը ներծծվում է, իսկ այրման և շնչառության մնացած մասը չի ապահովվում: Արդյունքում եզրակացվեց, որ օդը բարդ նյութ է, որը բաղկացած է երկու բաղադրիչներից, որոնցից մեկը՝ թթվածինը, ապահովում է այրումը, իսկ երկրորդը՝ ազոտը՝ «փչացած օդը», չի ապահովում այրումը և շնչառությունը։ Ահա թե ինչպես է հայտնաբերվել թթվածինը։ Քիչ անց ստացվեց մաքուր ազոտ։ Եվ միայն 19-րդ դարի վերջում հայտնաբերվեցին օդում հայտնաբերված արգոն, հելիում, կրիպտոն, քսենոն, ռադոն և նեոն:

Քիմիական բաղադրություն

Օդը կազմված է մոտ քսանյոթ տարբեր գազերի խառնուրդից։ Մոտ 99%-ը թթվածնի և ազոտի խառնուրդ է։ Մնացած տոկոսը ներառում է ջրի գոլորշի, ածխածնի երկօքսիդ, մեթան, ջրածին, օզոն, իներտ գազեր (արգոն, քսենոն, նեոն, հելիում, կրիպտոն) և այլն։ Օրինակ՝ օդում հաճախ կարելի է գտնել ջրածնի սուլֆիդ, ածխածնի օքսիդ, յոդ, ազոտի օքսիդներ և ամոնիակ։

Ենթադրվում է, որ ին մաքուր օդնորմալ պայմաններում այն ​​պարունակում է 78,1% ազոտ և 20,93% թթվածին։ Այնուամենայնիվ, կախված աշխարհագրական դիրքից և ծովի մակարդակից բարձրությունից, օդի բաղադրությունը կարող է տարբեր լինել:

Կա նաև աղտոտված օդ, այսինքն՝ օդ, որի բաղադրությունը տարբերվում է բնական մթնոլորտային օդից՝ աղտոտող նյութերի առկայությամբ։ Այս նյութերն են.
. բնական ծագում (հրաբխային գազեր և փոշիներ, ծովի աղ, գոլորշիներ և գազեր բնական հրդեհներ, բույսերի ծաղկափոշին, հողի էրոզիայից առաջացած փոշին և այլն)։
. մարդածին ծագում - արդյունաբերական և կենցաղային մարդու գործունեության հետևանքով (ածխածնի, ծծմբի, ազոտի միացությունների արտանետումներ; ածուխ և այլ փոշու հանքարդյունաբերական և արդյունաբերական ձեռնարկություններից; գյուղատնտեսական թափոններ, արդյունաբերական և կենցաղային աղբավայրեր, արտակարգ նավթի արտահոսք և այլ վտանգավոր նյութեր. միջավայրընյութեր; գազի արտանետումներ տրանսպորտային միջոցներև այլն):

Հատկություններ

Մաքուր մթնոլորտային օդը անգույն է և անհոտ, այն անտեսանելի է, թեև կարելի է զգալ։ Օդի ֆիզիկական պարամետրերը որոշվում են հետևյալ բնութագրերով.

Զանգվածային;
. ջերմաստիճանը;
. խտություն;
. մթնոլորտային ճնշում;
. խոնավություն;
. ջերմային հզորություն;
. ջերմային հաղորդունակություն;
. մածուցիկություն.

Օդի պարամետրերի մեծ մասը կախված է նրա ջերմաստիճանից, ուստի տարբեր ջերմաստիճանների համար օդի պարամետրերի բազմաթիվ աղյուսակներ կան: Օդի ջերմաստիճանը չափվում է օդերևութաբանական ջերմաչափի միջոցով, իսկ խոնավությունը՝ հիգրոմետրի միջոցով։

Օդը ցուցադրում է օքսիդացնող հատկություններ (թթվածնի բարձր պարունակության շնորհիվ), աջակցում է այրմանը և շնչառությանը. վատ է փոխանցում ջերմությունը և լավ է լուծվում ջրի մեջ։ Նրա խտությունը նվազում է ջերմաստիճանի բարձրացման հետ, իսկ մածուցիկությունը մեծանում է։

Հաջորդ հոդվածում դուք կսովորեք մի քանիսի մասին հետաքրքիր փաստերօդի և դրա օգտագործման մասին.