La qualité de l'air nécessaire pour soutenir les processus vitaux de tous les organismes vivants sur Terre est déterminée par la teneur en oxygène qu'il contient.
Considérez la dépendance de la qualité de l'air sur le pourcentage d'oxygène qu'il contient en utilisant l'exemple de la figure 1.
Riz. 1 Pourcentage d'oxygène dans l'air
Niveaux favorables d'oxygène dans l'air
Zone 1-2 : ce niveau de teneur en oxygène est typique des zones écologiquement propres, les forêts. La teneur en oxygène de l'air sur l'océan peut atteindre 21,9%
Le niveau de teneur en oxygène confortable dans l'air
Zones 3-4 : limité par la norme minimale légale d'oxygène intérieur (20,5%) et "référence" air frais(21%). Pour l'air urbain, une teneur en oxygène de 20,8 % est considérée comme normale.
Niveau d'oxygène insuffisant dans l'air
Zones 5-6 : minimalement limité niveau acceptable teneur en oxygène, quand une personne peut être sans appareil respiratoire (18%).
Le séjour d'une personne dans des pièces avec un tel air s'accompagne d'une fatigue rapide, d'une somnolence, d'une diminution de l'activité mentale et de maux de tête.
Un séjour prolongé dans des pièces avec une telle atmosphère est dangereux pour la santé.
Niveaux d'oxygène dangereusement bas dans l'air
À partir de la zone 7 :à une teneur en oxygène de 16%, des étourdissements, une respiration rapide sont observés, 13% - perte de conscience, 12% - modifications irréversibles du fonctionnement du corps, 7% - décès.
Une atmosphère impropre à la respiration se caractérise également non seulement par le dépassement des concentrations maximales admissibles de substances nocives dans l'air, mais également par une teneur en oxygène insuffisante.
Exigible Avec différentes définitions données au concept de "teneur insuffisante en oxygène", les sauveteurs de gaz font très souvent des erreurs lorsqu'ils décrivent le travail de sauvetage de gaz. Cela se produit notamment à la suite de l'étude de chartes, instructions, normes et autres documents contenant une indication de la teneur en oxygène de l'atmosphère.
Considérez les différences de pourcentage l'oxygène dans les principaux documents réglementaires.
1. Teneur en oxygène moins de 20 %.
Gaz travail dangereux effectué avec de l'oxygène dans l'air zone de travail moins de 20 %.
- Typique instructions pour organiser un coffre-fort gaz travail dangereux(approuvé par Gosgortekhnadzor de l'URSS le 20 février 1985):
1.5. Les travaux dangereux pour les gaz comprennent ... avec une teneur en oxygène insuffisante (fraction volumique inférieure à 20%).
- Instructions standard pour l'organisation de la conduite en toute sécurité des travaux dangereux liés au gaz dans les entreprises de fourniture de produits pétroliers TOI R-112-17-95 (approuvées par arrêté du Ministère des carburants et de l'énergie de la Fédération de Russie du 4 juillet 1995 N 144):
1.3. Les travaux dangereux liés au gaz comprennent ... lorsque la teneur en oxygène de l'air est inférieure à 20 % en volume.
- National Norme RF GOST R 55892-2013 "Installations de production et de consommation à petite échelle de gaz naturel. Sont communs les pré-requis techniques"(approuvé par arrêté de l'Agence fédérale de réglementation technique et de métrologie du 17 décembre 2013 N 2278-st):
K.1 Les travaux dangereux pour les gaz comprennent les travaux ... lorsque la teneur en oxygène de l'air de la zone de travail est inférieure à 20 %.
2. Teneur en oxygène moins de 18 %.
Travaux de sauvetage de gaz réalisé avec de l'oxygène moins de 18 %.
- Position sur la formation de sauvetage de gaz (approuvé et mis en vigueur par le premier vice-ministre de l'industrie, de la science et de la technologie Svinarenko A.G. le 05.06.2003 ; approuvé par : la surveillance fédérale des mines et de l'industrie Fédération Russe 16 mai 2003 NAC 04-35/373).
3. Opérations de sauvetage de gaz ... dans des conditions de réduction de la teneur en oxygène dans l'atmosphère à un niveau inférieur à 18 vol.% ...
- Gestion portant organisation et conduite des opérations de secours d'urgence dans les entreprises du complexe chimique (approuvé par l'UAC n° 5/6 protocole n° 2 du 07/11/2015).
2. Opérations de sauvetage de gaz ... dans des conditions de teneur en oxygène insuffisante (moins de 18%) ...
-GOST R 22.9.02-95 Sécurité dans les situations d'urgence. Modes d'action des sauveteurs utilisant des équipements de protection individuelle à la suite d'accidents dans des installations à risque chimique. Exigences générales(accepté comme norme interétatique GOST 22.9.02-97)
6.5 En présence de concentrations élevées d'OHV et d'une teneur en oxygène insuffisante (moins de 18 %) dans le foyer de contamination chimique, n'utiliser que des équipements de protection respiratoire isolants.
3. Teneur en oxygène moins de 17 %.
L'utilisation de filtres est interdite. EPI contenant de l'oxygène moins de 17 %.
- GOST R 12.4.233-2012 (EN 132:1998) Système de normes de sécurité du travail. Protection respiratoire individuelle. Termes, définitions et désignations (approuvés et mis en vigueur par arrêté de l'Agence fédérale de réglementation technique et de métrologie du 29 novembre 2012 N 1824-st)
2.87… atmosphère pauvre en oxygène : Air ambiant contenant moins de 17 % d'oxygène en volume dans lequel les EPI ne peuvent pas être utilisés.
- Inter-États norme GOST 12.4.299-2015 Système de normes de sécurité au travail. Protection respiratoire individuelle. Recommandations pour la sélection, l'application et entretien(mis en vigueur par arrêté de l'Agence fédérale de réglementation technique et de métrologie du 24 juin 2015 N 792-st)
B.2.1 Manque d'oxygène. Si l'analyse des conditions environnement indique la présence ou la possibilité d'un manque d'oxygène (fraction volumique inférieure à 17%), alors le RPE de type filtre n'est pas utilisé ...
- Solution Commission de l'Union douanière du 9 décembre 2011 N 878 Sur l'adoption du règlement technique de l'Union douanière "Sur la sécurité des équipements de protection individuelle"
7) ... il est interdit d'utiliser des moyens filtrants de protection respiratoire individuelle lorsque la teneur en oxygène de l'air inhalé est inférieure à 17%
- Norme interétatique GOST 12.4.041-2001 Système de normes de sécurité du travail. Moyens de protection individuelle des organes respiratoires filtrants. Exigences techniques générales
1 ... moyen filtrant de protection respiratoire individuelle conçu pour protéger contre les aérosols, gaz et vapeurs nocifs et leurs combinaisons dans l'air ambiant, à condition que la teneur en oxygène qu'il contient ne soit pas inférieure à 17 vol. %.
CONFÉRENCE N° 3. Air atmosphérique.
Thème : L'air atmosphérique, sa composition chimique et physiologique
signification parties constitutives.
Pollution atmosphérique; leur impact sur la santé publique.
Plan de cours :
Composition chimique air atmosphérique.
Le rôle biologique et la signification physiologique de ses constituants : azote, oxygène, dioxyde de carbone, ozone, gaz inertes.
Le concept de pollution atmosphérique et ses sources.
Impact de la pollution atmosphérique sur la santé (impact direct).
Influence de la pollution atmosphérique sur les conditions de vie de la population (impact indirect sur la santé).
Questions de protection de l'air atmosphérique contre la pollution.
L'enveloppe gazeuse de la terre s'appelle l'atmosphère. Poids total l'atmosphère terrestre est de 5,13 10 15 tonnes.
L'air qui forme l'atmosphère est un mélange de divers gaz. La composition de l'air sec au niveau de la mer est :
Tableau n° 1
La composition de l'air sec à une température de 0 0 C et
pression 760 mmHg. Art.
|
Composants Composants |
Composition en pourcentage Par volume |
Concentration en mg/m 3 |
|
Oxygène | ||
|
Gaz carbonique | ||
|
Protoxyde d'azote | ||
La composition de l'atmosphère terrestre reste constante sur terre, sur mer, dans les villes et les zones rurales. Il ne change pas non plus avec la hauteur. Il ne faut pas oublier que nous parlons du pourcentage de constituants de l'air à différentes hauteurs. Cependant, cela ne peut pas être dit à propos de la concentration pondérale des gaz. Au fur et à mesure que nous nous élevons, la densité de l'air diminue et le nombre de molécules contenues dans une unité d'espace diminue également. En conséquence, la concentration pondérale du gaz et sa pression partielle diminuent.
Arrêtons-nous sur les caractéristiques des composants individuels de l'air.
Le composant principal de l'atmosphère est azote. L'azote est un gaz inerte. Il ne supporte pas la respiration et la combustion. Dans une atmosphère d'azote, la vie est impossible.
l'azote joue un rôle important rôle biologique. L'azote de l'air est absorbé par certains types de bactéries et d'algues, qui en forment des composés organiques.
Sous l'influence de l'électricité atmosphérique, une petite quantité d'ions azote se forme, qui sont éliminés de l'atmosphère par les précipitations et enrichissent le sol en azote et en sels d'azote. acide nitrique. Les sels d'acide nitreux sous l'influence des bactéries du sol se transforment en nitrites. Les nitrites et les sels d'ammoniac sont absorbés par les plantes et servent à la synthèse des protéines.
Ainsi s'opère la transformation de l'azote inerte de l'atmosphère en matière vivante du monde organique.
Faute d'engrais azotés d'origine naturelle, l'homme a appris à s'en procurer artificiellement. Une industrie des engrais azotés s'est créée et se développe, qui transforme l'azote atmosphérique en ammoniac et en engrais azotés.
L'importance biologique de l'azote ne se limite pas à sa participation au cycle des substances azotées. Il joue un rôle important en tant que diluant de l'oxygène atmosphérique, car la vie est impossible dans l'oxygène pur.
Une augmentation de la teneur en azote de l'air provoque une hypoxie et une asphyxie dues à une diminution de la pression partielle d'oxygène.
Avec une augmentation de la pression partielle, l'azote présente des propriétés narcotiques. Cependant, en atmosphère ouverte, l'effet narcotique de l'azote ne se manifeste pas, car les fluctuations de sa concentration sont insignifiantes.
Le composant le plus important de l'atmosphère est gazeux oxygène (O 2 ) .
l'oxygène dans notre système solaire trouvé à l'état libre uniquement sur Terre.
De nombreuses hypothèses ont été avancées concernant l'évolution (développement) de l'oxygène terrestre. L'explication la plus acceptée est que la grande majorité de l'oxygène dans l'atmosphère moderne provient de la photosynthèse dans la biosphère ; et seule la petite quantité initiale d'oxygène s'est formée à la suite de la photosynthèse de l'eau.
Le rôle biologique de l'oxygène est extrêmement élevé. La vie est impossible sans oxygène. L'atmosphère terrestre contient 1,18 10 15 tonnes d'oxygène.
Dans la nature, les processus de consommation d'oxygène se déroulent en permanence : la respiration des humains et des animaux, les processus de combustion, d'oxydation. Dans le même temps, les processus de restauration de la teneur en oxygène de l'air (photosynthèse) se poursuivent en permanence. Les plantes absorbent le dioxyde de carbone, le décomposent, absorbent le carbone et libèrent de l'oxygène dans l'atmosphère. Les plantes émettent 0,5 10 5 millions de tonnes d'oxygène dans l'atmosphère. Cela suffit à couvrir la perte naturelle d'oxygène. Par conséquent, sa teneur dans l'air est constante et s'élève à 20,95 %.
Le flux continu de masses d'air mélange la troposphère, c'est pourquoi il n'y a pas de différence de teneur en oxygène dans les villes et les zones rurales. La concentration en oxygène fluctue à quelques dixièmes de pour cent près. Ce n'est pas important. Cependant, dans les fosses profondes, les puits, les grottes, la teneur en oxygène peut chuter, il est donc dangereux d'y descendre.
Avec une baisse de la pression partielle d'oxygène chez l'homme et les animaux, des phénomènes de manque d'oxygène sont observés. Des changements importants de la pression partielle d'oxygène se produisent lors de l'élévation au-dessus du niveau de la mer. Les phénomènes de manque d'oxygène peuvent être observés lors de l'ascension de montagnes (alpinisme, tourisme), lors de voyages en avion. Monter à 3000m d'altitude peut provoquer le mal de l'altitude ou le mal de l'altitude.
Avec la vie à long terme dans les hautes terres, les gens développent une dépendance au manque d'oxygène et l'acclimatation se produit.
Une pression partielle d'oxygène élevée est défavorable pour l'homme. À une pression partielle de plus de 600 mm, la capacité vitale des poumons diminue. L'inhalation d'oxygène pur (pression partielle 760 mm) provoque un œdème pulmonaire, une pneumonie, des convulsions.
Dans des conditions naturelles, il n'y a pas d'augmentation de la teneur en oxygène dans l'air.
Ozone fait partie intégrante de l'atmosphère. Sa masse est de 3,5 milliards de tonnes. La teneur en ozone dans l'atmosphère varie selon les saisons de l'année : au printemps elle est élevée, en automne elle est faible. La teneur en ozone dépend de la latitude de la zone : plus on est proche de l'équateur, plus elle est basse. La concentration d'ozone a une variation diurne : elle atteint son maximum vers midi.
La concentration d'ozone est inégalement répartie le long de la hauteur. Sa teneur la plus élevée est observée à une altitude de 20 à 30 km.
L'ozone est produit en continu dans la stratosphère. Sous l'influence du rayonnement ultraviolet du soleil, les molécules d'oxygène se dissocient (se décomposent) pour former de l'oxygène atomique. Les atomes d'oxygène se recombinent (se combinent) avec des molécules d'oxygène et forment de l'ozone (O 3). À des altitudes supérieures et inférieures à 20-30 km, les processus de photosynthèse (formation) d'ozone ralentissent.
La présence d'une couche d'ozone dans l'atmosphère est d'une grande importance pour l'existence de la vie sur Terre.
L'ozone retarde la partie des ondes courtes du spectre du rayonnement solaire, ne transmet pas les ondes inférieures à 290 nm (nanomètres). En l'absence d'ozone, la vie sur terre serait impossible, en raison de l'effet destructeur du rayonnement ultraviolet court sur tous les êtres vivants.
L'ozone absorbe également le rayonnement infrarouge avec une longueur d'onde de 9,5 microns (microns). Pour cette raison, l'ozone emprisonne environ 20% du rayonnement thermique terrestre, réduisant ainsi la perte de sa chaleur. En l'absence d'ozone, la température absolue de la Terre serait inférieure de 7 0 .
Dans la couche inférieure de l'atmosphère - la troposphère, l'ozone est apporté de la stratosphère à la suite du mélange des masses d'air. Avec un faible mélange, la concentration d'ozone à la surface de la terre diminue. Une augmentation de l'ozone dans l'air est observée lors d'un orage à la suite de décharges d'électricité atmosphérique et d'une augmentation de la turbulence (mélange) de l'atmosphère.
Dans le même temps, une augmentation significative de la concentration d'ozone dans l'air est le résultat de l'oxydation photochimique des substances organiques qui pénètrent dans l'atmosphère avec les gaz d'échappement des voitures et les émissions industrielles. L'ozone fait partie des substances toxiques. L'ozone a un effet irritant sur les muqueuses des yeux, du nez et de la gorge à une concentration de 0,2 à 1 mg/m 3 .
dioxyde de carbone (CO 2 ) se trouve dans l'atmosphère à une concentration de 0,03 %. Son montant total est de 2330 milliards de tonnes. Un grand nombre de le dioxyde de carbone se trouve sous forme dissoute dans l'eau des mers et des océans. Sous une forme liée, c'est une partie des dolomites et des calcaires.
L'atmosphère est constamment reconstituée en dioxyde de carbone en raison des processus vitaux des organismes vivants, des processus de combustion, de décomposition et de fermentation. Une personne émet 580 litres de dioxyde de carbone par jour. Une grande quantité de dioxyde de carbone est libérée lors de la décomposition du calcaire.
Malgré la présence de nombreuses sources de formation, il n'y a pas d'accumulation significative de dioxyde de carbone dans l'air. Le dioxyde de carbone est constamment assimilé (assimilé) par les plantes lors de la photosynthèse.
En plus des plantes, les mers et les océans sont le régulateur du dioxyde de carbone dans l'atmosphère. Lorsque la pression partielle du dioxyde de carbone dans l'air augmente, il se dissout dans l'eau et lorsqu'elle diminue, il est libéré dans l'atmosphère.
Dans l'atmosphère de surface, de petites fluctuations de la concentration en dioxyde de carbone sont observées : elle est plus faible au-dessus de l'océan qu'au-dessus de la terre ; plus élevé en forêt qu'en champ; plus élevé dans les villes qu'à l'extérieur de la ville.
Le dioxyde de carbone joue grand rôle dans la vie des animaux et des humains. Il stimule le centre respiratoire.
Il y a une certaine quantité dans l'air des gaz inertes: argon, néon, hélium, krypton et xénon. Ces gaz appartiennent au groupe zéro du tableau périodique, ne réagissent pas avec d'autres éléments et sont inertes au sens chimique.
Les gaz inertes sont narcotiques. Leurs propriétés narcotiques se manifestent à haute pression barométrique. En atmosphère ouverte, les propriétés narcotiques des gaz inertes ne peuvent se manifester.
En plus des éléments constitutifs de l'atmosphère, il contient diverses impuretés d'origine naturelle et des pollutions introduites à la suite des activités humaines.
Impuretés qui sont présentes dans l'air autre que son naturel composition chimique, sont appelés pollution atmosphérique.
La pollution atmosphérique est divisée en naturelle et artificielle.
La pollution naturelle comprend les impuretés qui pénètrent dans l'air à la suite de processus naturels (végétaux, poussières du sol, éruptions volcaniques, poussières cosmiques).
La pollution atmosphérique artificielle se forme à la suite des activités de production humaine.
Les sources artificielles de pollution atmosphérique sont divisées en 4 groupes :
transport;
industrie;
génie thermique;
brûlage des ordures.
Voyons leur brève description.
La situation actuelle se caractérise par le fait que le volume des émissions du transport routier dépasse le volume des émissions des entreprises industrielles.
Une voiture libère plus de 200 composés chimiques dans l'air. Chaque voiture consomme en moyenne 2 tonnes de carburant et 30 tonnes d'air par an, et émet 700 kg de monoxyde de carbone (CO), 230 kg d'hydrocarbures imbrûlés, 40 kg d'oxydes d'azote (NO 2) et 2 à 5 kg de solides dans l'atmosphère.
La ville moderne est saturée d'autres modes de transport : ferroviaire, fluvial et aérien. La quantité totale d'émissions dans l'environnement de tous les modes de transport tend à augmenter continuellement.
Les entreprises industrielles viennent juste après le transport en termes de dommages environnementaux.
Les entreprises des industries de la métallurgie ferreuse et non ferreuse, de la pétrochimie et de la cokéfaction, ainsi que les entreprises de production de matériaux de construction polluent le plus intensément l'air atmosphérique. Ils émettent dans l'atmosphère des dizaines de tonnes de suie, de poussière, de métaux et leurs composés (cuivre, zinc, plomb, nickel, étain, etc.).
En pénétrant dans l'atmosphère, les métaux polluent le sol, s'y accumulent, pénètrent dans l'eau des réservoirs.
Dans les zones où sont implantées des entreprises industrielles, la population est exposée aux effets néfastes de la pollution atmosphérique.
Outre les particules solides, l'industrie émet divers gaz dans l'air : anhydride sulfurique, monoxyde de carbone, oxydes d'azote, hydrogène sulfuré, hydrocarbures, gaz radioactifs.
Les polluants peuvent rester longtemps dans l'environnement et avoir un effet nocif sur le corps humain.
Par exemple, les hydrocarbures restent dans l'environnement jusqu'à 16 ans, participent activement aux processus photochimiques dans l'air atmosphérique avec la formation de brouillards toxiques.
Une pollution atmosphérique massive est observée lors de la combustion de combustibles solides et liquides dans les centrales thermiques. Ils sont les principales sources de pollution de l'air avec les oxydes de soufre et d'azote, le monoxyde de carbone, la suie et la poussière. Ces sources se caractérisent par une pollution atmosphérique massive.
Actuellement, de nombreux faits sont connus sur les effets néfastes de la pollution atmosphérique sur la santé humaine.
La pollution de l'air a des effets à la fois aigus et chroniques sur le corps humain.
Des exemples de l'impact aigu de la pollution atmosphérique sur la santé publique sont les brouillards toxiques. Les concentrations de substances toxiques dans l'air ont augmenté dans des conditions météorologiques défavorables.
Le premier brouillard toxique a été enregistré en Belgique en 1930. Plusieurs centaines de personnes ont été blessées, 60 personnes sont mortes. Par la suite, des cas similaires se sont répétés : en 1948 dans la ville américaine de Donora. 6 000 personnes ont été touchées. En 1952, 4 000 personnes sont mortes du Great London Fog. En 1962, 750 Londoniens sont morts pour la même raison. En 1970, 10 000 personnes souffraient du smog dans la capitale japonaise (Tokyo), en 1971 - 28 000.
Outre les catastrophes énumérées ci-dessus, l'analyse des documents de recherche d'auteurs nationaux et étrangers attire l'attention sur une augmentation de la morbidité générale de la population due à la pollution atmosphérique.
Les études réalisées dans ce plan nous permettent de conclure qu'en raison de l'impact de la pollution atmosphérique dans les centres industriels, il y a une augmentation de :
la mortalité globale due aux maladies cardiovasculaires et respiratoires ;
morbidité aiguë non spécifique des voies respiratoires supérieures;
la bronchite chronique;
l'asthme bronchique;
emphysème;
cancer du poumon;
diminution de l'espérance de vie et de l'activité créative.
De plus, à l'heure actuelle, l'analyse mathématique a révélé une corrélation statistiquement significative entre le taux d'incidence de la population avec des maladies du sang, des organes digestifs, des maladies de la peau et les niveaux de pollution de l'air atmosphérique.
Système respiratoire, système digestif et la peau sont porte d'entrée» pour les substances toxiques et servir de cibles pour leur action directe et indirecte.
L'impact de la pollution atmosphérique sur les conditions de vie est considéré comme un impact indirect (indirect) de la pollution atmosphérique sur la santé de la population.
Il comprend:
diminution de l'éclairage général ;
réduction du rayonnement ultraviolet du soleil;
conditions climatiques changeantes;
détérioration des conditions de vie;
impact négatif sur les espaces verts ;
impact négatif sur les animaux.
Les substances qui polluent l'atmosphère causent de grands dommages aux bâtiments, aux structures et aux matériaux de construction.
Le total des dommages économiques causés aux États-Unis par les polluants atmosphériques, y compris leur impact sur la santé humaine, les matériaux de construction, les métaux, les tissus, le cuir, le papier, les peintures, le caoutchouc et d'autres matériaux, est de 15 à 20 milliards de dollars par an.
Tout ce qui précède indique que la protection de l'air atmosphérique contre la pollution est un problème d'une extrême importance et l'objet d'une attention particulière des spécialistes dans tous les pays du monde.
Toutes les mesures de protection de l'air atmosphérique doivent être prises de manière globale dans plusieurs domaines:
Mesures législatives. Ce sont des lois adoptées par le gouvernement du pays visant à protéger environnement aérien;
Placement rationnel des zones industrielles et résidentielles ;
Mesures technologiques visant à réduire les émissions dans l'atmosphère ;
Mesures sanitaires ;
Élaboration de normes d'hygiène pour l'air atmosphérique ;
Contrôle de la pureté de l'air atmosphérique;
Contrôle du travail des entreprises industrielles;
aménagement paysager zones peuplées, l'aménagement paysager, l'arrosage, la création d'espaces de protection entre entreprises industrielles et les complexes résidentiels.
Outre les mesures énumérées du plan intra-étatique, des programmes inter-étatiques de protection de l'air atmosphérique sont actuellement en cours d'élaboration et largement mis en œuvre.
Le problème de la protection du bassin atmosphérique est résolu dans un certain nombre d'organisations internationales - OMS, ONU, UNESCO et autres.
La partie de l'atmosphère adjacente à la Terre et que, par conséquent, une personne respire, s'appelle la troposphère. La troposphère a une hauteur de neuf à onze kilomètres et est un mélange mécanique de divers gaz.
La composition de l'air n'est pas constante. En fonction de la localisation géographique, le terrain, les conditions météorologiques, l'air peut avoir composition différente et diverses propriétés. L'air peut être gazé ou refoulé, frais ou lourd - tout cela signifie qu'il contient certaines impuretés.
Azote - 78,9 % ;
Oxygène - 20,95 % ;
Dioxyde de carbone - 0,3 %.
De plus, d'autres gaz sont présents dans l'atmosphère (hélium, argon, néon, xénon, krypton, hydrogène, radon, ozone), ainsi que leur somme est légèrement inférieure à un pour cent.
Il convient également de signaler la présence dans l'air de certaines impuretés permanentes d'origine naturelle, en particulier certains produits gazeux qui se forment à la suite d'interactions tant biologiques que procédés chimiques. L'ammoniac mérite une mention spéciale parmi eux (la composition de l'air loin des zones peuplées comprend environ trois à cinq millièmes de milligramme par mètre cube), du méthane (sa teneur est en moyenne de deux dix millièmes de milligramme par mètre cube), des oxydes d'azote (dans l'atmosphère, leur concentration atteint environ quinze dix millièmes de milligramme par mètre cube), du sulfure d'hydrogène et d'autres produits gazeux.
Outre les vapeurs et les impuretés gazeuses, la composition chimique de l'air comprend généralement des poussières d'origine cosmique, qui tombent à la surface de la Terre à raison de sept cent millièmes de tonne par kilomètre carré au cours de l'année, ainsi que des particules de poussière qui proviennent d'éruptions volcaniques.
Cependant, il change dans la plus grande mesure (et pas dans meilleur côté) la composition de l'air et des poussières et fumées dites du sol (végétal, sol) pollue la troposphère feux de forêt. Surtout beaucoup de ces poussières dans les masses d'air continentales originaires des déserts d'Asie centrale et d'Afrique. C'est pourquoi nous pouvons dire avec confiance qu'un environnement d'air parfaitement propre n'existe tout simplement pas, et c'est un concept qui n'existe que théoriquement.
La composition de l'air a tendance à changer constamment et ses changements naturels jouent généralement un rôle assez faible, surtout par rapport à conséquences possibles ses violations artificielles. Ces violations sont principalement associées aux activités de production de l'humanité, à l'utilisation d'appareils pour services aux consommateurs, et Véhicules. Ces violations peuvent entraîner, entre autres, une dénaturation de l'air, c'est-à-dire des différences prononcées dans sa composition et ses propriétés par rapport aux indicateurs correspondants de l'atmosphère.
Ces types d'activité humaine et bien d'autres ont conduit au fait que la composition de base de l'air a commencé à subir des changements lents et insignifiants, mais néanmoins absolument irréversibles. Par exemple, les scientifiques ont calculé qu'environ la même quantité d'oxygène a été utilisée par l'humanité au cours des cinquante dernières années qu'au cours des millions d'années précédentes, et dans pourcentage- deux dixièmes de pour cent de sa réserve totale dans l'atmosphère. Dans le même temps, les rejets dans l'air augmentent d'autant.Ces rejets, selon les dernières données, ont atteint près de quatre cents milliards de tonnes au cours des cent dernières années.
Ainsi, la composition de l'air se détériore, et il est difficile d'imaginer ce qu'il deviendra dans quelques décennies.
Les jeunes enfants demandent souvent à leurs parents ce qu'est l'air et en quoi il consiste habituellement. Mais tous les adultes ne peuvent pas répondre correctement. Bien sûr, tout le monde a étudié la structure de l'air à l'école dans les études de la nature, mais au fil des ans, cette connaissance a pu être oubliée. Essayons de les remplir.
Qu'est-ce qu'Air ?
L'air est une "substance" unique. Vous ne pouvez pas le voir, le toucher, c'est insipide. C'est pourquoi il est si difficile de donner une définition claire de ce que c'est. Habituellement, ils disent simplement - l'air est ce que nous respirons. Il est tout autour de nous, même si nous ne le remarquons pas du tout. Tu ne peux le sentir que quand il souffle vent fort ou il y a une odeur désagréable.
Que se passe-t-il si l'air disparaît ? Sans elle, aucun organisme vivant ne peut vivre et travailler, ce qui signifie que toutes les personnes et tous les animaux mourront. Il n'est pas contourné pour le processus de respiration. Importance a à quel point l'air que tout le monde respire est propre et sain.
Où trouver de l'air frais ?
L'air le plus utile se situe :
- Dans les forêts, en particulier le pin.
- Dans les montagnes.
- Près de la mer.
L'air de ces endroits a un arôme agréable et possède des propriétés bénéfiques pour le corps. Cela explique pourquoi les camps de santé pour enfants et divers sanatoriums sont situés près des forêts, à la montagne ou au bord de la mer.
Vous pouvez profiter de l'air frais seulement loin de la ville. Pour cette raison, beaucoup de gens achètent chalets d'été dehors localité. Certains s'installent dans un lieu de résidence temporaire ou permanent du village, y construisent des maisons. Cela est particulièrement vrai pour les familles avec de jeunes enfants. Les gens partent parce que l'air de la ville est fortement pollué.
Problème de pollution de l'air frais
DANS monde moderne le problème de la pollution de l'environnement est particulièrement pertinent. Le travail des usines modernes, des entreprises, des centrales nucléaires, des voitures a un impact négatif sur la nature. Ils émettent des substances nocives dans l'atmosphère qui polluent l'atmosphère. Par conséquent, très souvent, les habitants des zones urbaines souffrent d'un manque d'air frais, ce qui est très dangereux.
Un problème sérieux est l'air lourd à l'intérieur d'une pièce mal ventilée, surtout s'il y a des ordinateurs et d'autres équipements. Étant présente dans un tel endroit, une personne peut commencer à suffoquer par manque d'air, elle a mal à la tête, une faiblesse survient.
Selon les statistiques compilées par l'Organisation mondiale de la santé, environ 7 millions de décès humains par an sont associés à l'absorption d'air pollué dans la rue et à l'intérieur.
L'air nocif est considéré comme l'une des principales causes d'une maladie aussi terrible que le cancer. C'est ce que disent les organisations impliquées dans l'étude du cancer.
Par conséquent, il est nécessaire de prendre des mesures préventives.
Comment prendre l'air ?
Une personne sera en bonne santé si elle peut respirer de l'air frais tous les jours. S'il n'est pas possible de quitter la ville en raison de Travail important, manque d'argent ou pour d'autres raisons, il faut chercher sur place une issue à la situation. Pour que le corps reçoive la norme d'air frais nécessaire, les règles suivantes doivent être suivies:
- Être plus souvent dans la rue, par exemple, se promener le soir dans les parcs, les jardins.
- Promenez-vous dans les bois le week-end.
- Ventilez en permanence les espaces de vie et de travail.
- Plantez plus de plantes vertes, surtout dans les bureaux où il y a des ordinateurs.
- Il est conseillé de se rendre une fois par an dans les stations balnéaires ou à la montagne.
De quels gaz l'air est-il composé ?
Chaque jour, chaque seconde, les gens inspirent et expirent, sans penser à l'air. Les gens ne réagissent en aucune façon à lui, malgré le fait qu'il les entoure partout. Malgré son apesanteur et son invisibilité à l'œil humain, l'air a assez structure complexe. Il comprend l'interrelation de plusieurs gaz:
- Azote.
- Oxygène.
- Argon.
- Gaz carbonique.
- Néon.
- Méthane.
- Hélium.
- Krypton.
- Hydrogène.
- Xénon.
La majeure partie de l'air est azote , dont la fraction massique est de 78 %. 21 pour cent de réduction nombre total L'oxygène est le gaz le plus essentiel à la vie humaine. Les pourcentages restants sont occupés par d'autres gaz et de la vapeur d'eau, à partir desquels se forment les nuages.
La question peut se poser, pourquoi y a-t-il si peu d'oxygène, juste un peu plus de 20% ? Ce gaz est réactif. Par conséquent, avec une augmentation de sa part dans l'atmosphère, la probabilité d'incendies dans le monde augmentera considérablement.
De quoi est composé l'air que nous respirons ?
Les deux principaux gaz qui constituent la base de l'air que nous respirons chaque jour sont :
- Oxygène.
- Gaz carbonique.
Nous inhalons de l'oxygène, nous expirons du dioxyde de carbone. Chaque élève connaît cette information. Mais d'où vient l'oxygène ? La principale source de production d'oxygène est les plantes vertes. Ils sont également consommateurs de dioxyde de carbone.
Le monde est intéressant. Dans tout ce qui se passe processus vitaux la règle de l'équilibre est respectée. Si quelque chose est parti de quelque part, alors quelque chose est venu quelque part. C'est donc avec l'air. Les espaces verts produisent l'oxygène dont l'humanité a besoin pour respirer. Les humains absorbent de l'oxygène et rejettent du dioxyde de carbone, qui à son tour est utilisé par les plantes. Grâce à ce système d'interaction, la vie existe sur la planète Terre.
Sachant en quoi consiste l'air que nous respirons et combien il est pollué à l'époque moderne, il est nécessaire de protéger monde végétal planète et faire tout son possible pour augmenter les représentants des plantes vertes.
Vidéo sur la composition de l'air
L'atmosphère est la coquille gazeuse de notre planète qui tourne avec la Terre. Le gaz dans l'atmosphère s'appelle l'air. L'atmosphère est en contact avec l'hydrosphère et recouvre partiellement la lithosphère. Mais il est difficile de déterminer les limites supérieures. Classiquement, on suppose que l'atmosphère s'étend vers le haut sur environ trois mille kilomètres. Là, il s'écoule doucement dans l'espace sans air.
La composition chimique de l'atmosphère terrestre
La formation de la composition chimique de l'atmosphère a commencé il y a environ quatre milliards d'années. Initialement, l'atmosphère se composait uniquement de gaz légers - hélium et hydrogène. Selon les scientifiques, les conditions préalables initiales à la création d'une coquille de gaz autour de la Terre étaient des éruptions volcaniques qui, avec la lave, ont émis une énorme quantité de gaz. Par la suite, les échanges gazeux ont commencé avec les espaces aquatiques, avec les organismes vivants, avec les produits de leur activité. La composition de l'air a peu à peu changé et forme moderneétabli il y a plusieurs millions d'années.
Les principaux composants de l'atmosphère sont l'azote (environ 79 %) et l'oxygène (20 %). Le pourcentage restant (1%) est représenté par les gaz suivants : argon, néon, hélium, méthane, dioxyde de carbone, hydrogène, krypton, xénon, ozone, ammoniac, dioxyde de soufre et azote, protoxyde d'azote et monoxyde de carbone, inclus dans ce un pourcent.
De plus, l'air contient de la vapeur d'eau et des particules (pollen végétal, poussière, cristaux de sel, impuretés d'aérosol).
Récemment, les scientifiques ont noté un changement non pas qualitatif, mais quantitatif de certains ingrédients de l'air. Et la raison en est la personne et son activité. Ce n'est qu'au cours des 100 dernières années que la teneur en dioxyde de carbone a considérablement augmenté ! Cela se heurte à de nombreux problèmes, dont le plus global est le changement climatique.
Formation du temps et du climat
L'ambiance joue rôle essentiel dans la formation du climat et du temps sur Terre. Cela dépend beaucoup de la quantité d'ensoleillement, de la nature de la surface sous-jacente et de la circulation atmosphérique.
Examinons les facteurs dans l'ordre.
1. L'atmosphère transmet la chaleur des rayons solaires et absorbe les rayonnements nocifs. Les anciens Grecs savaient que les rayons du soleil tombaient sur différentes parties de la Terre sous différents angles. Le mot même "climat" dans la traduction du grec ancien signifie "pente". Ainsi, à l'équateur, les rayons du soleil tombent presque verticalement, car il fait très chaud ici. Plus les pôles sont proches, plus l'angle d'inclinaison est grand. Et la température baisse.
2. En raison du réchauffement inégal de la Terre, des courants d'air se forment dans l'atmosphère. Ils sont classés selon leur taille. Les plus petits (dizaines et centaines de mètres) sont des vents locaux. Viennent ensuite les moussons et les alizés, les cyclones et les anticyclones, les zones frontales planétaires.
Toutes ces masses d'air sont constamment en mouvement. Certains d'entre eux sont assez statiques. Par exemple, les alizés qui soufflent des régions subtropicales vers l'équateur. Le mouvement des autres dépend largement de la pression atmosphérique.
3. La pression atmosphérique est un autre facteur influençant la formation du climat. C'est la pression de l'air à la surface de la terre. Comme vous le savez, les masses d'air se déplacent d'une zone à haute pression atmosphérique vers une zone où cette pression est plus faible.
Il y a 7 zones au total. Équateur - zone basse pression. Plus loin, des deux côtés de l'équateur jusqu'aux trentièmes latitudes - la région haute pression. De 30° à 60° - encore une basse pression. Et de 60° aux pôles - une zone de haute pression. Des masses d'air circulent entre ces zones. Ceux qui vont de la mer à la terre apportent pluie et mauvais temps, et ceux qui soufflent des continents apportent un temps clair et sec. Aux endroits où les courants d'air entrent en collision, des zones se forment front atmosphérique, qui se caractérisent par des précipitations et un temps inclément et venteux.
Les scientifiques ont prouvé que même le bien-être d'une personne dépend de la pression atmosphérique. Normal selon les normes internationales Pression atmosphérique- 760 mm de mercure colonne à 0°C. Ce chiffre est calculé pour les zones de terre qui sont presque au ras du niveau de la mer. La pression diminue avec l'altitude. Par conséquent, par exemple, pour Saint-Pétersbourg 760 mm Hg. - est la norme. Mais pour Moscou, qui est située plus haut, la pression normale est de 748 mm Hg.
La pression change non seulement verticalement, mais aussi horizontalement. Cela se ressent surtout lors du passage des cyclones.
La structure de l'atmosphère
L'atmosphère est comme un gâteau de couche. Et chaque couche a ses propres caractéristiques.
. Troposphère est la couche la plus proche de la Terre. "L'épaisseur" de cette couche change à mesure que vous vous éloignez de l'équateur. Au-dessus de l'équateur, la couche s'étend vers le haut sur 16-18 km, dans les zones tempérées - sur 10-12 km, aux pôles - sur 8-10 km.
C'est ici que sont contenus 80% de la masse totale d'air et 90% de vapeur d'eau. Des nuages se forment ici, des cyclones et des anticyclones surgissent. La température de l'air dépend de l'altitude de la région. En moyenne, il baisse de 0,65°C tous les 100 mètres.
. tropopause- couche de transition de l'atmosphère. Sa hauteur est de plusieurs centaines de mètres à 1-2 km. La température de l'air en été est plus élevée qu'en hiver. Ainsi, par exemple, sur les pôles en hiver -65 ° C. Et sur l'équateur à tout moment de l'année, il fait -70 ° C.
. Stratosphère- il s'agit d'une couche dont la limite supérieure s'étend à une altitude de 50 à 55 kilomètres. La turbulence y est faible, la teneur en vapeur d'eau dans l'air est négligeable. Mais beaucoup d'ozone. Sa concentration maximale se situe à une altitude de 20-25 km. Dans la stratosphère, la température de l'air commence à augmenter et atteint +0,8 ° C. Cela est dû au fait que la couche d'ozone interagit avec le rayonnement ultraviolet.
. Stratopause- une couche intermédiaire basse entre la stratosphère et la mésosphère qui la suit.
. Mésosphère- la limite supérieure de cette couche est de 80 à 85 kilomètres. Ici, des processus photochimiques complexes impliquant des radicaux libres ont lieu. Ce sont eux qui fournissent cette douce lueur bleue de notre planète, vue de l'espace.
La plupart des comètes et des météorites brûlent dans la mésosphère.
. mésopause- la couche intermédiaire suivante, dont la température de l'air est d'au moins -90 °.
. Thermosphère- ligne de fond commence à une altitude de 80 à 90 km et la limite supérieure de la couche passe approximativement à 800 km. La température de l'air monte. Elle peut varier de +500°C à +1000°C. Pendant la journée, les fluctuations de température se chiffrent en centaines de degrés ! Mais l'air ici est tellement raréfié que la compréhension du terme "température" telle qu'on l'imagine n'est pas appropriée ici.
. Ionosphère- unit la mésosphère, la mésopause et la thermosphère. L'air y est constitué principalement de molécules d'oxygène et d'azote, ainsi que de plasma quasi neutre. rayons de soleil, tombant dans l'ionosphère ionisent fortement les molécules d'air. DANS couche inférieure(jusqu'à 90 km) le degré d'ionisation est faible. Plus il est élevé, plus il y a d'ionisation. Ainsi, à une altitude de 100-110 km, les électrons sont concentrés. Cela contribue à la réflexion des ondes radio courtes et moyennes.
La couche la plus importante de l'ionosphère est la couche supérieure, située à une altitude de 150 à 400 km. Sa particularité est qu'il réfléchit les ondes radio, ce qui contribue à la transmission des signaux radio sur de longues distances.
C'est dans l'ionosphère que se produit un phénomène tel que l'aurore.
. Exosphère- est constitué d'atomes d'oxygène, d'hélium et d'hydrogène. Le gaz de cette couche est très raréfié et souvent des atomes d'hydrogène s'échappent dans l'espace. Par conséquent, cette couche est appelée "zone de diffusion".
Le premier scientifique qui a suggéré que notre atmosphère avait du poids était l'Italien E. Torricelli. Ostap Bender, par exemple, dans le roman "Le veau d'or" déplore que chaque personne soit pressée par une colonne d'air pesant 14 kg ! Mais le grand stratège s'est un peu trompé. Une personne adulte subit une pression de 13 à 15 tonnes ! Mais nous ne ressentons pas cette lourdeur, car la pression atmosphérique est équilibrée par la pression interne d'une personne. Le poids de notre atmosphère est de 5 300 000 000 000 000 de tonnes. Le chiffre est colossal, même s'il ne représente qu'un millionième du poids de notre planète.