ما هي نسبة الأكسجين في الهواء. دليل طبي لكل عائلة

أَجواء(من اليونانية atmos - steam and spharia - ball) - الغلاف الجوي للأرض ، يدور معها. ارتبط تطور الغلاف الجوي ارتباطًا وثيقًا بالعمليات الجيولوجية والجيوكيميائية التي تحدث على كوكبنا ، وكذلك مع أنشطة الكائنات الحية.

تتطابق الحدود الدنيا للغلاف الجوي مع سطح الأرض ، حيث يخترق الهواء أصغر المسام في التربة ويذوب حتى في الماء.

يمر الحد الأعلى على ارتفاع 2000-3000 كم تدريجياً في الفضاء الخارجي.

يجعل الغلاف الجوي الغني بالأكسجين الحياة ممكنة على الأرض. يستخدم الأكسجين الجوي في عملية التنفس من قبل البشر والحيوانات والنباتات.

إذا لم يكن هناك غلاف جوي ، لكانت الأرض هادئة مثل القمر. بعد كل شيء ، الصوت هو اهتزاز جزيئات الهواء. يفسر اللون الأزرق للسماء حقيقة أن أشعة الشمس ، التي تمر عبر الغلاف الجوي ، كما لو كانت من خلال عدسة ، تتحلل إلى ألوانها المكونة. في هذه الحالة ، تنتشر أشعة اللون الأزرق والأزرق في الغالب.

يحتفظ الغلاف الجوي بمعظم الأشعة فوق البنفسجية القادمة من الشمس ، والتي لها تأثير ضار على الكائنات الحية. كما أنه يحتفظ بالحرارة على سطح الأرض ، مما يمنع كوكبنا من التبريد.

هيكل الغلاف الجوي

يمكن تمييز عدة طبقات في الغلاف الجوي ، تختلف في كثافتها وكثافتها (الشكل 1).

تروبوسفير

تروبوسفير- أدنى طبقة من الغلاف الجوي ، يبلغ سمكها فوق القطبين 8-10 كم ، في خطوط العرض المعتدلة - 10-12 كم ، وفوق خط الاستواء - 16-18 كم.

أرز. 1. بنية الغلاف الجوي للأرض

يتم تسخين الهواء في طبقة التروبوسفير بواسطة سطح الأرض، أي من الأرض والماء. لذلك تنخفض درجة حرارة الهواء في هذه الطبقة مع الارتفاع بمتوسط ​​0.6 درجة مئوية لكل 100 متر ، وعند الحد الأعلى لطبقة التروبوسفير تصل إلى -55 درجة مئوية. في الوقت نفسه ، في منطقة خط الاستواء عند الحدود العليا لطبقة التروبوسفير ، تكون درجة حرارة الهواء -70 درجة مئوية ، وفي منطقة القطب الشمالي -65 درجة مئوية.

يتركز حوالي 80 ٪ من كتلة الغلاف الجوي في طبقة التروبوسفير ، ويتواجد بخار الماء كله تقريبًا ، وتحدث العواصف الرعدية والعواصف والغيوم والأمطار ، وتحدث حركة الهواء الرأسي (الحمل الحراري) والأفقي (الرياح).

يمكننا القول أن الطقس يتكون بشكل أساسي في طبقة التروبوسفير.

الستراتوسفير

الستراتوسفير- طبقة الغلاف الجوي الواقعة فوق طبقة التروبوسفير على ارتفاع 8 إلى 50 كم. يظهر لون السماء في هذه الطبقة باللون الأرجواني ، وهو ما يفسره خلخلة الهواء ، مما يجعل أشعة الشمس تكاد لا تتشتت.

يحتوي الستراتوسفير على 20٪ من كتلة الغلاف الجوي. يتخلل الهواء في هذه الطبقة ، ولا يوجد عمليًا بخار ماء ، وبالتالي لا تتشكل الغيوم والأمطار تقريبًا. ومع ذلك ، لوحظت تيارات هوائية مستقرة في الستراتوسفير ، تصل سرعتها إلى 300 كم / ساعة.

تتركز هذه الطبقة الأوزون(شاشة الأوزون ، طبقة الأوزون) ، طبقة تمتص الأشعة فوق البنفسجية ، وتمنعها من المرور إلى الأرض وبالتالي حماية الكائنات الحية على كوكبنا. بسبب الأوزون ، تتراوح درجة حرارة الهواء عند الحدود العليا للستراتوسفير من -50 إلى 4-55 درجة مئوية.

بين طبقة الميزوسفير والستراتوسفير توجد منطقة انتقالية - الستراتوبوز.

الميزوسفير

الميزوسفير- طبقة من الغلاف الجوي تقع على ارتفاع 50-80 كم. كثافة الهواء هنا 200 مرة أقل من كثافة الهواء على سطح الأرض. يظهر لون السماء في الغلاف الجوي باللون الأسود ، وتظهر النجوم خلال النهار. تنخفض درجة حرارة الهواء إلى -75 (-90) درجة مئوية.

على ارتفاع 80 كم يبدأ الغلاف الحراري.ترتفع درجة حرارة الهواء في هذه الطبقة بشكل حاد إلى ارتفاع 250 مترًا ، ثم تصبح ثابتة: على ارتفاع 150 كيلومترًا تصل إلى 220-240 درجة مئوية ؛ على ارتفاع 500-600 كم يتجاوز 1500 درجة مئوية.

في الغلاف الجوي والغلاف الحراري ، وتحت تأثير الأشعة الكونية ، تتفكك جزيئات الغاز إلى جزيئات مشحونة (متأينة) من الذرات ، لذلك يسمى هذا الجزء من الغلاف الجوي الأيونوسفير- طبقة من الهواء شديد التخلخل ، تقع على ارتفاع 50 إلى 1000 كم ، تتكون أساسًا من ذرات أكسجين مؤين وجزيئات أكسيد النيتريك وإلكترونات حرة. تتميز هذه الطبقة بالكهرباء العالية ، وتنعكس عنها موجات الراديو الطويلة والمتوسطة كما من المرآة.

في الأيونوسفير ، يظهر الشفق القطبي - وهج الغازات المتخلخلة تحت تأثير الجسيمات المشحونة كهربائيًا المتطايرة من الشمس - ويلاحظ وجود تقلبات حادة في المجال المغناطيسي.

إكزوسفير

إكزوسفير- الطبقة الخارجية للغلاف الجوي التي تقع فوق 1000 كم. تسمى هذه الطبقة أيضًا كرة الانتثار ، حيث تتحرك جزيئات الغاز هنا معها السرعه العاليهويمكن أن تتبدد في الفضاء الخارجي.

تكوين الغلاف الجوي

الغلاف الجوي عبارة عن خليط من الغازات تتكون من النيتروجين (78.08٪) ، الأكسجين (20.95٪) ، ثاني أكسيد الكربون (0.03٪) ، الأرجون (0.93٪) ، عدد كبيرالهيليوم والنيون والزينون والكريبتون (0.01٪) والأوزون والغازات الأخرى ، لكن محتواها ضئيل (الجدول 1). تم إنشاء التكوين الحديث لهواء الأرض منذ أكثر من مائة مليون سنة ، ولكن النشاط البشري المتزايد بشكل حاد أدى مع ذلك إلى تغييره. حاليًا ، هناك زيادة في محتوى ثاني أكسيد الكربون بحوالي 10-12٪.

تؤدي الغازات التي يتكون منها الغلاف الجوي أدوارًا وظيفية مختلفة. ومع ذلك ، فإن الأهمية الرئيسية لهذه الغازات يتم تحديدها في المقام الأول من خلال حقيقة أنها تمتص الطاقة المشعة بقوة كبيرة وبالتالي يكون لها تأثير كبير على نظام درجة الحرارةسطح الأرض والغلاف الجوي.

الجدول 1. التركيب الكيميائي للجفاف الهواء الجويعلى سطح الأرض

تركيز الحجم. ٪

الوزن الجزيئي ، الوحدات

الأكسجين

ثاني أكسيد الكربون

أكسيد النيتروز

من 0 إلى 0.00001

ثاني أكسيد الكبريت

من 0 إلى 0.000007 في الصيف ؛

من 0 إلى 0.000002 في الشتاء

من 0 إلى 0.000002

46,0055/17,03061

ثاني أكسيد الآزوج

أول أكسيد الكربون

نتروجين،الغاز الأكثر شيوعًا في الغلاف الجوي ، قليل النشاط كيميائيًا.

الأكسجين، على عكس النيتروجين ، هو عنصر نشط كيميائيًا للغاية. تتمثل الوظيفة المحددة للأكسجين في أكسدة المواد العضوية للكائنات غيرية التغذية والصخور والغازات المؤكسدة غير الكاملة المنبعثة في الغلاف الجوي عن طريق البراكين. بدون الأكسجين ، لن يكون هناك تحلل للمواد العضوية الميتة.

دور ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي كبير بشكل استثنائي. يدخل الغلاف الجوي نتيجة لعمليات الاحتراق ، وتنفس الكائنات الحية ، والانحلال ، وهو ، أولاً وقبل كل شيء ، مادة البناء الرئيسية لتكوين المادة العضوية أثناء عملية التمثيل الضوئي. بالإضافة إلى ذلك ، فإن خاصية ثاني أكسيد الكربون لنقل الإشعاع الشمسي قصير الموجة وامتصاص جزء من الإشعاع الحراري طويل الموجة لها أهمية كبيرة ، مما سيخلق ما يسمى بتأثير الاحتباس الحراري ، والذي نحن سوف نتكلمأقل.

يتم أيضًا التأثير على عمليات الغلاف الجوي ، خاصة على النظام الحراري للستراتوسفير الأوزون.يعمل هذا الغاز كممتص طبيعي للأشعة فوق البنفسجية الشمسية والامتصاص اشعاع شمسييؤدي إلى هواء أكثر دفئًا. تختلف القيم المتوسطة الشهرية لمحتوى الأوزون الكلي في الغلاف الجوي اعتمادًا على خط عرض المنطقة والموسم في حدود 0.23-0.52 سم (هذا هو سمك طبقة الأوزون عند ضغط الأرض ودرجة الحرارة). هناك زيادة في محتوى الأوزون من خط الاستواء إلى القطبين وتغير سنوي بحد أدنى في الخريف وأقصى في الربيع.

يمكن تسمية خاصية مميزة للغلاف الجوي بحقيقة أن محتوى الغازات الرئيسية (النيتروجين والأكسجين والأرجون) يتغير قليلاً مع الارتفاع: على ارتفاع 65 كم في الغلاف الجوي ، يكون محتوى النيتروجين 86 ٪ ، والأكسجين - 19 ، الأرجون - 0.91 ، على ارتفاع 95 كم - النيتروجين - 77 ، الأكسجين - 21.3 ، الأرجون - 0.82 ٪. يتم الحفاظ على ثبات تكوين الهواء الجوي عموديًا وأفقيًا من خلال مزجه.

بالإضافة إلى الغازات ، يحتوي الهواء بخار الماءو الجسيمات الصلبة.يمكن أن يكون لهذا الأخير أصل طبيعي واصطناعي (بشري). هذه حبوب لقاح الزهور ، بلورات الملح الصغيرة ، غبار الطريق ، شوائب الهباء الجوي. عندما تخترق أشعة الشمس النافذة ، يمكن رؤيتها بالعين المجردة.

هناك العديد من الجسيمات بشكل خاص في هواء المدن والمراكز الصناعية الكبيرة ، حيث تضاف انبعاثات الغازات الضارة وشوائبها المتكونة أثناء احتراق الوقود إلى الهباء الجوي.

يحدد تركيز الهباء الجوي في الغلاف الجوي شفافية الهواء التي تؤثر على الإشعاع الشمسي الذي يصل إلى سطح الأرض. أكبر الهباء الجوي هو نوى التكثيف (من خطوط الطول. التكثيف- ضغط ، سماكة) - المساهمة في تحويل بخار الماء إلى قطرات ماء.

يتم تحديد قيمة بخار الماء بشكل أساسي من خلال حقيقة أنه يؤخر الإشعاع الحراري طويل الموجة لسطح الأرض ؛ يمثل الرابط الرئيسي لدورات الرطوبة الكبيرة والصغيرة ؛ يرفع درجة حرارة الهواء عندما تتكثف طبقات الماء.

تختلف كمية بخار الماء في الغلاف الجوي بمرور الوقت والمكان. وهكذا ، فإن تركيز بخار الماء بالقرب من سطح الأرض يتراوح من 3٪ في المناطق المدارية إلى 2-10 (15)٪ في أنتاركتيكا.

يبلغ متوسط ​​محتوى بخار الماء في العمود الرأسي للغلاف الجوي في مناطق خطوط العرض المعتدلة حوالي 1.6-1.7 سم (طبقة بخار الماء المكثف سيكون لها مثل هذا السماكة). المعلومات حول بخار الماء في طبقات مختلفة من الغلاف الجوي متناقضة. كان من المفترض ، على سبيل المثال ، أنه في نطاق الارتفاع من 20 إلى 30 كم ، تزداد الرطوبة النوعية بشدة مع الارتفاع. ومع ذلك ، تشير القياسات اللاحقة إلى جفاف أكبر في الستراتوسفير. على ما يبدو ، فإن الرطوبة النوعية في الستراتوسفير تعتمد قليلاً على الارتفاع وتبلغ 2-4 مجم / كجم.

يتم تحديد التباين في محتوى بخار الماء في طبقة التروبوسفير من خلال تفاعل التبخر والتكثيف والنقل الأفقي. نتيجة لتكثف بخار الماء ، تتكون الغيوم وهطول الأمطار على شكل مطر ، وبر وثلج.

تتقدم عمليات تحولات طور الماء بشكل أساسي في طبقة التروبوسفير ، ولهذا السبب تُلاحظ نادرًا نسبيًا وجود السحب في طبقة الستراتوسفير (على ارتفاعات 20-30 كم) والميزوسفير (بالقرب من فترة اليأس) ، والتي تسمى أم اللؤلؤ والفضة. ، بينما تغطي الغيوم التروبوسفيرية غالبًا حوالي 50٪ من كامل أسطح الأرض.

تعتمد كمية بخار الماء التي يمكن احتواؤها في الهواء على درجة حرارة الهواء.

1 م 3 من الهواء عند درجة حرارة -20 درجة مئوية لا يمكن أن تحتوي على أكثر من 1 غرام من الماء ؛ عند 0 درجة مئوية - لا يزيد عن 5 جم ؛ عند +10 درجة مئوية - لا يزيد عن 9 جم ؛ عند +30 درجة مئوية - لا يزيد عن 30 جم من الماء.

خاتمة:كلما ارتفعت درجة حرارة الهواء ، زاد بخار الماء الذي يمكن أن يحتويه.

يمكن أن يكون الهواء ثريو غير مشبعبخار. لذلك ، إذا احتوت درجة حرارة +30 درجة مئوية 1 م 3 من الهواء على 15 جم من بخار الماء ، فإن الهواء غير مشبع ببخار الماء ؛ إذا 30 جم - مشبعة.

الرطوبة المطلقة- هذه هي كمية بخار الماء الموجودة في 1 م 3 من الهواء. يتم التعبير عنها بالجرام. على سبيل المثال ، إذا قالوا "الرطوبة المطلقة هي 15" ، فهذا يعني أن 1 مل يحتوي على 15 جم من بخار الماء.

الرطوبة النسبية- هذه هي النسبة (بالنسبة المئوية) للمحتوى الفعلي لبخار الماء في 1 م 3 من الهواء إلى كمية بخار الماء التي يمكن احتواؤها في 1 م لتر عند درجة حرارة معينة. على سبيل المثال ، إذا تم بث تقرير عن الطقس عبر الراديو بأن الرطوبة النسبية تبلغ 70٪ ، فهذا يعني أن الهواء يحتوي على 70٪ من بخار الماء الذي يمكنه الاحتفاظ به عند درجة حرارة معينة.

كلما زادت الرطوبة النسبية للهواء ، ر. كلما اقترب الهواء من التشبع ، زاد احتمال سقوطه.

تُلاحظ دائمًا رطوبة نسبية عالية (تصل إلى 90٪) في المنطقة الاستوائية ، نظرًا لارتفاع درجة حرارة الهواء على مدار العام ويحدث تبخر كبير من سطح المحيطات. توجد نفس الرطوبة النسبية العالية في المناطق القطبية ، ولكن فقط بسبب درجات الحرارة المنخفضةحتى كمية صغيرة من بخار الماء تجعل الهواء مشبعًا أو قريبًا من التشبع. في خطوط العرض المعتدلة ، تختلف الرطوبة النسبية بشكل موسمي - فهي أعلى في الشتاء وأقل في الصيف.

الرطوبة النسبية للهواء منخفضة بشكل خاص في الصحاري: يحتوي 1 م 1 من الهواء هناك مرتين إلى ثلاث مرات أقل من كمية بخار الماء الممكنة عند درجة حرارة معينة.

لقياس الرطوبة النسبيةاستخدام مقياس الرطوبة (من hygros اليونانية - الرطب و metreco - أنا أقيس).

عند التبريد هواء مشبعلا يمكن أن يحتفظ بنفس كمية بخار الماء ، فإنه يتكاثف (يتكثف) ، ويتحول إلى قطرات من الضباب. يمكن ملاحظة الضباب في الصيف في ليلة باردة صافية.

سحاب- هذا هو نفس الضباب ، إلا أنه يتشكل ليس على سطح الأرض ، ولكن على ارتفاع معين. عندما يرتفع الهواء ، يبرد ويتكثف بخار الماء فيه. تشكل قطرات الماء الصغيرة الناتجة السحب.

تشارك في تكوين الغيوم الجسيمات الدقيقهمعلقة في طبقة التروبوسفير.

قد يكون للغيوم هيئة مختلفة، والتي تعتمد على ظروف تكوينها (الجدول 14).

أدنى وأثقل الغيوم هي ستراتوس. تقع على ارتفاع 2 كم من سطح الأرض. على ارتفاع 2 إلى 8 كم ، يمكن ملاحظة المزيد من السحب الركامية الخلابة. الأعلى والأخف وزنًا هي السحب الرقيقة. تقع على ارتفاع 8 إلى 18 كم فوق سطح الأرض.

العائلات

أنواع السحب

مظهر

أ. السحب العلوية - فوق 6 كم

أولا بينات

خيط ، ليفي ، أبيض

ثانيًا. سمحاقية ركامية

طبقات وحواف من رقائق صغيرة وتجعيد الشعر ، بيضاء

ثالثا. سمحاقية

حجاب أبيض شفاف

ب- غيوم الطبقة الوسطى - فوق 2 كم

رابعا. سحب ركامية متوسطة

طبقات وحواف بيضاء ورمادية

V. Altostratus

حجاب ناعم من اللون الرمادي اللبني

ب. السحب السفلية - حتى 2 كم

السادس. Nimbostratus

طبقة رمادية صلبة عديمة الشكل

سابعا. طبقية ركامية

طبقات مبهمة وحواف رمادية

ثامنا. الطبقات

الحجاب الرمادي المضيء

د. السحب من التطور الرأسي - من الطبقة الدنيا إلى الطبقة العليا

تاسعا. الركام

النوادي والقباب بيضاء ناصعة ، مع حواف ممزقة في مهب الريح

X. الركام الركامي

كتل قوية على شكل ركامية ذات لون رصاصي غامق

حماية الغلاف الجوي

المصدر الرئيسي المؤسسات الصناعيةوالسيارات. في المدن الكبرىمشكلة تلوث طرق النقل الرئيسية بالغاز حادة للغاية. هذا هو السبب في كثير مدن أساسيهفي جميع أنحاء العالم ، بما في ذلك في بلدنا ، أدخلت الرقابة البيئية على سمية غازات عوادم السيارات. وفقًا للخبراء ، يمكن أن يؤدي الدخان والغبار في الهواء إلى خفض التدفق إلى النصف طاقة شمسيةعلى سطح الأرض ، مما سيؤدي إلى تغيير في الظروف الطبيعية.

الهواء الجوي خليط غازات مختلفة. يحتوي على مكونات ثابتة للغلاف الجوي (أكسجين ، نيتروجين ، ثاني أكسيد الكربون) ، غازات خاملة (الأرجون ، الهيليوم ، النيون ، الكريبتون ، الهيدروجين ، الزينون ، الرادون) ، كميات صغيرة من الأوزون ، أكسيد النيتروز ، الميثان ، اليود ، بخار الماء ، مثل وكذلك بكميات متفاوتة ، مختلف الشوائب الطبيعية المنشأ والتلوث الناتج عن أنشطة الإنتاج البشري.

الأكسجين (O2) هو أهم جزء من الهواء للإنسان. من الضروري تنفيذ عمليات الأكسدة في الجسم. في الهواء الجوي ، محتوى الأكسجين هو 20.95 ٪ ، في الهواء الذي يزفره الشخص - 15.4-16 ٪. إن تقليله في الهواء الجوي إلى 13-15٪ يؤدي إلى حدوث انتهاك وظائف فسيولوجية، وما يصل إلى 7-8٪ - حتى الموت.

النيتروجين (N) - هو العنصر الرئيسي جزء لا يتجزأالهواء الجوي. يحتوي الهواء الذي يتم استنشاقه وزفيره على نفس الكمية تقريبًا من النيتروجين - 78.97-79.2٪. الدور البيولوجييتكون النيتروجين بشكل أساسي من حقيقة أنه مخفف للأكسجين ، حيث أن الحياة مستحيلة في الأكسجين النقي. مع زيادة محتوى النيتروجين إلى 93٪ ، تحدث الوفاة.

ثاني أكسيد الكربون (ثاني أكسيد الكربون) ، CO2 - هو منظم فسيولوجي للتنفس. المحتوى في هواء نظيفهو 0.03٪ ، زفير من قبل شخص - 3٪.

انخفاض تركيز ثاني أكسيد الكربون في الهواء المستنشق ليس خطيرًا ، لأن. يتم الحفاظ على المستوى اللازم منه في الدم من خلال آليات تنظيمية بسبب إطلاقه أثناء عمليات التمثيل الغذائي.

تؤدي الزيادة في محتوى ثاني أكسيد الكربون في الهواء المستنشق إلى 0.2٪ إلى شعور الشخص بالتوعك ، وفي 3-4٪ هناك حالة من الإثارة ، وصداع ، وطنين الأذن ، وخفقان القلب ، وبطء في النبض ، وعند 8٪ هناك هو تسمم شديد ، وفقدان للوعي والموت يأتي.

في الآونة الأخيرة ، تزايد تركيز ثاني أكسيد الكربون في هواء المدن الصناعية نتيجة تلوث الهواء المكثف بمنتجات احتراق الوقود. تؤدي زيادة ثاني أكسيد الكربون في الهواء الجوي إلى ظهور ضباب سام في المدن و "تأثير الاحتباس الحراري" المرتبط بتأخير الإشعاع الحراري للأرض بواسطة ثاني أكسيد الكربون.

تشير الزيادة في محتوى ثاني أكسيد الكربون فوق المعيار المحدد إلى تدهور عام في الحالة الصحية للهواء ، حيث قد تتراكم المواد السامة الأخرى مع ثاني أكسيد الكربون ، وقد يتفاقم نظام التأين ، وقد يزداد التلوث بالغبار والميكروبات.

الأوزون (O3). لوحظ كميتها الرئيسية على مستوى 20-30 كم من سطح الأرض. تحتوي الطبقات السطحية للغلاف الجوي على كمية ضئيلة من الأوزون - لا تزيد عن 0.000001 ملغم / لتر. يحمي الأوزون الكائنات الحية على الأرض من الآثار الضارة للأشعة فوق البنفسجية قصيرة الموجة وفي نفس الوقت يمتص الأشعة تحت الحمراء طويلة الموجة القادمة من الأرض ، مما يحميها من التبريد المفرط. للأوزون خصائص مؤكسدة ، لذا فإن تركيزه في هواء المدن الملوث أقل منه في المناطق الريفية. في هذا الصدد ، كان الأوزون يعتبر مؤشرا على نقاء الهواء. ومع ذلك ، فقد ثبت مؤخرًا أن الأوزون يتكون نتيجة التفاعلات الكيميائية الضوئية أثناء تكوين الضباب الدخاني ، وبالتالي فإن اكتشاف الأوزون في هواء الغلاف الجوي للمدن الكبيرة يعتبر مؤشراً على تلوثه.

الغازات الخاملة - ليس لها أهمية صحية وفسيولوجية واضحة.

النشاط الاقتصادي والصناعي البشري هو مصدر لتلوث الهواء بشوائب غازية مختلفة وجزيئات معلقة. يؤثر المحتوى المتزايد للمواد الضارة في الغلاف الجوي والهواء الداخلي سلبًا على جسم الإنسان. في هذا الصدد ، فإن أهم مهمة صحية هي تنظيم محتواها المسموح به في الهواء.

عادة ما يتم تقييم الحالة الصحية والصحية للهواء من خلال التركيزات القصوى المسموح بها (MPC) للمواد الضارة في هواء منطقة العمل.

إن MPC للمواد الضارة في هواء منطقة العمل هو التركيز الذي ، خلال 8 ساعات عمل يوميًا ، ولكن ليس أكثر من 41 ساعة في الأسبوع ، خلال تجربة العمل بأكملها لا يسبب أمراضًا أو انحرافات في الحالة الصحية لـ الأجيال الحالية واللاحقة. حدد متوسط ​​MPC يوميًا والحد الأقصى لمرة واحدة (عمل يصل إلى 30 دقيقة في هواء منطقة العمل). قد تختلف MPC لنفس المادة اعتمادًا على مدة تعرضها للإنسان.

في المؤسسات الغذائية ، تتمثل الأسباب الرئيسية لتلوث الهواء بالمواد الضارة في الانتهاكات العملية التكنولوجيةو حالات الطوارئ(الصرف الصحي ، التهوية ، إلخ).

المخاطر الصحية في الهواء الداخلي هي أول أكسيد الكربون ، والأمونيا ، وكبريتيد الهيدروجين ، وثاني أكسيد الكبريت ، والغبار ، وما إلى ذلك ، فضلاً عن تلوث الهواء بالكائنات الحية الدقيقة.

أول أكسيد الكربون (CO) هو غاز عديم الرائحة وعديم اللون يدخل الهواء كنتيجة للاحتراق غير الكامل للسائل و وقود صلب. يسبب تسممًا حادًا عند تركيز هوائي من 220-500 مجم / م 3 وتسمم مزمن عند الاستنشاق المستمر بتركيز 20-30 مجم / م 3. يبلغ متوسط ​​MPC اليومي لأول أكسيد الكربون في الهواء الجوي 1 مجم / م 3 ، في هواء منطقة العمل - من 20 إلى 200 مجم / م 3 (حسب مدة العمل).

ثاني أكسيد الكبريت (S02) هو ملوث الهواء الأكثر شيوعًا ، حيث يوجد الكبريت في أنواع مختلفةوقود. هذا الغاز له تأثير سام عام ويسبب أمراض الجهاز التنفسي. يتم الكشف عن التأثير المهيج للغاز عندما يكون تركيزه في الهواء أكثر من 20 مجم / م 3. في الهواء الجوي ، يبلغ متوسط ​​الحد الأقصى اليومي المسموح به لتركيز ثاني أكسيد الكبريت 0.05 مجم / م 3 ، في هواء منطقة العمل - 10 مجم / م 3.

كبريتيد الهيدروجين (H2S) - يدخل عادة إلى الهواء الجوي مع نفايات المواد الكيميائية ومصافي النفط والنباتات المعدنية ، ويتشكل أيضًا ويمكن أن يلوث الهواء الداخلي نتيجة للتعفن إهدار طعامومنتجات البروتين. كبريتيد الهيدروجين له تأثير سام عام ويسبب عدم الراحة لدى البشر بتركيز 0.04-0.12 مجم / م 3 ، ويمكن أن يكون التركيز الذي يزيد عن 1000 مجم / م 3 مميتًا. في الهواء الجوي ، يبلغ متوسط ​​التركيز اليومي المسموح به لكبريتيد الهيدروجين 0.008 مجم / م 3 ، في هواء منطقة العمل - ما يصل إلى 10 مجم / م 3.

الأمونيا (NH3) - تتراكم في الهواء مساحات مغلقةفي حالة تعفن منتجات البروتين ، أعطال وحدات التبريد مع تبريد الأمونيا ، في حالة وقوع حوادث مرافق الصرف الصحيوغيرها .. سامة للجسم.

الأكرولين هو نتاج تحلل الدهون أثناء المعالجة الحرارية ، والتي يمكن أن تسبب أمراض الحساسية في ظل الظروف الصناعية. MPC في منطقة العمل- 0.2 مجم / م 3.

الهيدروكربونات العطرية متعددة الحلقات (PAHs) - لوحظ ارتباطها بتطور الأورام الخبيثة. الأكثر شيوعًا وأكثرها نشاطًا هو 3-4-benz (a) pyrene ، والتي يتم إطلاقها أثناء احتراق الوقود: الفحم الصلبوالنفط والبنزين والغاز. يتم إطلاق الحد الأقصى من 3-4 بنزو (أ) البيرين أثناء احتراق الفحم ، والحد الأدنى - أثناء احتراق الغاز. في مصانع معالجة الأغذية ، يمكن أن يكون الاستخدام طويل الأمد للدهون المحمومة مصدرًا لتلوث الهواء بالهيدروكربونات العطرية متعددة الحلقات. يجب ألا يتجاوز متوسط ​​MPC اليومي للهيدروكربونات العطرية الحلقية في الهواء الجوي 0.001 مجم / م 3.

الشوائب الميكانيكية - الغبار وجزيئات التربة والدخان والرماد والسخام. يزداد الغبار مع عدم كفاية المناظر الطبيعية للمنطقة ، وطرق الوصول غير المحسنة ، وانتهاك جمع وإزالة مخلفات الإنتاج ، وكذلك انتهاك نظام التنظيف الصحي (التنظيف الرطب الجاف أو غير المنتظم ، إلخ). بالإضافة إلى ذلك ، يزداد غبار المبنى مع حدوث انتهاكات في الجهاز وتشغيل التهوية وقرارات التخطيط (على سبيل المثال ، مع عدم كفاية عزل مخزن الخضار من ورش الإنتاج ، وما إلى ذلك).

يعتمد تعرض الإنسان للغبار على حجم جزيئات الغبار و جاذبية معينة. أخطرها على البشر هي جزيئات الغبار التي يقل قطرها عن 1 ميكرون ، لأن تخترق الرئتين بسهولة ويمكن أن تسببها مرض مزمن(تضخم الرئة). غبار يحتوي على شوائب سامة مركبات كيميائية، له تأثير سام على الجسم.

يتم تنظيم MPC للسخام والسخام بشكل صارم بسبب محتوى الهيدروكربونات المسببة للسرطان (PAH): متوسط ​​MPC اليومي للسخام هو 0.05 مجم / م 3.

في ورش صناعة الحلويات عالية السعة ، يمكن غبار الهواء بالسكر وغبار الدقيق. يمكن أن يسبب غبار الدقيق على شكل رذاذ تهيجًا في الجهاز التنفسي ، فضلاً عن أمراض الحساسية. يجب ألا يتجاوز غبار دقيق MPC في منطقة العمل 6 مجم / م 3. ضمن هذه الحدود (2-6 مجم / م 3) ، يتم تنظيم التركيزات القصوى المسموح بها لأنواع أخرى من غبار الخضروات التي لا تحتوي على أكثر من 0.2٪ من مركبات السيليكون.

الأكسجين في الغلاف الجوي

الغلاف الجوي للأرض هو خليط من العديد من الغازات. الجزء الرئيسي هو النيتروجين - 77 في المائة ، والأكسجين القديم الجيد يضيف 21 في المائة ، أما النسبة المتبقية 2 في المائة تتكون من خليط من الغازات النزرة - الأرجون ، وثاني أكسيد الكربون ، والهيليوم ، والنيون ، والكريبتون ، والزينون ، وأكسيد النيتروز ، أول أكسيد الكربونو اخرين. يحتوي الغلاف الجوي أيضًا على بخار الماء بتركيزات مختلفة. غازنا المفضل هو الأكسجين ، لأننا نعيش بفضل هذا الغاز.

في بعض الأحيان ، يتم وضع الأطفال المبتسرين الذين تكون رئتهم غير مكتملة النمو في خزانات الأكسجين التي يتنفس فيها الطفل خليطًا محتوى عاليالأكسجين. بدلاً من نسبة 21 في المائة المعتادة ، يصل تركيز الأكسجين في مثل هذه الحاوية إلى 30 إلى 40 في المائة. إذا كان الطفل يعاني من اضطرابات تنفسية حادة ، فإنه يتنفس الأكسجين النقي لتجنب تلف خلايا المخ.

: إن وجود فائض كبير من الأكسجين في خليط الغاز المستنشق لا يقل خطورة عن نقصه.

خطر الأكسجين الزائد والأكسدة

الأكسجين الزائد لا يقل خطورة عن نقصه. كمية كبيرة من الأكسجين في خليط الغازات والتركيز العالي منه في الدم يمكن أن يدمر خلايا أنسجة عيون الطفل ويسبب فقدان البصر. تؤكد هذه الحقيقة على الطبيعة المزدوجة للأكسجين. للعيش ، يجب أن نستنشق الأكسجين ، لكن الأكسجين نفسه هو سم للكائنات الحية. عندما يتفاعل الأكسجين الموجود في الهواء مع عناصر أخرى مثل الهيدروجين والكربون ، يحدث تفاعل يسمى الأكسدة. الأكسدة تدمر الجزيئات العضوية التي تشكل أساس الحياة. في درجات الحرارة العادية ، يتفاعل الأكسجين ببطء مع العناصر الأخرى ، والحرارة المنبعثة في هذه الحالة صغيرة جدًا لدرجة أننا لا نشعر بها.

يجب أن يقال إن هيكل وتكوين الغلاف الجوي للأرض لم يكن دائمًا قيمًا ثابتة في فترة أو أخرى من مراحل تطور كوكبنا. اليوم ، يمثل الهيكل الرأسي لهذا العنصر ، الذي يبلغ إجمالي "سمكه" 1.5-2.0 ألف كيلومتر ، عدة طبقات رئيسية ، بما في ذلك:

  1. تروبوسفير.
  2. تروبوبوز.
  3. الستراتوسفير.
  4. ستراتوبوز.
  5. الميزوسفير و الميزوبوز.
  6. ثيرموسفير.
  7. اكسوسفير.

العناصر الأساسية للغلاف الجوي

طبقة التروبوسفير هي طبقة تُلاحظ فيها حركات رأسية وأفقية قوية ، وهنا يتشكل الطقس وهطول الأمطار والظروف المناخية. يمتد لمسافة 7-8 كيلومترات من سطح الكوكب في كل مكان تقريبًا ، باستثناء المناطق القطبية (هناك - حتى 15 كم). في طبقة التروبوسفير ، هناك انخفاض تدريجي في درجة الحرارة ، حوالي 6.4 درجة مئوية مع كل كيلومتر من الارتفاع. قد يختلف هذا الرقم باختلاف خطوط العرض والمواسم.

يتم تمثيل تكوين الغلاف الجوي للأرض في هذا الجزء بالعناصر التالية ونسبها:

نيتروجين - حوالي 78 في المائة ؛

الأكسجين - ما يقرب من 21 في المائة ؛

الأرجون - حوالي واحد في المائة ؛

ثاني أكسيد الكربون - أقل من 0.05٪.

تركيبة فردية يصل ارتفاعها إلى 90 كيلومترًا

بالإضافة إلى ذلك ، يمكن العثور هنا على الغبار ، وقطرات الماء ، وبخار الماء ، ومنتجات الاحتراق ، وبلورات الجليد ، وأملاح البحر ، والعديد من جزيئات الهباء الجوي ، وما إلى ذلك. ويمكن ملاحظة هذا التركيب للغلاف الجوي للأرض حتى ارتفاع 90 كيلومترًا تقريبًا ، وبالتالي فإن الهواء هو نفسه تقريبًا في التركيب الكيميائي ، ليس فقط في طبقة التروبوسفير ، ولكن أيضًا في الطبقات العليا. لكن الغلاف الجوي هناك له خصائص فيزيائية مختلفة اختلافًا جوهريًا. تسمى الطبقة التي تحتوي على تركيبة كيميائية مشتركة الغلاف المتجانس.

ما هي العناصر الأخرى الموجودة في الغلاف الجوي للأرض؟ كنسبة مئوية (بالحجم ، في الهواء الجاف) ، الغازات مثل الكريبتون (حوالي 1.14 × 10 -4) ، الزينون (8.7 × 10 -7) ، الهيدروجين (5.0 × 10 -5) ، الميثان (حوالي 1.7 × 10 - 4) ، وأكسيد النيتروز (5.0 × 10 -5) ، وما إلى ذلك. من حيث النسبة المئوية الكتلية للمكونات المدرجة ، فإن أكسيد النيتروز والهيدروجين هما الأكثر ، يليهما الهيليوم ، والكريبتون ، إلخ.

الخصائص الفيزيائية لطبقات الغلاف الجوي المختلفة

ترتبط الخصائص الفيزيائية لطبقة التروبوسفير ارتباطًا وثيقًا بتعلقها بسطح الكوكب. من هنا ، يتم إرسال الحرارة الشمسية المنعكسة على شكل أشعة تحت الحمراء مرة أخرى ، بما في ذلك عمليات التوصيل الحراري والحمل الحراري. هذا هو السبب في انخفاض درجة الحرارة مع المسافة من سطح الأرض. تُلاحظ هذه الظاهرة حتى ارتفاع طبقة الستراتوسفير (11-17 كيلومترًا) ، ثم تصبح درجة الحرارة عمليا دون تغيير حتى مستوى 34-35 كيلومترًا ، ومن ثم هناك زيادة في درجات الحرارة حتى ارتفاع 50 كيلومترًا ( الحد الأعلى لطبقة الستراتوسفير). بين طبقة الستراتوسفير والتروبوسفير توجد طبقة وسيطة رقيقة من التروبوبوز (تصل إلى 1-2 كم) ، حيث تُلاحظ درجات حرارة ثابتة فوق خط الاستواء - حوالي 70 درجة مئوية تحت الصفر وما دون. فوق القطبين ، "ترتفع درجة حرارة التروبوبوز" في الصيف إلى 45 درجة تحت الصفر ، وفي الشتاء تتقلب درجات الحرارة هنا حول -65 درجة مئوية.

يتضمن تكوين الغاز في الغلاف الجوي للأرض عنصرًا مهمًا مثل الأوزون. يوجد القليل نسبيًا منه بالقرب من السطح (عشرة إلى سدس أس في المائة) ، حيث يتكون الغاز تحت تأثير ضوء الشمس من الأكسجين الذري في الأجزاء العليا من الغلاف الجوي. على وجه الخصوص ، يقع معظم الأوزون على ارتفاع حوالي 25 كم ، وتقع "شاشة الأوزون" بالكامل في مناطق من 7-8 كم في منطقة القطبين ، من 18 كم عند خط الاستواء وحتى خمسين كيلومترًا بشكل عام فوق سطح الكوكب.

الغلاف الجوي يحمي من أشعة الشمس

يلعب تكوين الهواء في الغلاف الجوي للأرض دورًا مهمًا للغاية في الحفاظ على الحياة ، منذ الفرد العناصر الكيميائيةوالتركيبات نجحت في الحد من وصول الإشعاع الشمسي إلى سطح الأرض والناس والحيوانات والنباتات التي تعيش عليها. على سبيل المثال ، تمتص جزيئات بخار الماء بشكل فعال جميع نطاقات الأشعة تحت الحمراء تقريبًا ، باستثناء الأطوال في النطاق من 8 إلى 13 ميكرون. الأوزون ، من ناحية أخرى ، يمتص الأشعة فوق البنفسجية حتى طول موجي 3100 ألف. بدون طبقته الرقيقة (في المتوسط ​​3 مم إذا تم وضعها على سطح الكوكب) ، فقط الماء على عمق أكثر من 10 أمتار والكهوف تحت الأرض ، حيث لا يصل الإشعاع الشمسي ، يمكن أن يسكنها.

الصفر المئوي في الستراتوبوز

بين المستويين التاليين من الغلاف الجوي ، الستراتوسفير والميزوسفير ، هناك طبقة رائعة - الستراتوبوز. إنه يتوافق تقريبًا مع ارتفاع الحد الأقصى للأوزون وهنا لوحظت درجة حرارة مريحة نسبيًا للإنسان - حوالي 0 درجة مئوية. فوق الستراتوبوز ، في طبقة الميزوسفير (تبدأ في مكان ما على ارتفاع 50 كم وتنتهي على ارتفاع 80-90 كم) ، هناك مرة أخرى انخفاض في درجة الحرارة مع زيادة المسافة من سطح الأرض (حتى 70-80 درجة تحت الصفر) ج). في طبقة الميزوسفير ، عادة ما تحترق النيازك تمامًا.

في الغلاف الحراري - زائد 2000 كلفن!

يحدد التركيب الكيميائي للغلاف الجوي للأرض في الغلاف الحراري (يبدأ بعد انقطاع الميزان من ارتفاعات تتراوح بين 85-90 إلى 800 كم) إمكانية حدوث ظاهرة مثل التسخين التدريجي لطبقات "الهواء" شديدة التخلخل تحت تأثير الطاقة الشمسية إشعاع. في هذا الجزء من "البطانية الهوائية" للكوكب ، تحدث درجات حرارة من 200 إلى 2000 كلفن ، والتي يتم الحصول عليها فيما يتعلق بتأين الأكسجين (أكثر من 300 كم هو الأكسجين الذري) ، وكذلك إعادة اتحاد ذرات الأكسجين في الجزيئات ، يرافقه إطلاق كمية كبيرة من الحرارة. الغلاف الحراري هو المكان الذي تنشأ فيه الشفق القطبي.

يوجد فوق الغلاف الحراري الغلاف الخارجي - الطبقة الخارجية من الغلاف الجوي ، والتي يمكن أن يهرب منها الضوء وذرات الهيدروجين المتحركة بسرعة إلى الفضاء الخارجي. يتم تمثيل التركيب الكيميائي للغلاف الجوي للأرض هنا بشكل أكبر بواسطة ذرات الأكسجين الفردية في الطبقات السفلية ، وذرات الهيليوم في الوسط ، وذرات الهيدروجين بشكل حصري تقريبًا في الجزء العلوي. هنا يسود درجات حرارة عالية- حوالي 3000 كلفن ولا يوجد ضغط جوي.

كيف تشكل الغلاف الجوي للأرض؟

ولكن ، كما ذكر أعلاه ، لم يكن للكوكب دائمًا مثل هذا التكوين للغلاف الجوي. في المجموع ، هناك ثلاثة مفاهيم لأصل هذا العنصر. تفترض الفرضية الأولى أن الغلاف الجوي مأخوذ من عملية التراكم من سحابة كوكبية أولية. ومع ذلك ، تخضع هذه النظرية اليوم لانتقادات كبيرة ، حيث يجب أن يكون مثل هذا الغلاف الجوي الأولي قد دمر بواسطة "الرياح" الشمسية من نجم في نظامنا الكوكبي. بالإضافة إلى ذلك ، من المفترض أن العناصر المتطايرة لا يمكن أن تبقى في منطقة تكوين الكوكب وفقًا للنوع المجموعة الأرضيةبسبب ارتفاع درجات الحرارة.

يمكن تكوين تكوين الغلاف الجوي الأساسي للأرض ، كما اقترحت الفرضية الثانية ، بسبب القصف النشط للسطح بواسطة الكويكبات والمذنبات التي وصلت من المنطقة المجاورة. النظام الشمسيعلى المراحل الأولىتطوير. من الصعب للغاية تأكيد أو دحض هذا المفهوم.

تجربة في IDG RAS

الأكثر منطقية هي الفرضية الثالثة ، التي تعتقد أن الغلاف الجوي ظهر نتيجة إطلاق غازات من عباءة قشرة الأرض منذ حوالي 4 مليارات سنة. تم اختبار هذا المفهوم في معهد الجيولوجيا والكيمياء الجيولوجية التابع لأكاديمية العلوم الروسية في سياق تجربة تسمى "Tsarev 2" ، عندما تم تسخين عينة من مادة نيزكية في فراغ. ثم تم تسجيل إطلاق غازات مثل H 2 و CH 4 و CO و H 2 O و N 2 وما إلى ذلك. لذلك ، افترض العلماء بحق أن التركيب الكيميائيتضمن الغلاف الجوي الأساسي للأرض الماء وثاني أكسيد الكربون وبخار فلوريد الهيدروجين (HF) وأول أكسيد الكربون (CO) وكبريتيد الهيدروجين (H 2S) ومركبات النيتروجين والهيدروجين والميثان (CH 4) وبخار الأمونيا (NH 3) والأرجون و شارك بخار الماء من الغلاف الجوي الأساسي في تكوين الغلاف المائي ، وتبين أن ثاني أكسيد الكربون يكون أكثر في حالة ملزمة في المواد العضوية و الصخور، انتقل النيتروجين إلى تكوين الهواء الحديث ، وكذلك مرة أخرى إلى الصخور الرسوبية والمواد العضوية.

لن يسمح تكوين الغلاف الجوي الأساسي للأرض الناس المعاصرينكن فيه بدون جهاز تنفسحيث لم يكن هناك أكسجين بالكميات المطلوبة حينها. ظهر هذا العنصر بكميات كبيرة منذ مليار ونصف عام ، كما يعتقد ، فيما يتعلق بتطور عملية التمثيل الضوئي في الطحالب الخضراء المزرقة وغيرها من الطحالب ، وهي أقدم سكان كوكبنا.

الحد الأدنى من الأكسجين

تشير حقيقة أن تكوين الغلاف الجوي للأرض كان في البداية ناقص الأكسجين تقريبًا من خلال حقيقة أن الجرافيت المؤكسد بسهولة ، ولكن ليس الجرافيت المؤكسد (الكربون) موجود في أقدم صخور (كاتاركان). في وقت لاحق ، ما يسمى النطاقات خام الحديد، والتي تضمنت طبقات بينية من أكاسيد الحديد المخصب ، مما يعني المظهر على الكوكب مصدر قويالأكسجين في شكل جزيئي. لكن هذه العناصر ظهرت بشكل دوري فقط (ربما ظهرت نفس الطحالب أو غيرها من منتجي الأكسجين كجزر صغيرة في صحراء ناقصة الأكسجين) ، بينما كان باقي العالم لاهوائيًا. هذا الأخير مدعوم بحقيقة أنه تم العثور على البيريت القابل للأكسدة بسهولة في شكل حصى تمت معالجتها بالتدفق دون آثار لتفاعلات كيميائية. نظرًا لأنه لا يمكن تهوية المياه المتدفقة بشكل سيئ ، فقد تطور الرأي القائل بأن الغلاف الجوي لما قبل العصر الكمبري يحتوي على أقل من واحد في المائة من الأكسجين من تركيبة اليوم.

تغيير ثوري في تكوين الهواء

في منتصف العصر البروتيروزوي تقريبًا (منذ 1.8 مليار سنة) ، حدثت "ثورة الأكسجين" ، عندما تحول العالم إلى التنفس الهوائي ، والذي يتم خلاله من جزيء واحد العناصر الغذائية(الجلوكوز) يمكنك الحصول على 38 ، وليس وحدتين (كما هو الحال في التنفس اللاهوائي) من وحدات الطاقة. بدأ تكوين الغلاف الجوي للأرض ، من حيث الأكسجين ، يتجاوز واحد في المائة من الغلاف الجوي الحديث ، في الظهور طبقة الأوزونحماية الكائنات الحية من الإشعاع. كان منها "مخبأ" تحت قذائف سميكة ، على سبيل المثال ، مثل الحيوانات القديمة مثل ثلاثية الفصوص. منذ ذلك الحين وحتى عصرنا ، ازداد محتوى عنصر "الجهاز التنفسي" الرئيسي تدريجيًا وببطء ، مما يوفر مجموعة متنوعة من أشكال الحياة على هذا الكوكب.

يسمى الهواء الجوي الذي يدخل الرئتين أثناء الاستنشاق استنشقهواء؛ الهواء المنطلق عبر الجهاز التنفسي أثناء الزفير ، - الزفير. هواء الزفير هو خليط من الهواء حشوةالحويصلات الهوائية ، - الهواء السنخي- مع وجود الهواء في الشعب الهوائية (في التجويف الأنفي والحنجرة والقصبة الهوائية والشعب الهوائية). تكوين الهواء المستنشق والزفير والسنخية في ظل الظروف العادية في الشخص السليمثابت تمامًا ويتم تحديده من خلال الأرقام التالية (الجدول 3).

قد تختلف هذه الأرقام بشكل طفيف اعتمادًا على ظروف مختلفة(حالة الراحة أو العمل ، إلخ). ولكن في جميع الظروف ، يختلف الهواء السنخي عن الهواء المستنشق عن طريق محتوى الأكسجين المنخفض بشكل ملحوظ ومحتوى أعلى من ثاني أكسيد الكربون. يحدث هذا نتيجة لحقيقة أنه في الحويصلات الهوائية الرئوية ، يدخل الأكسجين الدم من الهواء ، ويتم إطلاق ثاني أكسيد الكربون مرة أخرى.

تبادل الغازات في الرئتينيرجع ذلك إلى حقيقة أن في الحويصلات الرئوية والدم الوريديتتدفق إلى الرئتين ، ضغط الأكسجين وثاني أكسيد الكربونمختلف: ضغط الأكسجين في الحويصلات الهوائية أعلى منه في الدم ، وضغط ثاني أكسيد الكربون ، على العكس ، في الدم أعلى منه في الحويصلات الهوائية. لذلك ، في الرئتين ، يتم نقل الأكسجين من الهواء إلى الدم ، ويتم نقل ثاني أكسيد الكربون من الدم إلى الهواء. يتم تفسير هذا الانتقال للغازات من خلال قوانين فيزيائية معينة: إذا كان ضغط الغاز في السائل وفي الهواء المحيط به مختلفًا ، فإن الغاز ينتقل من السائل إلى الهواء والعكس صحيح حتى يتم موازنة الضغط.

الجدول 3

في خليط الغازات ، وهو الهواء ، يتم تحديد ضغط كل غاز حسب النسبة المئوية لهذا الغاز ويسمى ضغط جزئي(من كلمة لاتينيةبارس - جزء). على سبيل المثال ، يمارس الهواء الجوي ضغطًا يساوي 760 مم زئبق. نسبة الأكسجين في الهواء 20.94٪. سيكون الضغط الجزئي للأكسجين الجوي 20.94٪ من إجمالي ضغط الهواء ، أي 760 ملم ، ويساوي 159 ملم زئبق. ثبت أن الضغط الجزئي للأكسجين في الهواء السنخي هو 100-110 ملم ، وفي الدم الوريدي والشعيرات الدموية في الرئتين - 40 ملم. يبلغ الضغط الجزئي لثاني أكسيد الكربون 40 ملم في الحويصلات الهوائية و 47 ملم في الدم. يفسر الفرق في الضغط الجزئي بين الدم وغازات الهواء تبادل الغازات في الرئتين. في هذه العملية ، تلعب خلايا جدران الحويصلات الهوائية والشعيرات الدموية في الرئتين دورًا نشطًا يحدث من خلاله مرور الغازات.

المنشورات ذات الصلة