องค์ประกอบทางเคมีของอากาศในบรรยากาศ องค์ประกอบและโครงสร้างของบรรยากาศ

อากาศเป็นเงื่อนไขสำคัญสำหรับชีวิตของสิ่งมีชีวิตส่วนใหญ่บนโลกของเรา

บุคคลสามารถอยู่ได้หนึ่งเดือนโดยไม่มีอาหาร ไม่มีน้ำ - สามวัน ไม่มีอากาศ - เพียงไม่กี่นาที

ประวัติความเป็นมาของการศึกษา

ไม่ใช่ทุกคนที่รู้ว่าองค์ประกอบหลักของชีวิตของเราคือสสารที่ต่างกันอย่างมาก อากาศเป็นส่วนผสมของก๊าซ อันไหนกันแน่?

เชื่อกันมานานแล้วว่าอากาศเป็นสสารเดี่ยวไม่ใช่ส่วนผสมของก๊าซ สมมติฐานเรื่องความแตกต่างได้ปรากฏในผลงานทางวิทยาศาสตร์ของนักวิทยาศาสตร์หลายคนในช่วงเวลาที่ต่างกัน แต่ไม่มีใครก้าวข้ามการคาดเดาทางทฤษฎีได้ เฉพาะในศตวรรษที่ 18 นักเคมีชาวสก็อต โจเซฟ แบล็ก ทดลองพิสูจน์ว่าองค์ประกอบก๊าซในอากาศต่างกัน การค้นพบนี้เกิดขึ้นระหว่างการทดลองครั้งต่อไป

นักวิทยาศาสตร์สมัยใหม่ได้พิสูจน์แล้วว่าอากาศเป็นส่วนผสมของก๊าซที่ประกอบด้วยองค์ประกอบหลักสิบประการ

องค์ประกอบจะแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับสถานที่ที่มีความเข้มข้น มีการกำหนดองค์ประกอบของอากาศอย่างต่อเนื่อง สุขภาพของผู้คนขึ้นอยู่กับสิ่งนี้ อากาศเป็นส่วนผสมของก๊าซอะไร?

ที่ระดับความสูงที่สูงขึ้น (โดยเฉพาะบนภูเขา) ปริมาณออกซิเจนจะต่ำ ความเข้มข้นนี้เรียกว่า "อากาศบริสุทธิ์" ในทางกลับกัน ในป่าปริมาณออกซิเจนจะสูงสุด ในมหานคร ปริมาณก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์จะเพิ่มขึ้น การกำหนดองค์ประกอบของอากาศถือเป็นความรับผิดชอบที่สำคัญที่สุดประการหนึ่งของการบริการด้านสิ่งแวดล้อม

อากาศสามารถใช้ที่ไหน?

มวลที่ถูกบีบอัดจะใช้เมื่อสูบลมภายใต้ความกดดัน มีการติดตั้งการตั้งค่าสูงสุดสิบบาร์ที่สถานีบริการยางทุกแห่ง ยางจะพองตัวด้วยอากาศ
คนงานใช้ค้อนทุบและปืนลมเพื่อถอด/ติดตั้งน็อตและสลักเกลียวอย่างรวดเร็ว อุปกรณ์ดังกล่าวมีลักษณะน้ำหนักเบาและมีประสิทธิภาพสูง
ในอุตสาหกรรมที่ใช้วาร์นิชและสี ใช้เพื่อเร่งกระบวนการอบแห้ง
ในการล้างรถ มวลอากาศอัดจะช่วยให้รถยนต์แห้งเร็ว
สถานประกอบการผลิตใช้อากาศอัดในการทำความสะอาดเครื่องมือจากสารปนเปื้อนทุกประเภท ด้วยวิธีนี้โรงเก็บเครื่องบินทั้งหมดจึงสามารถกำจัดขี้กบและขี้เลื่อยได้
อุตสาหกรรมปิโตรเคมีไม่สามารถจินตนาการถึงตัวเองได้อีกต่อไปหากไม่มีอุปกรณ์สำหรับไล่ล้างท่อก่อนที่จะเริ่มดำเนินการครั้งแรก
ในการผลิตออกไซด์และกรด
เพื่อเพิ่มอุณหภูมิของกระบวนการทางเทคโนโลยี
พวกมันถูกดึงออกมาจากอากาศ

ทำไมสิ่งมีชีวิตถึงต้องการอากาศ?

หน้าที่หลักของอากาศหรือองค์ประกอบหลักอย่างหนึ่งนั่นคือออกซิเจนคือการแทรกซึมเข้าไปในเซลล์ซึ่งเป็นผลมาจากการที่มันส่งเสริมกระบวนการออกซิเดชั่น ด้วยเหตุนี้ร่างกายจึงได้รับพลังงานที่จำเป็นต่อชีวิต

อากาศเข้าสู่ร่างกายผ่านทางปอด หลังจากนั้นจึงกระจายไปทั่วร่างกายโดยใช้ระบบไหลเวียนโลหิต

อากาศเป็นส่วนผสมของก๊าซอะไร? มาดูพวกเขากันดีกว่า

ไนโตรเจน

อากาศเป็นส่วนผสมของก๊าซ โดยก๊าซชนิดแรกคือไนโตรเจน องค์ประกอบที่ 7 ของตารางธาตุของดมิตรี เมนเดเลเยฟ ผู้ค้นพบนี้ถือเป็นนักเคมีชาวสก็อต Daniel Rutherford ในปี 1772

มันเป็นส่วนหนึ่งของโปรตีนและกรดนิวคลีอิกของร่างกายมนุษย์ แม้ว่าส่วนแบ่งในเซลล์จะน้อย แต่ไม่เกิน 3 เปอร์เซ็นต์ แต่ก๊าซก็จำเป็นสำหรับชีวิตปกติ

เนื้อหาในอากาศมีมากกว่าเจ็ดสิบแปดเปอร์เซ็นต์

ภายใต้สภาวะปกติจะไม่มีสีและไม่มีกลิ่น ไม่รวมกับองค์ประกอบทางเคมีอื่น ๆ

ไนโตรเจนปริมาณมากที่สุดถูกใช้ในอุตสาหกรรมเคมี โดยส่วนใหญ่ใช้ในการผลิตปุ๋ย

ไนโตรเจนใช้ในอุตสาหกรรมการแพทย์ ในการผลิตสีย้อม

ในด้านความงาม สิว รอยแผลเป็น หูด และระบบควบคุมอุณหภูมิของร่างกายจะได้รับการบำบัดด้วยแก๊ส

โดยใช้ไนโตรเจน แอมโมเนียจะถูกสังเคราะห์และผลิตกรดไนตริก

ในอุตสาหกรรมเคมี ออกซิเจนถูกใช้สำหรับปฏิกิริยาออกซิเดชันของไฮโดรคาร์บอนในแอลกอฮอล์ กรด อัลดีไฮด์ และการผลิตกรดไนตริก

อุตสาหกรรมประมง - ความอิ่มตัวของแหล่งน้ำด้วยออกซิเจน

แต่ก๊าซมีความสำคัญที่สุดสำหรับสิ่งมีชีวิต ด้วยความช่วยเหลือของออกซิเจน ร่างกายสามารถใช้ (ออกซิไดซ์) โปรตีน ไขมัน และคาร์โบไฮเดรตที่จำเป็น เพื่อแปลงให้เป็นพลังงานที่จำเป็น

อาร์กอน

ก๊าซที่เป็นส่วนหนึ่งของอากาศมีความสำคัญเป็นอันดับสาม นั่นก็คือ อาร์กอน เนื้อหาไม่เกินหนึ่งเปอร์เซ็นต์ เป็นก๊าซเฉื่อยที่ไม่มีสี รส หรือกลิ่น องค์ประกอบที่สิบแปดของตารางธาตุ

การกล่าวถึงครั้งแรกมีสาเหตุมาจากนักเคมีชาวอังกฤษในปี พ.ศ. 2328 และลอร์ดลาเรย์และวิลเลียม แรมซีย์ได้รับรางวัลโนเบลจากการพิสูจน์การมีอยู่ของก๊าซและการทดลองกับมัน

พื้นที่ใช้งานของอาร์กอน:

หลอดไส้;
เติมช่องว่างระหว่างบานกระจกในหน้าต่างพลาสติก
สภาพแวดล้อมการป้องกันระหว่างการเชื่อม
สารดับเพลิง
สำหรับการฟอกอากาศ
การสังเคราะห์ทางเคมี

มันไม่ได้ก่อให้เกิดประโยชน์ใด ๆ เป็นพิเศษต่อร่างกายมนุษย์ ที่ความเข้มข้นของก๊าซสูงจะทำให้หายใจไม่ออก

กระบอกอาร์กอนมีสีเทาหรือสีดำ

ธาตุทั้งเจ็ดที่เหลือประกอบขึ้นเป็น 0.03% ในอากาศ

คาร์บอนไดออกไซด์

คาร์บอนไดออกไซด์ในอากาศไม่มีสีและไม่มีกลิ่น

เกิดจากการเน่าเปื่อยหรือการเผาไหม้ของสารอินทรีย์ที่ปล่อยออกมาระหว่างการหายใจและการทำงานของรถยนต์และยานพาหนะอื่น ๆ

ในร่างกายมนุษย์ มันถูกสร้างขึ้นในเนื้อเยื่ออันเป็นผลมาจากกระบวนการสำคัญ และถูกขนส่งผ่านระบบหลอดเลือดดำไปยังปอด

มันมีความหมายเชิงบวกเพราะว่า ภายใต้ภาระจะขยายเส้นเลือดฝอยซึ่งช่วยให้สามารถขนส่งสารได้มากขึ้น ผลบวกต่อกล้ามเนื้อหัวใจ ช่วยเพิ่มความถี่และความแรงในการรับน้ำหนัก ใช้ในการแก้ไขภาวะขาดออกซิเจน มีส่วนร่วมในการควบคุมการหายใจ

ในอุตสาหกรรม คาร์บอนไดออกไซด์ได้มาจากผลิตภัณฑ์ที่เผาไหม้เป็นผลพลอยได้จากกระบวนการทางเคมีหรือระหว่างการแยกอากาศ

แอปพลิเคชันกว้างมาก:

สารกันบูดในอุตสาหกรรมอาหาร
ความอิ่มตัวของเครื่องดื่ม
เครื่องดับเพลิงและระบบดับเพลิง
การให้อาหารพืชพิพิธภัณฑ์สัตว์น้ำ
สภาพแวดล้อมการป้องกันระหว่างการเชื่อม
ใช้ในถังสำหรับอาวุธแก๊ส
สารทำความเย็น

นีออน

อากาศเป็นส่วนผสมของก๊าซ โดยก๊าซชนิดที่ห้าคือนีออน เปิดให้บริการในเวลาต่อมา - ในปี พ.ศ. 2441 ชื่อนี้แปลมาจากภาษากรีกว่า "ใหม่"

ก๊าซโมเลกุลเดี่ยวที่ไม่มีสีและไม่มีกลิ่น

มีค่าการนำไฟฟ้าสูง มีเปลือกอิเล็กทรอนิกส์ที่สมบูรณ์ เฉื่อย.

ก๊าซได้มาจากการแยกอากาศ

แอปพลิเคชัน:

สภาพแวดล้อมเฉื่อยในอุตสาหกรรม
สารทำความเย็นในการติดตั้งแบบแช่แข็ง
ตัวเติมสำหรับหลอดปล่อยก๊าซ พบการใช้งานอย่างแพร่หลายด้วยการโฆษณา ป้ายสีส่วนใหญ่ทำด้วยไฟนีออน เมื่อปล่อยกระแสไฟฟ้าผ่าน หลอดไฟจะทำให้เกิดแสงสีสดใส
สัญญาณไฟที่ประภาคารและสนามบิน พวกเขาทำงานได้ดีในหมอกหนา
ไส้ผสมอากาศสำหรับคนทำงานที่มีแรงดันสูง

ฮีเลียม

ฮีเลียมเป็นก๊าซโมเลกุลเดี่ยวที่ไม่มีสีและไม่มีกลิ่น

แอปพลิเคชัน:

เช่นเดียวกับนีออน เมื่อปล่อยกระแสไฟฟ้าออกมา จะทำให้เกิดแสงสว่างจ้า
ในอุตสาหกรรม - เพื่อขจัดสิ่งสกปรกออกจากเหล็กระหว่างการถลุง
สารทำความเย็น
การเติมเรือบินและลูกโป่ง
บางส่วนเป็นส่วนผสมของการหายใจระหว่างการดำน้ำลึก
สารหล่อเย็นในเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์
ความสุขหลักของเด็กๆ คือการบินบอลลูน

มันไม่เป็นประโยชน์ต่อสิ่งมีชีวิตโดยเฉพาะ ที่ความเข้มข้นสูงอาจทำให้เกิดพิษได้

มีเทน

อากาศเป็นส่วนผสมของก๊าซ โดยมีก๊าซมีเทนเป็นองค์ประกอบที่เจ็ด ก๊าซไม่มีสีและไม่มีกลิ่น ที่ความเข้มข้นสูงจะเกิดการระเบิดได้ ดังนั้นจึงมีการเติมกลิ่นเข้าไปเพื่อบ่งชี้

มักใช้เป็นเชื้อเพลิงและวัตถุดิบในการสังเคราะห์สารอินทรีย์

เตาเผา หม้อต้มน้ำ และไกเซอร์ที่ใช้ในบ้านใช้ก๊าซมีเทนเป็นหลัก

เป็นผลิตภัณฑ์ที่มีฤทธิ์สำคัญของจุลินทรีย์

คริปทอน

คริปทอนเป็นก๊าซโมเลกุลเดี่ยวเฉื่อยที่ไม่มีสีหรือกลิ่น

แอปพลิเคชัน:

ในการผลิตเลเซอร์
ตัวออกซิไดเซอร์เชื้อเพลิงจรวด
เติมหลอดไส้

ผลกระทบต่อร่างกายมนุษย์ยังได้รับการศึกษาเพียงเล็กน้อย อยู่ระหว่างการศึกษาการประยุกต์ใช้ในการดำน้ำใต้ทะเลลึก

ไฮโดรเจน

ไฮโดรเจนเป็นก๊าซไวไฟไม่มีสี

แอปพลิเคชัน:

อุตสาหกรรมเคมีภัณฑ์-การผลิตแอมโมเนีย สบู่ พลาสติก
การเติมเปลือกทรงกลมในอุตุนิยมวิทยา
จรวด
การระบายความร้อนของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า

ซีนอน

ซีนอนเป็นก๊าซไม่มีสีโมเลกุลเดียว

แอปพลิเคชัน:

เติมหลอดไส้
ในเครื่องยนต์ยานอวกาศ
เป็นยาชา

ไม่เป็นอันตรายต่อร่างกายมนุษย์ ไม่มีประโยชน์อย่างยิ่ง

การกำจัด การแปรรูป และการกำจัดของเสียจากประเภทความเป็นอันตราย 1 ถึง 5

เราทำงานร่วมกับทุกภูมิภาคของรัสเซีย ใบอนุญาตที่ถูกต้อง เอกสารการปิดบัญชีครบชุด แนวทางเฉพาะสำหรับลูกค้าและนโยบายการกำหนดราคาที่ยืดหยุ่น

เมื่อใช้แบบฟอร์มนี้ คุณสามารถส่งคำขอบริการ ขอข้อเสนอเชิงพาณิชย์ หรือรับคำปรึกษาฟรีจากผู้เชี่ยวชาญของเรา

ชั้นบรรยากาศคือสภาพแวดล้อมทางอากาศที่ล้อมรอบโลกและเป็นหนึ่งในสาเหตุที่สำคัญที่สุดของการเกิดขึ้นของสิ่งมีชีวิตบนโลก มันเป็นอากาศในชั้นบรรยากาศซึ่งเป็นองค์ประกอบที่เป็นเอกลักษณ์ที่ทำให้สิ่งมีชีวิตมีโอกาสออกซิไดซ์สารอินทรีย์ด้วยออกซิเจนและรับพลังงานเพื่อการดำรงอยู่ หากไม่มีสิ่งนี้ การดำรงอยู่ของมนุษย์ก็จะเป็นไปไม่ได้ เช่นเดียวกับตัวแทนของอาณาจักรสัตว์ พืชส่วนใหญ่ เชื้อราและแบคทีเรีย

ความหมายสำหรับมนุษย์

สภาพแวดล้อมในอากาศไม่ได้เป็นเพียงแหล่งของออกซิเจนเท่านั้น ช่วยให้บุคคลมองเห็น รับรู้สัญญาณเชิงพื้นที่ และใช้ประสาทสัมผัสได้การได้ยิน การมองเห็น การดมกลิ่น ล้วนขึ้นอยู่กับสภาวะของอากาศ

จุดสำคัญที่สองคือการป้องกันรังสีจากแสงอาทิตย์ ชั้นบรรยากาศห่อหุ้มดาวเคราะห์ด้วยเปลือกที่กั้นส่วนหนึ่งของสเปกตรัมของรังสีดวงอาทิตย์ เป็นผลให้รังสีดวงอาทิตย์ประมาณ 30% มาถึงโลก

สภาพแวดล้อมในอากาศเป็นเปลือกซึ่งมีการตกตะกอนและการระเหยเพิ่มขึ้น เธอคือผู้รับผิดชอบวงจรการแลกเปลี่ยนความชื้นครึ่งหนึ่ง การตกตะกอนที่เกิดขึ้นในชั้นบรรยากาศส่งผลต่อการทำงานของมหาสมุทรโลก ก่อให้เกิดการสะสมของความชื้นในทวีปต่างๆ และกำหนดการทำลายของหินที่ถูกเปิดเผย เธอมีส่วนร่วมในการสร้างสภาพภูมิอากาศ การไหลเวียนของมวลอากาศเป็นปัจจัยที่สำคัญที่สุดในการก่อตัวของเขตภูมิอากาศและเขตธรรมชาติที่เฉพาะเจาะจง ลมที่เกิดขึ้นเหนือโลกเป็นตัวกำหนดอุณหภูมิ ความชื้น ระดับปริมาณน้ำฝน ความกดอากาศ และเสถียรภาพของสภาพอากาศในภูมิภาค

ปัจจุบันมีการสกัดสารเคมีจากอากาศ ได้แก่ ออกซิเจน ฮีเลียม อาร์กอน ไนโตรเจน เทคโนโลยียังอยู่ในขั้นตอนการทดสอบ แต่ในอนาคต ถือได้ว่าเป็นทิศทางที่ดีของอุตสาหกรรมเคมี

ข้างต้นเป็นสิ่งที่ชัดเจน แต่สภาพแวดล้อมทางอากาศก็มีความสำคัญต่ออุตสาหกรรมและกิจกรรมทางเศรษฐกิจของมนุษย์เช่นกัน:

เป็นสารเคมีที่สำคัญที่สุดสำหรับปฏิกิริยาการเผาไหม้และออกซิเดชัน
ถ่ายเทความร้อน

ดังนั้นอากาศในชั้นบรรยากาศจึงเป็นสภาพแวดล้อมทางอากาศที่มีลักษณะเฉพาะที่ช่วยให้สิ่งมีชีวิตดำรงอยู่ได้และมนุษย์สามารถพัฒนาอุตสาหกรรมได้ มีปฏิสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดระหว่างร่างกายมนุษย์กับสภาพแวดล้อมทางอากาศ หากคุณฝ่าฝืน ผลที่ตามมาร้ายแรงจะไม่ทำให้คุณรออีกต่อไป

ลักษณะสุขอนามัยของอากาศ

มลพิษเป็นกระบวนการนำสิ่งเจือปนเข้าสู่อากาศในชั้นบรรยากาศซึ่งไม่ควรมีอยู่ตามปกติ มลภาวะอาจเกิดขึ้นจากธรรมชาติหรือประดิษฐ์ขึ้นก็ได้ สิ่งเจือปนที่มาจากแหล่งธรรมชาติจะถูกทำให้เป็นกลางในวัฏจักรของสสารดาวเคราะห์ ด้วยมลพิษประดิษฐ์ สถานการณ์จึงซับซ้อนมากขึ้น

มลภาวะทางธรรมชาติได้แก่:

ฝุ่นจักรวาล
สิ่งเจือปนเกิดขึ้นระหว่างการปะทุของภูเขาไฟ สภาพดินฟ้าอากาศ และไฟไหม้

มลพิษประดิษฐ์นั้นมีลักษณะเป็นมานุษยวิทยา มีมลภาวะทั้งระดับโลกและระดับท้องถิ่น ทั่วโลกคือการปล่อยก๊าซทั้งหมดที่อาจส่งผลกระทบต่อองค์ประกอบหรือโครงสร้างของชั้นบรรยากาศ ท้องถิ่น คือ การเปลี่ยนแปลงตัวชี้วัดในพื้นที่เฉพาะหรือในห้องที่ใช้ในการอยู่อาศัย การทำงาน หรือกิจกรรมสาธารณะ

สุขอนามัยของอากาศโดยรอบเป็นส่วนสำคัญของสุขอนามัยที่เกี่ยวข้องกับการประเมินและการควบคุมพารามิเตอร์อากาศภายในอาคาร ส่วนนี้ปรากฏเกี่ยวกับความจำเป็นในการปกป้องสุขอนามัย ความสำคัญด้านสุขอนามัยของอากาศในบรรยากาศเป็นเรื่องยากที่จะประเมินค่าสูงไป - สิ่งสกปรกและอนุภาคทั้งหมดที่มีอยู่ในอากาศเข้าสู่ร่างกายมนุษย์พร้อมกับการหายใจ

การประเมินด้านสุขอนามัยประกอบด้วยตัวบ่งชี้ต่อไปนี้:

คุณสมบัติทางกายภาพของอากาศในบรรยากาศ ซึ่งรวมถึงอุณหภูมิ (การละเมิด SanPin ที่พบบ่อยที่สุดในที่ทำงานคืออากาศร้อนเกินไป) ความดัน ความเร็วลม (ในพื้นที่เปิดโล่ง) กัมมันตภาพรังสี ความชื้น และตัวชี้วัดอื่น ๆ
การปรากฏตัวของสิ่งสกปรกและการเบี่ยงเบนจากองค์ประกอบทางเคมีมาตรฐาน อากาศในบรรยากาศมีลักษณะเฉพาะคือความเหมาะสมในการหายใจ
การปรากฏตัวของสิ่งสกปรกที่เป็นของแข็ง - ฝุ่น, อนุภาคขนาดเล็กอื่น ๆ
การปรากฏตัวของการปนเปื้อนของแบคทีเรีย - จุลินทรีย์ที่ทำให้เกิดโรคและทำให้เกิดโรคตามเงื่อนไข

เพื่อรวบรวมคุณลักษณะด้านสุขอนามัย การอ่านค่าที่ได้รับจากสี่จุดจะถูกเปรียบเทียบกับมาตรฐานที่กำหนด

การคุ้มครองสิ่งแวดล้อม

เมื่อเร็ว ๆ นี้ สถานะของอากาศในชั้นบรรยากาศทำให้เกิดความกังวลในหมู่นักอนุรักษ์สิ่งแวดล้อม เมื่ออุตสาหกรรมพัฒนาขึ้น ความเสี่ยงด้านสิ่งแวดล้อมก็เพิ่มขึ้นเช่นกัน โรงงานและเขตอุตสาหกรรมไม่เพียงแต่ทำลายชั้นโอโซน ทำให้บรรยากาศร้อนขึ้นและทำให้อิ่มตัวด้วยคาร์บอนเจือปน แต่ยังลดสุขอนามัยอีกด้วย ดังนั้นในประเทศที่พัฒนาแล้วจึงเป็นเรื่องปกติที่จะดำเนินการมาตรการที่ครอบคลุมเพื่อปกป้องสภาพแวดล้อมทางอากาศ

ทิศทางหลักของการป้องกัน:

กฎระเบียบทางกฎหมาย
การพัฒนาข้อเสนอแนะสำหรับที่ตั้งเขตอุตสาหกรรมโดยคำนึงถึงปัจจัยทางภูมิอากาศและภูมิศาสตร์
ดำเนินมาตรการลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจก
การควบคุมสุขอนามัยและสุขอนามัยในสถานประกอบการ
การตรวจสอบองค์ประกอบอย่างสม่ำเสมอ

มาตรการป้องกันยังรวมถึงการปลูกพื้นที่สีเขียว การสร้างอ่างเก็บน้ำเทียม และการสร้างเขตกั้นระหว่างพื้นที่อุตสาหกรรมและที่พักอาศัย คำแนะนำสำหรับการดำเนินมาตรการป้องกันได้รับการพัฒนาโดยองค์กรต่างๆ เช่น WHO และ UNESCO คำแนะนำของรัฐและภูมิภาคได้รับการพัฒนาบนพื้นฐานของข้อเสนอแนะระหว่างประเทศ

ปัจจุบันปัญหาสุขอนามัยในอากาศกำลังได้รับความสนใจเพิ่มมากขึ้น น่าเสียดายที่ในขณะนี้ มาตรการที่ใช้ยังไม่เพียงพอที่จะลดอันตรายจากการกระทำของมนุษย์ได้อย่างสมบูรณ์ แต่เราหวังได้ว่าในอนาคต เมื่อรวมกับการพัฒนาอุตสาหกรรมที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมมากขึ้น จะสามารถลดภาระในชั้นบรรยากาศได้

อากาศเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับสิ่งมีชีวิตทุกชนิด สัตว์สำหรับการหายใจ และพืชสำหรับโภชนาการ นอกจากนี้อากาศยังช่วยปกป้องโลกจากรังสีอัลตราไวโอเลตที่เป็นอันตรายของดวงอาทิตย์ ส่วนประกอบหลักของอากาศคือไนโตรเจนและออกซิเจน อากาศยังมีส่วนผสมของก๊าซมีตระกูล คาร์บอนไดออกไซด์ และอนุภาคของแข็งจำนวนหนึ่ง - เขม่าและฝุ่น สัตว์ทุกชนิดต้องการอากาศในการหายใจ อากาศประมาณ 21% เป็นออกซิเจน โมเลกุลออกซิเจน (O2) ประกอบด้วยออกซิเจนสองตัวที่มีพันธะ

องค์ประกอบของอากาศ

เปอร์เซ็นต์ของก๊าซต่างๆ ในอากาศจะแตกต่างกันไปเล็กน้อย ขึ้นอยู่กับสถานที่ ช่วงเวลาของปี และวัน ไนโตรเจนและออกซิเจนเป็นส่วนประกอบหลักของอากาศ ร้อยละหนึ่งของอากาศประกอบด้วยก๊าซมีตระกูล คาร์บอนไดออกไซด์ ไอน้ำ และสารมลพิษ เช่น ไนโตรเจนไดออกไซด์ ก๊าซที่มีอยู่ในอากาศสามารถแยกออกจากกันได้ การกลั่นแบบเศษส่วน- อากาศจะเย็นลงจนกระทั่งก๊าซเปลี่ยนเป็นสถานะของเหลว (ดูบทความ ““) หลังจากนั้นส่วนผสมของของเหลวจะถูกให้ความร้อน ของเหลวแต่ละชนิดมีจุดเดือดของตัวเอง และสามารถรวบรวมก๊าซที่เกิดขึ้นระหว่างการเดือดแยกกันได้ ออกซิเจน ไนโตรเจน และคาร์บอนไดออกไซด์เคลื่อนที่จากอากาศเข้าและกลับคืนสู่อากาศอย่างต่อเนื่อง กล่าวคือ มีวงจรเกิดขึ้น สัตว์หายใจเอาออกซิเจนจากอากาศและหายใจออกคาร์บอนไดออกไซด์

ออกซิเจน

ไนโตรเจน

อากาศมากกว่า 78% เป็นไนโตรเจน โปรตีนที่ใช้สร้างสิ่งมีชีวิตก็มีไนโตรเจนเช่นกัน การใช้ไนโตรเจนในอุตสาหกรรมหลักคือ การผลิตแอมโมเนียที่จำเป็นสำหรับปุ๋ย เพื่อจุดประสงค์นี้จึงนำไนโตรเจนมารวมกันด้วย ไนโตรเจนถูกสูบเข้าสู่บรรจุภัณฑ์สำหรับเนื้อสัตว์หรือปลา เพราะ... เมื่อสัมผัสกับอากาศธรรมดา ผลิตภัณฑ์จะออกซิไดซ์และเสื่อมสภาพ อวัยวะของมนุษย์ที่มีไว้สำหรับการปลูกถ่ายจะถูกเก็บไว้ในไนโตรเจนเหลวเนื่องจากมีความเย็นและเฉื่อยทางเคมี โมเลกุลไนโตรเจน (N2) ประกอบด้วยอะตอมไนโตรเจนที่ถูกพันธะสองอะตอม

ก๊าซมีตระกูล

ก๊าซมีตระกูลคือ 6 ในกลุ่มที่ 8 พวกมันเฉื่อยทางเคมีอย่างยิ่ง มีเพียงพวกมันเท่านั้นที่อยู่ในรูปอะตอมเดี่ยว ๆ ที่ไม่ก่อตัวเป็นโมเลกุล เนื่องจากความเฉื่อยบางจึงใช้บางส่วนเพื่อเติมโคมไฟ มนุษย์ไม่ได้ใช้ซีนอนในทางปฏิบัติ แต่อาร์กอนถูกสูบเข้าไปในหลอดไฟ และหลอดฟลูออเรสเซนต์ก็เต็มไปด้วยคริปทอน นีออนจะกะพริบเป็นสีส้มแดงเมื่อชาร์จไฟฟ้า ใช้ในโคมไฟถนนโซเดียมและหลอดนีออน เรดอนมีกัมมันตภาพรังสี เกิดจากการสลายของโลหะเรเดียม ทางวิทยาศาสตร์ไม่มีสารประกอบฮีเลียมใดที่ทราบ และฮีเลียมก็ถือว่าเฉื่อยโดยสมบูรณ์ ความหนาแน่นของมันน้อยกว่าความหนาแน่นของอากาศถึง 7 เท่า ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมเรือเหาะจึงเต็มไปด้วยมัน บอลลูนเติมฮีเลียมติดตั้งอุปกรณ์วิทยาศาสตร์และปล่อยสู่ชั้นบรรยากาศชั้นบน

ภาวะเรือนกระจก

นี่คือชื่อของการเพิ่มขึ้นของปริมาณคาร์บอนไดออกไซด์ในชั้นบรรยากาศที่สังเกตได้ในปัจจุบันและผลลัพธ์ที่ตามมา ภาวะโลกร้อน, เช่น. อุณหภูมิเฉลี่ยทั้งปีที่เพิ่มขึ้นทั่วโลก คาร์บอนไดออกไซด์ป้องกันความร้อนออกจากโลก เช่นเดียวกับที่แก้วรักษาอุณหภูมิสูงภายในเรือนกระจก เนื่องจากมีก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ในอากาศมากขึ้น ความร้อนจึงถูกกักอยู่ในบรรยากาศมากขึ้น แม้แต่การอุ่นขึ้นเล็กน้อยก็ทำให้ระดับน้ำทะเลเพิ่มสูงขึ้น ลมเปลี่ยนแปลง และน้ำแข็งบางส่วนที่ขั้วโลกละลาย นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าหากระดับคาร์บอนไดออกไซด์เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว ภายใน 50 ปี อุณหภูมิเฉลี่ยอาจเพิ่มขึ้น 1.5°C ถึง 4°C

ต้องบอกว่าโครงสร้างและองค์ประกอบของชั้นบรรยากาศของโลกนั้นไม่ใช่ค่าคงที่เสมอไปในช่วงเวลาหนึ่งหรือช่วงอื่นของการพัฒนาโลกของเรา ปัจจุบันโครงสร้างแนวตั้งขององค์ประกอบนี้ซึ่งมี "ความหนา" รวม 1.5-2.0 พันกิโลเมตรมีชั้นหลักหลายชั้นแสดง ได้แก่:

โทรโพสเฟียร์
โทรโปพอส
สตราโตสเฟียร์
สเตรโทพอส
มีโซสเฟียร์และมีโซพอส
เทอร์โมสเฟียร์
เอกโซสเฟียร์

องค์ประกอบพื้นฐานของบรรยากาศ

โทรโพสเฟียร์เป็นชั้นที่มีการสังเกตการเคลื่อนไหวในแนวตั้งและแนวนอนที่รุนแรง ที่นี่เป็นที่ที่เกิดสภาพอากาศ ปรากฏการณ์ตะกอน และสภาพภูมิอากาศ มันอยู่ห่างจากพื้นผิวโลกประมาณ 7-8 กิโลเมตรเกือบทุกที่ ยกเว้นบริเวณขั้วโลก (สูงสุด 15 กม.) ในชั้นโทรโพสเฟียร์ อุณหภูมิจะค่อยๆ ลดลงประมาณ 6.4 ° C ในแต่ละระดับความสูงแต่ละกิโลเมตร ตัวบ่งชี้นี้อาจแตกต่างกันไปตามละติจูดและฤดูกาลที่ต่างกัน

องค์ประกอบของชั้นบรรยากาศโลกในส่วนนี้แสดงโดยองค์ประกอบต่อไปนี้และเปอร์เซ็นต์:

ไนโตรเจน - ประมาณ 78 เปอร์เซ็นต์;

ออกซิเจน - เกือบ 21 เปอร์เซ็นต์;

อาร์กอน - ประมาณหนึ่งเปอร์เซ็นต์

คาร์บอนไดออกไซด์ - น้อยกว่า 0.05%

องค์ประกอบเดียวสูงถึงระดับความสูง 90 กิโลเมตร

นอกจากนี้ ที่นี่คุณจะได้พบกับฝุ่น หยดน้ำ ไอน้ำ ผลิตภัณฑ์จากการเผาไหม้ ผลึกน้ำแข็ง เกลือทะเล อนุภาคละอองลอยจำนวนมาก ฯลฯ องค์ประกอบของชั้นบรรยากาศของโลกนี้สังเกตได้จากระดับความสูงประมาณเก้าสิบกิโลเมตร ดังนั้นอากาศจึง องค์ประกอบทางเคมีใกล้เคียงกัน ไม่เพียงแต่ในชั้นโทรโพสเฟียร์เท่านั้น แต่ยังอยู่ในชั้นที่อยู่ด้านบนด้วย แต่ที่นั่นบรรยากาศมีคุณสมบัติทางกายภาพที่แตกต่างกันโดยพื้นฐาน ชั้นที่มีองค์ประกอบทางเคมีโดยทั่วไปเรียกว่าโฮโมสเฟียร์

มีองค์ประกอบอื่นใดอีกบ้างที่ประกอบเป็นชั้นบรรยากาศของโลก? เป็นเปอร์เซ็นต์ (โดยปริมาตร ในอากาศแห้ง) ก๊าซ เช่น คริปทอน (ประมาณ 1.14 x 10 -4) ซีนอน (8.7 x 10 -7) ไฮโดรเจน (5.0 x 10 -5) มีเทน (ประมาณ 1.7 x 10 -5) 4) ไนตรัสออกไซด์ (5.0 x 10 -5) เป็นต้น เมื่อคิดเป็นเปอร์เซ็นต์โดยมวล ส่วนประกอบที่ระบุส่วนใหญ่เป็นไนตรัสออกไซด์และไฮโดรเจน รองลงมาคือฮีเลียม คริปทอน เป็นต้น

สมบัติทางกายภาพของชั้นบรรยากาศต่างๆ

คุณสมบัติทางกายภาพของโทรโพสเฟียร์มีความสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับความใกล้ชิดกับพื้นผิวของดาวเคราะห์ จากจุดนี้ ความร้อนจากแสงอาทิตย์ที่สะท้อนออกมาในรูปของรังสีอินฟราเรดจะถูกส่งกลับขึ้นไปด้านบน ซึ่งเกี่ยวข้องกับกระบวนการการนำและการพาความร้อน นั่นคือสาเหตุที่อุณหภูมิลดลงตามระยะห่างจากพื้นผิวโลก ปรากฏการณ์นี้สังเกตได้จนถึงความสูงของสตราโตสเฟียร์ (11-17 กิโลเมตร) จากนั้นอุณหภูมิแทบจะไม่เปลี่ยนแปลงจนถึง 34-35 กม. จากนั้นอุณหภูมิจะสูงขึ้นอีกครั้งที่ระดับความสูง 50 กิโลเมตร (ขีด จำกัด ด้านบนของสตราโตสเฟียร์) . ระหว่างสตราโตสเฟียร์และโทรโพสเฟียร์จะมีชั้นกลางบาง ๆ ของโทรโพพอส (สูงถึง 1-2 กม.) โดยสังเกตอุณหภูมิคงที่เหนือเส้นศูนย์สูตร - ประมาณลบ 70 ° C และต่ำกว่า เหนือขั้วโลก โทรโพพอสจะ "อุ่นขึ้น" ในฤดูร้อนถึงลบ 45°C ส่วนในฤดูหนาว อุณหภูมิจะผันผวนประมาณ -65°C

องค์ประกอบของก๊าซในชั้นบรรยากาศของโลกรวมถึงองค์ประกอบที่สำคัญเช่นโอโซน ที่พื้นผิวมีค่อนข้างน้อย (สิบยกกำลังลบหกของหนึ่งเปอร์เซ็นต์) เนื่องจากก๊าซก่อตัวขึ้นภายใต้อิทธิพลของแสงแดดจากออกซิเจนอะตอมมิกในส่วนบนของชั้นบรรยากาศ โดยเฉพาะโอโซนส่วนใหญ่อยู่ที่ระดับความสูงประมาณ 25 กม. และ “ตะแกรงโอโซน” ทั้งหมดตั้งอยู่ในพื้นที่ตั้งแต่ 7-8 กม. ที่เสา, จาก 18 กม. ที่เส้นศูนย์สูตร และรวมแล้วสูงถึงห้าสิบกิโลเมตรเหนือ พื้นผิวของดาวเคราะห์

ชั้นบรรยากาศปกป้องจากรังสีดวงอาทิตย์

องค์ประกอบของอากาศในชั้นบรรยากาศของโลกมีบทบาทสำคัญมากในการดำรงชีวิต เนื่องจากองค์ประกอบทางเคมีและองค์ประกอบส่วนบุคคลสามารถจำกัดการเข้าถึงรังสีดวงอาทิตย์ไปยังพื้นผิวโลก รวมถึงผู้คน สัตว์ และพืชที่อาศัยอยู่บนนั้นได้สำเร็จ ตัวอย่างเช่น โมเลกุลของไอน้ำดูดซับรังสีอินฟราเรดได้เกือบทุกช่วงอย่างมีประสิทธิภาพ ยกเว้นความยาวในช่วง 8 ถึง 13 ไมครอน โอโซนดูดซับรังสีอัลตราไวโอเลตได้สูงถึงความยาวคลื่น 3100 A หากไม่มีชั้นบางๆ (โดยเฉลี่ยเพียง 3 มม. หากวางบนพื้นผิวโลก) มีเพียงน้ำที่ระดับความลึกมากกว่า 10 เมตร และถ้ำใต้ดินที่รังสีดวงอาทิตย์ไม่แผ่รังสีออกมา สามารถอยู่อาศัยได้

ศูนย์เซลเซียสที่สตราโทพอส

ระหว่างชั้นบรรยากาศอีกสองระดับถัดไป ได้แก่ สตราโตสเฟียร์และมีโซสเฟียร์ มีชั้นที่น่าทึ่งอีกชั้นหนึ่ง นั่นก็คือ สตราโตสเฟียร์ ซึ่งใกล้เคียงกับความสูงของโอโซนสูงสุด และอุณหภูมิที่นี่ค่อนข้างสบายสำหรับมนุษย์ - ประมาณ 0°C เหนือสตราโทพอสในมีโซสเฟียร์ (เริ่มต้นที่ระดับความสูง 50 กม. และสิ้นสุดที่ระดับความสูง 80-90 กม.) อุณหภูมิที่ลดลงจะถูกสังเกตอีกครั้งเมื่อเพิ่มระยะทางจากพื้นผิวโลก (ถึงลบ 70-80 ° C ). อุกกาบาตมักจะลุกไหม้จนหมดในชั้นมีโซสเฟียร์

ในเทอร์โมสเฟียร์ - บวก 2,000 K!

องค์ประกอบทางเคมีของชั้นบรรยากาศของโลกในเทอร์โมสเฟียร์ (เริ่มต้นหลังจากมีโซพอสจากระดับความสูงประมาณ 85-90 ถึง 800 กม.) กำหนดความเป็นไปได้ของปรากฏการณ์เช่นการให้ความร้อนอย่างค่อยเป็นค่อยไปของชั้นของ "อากาศ" ที่หายากมากภายใต้อิทธิพลของรังสีดวงอาทิตย์ . ในส่วนนี้ของ "ผ้าห่มอากาศ" ของโลก อุณหภูมิอยู่ระหว่าง 200 ถึง 2,000 K ซึ่งได้มาเนื่องจากการไอออไนซ์ของออกซิเจน (ออกซิเจนอะตอมอยู่เหนือ 300 กม.) รวมถึงการรวมตัวกันใหม่ของอะตอมออกซิเจนเป็นโมเลกุล พร้อมกับปล่อยความร้อนออกมาเป็นจำนวนมาก เทอร์โมสเฟียร์เป็นที่ที่แสงออโรร่าเกิดขึ้น

เหนือเทอร์โมสเฟียร์คือชั้นนอกโซสเฟียร์ - ชั้นนอกของบรรยากาศ ซึ่งอะตอมไฮโดรเจนที่เบาและเคลื่อนที่อย่างรวดเร็วสามารถหลบหนีออกสู่อวกาศได้ องค์ประกอบทางเคมีของชั้นบรรยากาศโลกที่นี่ส่วนใหญ่แสดงโดยอะตอมออกซิเจนแต่ละตัวในชั้นล่าง อะตอมฮีเลียมในชั้นกลาง และอะตอมไฮโดรเจนเกือบทั้งหมดในชั้นบน อุณหภูมิสูงมีอยู่ที่นี่ - ประมาณ 3,000 K และไม่มีความกดอากาศ

ชั้นบรรยากาศของโลกเกิดขึ้นได้อย่างไร?

แต่ดังที่ได้กล่าวไว้ข้างต้น ดาวเคราะห์ดวงนี้ไม่ได้มีองค์ประกอบบรรยากาศเช่นนี้เสมอไป โดยรวมแล้วมีแนวคิดสามประการเกี่ยวกับที่มาขององค์ประกอบนี้ สมมติฐานข้อแรกเสนอว่าชั้นบรรยากาศถูกนำไปใช้โดยกระบวนการสะสมมวลสารจากเมฆก่อกำเนิดดาวเคราะห์ อย่างไรก็ตาม ปัจจุบันทฤษฎีนี้ถูกวิพากษ์วิจารณ์อย่างมาก เนื่องจากบรรยากาศปฐมภูมิเช่นนี้ควรถูกทำลายโดย “ลม” สุริยะจากดาวฤกษ์ในระบบดาวเคราะห์ของเรา นอกจากนี้ สันนิษฐานว่าองค์ประกอบระเหยไม่สามารถคงอยู่ในเขตการก่อตัวของดาวเคราะห์ภาคพื้นดินได้เนื่องจากอุณหภูมิสูงเกินไป

องค์ประกอบของชั้นบรรยากาศปฐมภูมิของโลกตามที่แนะนำโดยสมมติฐานที่สอง อาจเกิดขึ้นได้เนื่องจากการทิ้งระเบิดที่พื้นผิวโดยดาวเคราะห์น้อยและดาวหางที่มาจากบริเวณใกล้เคียงระบบสุริยะในช่วงแรกของการพัฒนา เป็นการยากที่จะยืนยันหรือหักล้างแนวคิดนี้

การทดลองที่ IDG RAS

สมมติฐานที่เป็นไปได้มากที่สุดน่าจะเป็นสมมติฐานข้อที่ 3 ซึ่งเชื่อว่าบรรยากาศเกิดขึ้นเนื่องจากการปลดปล่อยก๊าซออกจากชั้นเปลือกโลกเมื่อประมาณ 4 พันล้านปีก่อน แนวคิดนี้ได้รับการทดสอบที่สถาบันภูมิศาสตร์แห่ง Russian Academy of Sciences ในระหว่างการทดลองที่เรียกว่า "Tsarev 2" เมื่อตัวอย่างของสารที่มีต้นกำเนิดจากอุกกาบาตถูกให้ความร้อนในสุญญากาศ จากนั้นจึงบันทึกการปล่อยก๊าซเช่น H 2, CH 4, CO, H 2 O, N 2 เป็นต้น ดังนั้นนักวิทยาศาสตร์จึงสันนิษฐานอย่างถูกต้องว่าองค์ประกอบทางเคมีของบรรยากาศปฐมภูมิของโลกประกอบด้วยน้ำและคาร์บอนไดออกไซด์ไฮโดรเจนฟลูออไรด์ ( HF) ก๊าซคาร์บอนมอนอกไซด์ (CO) ไฮโดรเจนซัลไฟด์ (H 2 S) สารประกอบไนโตรเจน ไฮโดรเจน มีเทน (CH 4) ไอแอมโมเนีย (NH 3) อาร์กอน เป็นต้น โดยไอน้ำจากบรรยากาศปฐมภูมิมีส่วนร่วมในการเกิด ของไฮโดรสเฟียร์ คาร์บอนไดออกไซด์อยู่ในระดับที่มากขึ้นในสถานะที่ถูกผูกมัดในสารอินทรีย์และหิน ไนโตรเจนส่งผ่านไปยังองค์ประกอบของอากาศสมัยใหม่ และอีกครั้งในหินตะกอนและสารอินทรีย์

องค์ประกอบของชั้นบรรยากาศปฐมภูมิของโลกไม่อนุญาตให้คนสมัยใหม่อยู่ในนั้นโดยไม่มีเครื่องช่วยหายใจ เนื่องจากตอนนั้นไม่มีออกซิเจนในปริมาณที่ต้องการ องค์ประกอบนี้ปรากฏขึ้นในปริมาณที่มีนัยสำคัญเมื่อหนึ่งพันล้านปีก่อน ซึ่งเชื่อกันว่าเกี่ยวข้องกับการพัฒนากระบวนการสังเคราะห์แสงในสาหร่ายสีเขียวแกมน้ำเงินและสาหร่ายอื่นๆ ซึ่งเป็นสิ่งมีชีวิตที่เก่าแก่ที่สุดในโลกของเรา

ออกซิเจนขั้นต่ำ

ความจริงที่ว่าองค์ประกอบของชั้นบรรยากาศโลกในตอนแรกนั้นเกือบจะปราศจากออกซิเจนนั้น แสดงให้เห็นได้จากข้อเท็จจริงที่ว่าแกรไฟต์ (คาร์บอน) ที่ถูกออกซิไดซ์ได้ง่ายแต่ไม่ได้ออกซิไดซ์นั้นพบได้ในหินที่เก่าแก่ที่สุด (คาทาร์แชน) ต่อมาสิ่งที่เรียกว่าแร่เหล็กแถบปรากฏขึ้นซึ่งรวมถึงชั้นของออกไซด์ของเหล็กที่ได้รับการเสริมสมรรถนะซึ่งหมายถึงการปรากฏบนดาวเคราะห์ของแหล่งออกซิเจนอันทรงพลังในรูปแบบโมเลกุล แต่องค์ประกอบเหล่านี้พบได้เป็นระยะเท่านั้น (บางทีสาหร่ายหรือผู้ผลิตออกซิเจนชนิดเดียวกันอาจปรากฏในเกาะเล็กๆ ในทะเลทรายที่ปราศจากออกซิเจน) ในขณะที่ส่วนอื่นๆ ของโลกเป็นแบบไม่ใช้ออกซิเจน หลังได้รับการสนับสนุนจากความจริงที่ว่าไพไรต์ที่ถูกออกซิไดซ์ได้ง่ายนั้นถูกพบในรูปแบบของก้อนกรวดที่ประมวลผลโดยการไหลโดยไม่มีร่องรอยของปฏิกิริยาเคมี เนื่องจากน้ำที่ไหลไม่สามารถเติมอากาศได้ไม่ดีนัก มุมมองจึงพัฒนาว่าบรรยากาศก่อนแคมเบรียนมีองค์ประกอบออกซิเจนน้อยกว่าหนึ่งเปอร์เซ็นต์ในปัจจุบัน

การปฏิวัติการเปลี่ยนแปลงองค์ประกอบอากาศ

ประมาณกลางโปรเทโรโซอิก (1.8 พันล้านปีก่อน) "การปฏิวัติออกซิเจน" เกิดขึ้นเมื่อโลกเปลี่ยนมาใช้การหายใจแบบใช้ออกซิเจนในระหว่างนั้น 38 สามารถรับได้จากสารอาหารหนึ่งโมเลกุล (กลูโคส) และไม่ใช่สอง (เช่นเดียวกับ การหายใจแบบไม่ใช้ออกซิเจน) หน่วยของพลังงาน องค์ประกอบของชั้นบรรยากาศของโลกในแง่ของออกซิเจนเริ่มมีเกินหนึ่งเปอร์เซ็นต์ของที่เป็นอยู่ในปัจจุบัน และชั้นโอโซนก็เริ่มปรากฏขึ้นเพื่อปกป้องสิ่งมีชีวิตจากรังสี ตัวอย่างเช่นสัตว์โบราณเช่นไทรโลไบต์ "ซ่อน" ไว้ใต้เปลือกหอยหนา ๆ จากเธอ ตั้งแต่นั้นมาจนถึงสมัยของเรา เนื้อหาขององค์ประกอบหลัก "ทางเดินหายใจ" ค่อยๆ เพิ่มขึ้นอย่างช้าๆ เพื่อให้มั่นใจถึงความหลากหลายของการพัฒนารูปแบบสิ่งมีชีวิตบนโลก

คุณภาพอากาศที่จำเป็นต่อการรองรับกระบวนการชีวิตของสิ่งมีชีวิตทั้งหมดบนโลกนั้นพิจารณาจากปริมาณออกซิเจน
ให้เราพิจารณาการพึ่งพาคุณภาพอากาศกับเปอร์เซ็นต์ของออกซิเจนในนั้นโดยใช้ตัวอย่างรูปที่ 1

ข้าว. 1 เปอร์เซ็นต์ของออกซิเจนในอากาศ

ระดับออกซิเจนในอากาศที่เหมาะสม

โซน 1-2:ปริมาณออกซิเจนในระดับนี้เป็นเรื่องปกติสำหรับพื้นที่และป่าไม้ที่สะอาดทางนิเวศวิทยา ปริมาณออกซิเจนในอากาศบนชายฝั่งมหาสมุทรสามารถเข้าถึง 21.9%

ระดับปริมาณออกซิเจนที่สะดวกสบายในอากาศ

โซน 3-4:จำกัดโดยมาตรฐานที่ได้รับการรับรองตามกฎหมายสำหรับปริมาณออกซิเจนขั้นต่ำในอากาศภายในอาคาร (20.5%) และ "มาตรฐาน" ของอากาศบริสุทธิ์ (21%) สำหรับอากาศในเมือง ปริมาณออกซิเจน 20.8% ถือว่าเป็นเรื่องปกติ

ระดับออกซิเจนในอากาศไม่เพียงพอ

โซน 5-6:จำกัดอยู่ที่ระดับออกซิเจนขั้นต่ำที่อนุญาตเมื่อบุคคลสามารถอยู่โดยไม่มีเครื่องช่วยหายใจ (18%)
การอยู่ในห้องที่มีอากาศแบบนี้จะมีอาการเหนื่อยล้าอย่างรวดเร็ว ง่วงซึม กิจกรรมทางจิตลดลง และปวดศีรษะ
การอยู่ในห้องที่มีบรรยากาศเช่นนี้เป็นเวลานานเป็นอันตรายต่อสุขภาพ

ระดับออกซิเจนในอากาศต่ำอย่างเป็นอันตราย

โซน 7 เป็นต้นไป:เมื่อปริมาณออกซิเจนอยู่ที่ 16% จะมีอาการวิงเวียนศีรษะและหายใจเร็ว 13% - หมดสติ 12% - การเปลี่ยนแปลงการทำงานของร่างกายอย่างถาวร 7% - ความตาย
บรรยากาศที่ไม่สามารถหายใจได้นั้นไม่เพียงแต่มีความเข้มข้นของสารที่เป็นอันตรายในอากาศเกินความเข้มข้นสูงสุดที่อนุญาตเท่านั้น แต่ยังรวมถึงปริมาณออกซิเจนไม่เพียงพอด้วย
เนื่องจากคำจำกัดความต่างๆ ที่ให้ไว้สำหรับแนวคิดเรื่อง "ปริมาณออกซิเจนไม่เพียงพอ" เจ้าหน้าที่กู้ภัยที่ใช้แก๊สจึงมักทำผิดพลาดเมื่ออธิบายงานกู้ภัยที่ใช้แก๊ส สิ่งนี้เกิดขึ้นเหนือสิ่งอื่นใดอันเป็นผลมาจากการศึกษากฎบัตร คำแนะนำ มาตรฐาน และเอกสารอื่น ๆ ที่มีการบ่งชี้ปริมาณออกซิเจนในบรรยากาศ
ลองดูความแตกต่างของเปอร์เซ็นต์ของออกซิเจนในเอกสารกำกับดูแลหลัก

1.ปริมาณออกซิเจน น้อยกว่า 20%
งานอันตรายจากแก๊สดำเนินการเมื่อมีปริมาณออกซิเจนในอากาศของพื้นที่ทำงาน น้อยกว่า 20%
- คำแนะนำมาตรฐานสำหรับการจัดระเบียบการทำงานที่ปลอดภัยของงานอันตรายจากก๊าซ (ได้รับอนุมัติจากคณะกรรมการกำกับดูแลการขุดและทางเทคนิคของสหภาพโซเวียตเมื่อวันที่ 20 กุมภาพันธ์ 2528):
1.5. งานอันตรายจากแก๊สรวมถึงงาน... ที่มีปริมาณออกซิเจนไม่เพียงพอ (เศษส่วนของปริมาตรต่ำกว่า 20%)
- คำแนะนำมาตรฐานสำหรับการจัดระเบียบการทำงานที่ปลอดภัยของงานที่เป็นอันตรายต่อแก๊สในสถานประกอบการจัดหาผลิตภัณฑ์น้ำมัน TOI R-112-17-95 (อนุมัติโดยคำสั่งของกระทรวงเชื้อเพลิงและพลังงานของสหพันธรัฐรัสเซียลงวันที่ 4 กรกฎาคม 2538 N 144):
1.3. งานอันตรายจากแก๊ส ได้แก่ งาน... เมื่อปริมาณออกซิเจนในอากาศน้อยกว่า 20% โดยปริมาตร
- มาตรฐานแห่งชาติของสหพันธรัฐรัสเซีย GOST R 55892-2013 "สิ่งอำนวยความสะดวกในการผลิตขนาดเล็กและการใช้ก๊าซธรรมชาติเหลวข้อกำหนดทางเทคนิคทั่วไป" (อนุมัติโดยคำสั่งของหน่วยงานกลางด้านกฎระเบียบทางเทคนิคและมาตรวิทยาลงวันที่ 17 ธันวาคม 2556 N 2278 -st):
K.1 งานอันตรายจากก๊าซ รวมถึงงาน... เมื่อปริมาณออกซิเจนในอากาศของพื้นที่ทำงานน้อยกว่า 20%

2. ปริมาณออกซิเจน น้อยกว่า 18%
งานกู้ภัยแก๊สดำเนินการในระดับออกซิเจน น้อยกว่า 18%
- กฎระเบียบเกี่ยวกับรูปแบบการช่วยเหลือก๊าซ (อนุมัติและบังคับใช้โดยรัฐมนตรีช่วยว่าการกระทรวงอุตสาหกรรม วิทยาศาสตร์ และเทคโนโลยีคนแรก A.G. Svinarenko เมื่อวันที่ 06/05/2546 อนุมัติโดย: การควบคุมการขุดและอุตสาหกรรมของรัฐบาลกลางของสหพันธรัฐรัสเซีย เมื่อวันที่ 05/59/ 2546 ณ วันที่ 04-35/ 373)
3. ปฏิบัติการกู้ภัยแก๊ส ... ในสภาวะลดปริมาณออกซิเจนในบรรยากาศให้เหลือน้อยกว่า 18 vol.% ...
- แนวทางการจัดและดำเนินการช่วยเหลือฉุกเฉินในสถานประกอบการเคมีภัณฑ์ (อนุมัติโดย UAC หมายเลข 5/6 โปรโตคอลหมายเลข 2 วันที่ 11 กรกฎาคม 2558)
2.ปฏิบัติการกู้ภัยแก๊ส...ในสภาวะที่มีปริมาณออกซิเจนไม่เพียงพอ (น้อยกว่า 18%)...
- GOST R 22.9.02-95 ความปลอดภัยในสถานการณ์ฉุกเฉิน โหมดกิจกรรมของผู้ช่วยเหลือโดยใช้อุปกรณ์ป้องกันส่วนบุคคลเมื่อกำจัดผลที่ตามมาจากอุบัติเหตุในสถานที่อันตรายทางเคมี ข้อกำหนดทั่วไป (ใช้เป็นมาตรฐานระหว่างรัฐ GOST 22.9.02-97)
6.5 ที่สารเคมีที่มีความเข้มข้นสูงและมีปริมาณออกซิเจนไม่เพียงพอ (น้อยกว่า 18%) ที่แหล่งกำเนิดของการปนเปื้อนสารเคมี ให้ใช้เฉพาะอุปกรณ์ป้องกันระบบทางเดินหายใจที่เป็นฉนวนเท่านั้น

3. ปริมาณออกซิเจน น้อยกว่า 17%
ห้ามใช้ตัวกรอง RPE ที่ปริมาณออกซิเจน น้อยกว่า 17%
- GOST R 12.4.233-2012 (EN 132:1998) ระบบมาตรฐานความปลอดภัยในการทำงาน อุปกรณ์ป้องกันระบบทางเดินหายใจส่วนบุคคล ข้อกำหนด คำจำกัดความ และการกำหนด (ได้รับอนุมัติและบังคับใช้ตามคำสั่งของหน่วยงานกลางด้านกฎระเบียบทางเทคนิคและมาตรวิทยา ลงวันที่ 29 พฤศจิกายน 2555 N 1824-st)
2.87...บรรยากาศขาดออกซิเจน: อากาศแวดล้อมที่มีออกซิเจนน้อยกว่า 17% โดยปริมาตร ซึ่งไม่สามารถใช้ RPE กรองได้
- มาตรฐานระหว่างรัฐ GOST 12.4.299-2015 ระบบมาตรฐานความปลอดภัยในการทำงาน อุปกรณ์ป้องกันระบบทางเดินหายใจส่วนบุคคล คำแนะนำสำหรับการเลือก การใช้งาน และการบำรุงรักษา (มีผลบังคับตามคำสั่งของหน่วยงานกลางด้านกฎระเบียบทางเทคนิคและมาตรวิทยา ลงวันที่ 24 มิถุนายน 2558 N 792-st)
ข.2.1 ภาวะขาดออกซิเจน หากการวิเคราะห์สภาพแวดล้อมบ่งชี้ว่ามีหรือมีความเป็นไปได้ที่จะเกิดการขาดออกซิเจน (สัดส่วนของปริมาตรน้อยกว่า 17%) แสดงว่า RPE ประเภทตัวกรองจะไม่ถูกใช้...
- การตัดสินใจของคณะกรรมาธิการสหภาพศุลกากรเมื่อวันที่ 9 ธันวาคม 2554 N 878 เรื่องการนำกฎระเบียบทางเทคนิคของสหภาพศุลกากรมาใช้ "เรื่องความปลอดภัยของอุปกรณ์ป้องกันส่วนบุคคล"
7) ...ไม่อนุญาตให้ใช้อุปกรณ์ป้องกันระบบทางเดินหายใจส่วนบุคคลแบบกรอง หากปริมาณออกซิเจนในอากาศที่สูดเข้าไปน้อยกว่าร้อยละ 17
- มาตรฐานระหว่างรัฐ GOST 12.4.041-2001 ระบบมาตรฐานความปลอดภัยในการทำงาน กรองอุปกรณ์ป้องกันระบบทางเดินหายใจส่วนบุคคล ข้อกำหนดทางเทคนิคทั่วไป (บังคับใช้โดยพระราชกฤษฎีกามาตรฐานแห่งรัฐของสหพันธรัฐรัสเซียลงวันที่ 19 กันยายน 2544 N 386-st)
1 ...การกรองอุปกรณ์ป้องกันส่วนบุคคลสำหรับระบบทางเดินหายใจที่ออกแบบมาเพื่อป้องกันละอองลอย ก๊าซ และไอระเหยที่เป็นอันตราย และการรวมตัวกันของสิ่งเหล่านี้ในอากาศโดยรอบ โดยมีเงื่อนไขว่าจะต้องมีออกซิเจนอย่างน้อย 17 โวลต์ -