Muundo wa kemikali ya hewa ya anga. Muundo na muundo wa anga

Hewa ni hali muhimu kwa maisha ya idadi kubwa ya viumbe kwenye sayari yetu.

Mtu anaweza kuishi kwa mwezi bila chakula. Bila maji - siku tatu. Bila hewa - dakika chache tu.

Historia ya utafiti

Sio kila mtu anajua kuwa sehemu kuu ya maisha yetu ni dutu tofauti sana. Hewa ni mchanganyiko wa gesi. Zipi?

Kwa muda mrefu iliaminika kuwa hewa ni dutu moja na sio mchanganyiko wa gesi. Hyterogeneity hypothesis imeonekana katika kazi za kisayansi za wanasayansi wengi kwa nyakati tofauti. Lakini hakuna aliyesogea zaidi ya makisio ya kinadharia. Ni katika karne ya kumi na nane tu, mwanakemia wa Scotland Joseph Black alithibitisha kwa majaribio kwamba muundo wa gesi wa hewa ni tofauti. Ugunduzi huo ulifanywa wakati wa majaribio yaliyofuata.

Wanasayansi wa kisasa wamethibitisha kwamba hewa ni mchanganyiko wa gesi yenye vipengele kumi kuu.

Utungaji hutofautiana kulingana na mahali pa mkusanyiko. Utungaji wa hewa umeamua daima. Afya ya watu inategemea hii. Hewa ni mchanganyiko wa gesi gani?

Katika miinuko ya juu (hasa katika milima) maudhui ya oksijeni ni ya chini. Mkusanyiko huu unaitwa "hewa adimu". Katika misitu, kinyume chake, maudhui ya oksijeni ni ya juu. Katika megacities, maudhui ya dioksidi kaboni huongezeka. Kuamua muundo wa hewa ni moja ya majukumu muhimu zaidi ya huduma za mazingira.

Hewa inaweza kutumika wapi?

Misa iliyokandamizwa hutumiwa wakati wa kusukuma hewa chini ya shinikizo. Kuweka hadi bar kumi imewekwa kwenye kituo chochote cha huduma ya tairi. Matairi yamechangiwa na hewa.
Wafanyakazi hutumia jackhammers na bunduki za nyumatiki ili kuondoa / kufunga karanga na bolts haraka. Vifaa vile vina sifa ya uzito mdogo na ufanisi wa juu.
Katika viwanda vinavyotumia varnishes na rangi, hutumiwa kuharakisha mchakato wa kukausha.
Wakati wa kuosha gari, misa ya hewa iliyoshinikwa husaidia katika kukausha haraka magari;
Biashara za utengenezaji hutumia hewa iliyobanwa ili kusafisha zana kutoka kwa aina zote za uchafu. Kwa njia hii, hangars nzima inaweza kusafishwa kwa shavings na sawdust.
Sekta ya petrokemikali haiwezi tena kufikiria yenyewe bila vifaa vya kusafisha mabomba kabla ya kuanza kwa kwanza.
Katika uzalishaji wa oksidi na asidi.
Kuongeza joto la michakato ya kiteknolojia;
Wao hutolewa kutoka hewa;

Kwa nini viumbe hai vinahitaji hewa?

Kazi kuu ya hewa, au tuseme, moja ya sehemu kuu - oksijeni - ni kupenya ndani ya seli, kama matokeo ambayo inakuza michakato ya oxidation. Shukrani kwa hili, mwili hupokea nishati ambayo ni muhimu kwa maisha.

Hewa huingia ndani ya mwili kupitia mapafu, baada ya hapo inasambazwa kwa mwili wote kwa kutumia mfumo wa mzunguko.

Hewa ni mchanganyiko wa gesi gani? Hebu tuangalie kwa karibu zaidi.

Naitrojeni

Hewa ni mchanganyiko wa gesi, ambayo ya kwanza ni nitrojeni. Sehemu ya saba ya jedwali la upimaji la Dmitri Mendeleev. Mvumbuzi huyo anachukuliwa kuwa mwanakemia wa Uskoti Daniel Rutherford mnamo 1772.

Ni sehemu ya protini na asidi nucleic ya mwili wa binadamu. Ingawa sehemu yake katika seli ni ndogo - si zaidi ya asilimia tatu, gesi ni muhimu kwa maisha ya kawaida.

Maudhui yake angani ni zaidi ya asilimia sabini na nane.

Katika hali ya kawaida haina rangi na harufu. Haiunganishi na vipengele vingine vya kemikali.

Kiasi kikubwa cha nitrojeni hutumiwa katika tasnia ya kemikali, haswa katika utengenezaji wa mbolea.

Nitrojeni hutumiwa katika tasnia ya matibabu, katika utengenezaji wa rangi,

Katika cosmetology, acne, makovu, warts, na mfumo wa thermoregulation ya mwili hutibiwa na gesi.

Kwa kutumia nitrojeni, amonia huunganishwa na asidi ya nitriki huzalishwa.

Katika tasnia ya kemikali, oksijeni hutumiwa kwa oxidation ya hidrokaboni katika alkoholi, asidi, aldehidi, na utengenezaji wa asidi ya nitriki.

Sekta ya uvuvi - kueneza kwa miili ya maji na oksijeni.

Lakini gesi ni muhimu zaidi kwa viumbe hai. Kwa msaada wa oksijeni, mwili unaweza kutumia (oxidize) protini muhimu, mafuta na wanga, kuzibadilisha kuwa nishati muhimu.

Argon

Gesi ambayo ni sehemu ya hewa iko katika nafasi ya tatu kwa umuhimu - argon. Maudhui hayazidi asilimia moja. Ni gesi ajizi isiyo na rangi, ladha au harufu. Kipengele cha kumi na nane cha jedwali la upimaji.

Kutajwa kwa kwanza kunahusishwa na duka la dawa la Kiingereza mnamo 1785. Na Lord Larey na William Ramsay walipokea Tuzo za Nobel kwa kuthibitisha uwepo wa gesi na majaribio nayo.

Maeneo ya matumizi ya argon:

taa za incandescent;
kujaza nafasi kati ya paneli za glasi kwenye madirisha ya plastiki;
mazingira ya kinga wakati wa kulehemu;
wakala wa kuzima moto;
kwa utakaso wa hewa;
awali ya kemikali.

Haileti faida yoyote maalum kwa mwili wa mwanadamu. Katika viwango vya juu vya gesi husababisha kukosa hewa.

Mitungi ya Argon katika kijivu au nyeusi.

Vipengele saba vilivyobaki hufanya 0.03% hewani.

Dioksidi kaboni

Dioksidi kaboni angani haina rangi na haina harufu.

Imeundwa kama matokeo ya kuoza au kuchomwa kwa vifaa vya kikaboni, iliyotolewa wakati wa kupumua na uendeshaji wa magari na magari mengine.

Katika mwili wa mwanadamu, huundwa katika tishu kama matokeo ya michakato muhimu na husafirishwa kupitia mfumo wa venous hadi kwenye mapafu.

Ina maana chanya, kwa sababu chini ya mzigo, huongeza capillaries, ambayo inaruhusu usafiri mkubwa wa vitu. Athari nzuri kwenye myocardiamu. Husaidia kuongeza mzunguko na nguvu ya mzigo. Inatumika katika kurekebisha hypoxia. Inashiriki katika udhibiti wa kupumua.

Katika tasnia, dioksidi kaboni hupatikana kutoka kwa bidhaa za mwako, kama bidhaa ya michakato ya kemikali au wakati wa kutenganisha hewa.

Maombi ni pana sana:

kihifadhi katika tasnia ya chakula;
kueneza kwa vinywaji;
vifaa vya kuzima moto na mifumo ya kuzima moto;
kulisha mimea ya aquarium;
mazingira ya kinga wakati wa kulehemu;
tumia katika makopo kwa silaha za gesi;
jokofu

Neon

Hewa ni mchanganyiko wa gesi, ya tano ambayo ni neon. Ilifunguliwa baadaye - mnamo 1898. Jina limetafsiriwa kutoka kwa Kigiriki kama "mpya".

Gesi ya monatomiki isiyo na rangi na isiyo na harufu.

Ina conductivity ya juu ya umeme. Ina shell kamili ya elektroniki. Ajizi.

Gesi hupatikana kwa kutenganisha hewa.

Maombi:

Mazingira ya ajizi katika tasnia;
Jokofu katika mitambo ya cryogenic;
Filler kwa taa za kutokwa kwa gesi. Imepata matumizi mengi shukrani kwa utangazaji. Ishara nyingi za rangi zinafanywa kwa kutumia neon. Wakati kutokwa kwa umeme kunapitishwa, taa hutoa mwanga mkali wa rangi.
Taa za mawimbi kwenye minara ya taa na viwanja vya ndege. Wanafanya vizuri katika ukungu nzito.
Kipengele cha mchanganyiko wa hewa kwa watu wakati wa kufanya kazi na shinikizo la juu.

Heliamu

Heliamu ni gesi ya monatomic isiyo na rangi na isiyo na harufu.

Maombi:

Kama neon, inapopitishwa kupitia kutokwa kwa umeme hutoa mwanga mkali.
Katika sekta - kuondoa uchafu kutoka kwa chuma wakati wa kuyeyusha;
Jokofu.
Kujaza ndege na baluni;
Sehemu katika mchanganyiko wa kupumua wakati wa kupiga mbizi kwa kina.
Kipozezi katika vinu vya nyuklia.
Furaha kuu ya watoto ni baluni za kuruka.

Haina faida maalum kwa viumbe hai. Katika viwango vya juu inaweza kusababisha sumu.

Methane

Hewa ni mchanganyiko wa gesi, ya saba ambayo ni methane. Gesi haina rangi na haina harufu. Katika viwango vya juu hulipuka. Kwa hiyo, harufu huongezwa kwa dalili.

Mara nyingi hutumiwa kama mafuta na malighafi katika usanisi wa kikaboni.

Tanuu za nyumbani, boilers, na gia hufanya kazi hasa kwenye methane.

Bidhaa ya shughuli muhimu ya microorganisms.

Kriptoni

Kriptoni ni gesi ya monatomiki isiyo na rangi au harufu.

Maombi:

katika utengenezaji wa lasers;
kioksidishaji cha mafuta ya roketi;
kujaza taa za incandescent.

Athari kwenye mwili wa mwanadamu imesomwa kidogo. Utumiaji katika kupiga mbizi kwenye kina kirefu cha bahari unasomwa.

Haidrojeni

Hidrojeni ni gesi inayoweza kuwaka isiyo na rangi.

Maombi:

Sekta ya kemikali - uzalishaji wa amonia, sabuni, plastiki.
Kujaza makombora ya spherical katika hali ya hewa.
Mafuta ya roketi.
Baridi ya jenereta za umeme.

Xenon

Xenon ni gesi ya monatomic isiyo na rangi.

Maombi:

kujaza taa za incandescent;
katika injini za vyombo vya anga;
kama anesthetic.

Haina madhara kwa mwili wa binadamu. Sio muhimu sana.

Uondoaji, usindikaji na utupaji wa taka kutoka darasa la 1 hadi 5 la hatari

Tunafanya kazi na mikoa yote ya Urusi. Leseni halali. Seti kamili ya hati za kufunga. Mbinu ya mtu binafsi kwa mteja na sera rahisi ya bei.

Kwa kutumia fomu hii, unaweza kuwasilisha ombi la huduma, kuomba ofa ya kibiashara, au kupokea ushauri wa bila malipo kutoka kwa wataalamu wetu.

Angahewa ni mazingira ya hewa ambayo yanazunguka dunia na ni moja ya sababu muhimu zaidi za kuibuka kwa maisha duniani. Ilikuwa hewa ya angahewa, muundo wake wa kipekee, uliowapa viumbe hai fursa ya kuongeza oksidi ya vitu vya kikaboni na oksijeni na kupata nishati ya kuwepo. Bila hivyo, kuwepo kwa binadamu haitawezekana, pamoja na wawakilishi wote wa ufalme wa wanyama, mimea mingi, fungi na bakteria.

Maana kwa wanadamu

Mazingira ya hewa sio tu chanzo cha oksijeni. Inamruhusu mtu kuona, kutambua ishara za anga, na kutumia hisi. Kusikia, maono, harufu - yote inategemea hali ya hewa.

Jambo la pili muhimu ni ulinzi kutoka kwa mionzi ya jua. Angahewa huifunika sayari kwa ganda ambalo huzuia sehemu ya masafa ya miale ya jua. Matokeo yake, karibu 30% ya mionzi ya jua hufika duniani.

Mazingira ya hewa ni ganda ambalo mvua huunda na uvukizi huongezeka. Ni yeye ambaye anajibika kwa nusu ya mzunguko wa kubadilishana unyevu. Unyevu unaotengenezwa katika anga huathiri utendaji wa Bahari ya Dunia, huchangia mkusanyiko wa unyevu kwenye mabara, na huamua uharibifu wa miamba iliyo wazi. Anashiriki katika malezi ya hali ya hewa. Mzunguko wa raia wa hewa ni jambo muhimu zaidi katika malezi ya maeneo maalum ya hali ya hewa na maeneo ya asili. Upepo unaotoka juu ya Dunia huamua halijoto, unyevunyevu, viwango vya mvua, shinikizo na uthabiti wa hali ya hewa katika eneo.

Hivi sasa, kemikali hutolewa kutoka hewa: oksijeni, heliamu, argon, nitrojeni. Teknolojia bado iko katika hatua ya majaribio, lakini katika siku zijazo hii inaweza kuchukuliwa kuwa mwelekeo wa kuahidi kwa sekta ya kemikali.

Hayo hapo juu ni mambo ya wazi. Lakini mazingira ya hewa pia ni muhimu kwa tasnia na shughuli za kiuchumi za binadamu:

Ni wakala muhimu zaidi wa kemikali kwa athari za mwako na oxidation.
Inahamisha joto.

Kwa hivyo, hewa ya angahewa ni mazingira ya kipekee ya hewa ambayo inaruhusu viumbe hai kuwepo na watu kuendeleza viwanda. Kuna mwingiliano wa karibu kati ya mwili wa binadamu na mazingira ya hewa. Ikiwa utakiuka, matokeo mabaya hayatakuweka kusubiri.

Tabia za usafi wa hewa

Uchafuzi ni mchakato wa kuingiza uchafu kwenye hewa ya angahewa ambayo haipaswi kuwepo kwa kawaida. Uchafuzi unaweza kuwa wa asili au wa bandia. Uchafu unaotokana na vyanzo vya asili hupunguzwa katika mzunguko wa sayari wa suala. Kwa uchafuzi wa bandia hali ni ngumu zaidi.

Uchafuzi wa asili ni pamoja na:

Vumbi la cosmic.
Uchafu unaotokea wakati wa milipuko ya volkeno, hali ya hewa, na moto.

Uchafuzi wa Bandia ni asili ya anthropogenic. Kuna uchafuzi wa mazingira wa kimataifa na wa ndani. Ulimwenguni ni uzalishaji wote unaoweza kuathiri muundo au muundo wa angahewa. Mitaa ni mabadiliko ya viashiria katika eneo maalum au katika chumba kinachotumiwa kwa ajili ya kuishi, kazi au matukio ya umma.

Usafi wa hewa iliyoko ni sehemu muhimu ya usafi ambayo inahusika na tathmini na udhibiti wa vigezo vya hewa ya ndani. Sehemu hii ilionekana kuhusiana na hitaji la ulinzi wa usafi. Umuhimu wa usafi wa hewa ya anga ni vigumu kuzingatia - pamoja na kupumua, uchafu wote na chembe zilizomo ndani ya hewa huingia ndani ya mwili wa binadamu.

Tathmini ya usafi inajumuisha viashiria vifuatavyo:

Mali ya kimwili ya hewa ya anga. Hii ni pamoja na hali ya joto (ukiukaji wa kawaida wa SanPin katika maeneo ya kazi ni kwamba hewa huwaka sana), shinikizo, kasi ya upepo (katika maeneo ya wazi), mionzi, unyevu na viashiria vingine.
Uwepo wa uchafu na kupotoka kutoka kwa muundo wa kawaida wa kemikali. Hewa ya anga ina sifa ya kufaa kwake kwa kupumua.
Uwepo wa uchafu imara - vumbi, microparticles nyingine.
Uwepo wa uchafuzi wa bakteria - microorganisms pathogenic na masharti pathogenic.

Kukusanya tabia ya usafi, usomaji uliopatikana kwenye pointi nne unalinganishwa na viwango vilivyowekwa.

Ulinzi wa mazingira

Hivi karibuni, hali ya hewa ya anga imekuwa ikisababisha wasiwasi miongoni mwa wanamazingira. Kadiri tasnia inavyoendelea, hatari za mazingira pia hukua. Viwanda na maeneo ya viwanda sio tu kuharibu safu ya ozoni, inapokanzwa anga na kuijaza na uchafu wa kaboni, lakini pia hupunguza usafi. Kwa hiyo, katika nchi zilizoendelea ni desturi ya kutekeleza hatua za kina ili kulinda mazingira ya hewa.

Maelekezo kuu ya ulinzi:

Udhibiti wa sheria.
Maendeleo ya mapendekezo kwa eneo la maeneo ya viwanda, kwa kuzingatia hali ya hewa na kijiografia.
Kuchukua hatua za kupunguza uzalishaji.
Udhibiti wa usafi na usafi katika makampuni ya biashara.
Ufuatiliaji wa mara kwa mara wa utungaji.

Hatua za ulinzi pia ni pamoja na kupanda maeneo ya kijani kibichi, kuunda hifadhi za maji, na kuunda maeneo ya vizuizi kati ya maeneo ya viwanda na makazi. Mapendekezo ya kuchukua hatua za ulinzi yameandaliwa na mashirika kama vile WHO na UNESCO. Mapendekezo ya serikali na kikanda yanatengenezwa kwa misingi ya kimataifa.

Hivi sasa, tatizo la usafi wa hewa linapata tahadhari zaidi na zaidi. Kwa bahati mbaya, kwa sasa, hatua zilizochukuliwa hazitoshi kupunguza kabisa madhara ya anthropogenic. Lakini tunaweza kutumaini kwamba katika siku zijazo, pamoja na maendeleo ya viwanda zaidi ya kirafiki, itawezekana kupunguza mzigo kwenye anga.

Hewa ni muhimu kwa viumbe vyote vilivyo hai: wanyama kwa kupumua, na mimea kwa lishe. Kwa kuongezea, hewa hulinda Dunia kutokana na mionzi hatari ya jua ya jua. Sehemu kuu za hewa ni nitrojeni na oksijeni. Hewa pia ina michanganyiko midogo ya gesi bora, dioksidi kaboni na kiasi fulani cha chembe ngumu - masizi na vumbi. Wanyama wote wanahitaji hewa ili kupumua. Karibu 21% ya hewa ni oksijeni. Molekuli ya oksijeni (O2) ina oksijeni mbili zilizounganishwa.

Muundo wa hewa

Asilimia ya gesi tofauti katika hewa inatofautiana kidogo kulingana na eneo, wakati wa mwaka na siku. Nitrojeni na oksijeni ni sehemu kuu za hewa. Asilimia moja ya hewa ina gesi nzuri, dioksidi kaboni, mvuke wa maji na vichafuzi kama vile dioksidi ya nitrojeni. Gesi zilizomo kwenye hewa zinaweza kutengwa na kunereka kwa sehemu. Hewa imepozwa hadi gesi igeuke kuwa hali ya kioevu (angalia kifungu ""). Baada ya hayo, mchanganyiko wa kioevu huwashwa. Kila kioevu kina kiwango chake cha kuchemsha, na gesi zinazoundwa wakati wa kuchemsha zinaweza kukusanywa tofauti. Oksijeni, nitrojeni na dioksidi kaboni ni daima kusonga kutoka hewa ndani na kurudi hewa, i.e. mzunguko hutokea. Wanyama huvuta oksijeni kutoka kwa hewa na kutoa dioksidi kaboni.

Oksijeni

Naitrojeni

Zaidi ya 78% ya hewa ni nitrojeni. Protini ambazo viumbe hai hujengwa pia zina nitrojeni. Matumizi kuu ya viwandani ya nitrojeni ni uzalishaji wa amonia inahitajika kwa mbolea. Kwa kusudi hili, nitrojeni imejumuishwa na. Nitrojeni hutupwa kwenye vifungashio vya nyama au samaki, kwa sababu... inapogusana na hewa ya kawaida, bidhaa huoksidishwa na kuharibika Viungo vya binadamu vinavyokusudiwa kupandikizwa huhifadhiwa katika nitrojeni kioevu kwa sababu ni baridi na ajizi ya kemikali. Molekuli ya nitrojeni (N2) ina atomi mbili za nitrojeni zilizounganishwa.

Gesi nzuri

Gesi nzuri ni 6 kati ya kundi la 8. Wao ni ajizi sana kemikali. Ni zipo tu katika mfumo wa atomi za kibinafsi ambazo hazifanyi molekuli. Kwa sababu ya passivity yao, baadhi yao hutumiwa kujaza taa. Xenon haitumiwi na wanadamu, lakini argon hupigwa ndani ya balbu za mwanga, na taa za fluorescent zimejaa krypton. Neon huwaka nyekundu-machungwa inapochajiwa na umeme. Inatumika katika taa za mitaani za sodiamu na taa za neon. Radoni ni mionzi. Inaundwa na kuoza kwa radium ya chuma. Hakuna misombo ya heliamu inayojulikana kwa sayansi, na heliamu inachukuliwa kuwa inert kabisa. Uzito wake ni mara 7 chini ya wiani wa hewa, ndiyo sababu airships hujazwa nayo. Baluni zilizojaa heliamu zina vifaa vya kisayansi na kuzinduliwa kwenye anga ya juu.

Athari ya chafu

Hili ni jina la ongezeko la sasa la maudhui ya kaboni dioksidi katika angahewa na matokeo yake ongezeko la joto duniani, i.e. ongezeko la wastani la joto la kila mwaka duniani kote. Dioksidi kaboni huzuia joto kutoka duniani, kama vile kioo hudumisha joto la juu ndani ya chafu. Kwa kuwa kuna dioksidi kaboni zaidi angani, joto zaidi hunaswa katika angahewa. Hata ongezeko la joto kidogo husababisha viwango vya bahari kupanda, pepo kubadilika na baadhi ya barafu kwenye nguzo kuyeyuka. Wanasayansi wanaamini kwamba ikiwa viwango vya kaboni dioksidi vitapanda haraka, basi katika miaka 50 wastani wa joto unaweza kuongezeka kwa 1.5 ° C hadi 4 ° C.

Muundo na muundo wa angahewa ya Dunia, ni lazima isemwe, haikuwa maadili ya mara kwa mara katika kipindi kimoja au kingine cha maendeleo ya sayari yetu. Leo, muundo wa wima wa kipengele hiki, ambacho kina "unene" wa jumla wa kilomita 1.5-2.0,000, kinawakilishwa na tabaka kuu kadhaa, ikiwa ni pamoja na:

Troposphere.
Tropopause.
Stratosphere.
Stratopause.
Mesosphere na mesopause.
Thermosphere.
Exosphere.

Vipengele vya msingi vya anga

Troposphere ni safu ambayo harakati kali za wima na za usawa huzingatiwa; ni hapa kwamba hali ya hewa, matukio ya sedimentary, na hali ya hewa huundwa. Inaenea kilomita 7-8 kutoka kwenye uso wa sayari karibu kila mahali, isipokuwa mikoa ya polar (hadi kilomita 15 huko). Katika troposphere, kuna kupungua kwa joto kwa taratibu, takriban kwa 6.4 ° C na kila kilomita ya urefu. Kiashiria hiki kinaweza kutofautiana kwa latitudo na misimu tofauti.

Muundo wa angahewa ya Dunia katika sehemu hii inawakilishwa na vitu vifuatavyo na asilimia zao:

Nitrojeni - karibu asilimia 78;

Oksijeni - karibu asilimia 21;

Argon - karibu asilimia moja;

Dioksidi kaboni - chini ya 0.05%.

Muundo mmoja hadi mwinuko wa kilomita 90

Kwa kuongeza, hapa unaweza kupata vumbi, matone ya maji, mvuke wa maji, bidhaa za mwako, fuwele za barafu, chumvi za bahari, chembe nyingi za erosoli, nk. Muundo huu wa anga ya dunia huzingatiwa hadi takriban kilomita tisini kwa urefu, hivyo hewa takriban sawa katika utungaji wa kemikali, si tu katika troposphere, lakini pia katika tabaka za juu. Lakini huko angahewa ina sifa tofauti za kimwili. Safu ambayo ina muundo wa kemikali ya jumla inaitwa homosphere.

Ni vipengele gani vingine vinavyounda angahewa ya dunia? Kwa asilimia (kwa kiasi, katika hewa kavu) gesi kama vile kryptoni (karibu 1.14 x 10 -4), xenon (8.7 x 10 -7), hidrojeni (5.0 x 10 -5), methane (takriban 1.7 x 10 -5) zinawakilishwa hapa.

Mali ya kimwili ya tabaka tofauti za anga

Sifa za kimwili za troposphere zinahusiana kwa karibu na ukaribu wake na uso wa sayari. Kuanzia hapa, joto la jua linaloonyeshwa kwa namna ya miale ya infrared inaelekezwa nyuma juu, ikihusisha michakato ya upitishaji na upitishaji. Ndiyo maana halijoto hupungua kwa umbali kutoka kwenye uso wa dunia. Jambo hili linazingatiwa hadi urefu wa stratosphere (kilomita 11-17), basi hali ya joto inakuwa karibu bila kubadilika hadi kilomita 34-35, na kisha joto huongezeka tena hadi urefu wa kilomita 50 (kikomo cha juu cha stratosphere) . Kati ya stratosphere na troposphere kuna safu nyembamba ya kati ya tropopause (hadi kilomita 1-2), ambapo joto la mara kwa mara huzingatiwa juu ya ikweta - kuhusu minus 70 ° C na chini. Juu ya nguzo, tropopause "hupata joto" wakati wa kiangazi hadi minus 45°C; wakati wa majira ya baridi kali, halijoto hapa hubadilika-badilika karibu -65°C.

Muundo wa gesi ya angahewa ya Dunia ni pamoja na kitu muhimu kama ozoni. Kuna kiasi kidogo chake kwenye uso (nguvu kumi hadi minus ya sita ya asilimia moja), kwani gesi huundwa chini ya ushawishi wa jua kutoka kwa oksijeni ya atomiki katika sehemu za juu za angahewa. Hasa, ozoni nyingi iko kwenye urefu wa kilomita 25, na "skrini ya ozoni" iko katika maeneo kutoka kilomita 7-8 kwenye miti, kutoka kilomita 18 kwenye ikweta na hadi kilomita hamsini kwa jumla juu ya uso wa sayari.

Anga hulinda kutokana na mionzi ya jua

Muundo wa hewa katika angahewa ya Dunia una jukumu muhimu sana katika uhifadhi wa maisha, kwani vipengele vya kemikali vya mtu binafsi na nyimbo hufanikiwa kupunguza ufikiaji wa mionzi ya jua kwenye uso wa dunia na watu, wanyama na mimea inayoishi juu yake. Kwa mfano, molekuli za mvuke wa maji huchukua kwa ufanisi karibu safu zote za mionzi ya infrared, isipokuwa urefu katika safu kutoka mikroni 8 hadi 13. Ozoni hufyonza mionzi ya urujuanimno hadi urefu wa mawimbi ya 3100 A. Bila safu yake nyembamba (mm 3 tu kwa wastani ikiwa imewekwa juu ya uso wa sayari), maji tu kwenye kina cha zaidi ya mita 10 na mapango ya chini ya ardhi ambapo mionzi ya jua haifanyi. kufikia inaweza kukaliwa..

Zero Celsius kwenye stratopause

Kati ya ngazi mbili zifuatazo za anga, stratosphere na mesosphere, kuna safu ya ajabu - stratopause. Takriban inalingana na urefu wa upeo wa ozoni na halijoto hapa ni sawa kwa wanadamu - karibu 0 ° C. Juu ya stratopause, katika mesosphere (huanza mahali fulani kwa urefu wa kilomita 50 na kuishia kwa urefu wa kilomita 80-90), kushuka kwa joto huzingatiwa tena na umbali unaoongezeka kutoka kwa uso wa Dunia (hadi 70-80 ° C). ) Vimondo kawaida huwaka kabisa kwenye mesosphere.

Katika thermosphere - pamoja na 2000 K!

Muundo wa kemikali wa angahewa ya Dunia kwenye thermosphere (huanza baada ya mesopause kutoka urefu wa kilomita 85-90 hadi 800) huamua uwezekano wa jambo kama vile kupokanzwa polepole kwa tabaka za "hewa" adimu sana chini ya ushawishi wa mionzi ya jua. . Katika sehemu hii ya "blanketi ya hewa" ya sayari, joto huanzia 200 hadi 2000 K, ambayo hupatikana kwa sababu ya ionization ya oksijeni (oksijeni ya atomiki iko juu ya kilomita 300), pamoja na ujumuishaji wa atomi za oksijeni kwenye molekuli. , ikifuatana na kutolewa kwa kiasi kikubwa cha joto. Thermosphere ni mahali ambapo auroras hutokea.

Juu ya thermosphere ni exosphere - safu ya nje ya anga, ambayo mwanga na atomi za hidrojeni zinazohamia kwa kasi zinaweza kutoroka kwenye anga ya nje. Muundo wa kemikali wa angahewa ya Dunia hapa unawakilishwa zaidi na atomi za oksijeni za kibinafsi kwenye tabaka za chini, atomi za heliamu kwenye tabaka za kati, na karibu atomi za hidrojeni kwenye tabaka za juu. Joto la juu linashinda hapa - karibu 3000 K na hakuna shinikizo la anga.

Angahewa ya dunia iliundwaje?

Lakini, kama ilivyotajwa hapo juu, sayari haikuwa na muundo wa angahewa kila wakati. Kwa jumla, kuna dhana tatu za asili ya kipengele hiki. Dhana ya kwanza inaonyesha kwamba angahewa ilichukuliwa kupitia mchakato wa kuongezeka kutoka kwa wingu la protoplanetary. Walakini, leo nadharia hii iko chini ya ukosoaji mkubwa, kwani anga ya msingi kama hiyo inapaswa kuharibiwa na "upepo" wa jua kutoka kwa nyota kwenye mfumo wetu wa sayari. Kwa kuongeza, inachukuliwa kuwa vipengele tete havikuweza kubakizwa katika ukanda wa malezi ya sayari za dunia kutokana na joto la juu sana.

Muundo wa angahewa ya msingi ya Dunia, kama inavyopendekezwa na nadharia ya pili, inaweza kuwa imeundwa kwa sababu ya mlipuko hai wa uso wa asteroids na comets ambao ulifika kutoka karibu na mfumo wa Jua katika hatua za mwanzo za maendeleo. Ni vigumu sana kuthibitisha au kukanusha dhana hii.

Jaribio katika IDG RAS

Inayowezekana zaidi inaonekana kuwa nadharia ya tatu, ambayo inaamini kwamba angahewa ilionekana kama matokeo ya kutolewa kwa gesi kutoka kwa vazi la ukoko wa dunia takriban miaka bilioni 4 iliyopita. Dhana hii ilijaribiwa katika Taasisi ya Jiografia ya Chuo cha Sayansi cha Kirusi wakati wa jaribio linaloitwa "Tsarev 2", wakati sampuli ya dutu ya asili ya meteoric ilikuwa moto katika utupu. Kisha kutolewa kwa gesi kama vile H 2, CH 4, CO, H 2 O, N 2 n.k kulirekodiwa. Kwa hiyo, wanasayansi walidhani kwa usahihi kwamba muundo wa kemikali wa angahewa ya msingi ya Dunia ni pamoja na maji na dioksidi kaboni, fluoride ya hidrojeni. HF), gesi ya monoksidi kaboni (CO), salfidi hidrojeni (H 2 S), misombo ya nitrojeni, hidrojeni, methane (CH 4), mvuke wa amonia (NH 3), argon, nk. Mvuke wa maji kutoka kwenye angahewa ya msingi ulishiriki katika uundaji. ya hidrosphere, dioksidi kaboni ilikuwa kwa kiasi kikubwa katika hali iliyofungwa katika vitu vya kikaboni na miamba, nitrojeni ilipitishwa katika muundo wa hewa ya kisasa, na pia tena kwenye miamba ya sedimentary na vitu vya kikaboni.

Muundo wa angahewa ya msingi ya Dunia haungeruhusu watu wa kisasa kuwa ndani yake bila vifaa vya kupumua, kwani hakukuwa na oksijeni kwa idadi inayohitajika wakati huo. Kipengele hiki kilionekana kwa kiasi kikubwa miaka bilioni moja na nusu iliyopita, inaaminika kuwa inahusiana na maendeleo ya mchakato wa photosynthesis katika bluu-kijani na mwani mwingine, ambao ni wenyeji wa zamani zaidi wa sayari yetu.

Kiwango cha chini cha oksijeni

Ukweli kwamba muundo wa angahewa ya Dunia hapo awali haukuwa na oksijeni unaonyeshwa na ukweli kwamba grafiti iliyooksidishwa kwa urahisi, lakini sio iliyooksidishwa (kaboni) hupatikana kwenye miamba ya zamani zaidi (ya Catarchaean). Baadaye, kinachojulikana kama ores ya chuma iliyofungwa ilionekana, ambayo ni pamoja na tabaka za oksidi za chuma zilizoboreshwa, ambayo inamaanisha kuonekana kwenye sayari ya chanzo chenye nguvu cha oksijeni katika fomu ya Masi. Lakini vitu hivi vilipatikana mara kwa mara (labda mwani sawa au wazalishaji wengine wa oksijeni walionekana katika visiwa vidogo kwenye jangwa la anoxic), wakati ulimwengu wote ulikuwa anaerobic. Mwisho huo unaungwa mkono na ukweli kwamba pyrite iliyooksidishwa kwa urahisi ilipatikana katika mfumo wa kokoto zilizochakatwa na mtiririko bila athari za athari za kemikali. Kwa kuwa maji yanayotiririka hayawezi kupitisha hewa vizuri, maoni yamejengeka kwamba angahewa kabla ya Cambrian ilikuwa na chini ya asilimia moja ya oksijeni ya leo.

Mabadiliko ya mapinduzi katika muundo wa hewa

Takriban katikati ya Proterozoic (miaka bilioni 1.8 iliyopita), "mapinduzi ya oksijeni" yalitokea wakati ulimwengu ulibadilika kwa kupumua kwa aerobic, wakati ambapo 38 inaweza kupatikana kutoka kwa molekuli moja ya virutubisho (glucose), na sio mbili (kama na kupumua kwa anaerobic) vitengo vya nishati. Muundo wa angahewa la Dunia, kwa suala la oksijeni, ulianza kuzidi asilimia moja ya ilivyo leo, na safu ya ozoni ilianza kuonekana, ikilinda viumbe kutokana na mionzi. Ilikuwa kutoka kwake kwamba, kwa mfano, wanyama wa zamani kama trilobites "walijificha" chini ya ganda nene. Kuanzia wakati huo hadi wakati wetu, yaliyomo katika kipengele kikuu cha "kupumua" hatua kwa hatua na polepole iliongezeka, kuhakikisha utofauti wa maendeleo ya aina za maisha kwenye sayari.

Ubora wa hewa muhimu ili kusaidia michakato ya maisha ya viumbe vyote vilivyo hai duniani imedhamiriwa na maudhui yake ya oksijeni.
Wacha tuzingatie utegemezi wa ubora wa hewa kwa asilimia ya oksijeni ndani yake kwa kutumia mfano wa Mchoro 1.

Mchele. Asilimia 1 ya oksijeni hewani

Kiwango kizuri cha oksijeni hewani

Eneo la 1-2: Kiwango hiki cha maudhui ya oksijeni ni kawaida kwa maeneo safi ya ikolojia na misitu. Kiwango cha oksijeni angani kwenye ufuo wa bahari kinaweza kufikia 21.9%.

Kiwango cha maudhui ya oksijeni vizuri katika hewa

Eneo la 3-4: kupunguzwa kwa kiwango kilichoidhinishwa kisheria kwa kiwango cha chini cha oksijeni katika hewa ya ndani (20.5%) na hewa safi "kiwango" (21%). Kwa hewa ya mijini, maudhui ya oksijeni ya 20.8% inachukuliwa kuwa ya kawaida.

Viwango vya oksijeni haitoshi katika hewa

Eneo la 5-6: mdogo kwa kiwango cha chini kinachoruhusiwa cha oksijeni wakati mtu anaweza kuwa bila kifaa cha kupumua (18%).
Kukaa katika vyumba na hewa hiyo kunafuatana na uchovu haraka, usingizi, kupungua kwa shughuli za akili, na maumivu ya kichwa.
Kukaa kwa muda mrefu katika vyumba na mazingira kama haya ni hatari kwa afya

Viwango vya chini sana vya oksijeni hewani

Kanda ya 7 kuendelea: wakati maudhui ya oksijeni ni 16%, kizunguzungu na kupumua kwa haraka huzingatiwa, 13% - kupoteza fahamu, 12% - mabadiliko yasiyoweza kurekebishwa katika utendaji wa mwili, 7% - kifo.
Hali ya hewa isiyoweza kupumua pia inaonyeshwa sio tu kwa kuzidi viwango vya juu vinavyoruhusiwa vya vitu vyenye madhara katika hewa, lakini pia kwa maudhui ya kutosha ya oksijeni.
Kutokana na ufafanuzi mbalimbali uliotolewa kwa dhana ya "maudhui ya oksijeni haitoshi," waokoaji wa gesi mara nyingi hufanya makosa wakati wa kuelezea kazi ya uokoaji wa gesi. Hii hutokea, kati ya mambo mengine, kama matokeo ya kusoma hati, maagizo, viwango na nyaraka zingine zenye dalili ya maudhui ya oksijeni katika anga.
Hebu tuangalie tofauti katika asilimia ya oksijeni katika nyaraka kuu za udhibiti.

1.Maudhui ya oksijeni chini ya 20%.
Kazi ya hatari ya gesi inafanywa wakati kuna maudhui ya oksijeni katika hewa ya eneo la kazi chini ya 20%.
- Maagizo ya kawaida ya kuandaa mwenendo salama wa kazi ya hatari ya gesi (iliyoidhinishwa na Usimamizi wa Madini na Ufundi wa Jimbo la USSR mnamo Februari 20, 1985):
1.5. Kazi ya hatari ya gesi inajumuisha kazi ... na maudhui ya oksijeni ya kutosha (sehemu ya kiasi chini ya 20%).
Maagizo ya kawaida ya kuandaa mwenendo salama wa kazi ya hatari ya gesi katika biashara ya usambazaji wa bidhaa za mafuta TOI R-112-17-95 (iliyopitishwa na agizo la Wizara ya Mafuta na Nishati ya Shirikisho la Urusi la Julai 4, 1995 N 144):
1.3. Kazi ya hatari ya gesi inajumuisha kazi ... wakati maudhui ya oksijeni katika hewa ni chini ya 20% kwa kiasi.
- Kiwango cha Taifa cha Shirikisho la Urusi GOST R 55892-2013 "Vifaa vya uzalishaji mdogo na matumizi ya gesi ya asili iliyoyeyuka. Mahitaji ya jumla ya kiufundi" (iliyoidhinishwa na amri ya Shirika la Shirikisho la Udhibiti wa Kiufundi na Metrology tarehe 17 Desemba 2013 N 2278 -st):
K.1 Kazi ya hatari ya gesi inajumuisha kazi ... wakati maudhui ya oksijeni katika hewa ya eneo la kazi ni chini ya 20%.

2. Maudhui ya oksijeni chini ya 18%.
Kazi ya uokoaji wa gesi inafanywa kwa viwango vya oksijeni chini ya 18%.
- Kanuni za uundaji wa uokoaji wa gesi (zilizoidhinishwa na kuanza kutumika na Naibu Waziri wa Kwanza wa Viwanda, Sayansi na Teknolojia A.G. Svinarenko mnamo 06/05/2003; zilizoidhinishwa na: Usimamizi wa Shirikisho la Madini na Viwanda la Shirikisho la Urusi mnamo 05/16/2003 N AS 04-35/ 373).
3. Shughuli za uokoaji wa gesi ... katika hali ya kupunguza kiwango cha oksijeni katika angahewa hadi kiwango cha chini ya 18 vol.% ...
- Miongozo ya kuandaa na kufanya shughuli za uokoaji wa dharura katika makampuni ya biashara ya kemikali (iliyoidhinishwa na UAC No. 5/6 Itifaki No. 2 ya Julai 11, 2015).
2. Shughuli za uokoaji wa gesi... katika hali ya upungufu wa oksijeni (chini ya 18%)...
- GOST R 22.9.02-95 Usalama katika hali ya dharura. Njia za shughuli za waokoaji kutumia vifaa vya kinga ya kibinafsi wakati wa kuondoa matokeo ya ajali kwenye vituo vya hatari vya kemikali. Mahitaji ya jumla (yamepitishwa kama kiwango cha kati ya mataifa GOST 22.9.02-97)
6.5 Katika viwango vya juu vya dutu za kemikali na maudhui ya oksijeni haitoshi (chini ya 18%) katika chanzo cha uchafuzi wa kemikali, tumia tu vifaa vya kinga vya kuhami kupumua.

3. Maudhui ya oksijeni chini ya 17%.
Matumizi ya vichungi ni marufuku RPE katika maudhui ya oksijeni chini ya 17%.
- GOST R 12.4.233-2012 (EN 132:1998) Mfumo wa viwango vya usalama wa kazi. Ulinzi wa kibinafsi wa kupumua. Sheria na Masharti, ufafanuzi na nyadhifa (zilizoidhinishwa na kutekelezwa kwa agizo la Wakala wa Shirikisho wa Udhibiti wa Kiufundi na Metrolojia wa tarehe 29 Novemba 2012 N 1824-st)
2.87...anga yenye upungufu wa oksijeni: Hewa iliyoko iliyo na chini ya 17% ya oksijeni kwa ujazo ambapo uchujaji wa RPE hauwezi kutumika.
- Kiwango cha kati GOST 12.4.299-2015 Mfumo wa viwango vya usalama wa kazi. Ulinzi wa kibinafsi wa kupumua. Mapendekezo ya uteuzi, maombi na matengenezo (yanatekelezwa kwa agizo la Wakala wa Shirikisho wa Udhibiti wa Kiufundi na Metrology ya tarehe 24 Juni 2015 N 792-st)
B.2.1 Upungufu wa oksijeni. Ikiwa uchambuzi wa hali ya mazingira unaonyesha uwepo au uwezekano wa upungufu wa oksijeni (sehemu ya kiasi chini ya 17%), basi RPE ya aina ya chujio haitumiki...
- Uamuzi wa Tume ya Umoja wa Forodha ya Desemba 9, 2011 N 878 Juu ya kupitishwa kwa kanuni za kiufundi za Umoja wa Forodha "Juu ya usalama wa vifaa vya kinga binafsi"
7) ...matumizi ya kuchuja vifaa vya kinga ya kibinafsi ya kupumua hairuhusiwi ikiwa kiwango cha oksijeni katika hewa inayovutwa ni chini ya asilimia 17.
- Kiwango cha kati GOST 12.4.041-2001 Mfumo wa viwango vya usalama wa kazi. Kuchuja vifaa vya kinga ya kibinafsi ya kupumua. Mahitaji ya jumla ya kiufundi (yaliyotekelezwa na Amri ya Kiwango cha Jimbo la Shirikisho la Urusi la Septemba 19, 2001 N 386-st)
1 ...kuchuja vifaa vya kinga binafsi vya mfumo wa upumuaji vilivyoundwa ili kulinda dhidi ya erosoli hatari, gesi na mivuke na michanganyiko yake katika hewa iliyoko, mradi ina angalau voli 17 ya oksijeni. %.