Воздух который так необходим для дыхания является. Что содержит воздух, которым мы дышим? Как мы дышим

Современные исследования показывают, что интенсивное загрязнение воздуха, которым мы дышим, может быть причиной возникновения многих респираторных (от дат. respiro. respratum - дышать) заболеваний, существующих на сегодняшний день.

Состав воздуха

Известна что состав земном атмосферы не изменялся тысячелетиями за время существования человечества. Наши предки дышали воздухом, состоящим из химически инертного азота (N 2), жизненно необходимого кислорода (0 2), а также углекислого газа (СО 2), аргона (Аr) и минимального количества прочих, безобидных для людей газов.

Количественный состав воздуха:

• азот- 78 %
• кислород-21%
• углекислый газ - 0,03 %
• прочие газы (аргон, водород, неон, криптон, гелий, ксенон) — около 1 %

На сегодняшний день мы дышим таким же воздухом, но с некоторыми вредными примесями, которые оказывают на окружающую среду и здоровье человека сильное негативное воздействие

Основными соединениям, загрязняющими атмосферу, является оксид углерода (угарный газ), диоксид серы, формальдегид, бенз(а)пирен; а также в воздухе больших городов присутствует ртуть, кадмий, свинец, никель, более 50 углеводородов и других примесей, большинство из которых являются высоко токсичными

Основные источники загрязнения воздуха

• автомобильный транспорт, теплоэлектростанции, отработанный воздух различных производств, выбрасываемый в атмосферу через трубы (цемент, тяжелые металлы, химические отходы и т. д.);
• табачный дым, пыль, радон, поступающий в воздух через почву и подвальные помещения;
• свинцовые белила, железобетонные стены, содержащие всевозможные химические соединения, в том числе очень токсичные, и непрерывно испускающие их долгие годы; линолеум, пластик, поролоновая обивка кресел и диванов;
• бытовая химия — растворители, стиральные порошки, жидкости для мытья посуды, репелленты, освежители воздуха, антистатики, инсектициды, применяемые для борьбы с тараканами, нафталин и т. д.;
• строительные и отделочные материалы.

В выдыхаемом воздухе содержание кислорода снижается (до 16 %к а содержание углекислого газа возрастает (примерно до 3-4 %)

Влияние некачественного воздуха на здоровье человека

Существует прямая зависимость между качеством воздуха и целым рядом заболеваний

Городские жители, как правило, страдают заболеваниями верхних дыхательных путей (ОРЗ, грипп , бронхит, бронхиальная астма и т. д,) и сердечно-сосудистой системы. Постоянные головные боли, повышенная утомляемость, бессонница, стрессы и даже онкологические заболевания дыхательной системы также могут возникать из-за плохого качества воздуха.

Тяжелые металлы, содержащиеся в воздухе, способны создавать массовые отравления.

Та часть людей, которая большее время проводит в закрытых помещениях, подвергнута особому виду заболевания, названному врачами «синдром закрытых помещений». Заложенный нос, сухость в горле, кашель, ринит , головная боль, повышенная раздражительность - вот лишь некоторые его признаки.

По данным Всемирной организации здравоохранения 20 % населения планеты подвержены аллергии на пыль - настоящему всемирному бедствию

Домашняя пыль

Исследования показали, что в каждом кубическом метре воздуха в наших домах содержится примерно 250-300 мг мелких частиц пыли. Иными словами, мы вдыхаем примерно 4 г пыли каждый день, не замечая этого. И чем мельче пыль, тем глубже она проникает в легкие. Частицы пыли повреждают стенки альвеол, нарушая первый иммунный барьер и открывая путь инфекциям и аллергенам.

Домашняя пыль может содержать перхоть и шерсть домашних животных, частины волос и кожи человека, насекомых, споры плесневых грибов, стекловолокно, нейлон, песок, частицы бумаги и тканей, мельчайшие фрагменты материалов из стен, мебели, предметов обихода и т.п. но наиболее вредоносную и значительную (до 80%) часть домашней пыли составляют пылевые клещи, которых можно увидеть лишь при увеличении в 30-40 раз.

В 12 г пыли живет около 42 тисячь пылевых клещей

Пылинки способны поглощать любые вещества, поэтому в домашней пыли находится практически половина таблицы Менделеева и больше 100 органических соединений. На пылинках множество бактерий, которые не перемещаются свободно в воздухе, а путешествуют вместе с пылевыми частицами. Один наперсток домашней пыли содержит 5 млн микробов. Когда микроорганизмы погибают, высвобождаются бактериальные эндотоксины, которые также могут быть причиной аллергии.

За одни сутки жители больших городов «пропускают» через свои легкие до 6 млрд. пылинок, которые уместились бы в 2 столовых ложках

Как защититься от домашней пыли

• Часто проветривать помещение. Если поголодные условия не позволяют делать это несколько раз в день, то как минимум в течение часа ранним утром (когда в городе воздух еще не так сильно загазован) и столько же перед ночным сном.
• Использовать для уборки помещения водные пылесосы или пылесосы с 6умажнымм фильтрами (одноразовыми). Применять воздухоочистители. Ковры и мебель, обитую тканями, пылесосить не реже 2 раз в неделю.
• Проводить ежедневную влажную уборку гладких поверхностей.
• Хранить книги, одежду, постельное белье только в закрытых шкафах.
• Тщательно очищать (пылесосом или стирать) матрасы и подушки.
• Не держать дома ветошь: старую одежду, подушки, белье, - которые загромождают квартиру и скапливают пыль.
• Регулярно стирать мягкие игрушки.
• Не разрешать домашним животным спать в одной комнате с вами, регулярно мыть и вычесывать им шерсть.
• Не хранить в прихожей ящики с овощами и корзину с грязным бельем.
• Очищать воздух в квартире с помощью эфирных масел (например, ладана, ели, можжевельника, кедра).

Полезные и вредные аэроионы

Атмосферный воздух, которым мы дышим, как и все вокруг, состоит из атомов, которые могут быть или заряженными, или нейтральными (не иметь электрического заряда). Заряженные атомы называются ионами, или аэроинами. В зависимости от полученного заряда ионы могут быть положительными или отрицательными. Несмотря на свое название, положительные ионы вредны для нашего здоровья, и их преобладающее количество в воздухе разрушительно влияет на организм, вызывая утомляемость, снижение работоспособности, ослабление иммунитета.

Современный человек живет в очень неблагоприятных условиях. Большие города, загрязнение воздуха (автомобили, производство), электромагнитные излучения (сотовый телефон, компьютер, телевизор, бытовые приборы) - все это источники огромного количества положительных ионов.

Отрицательные ионы, напротив, оказывают сильное стимулирующее действие на организм. Их положительное влияние достаточно обширно, за что их называют «витаминами воздуха».

Влиянием аэроинов на организм впервые заинтересовался русский биофизик А. Л. Чижевский. Он же и провел эксперимент: помещал лабораторных мышей в герметичную камеру и пропускал туда обычный воздух сквозь плотный фильтрующий слой ваты. Через 5-10 дней животные становились вялыми, как при авитаминозе. В эту же камеру вводилась игла, на которую подавалось высокое напряжение. На острие иглы образовывались отрицательные аэроионы. После этого подопытные животные чувствовали себя гораздо лучше. Благодаря «витаминам воздуха» их жизнедеятельность становилась даже выше, чем у животных на воле. По мнению Чижевского, воздух, лишенный ионов, подобен пище без витаминов или воде без минеральных солей.

Благотворное влияние отрицательных аэроионов

• улучшают сон
• повышают концентрацию внимания
• уменьшают головные боли
• нормализуют давление
• стимулируют циркуляцию крови
• усиливают метаболизм
• активизируют работу иммунной системы
• оказывают бактерицидное воздействие
• ускоряют процессы заживления и выздоровления
• уменьшают количество загрязняющих веществ в воздухе
• являясь отличными антиоксидантами, нейтрализуют свободные радикалы и тем самым защищают организм от преждевременного старения и онкологических заболеваний

Количество отрицательных аэроионов в 1 см 3 воздуха

• у водопада — до 3000
• в горах — до 2000
• в лесу — до 1500
• в городе — до 200
• в квартире — до 100
• в машине — до 50

Где и как можно «зарядиться» отрицательными аэроионами

• За городом, так как там их количество выше, чем в городе. Совершайте вылазки в лес или хотя бы гуляйте в парке.
• Отправляйтесь на прогулку сразу после грозы. Количество отрицательных ионов в воздухе в это время резко увеличивается.
• Поезжайте на отдых к морю или в горы в любое время года - это настоящая ионная подпитка для организма.
• Регулярно проветривайте помещение.
• Поставьте декоративный фонтанчик или аквариум, так как увлажнение воздуха тоже увеличивает количество отрицательных аэроионов.
• Чаще принимайте душ. Струящийся поток воды - настоящий магнит для отрицательных аэроионов.
• Не забывайте о комнатных растениях. Чемпион по производству отрицательных аэроионов - герань. Хороши и маленькие хвойные деревца, которые совсем несложно вырастить в горшке.
• Приобретите ионизатор воздуха.

Наиболее комфортно человек чувствует себя при влажности воздуха: летом - от 60 до 75 %; зимой - от 55 до 70 %.

При средней и низкой температуре воздуха его движение оказывает на организм человека охлаждающее действие (уносится слой теплого воздуха, нагретого организмом, усиливается теплоотдача, понижается температура поверхности тела), а при высоких - согревающее.

Кислород просто необходим нам для жизни. Без него человек не сможет продержаться и пяти минут. Мы настолько привыкли к своему дыханию, что даже не замечаем, как это происходит. А ведь на самом деле - это сложный процесс, отработанный до совершенства. Так что же такого важного случается с воздухом, когда он попадает в наш организм?

Каждой клеточке человеческого тела необходим постоянный приток энергии, чтобы оставаться живой и выполнять свою функцию. Основную часть энергии клетки получают за счет переработки веществ, происходящей с участием кислорода. Этот процесс называется клеточным дыханием. В результате него высвобождается много энергии и образуется углекислый газ - вредный продукт обменных процессов, который должен быть удален из организма.

Через нос воздух поступает в носоглотку, в которой пути пищи и воздуха совпадают. Пища должна попадать в пищевод, а воздух - в гортань. Коснись рукой шеи, ты почувствуешь трубку гортани. Внутри нее находится надгортанник - особый мягкий вырост. Он работает как регулировщик - закрывает при глотании вход в гортань. Если разговаривать и при этом есть, надгортанник может не справиться со своей работой. Так можно и подавиться!

Затем воздух продвигается по трахее - укрепленной трубке. Слизь в трахее задерживает пыль и другие твердые частицы, которые могут поранить наши легкие. А реснички, покрывающие стенки трахеи, отгоняют эту грязь вверх - в глотку. Именно поэтому когда мы дышим пыльным воздухом, хочется кашлять. Внизу трахея разделяется на два ответвления - бронха, каждый из них входит в правую и левую половинку легких. Там бронхи ветвятся на более узкие трубочки, самые маленькие из которых заканчиваются миллионами воздушных пузырьков. Из-за очень тонкой оболочки через них легко проходят газы. Из таких пузырьков и состоят легкие, напоминающие пористую губку.

Легкие располагаются в грудной полости по обе стороны от сердца. Защитой им служит подвижная грудная клетка, образованная ребрами, грудиной и позвоночником. Сверху легкие покрыты тонкой пленкой. Под ней находится жидкость, которая уменьшает трение. Поэтому при вдохе и выдохе легкие двигаются, но не издают звуков. Хрипы возникают в них только в результате болезней.

Легкие работают как пункт обмена свежего воздуха, который мы вдохнули, на отработанный углекислый газ для выдоха. А разносчиком воздуха служит кровь. Захватывая кислород из легких, она спешит доставить его к каждой клеточке нашего тела. И она же возвращает ненужный накопленный углекислый газ в легкие.

Когда мы делаем вдох, наши ребра поднимаются и расширяются. Расположенная под легкими мышца, называемая диафрагмой, распрямляется. Воздух заполняет легкие. При выдохе ребра сужаются. Диафрагма поднимается вверх, и отработанные газы выталкиваются наружу.

Хотя общий объем легких 5 литров, для дыхания необходимо лишь пол литра воздуха. Остальное распределяется так: 1,5 литра - это остаточный объем воздуха, чтобы легкие никогда были пустыми, а 3 литра - это запас для максимального вдоха и выдоха.

Мы делаем 1000 вдохов в час, 26 000 за сутки, 9 миллионов за год. От правильного дыхания зависит самочувствие, здоровье и продолжительность жизни человека. Важно научиться дышать равномерно и полной грудью. Ведь легкие являются органом, который надо, как и мышцы, постоянно тренировать!

Всем нам прекрасно известно, что без воздуха на земле ни проживет ни одно живое существо. Воздух являться для всех нас жизненно необходимым. Все от детей до взрослых знают, что без воздуха невозможно выжить, но далеко не все знают, что же собой представляет воздух, и из чего же он состоит. Итак, воздух это смесь газов которую нельзя не увидеть и не потрогать, но мы все прекрасно знаем, что он находиться вокруг нас, хотя мы его практически не замечаем. Чтобы провести исследования различное характера, включая , можно в нашей лаборатории.

Воздух мы сможем чувствовать лишь когда чувствуем сильный ветер или же мы находимся возле вентилятора. Из чего же состоит воздух, а состоит он из азота и кислорода, и лишь малая часть аргона, воды, водорода и углекислого газа. Если рассмотреть состав воздуха в процентах, то азот составляет 78.08 процентов, кислород 20.94%, аргон 0.93 процента, углекислый газ 0.04 процента, неон 1.82*10-3 процентов, гелий 4.6*10-4 процентов, метан 1.7*10-4 процентов, криптон 1.14*10-4 процентов, водород 5*10-5 процентов, ксенон 8.7*10-6 процентов, закись азота 5*10-5 процентов.

Содержание кислорода в воздухе очень большое ведь именно кислород нужный для жизнедеятельности человеческого организма. Кислород, который наблюдается в воздухе при дыхании попадает в клетки организма человека, и участвует в процессе окисления, в следствии чего осуществляется выделение энергии, которая нужна для жизни. Также кислород, который находиться в воздухе обязателен и для сжигания топлива, которое выдает тепло, а также при получении механической энергии в двигателях внутреннего сгорания.

Также из воздуха при сжижении добывают инертные газы. Сколько кислорода в воздухе, если посмотреть в процентном соотношении, то кислорода и азота в воздухе 98 процентов. Зная ответ на этот вопрос возникает еще один, какие газообразные вещества входят в состав воздуха еще.

Итак, в 1754 году ученным по имени Джозеф Блек было подтверждено, что воздух состоит из смеси газов, а не однородное вещество как считалось до этого. В состав воздуха на земле входит метан, аргон, углекислый газ, гелий, криптон, водород, неон, ксенон. Стоит отметит, что процентное соотношение воздуха может незначительно меняться в зависимости от того, где проживают люди.

К сожалению, в крупных городах пропорция углекислого газа в процентном соотношении будет выше, чем к примеру, в селах или лесах. Возникает вопрос сколько процентов кислорода в воздухе в горах. Ответ прост, кислород намного тяжелее азота, поэтому его будет намного меньше в воздухе в горах, это потому, что плотность кислорода с высотой уменьшается.

Норма кислорода в воздухе

Итак, что касается соотношения кислорода в воздухе существуют определенные нормы, к примеру, для рабочей зоны. Для того что бы человек мог полноценно работать то норма кислорода в воздухе составляет от 19 до 23 процентов. При эксплуатации оборудования на предприятиях необходимо обязательно следить за герметичностью аппаратов, а также различных машин. Если при тестировании воздуха в помещении где работают люди показатель кислорода будет ниже 19 процентов, то необходимо обязательно покинуть помещение и включить аварийную вентиляцию. Контролировать уровень кислорода в воздухе на рабочем месте можно пригласив лабораторию “ЭкоТестЭкспресс” и исследовать .

Давайте теперь определим, что же такое есть кислород

Кислород есть химическим элементом периодической таблице элементов Менделеева, кислород не имеет ни запаха, ни вкуса, ни цвета. Кислород в воздухе крайне необходим для дыхания человека, а также для горения ведь не для кого не секрет, что если не будет воздуха, то никакие материалы не будут гореть. В состав кислорода входит смесь из трех стабильных нуклидов, массовые числа которых 16. 17 и 18.

Итак, кислород является самым распространенным элементом на земле, что касается процентного соотношения то кислорода наибольше процентов находиться в силикатах это около 47.4 процентов массы твердой земной коры. Также в морских и пресных водах всей земли содержится огромное количество кислорода, а именно 88.8 процентов, что касается количества кислорода в воздухе то это всего лишь 20.95 процентов. Необходимо отметить и то, что кислород входит в состав более 1500 соединений в земной коре.

Что касается получения кислорода то его получают при разделении воздуха при низких температурах. Этот процесс происходит так, в начале сжимают воздух при помощи компрессора при сжимании воздуха начинает нагреваться. Сжатому воздуху дают остыть до комнатной температуры, а после охлаждения обеспечивают его свободное расширение.

Когда происходит расширение температура газа резко начинает понижаться, после того как воздух охладился его температура может быть на несколько десятков градусов ниже комнатной температуры, такой воздух опять подвергают сжатию и отбирают выделившуюся теплоту. После нескольких этапов сжатия и охлаждения воздуха проделывается еще ряд процедур в следствии которых отделяется чистый кислород безо всяких примесей.

И здесь возникает еще один вопрос что тяжелее кислород или же углекислый газ. Ответ просто конечно же углекислый газ будет тяжелее чем кислород. Плотность углекислого газа составляет 1,97кг/м3, а вот плотность кислорода в свою очередь составляет 1,43кг/м3. Что касается углекислого газа то он, как оказывается играет одну из главных ролей в жизнедеятельности всего живого на земле, а также имеет влияние на круговорот углерода в природе. Доказано, что углекислый газ участвует в регуляции дыхания, а также кровообращения.

Закажите бесплатно консультацию эколога

Что такое углекислый газ?

Теперь детальней определить, что же такое углекислый газ, а также обозначим состав углекислого газа. Итак, углекислый газ другими словами - это диоксид углерода, он представляет собой бесцветный газ со слегка кисловатым запахом, а также вкусом. Что касается воздуха то концентрация углекислого газа в нем составляет 0.038 процентов. Физическими свойствами углекислого газа есть то, что он не существует в жидком состоянии при нормальном атмосферном давлении, а переходит сразу из твердого состояния в газообразное.

Углекислый газ в твердом состоянии еще называют сухим льдом. На сегодняшний день углекислый газ есть участником глобального потепления. Получают углекислый газ при помощи горения различных веществ. Стоит отметить, что при промышленном производстве углекислого газа его закачивают в баллоны. Углекислый газ закачанный в баллоны применяют как огнетушители, а также при производстве газированной воды, а еще применяется в пневматическом оружии. А также в пищевой промышленности как консервант.

Состав вдыхаемого и выдыхаемого воздуха

Теперь разберём состав вдыхаемого и выдыхаемого воздуха. Для начали определим, что же такое дыхание. Дыханием называют сложный непрерывный процесс, с помощью которого постоянно обновляется газовый состав крови. Состав вдыхаемого воздуха 20.94 процента кислорода, 0.03 процента углекислого газа и 79.03 процента азота. А вот состав выдыхаемого воздуха это уже всего 16.3 процента кислорода, также аж 4 процента углекислого газа и 79.7 процентов азота.

Можно заметить, что вдыхаемый воздух отличается от выдыхаемого содержанием кислорода, а также количеством углекислого газа. Вот какие вещества входят в состав воздуха, которым мы дышим и который выдыхаем. Таким образом наш организм насыщается кислородом и отдаёт весь ненужный углекислый газ наружу.

Сухой кислород улучшает электрические, а также защитные свойства плёнок за счет отсутствия воды, а также их уплотнения и снижения объёмного заряда. Также сухой кислород при обычных условиях не может реагировать с золотом медью или же серебром. Чтобы провести химический анализ воздуха или другое лабораторное исследование, включая , можно в нашей лаборатории "ЭкоТестЭкспресс".

Воздух есть атмосферой планеты, на которой мы живем. И у нас всегда возникая вопрос что входит в состав воздуха, ответ просто набор газов, как выше было уже описано какие газы и в какой пропорции находиться в воздухе. Что касается содержания газов в воздухе то здесь все легко и просто, соотношение процентов почти для всех местностей нашей планеты есть сталым.

Состав и свойства воздуха

Воздух состоит не только из смеси газов, но еще и различных аэрозолей, и паров. Процентный состав воздуха - это соотношение азота кислорода и других газов в воздухе. Итак, сколько кислорода содержится в воздухе, ответ прост всего лишь 20 процентов. Компонентный состав газа, что касается азота то он содержит львиную долю всего воздуха, и стоит отметить что при повышенном давлении азот начинает обладать наркотическими свойствами.

Это имеет не малое значение, ведь при работе водолазов им зачастую приходиться работать на глубины под огромным давлением. Уже не мало было сказано и об кислороде ведь он имеет огромное значение для жизни человека на нашей планете. Стоит отметить, что вдыхание человеком воздуха с повышенным кислородом в не длительный период не сказывается пагубно на самого человека.

А вот если человек будет вдыхать воздух с повышенным уровнем кислорода долгое время, то это приведет к возникновению патологических изменений в организме. Еще одним основным составляющим воздуха, о котором уже было много сказано есть углекислый газ, как оказываться человек без него не может также прожить, как и без кислорода.

Если бы на земле не было воздуха, то не один живой организм не смог бы жить на нашей планете, а тем более как-то функционировать. К сожалению, в современном мире огромное количество промышленных объектов, которые загрязняют наш воздух, в последнее время все чаще призывают к тому что нужно беречь окружающую среду, а также следить за чистотой воздуха. Поэтому и следует проводить частые замеры воздуха и определить насколько он чист. Если вам кажется, что воздух в вашем помещении недостаточно чист и этому виной есть внешние факторы вы всегда можете обратиться в лабораторию “ЭкоТестЭкспресс”, которая проведет все необходимые анализы ( , исследование ) и даст заключение о чистоте воздуха, вдыхаемого вами.

Каждый день мы совершаем около 20 тысяч вдохов. Достаточно на 7–8 минут остановить поступление кислорода в кровь, чтобы в коре головного мозга произошли необратимые изменения. Воздух поддерживает множество биохимических реакций в нашем организме. И от его качества во многом зависит наше здоровье.

Атмосферный воздух у поверхности Земли в норме состоит из азота (78,09%), кислорода (20,95%), углекислоты (0,03–0,04%). Остальные газы вместе занимают по объему менее 1%, к ним относятся аргон, ксенон, неон, гелий, водород, радон и другие. Однако выбросы промышленных предприятий и транспорта нарушают это соотношение компонентов. Только в Москве в воздух выбрасывается от 1 до 1,2 млн тонн вредных химических веществ в год, то есть 100–150 кг на каждого из 12 миллионов жителей Москвы. Стоит задуматься, чем мы дышим, и что может помочь нам противостоять этой «газовой атаке».

Кратчайший путь

Легкие человека имеют поверхность до 100 м2, что в 50 раз превышает площадь кожных покровов. В них воздух непосредственно контактирует с кровью, в которой растворяются почти все входящие в него вещества. Из легких, минуя детоксикационный орган – печень, они действуют на организм в 80–100 раз сильнее, чем через желудочно-кишечный тракт при проглатывании.

Воздух, которым мы дышим, загрязняют порядка 280 токсичных соединений. Это соли тяжелых металлов (Cu, Cd, Pb, Mn, Ni, Zn), оксиды азота и углерода, аммиак, сернистый газ и др. В безветренную погоду все эти вредные соединения оседают и создают у земли плотный слой – смог. Под влиянием ультрафиолетовых лучей в жаркий период вредоносные газовые смеси преобразуются в более вредные вещества – фотооксиданты. Ежедневно человек вдыхает до 20 тыс. л воздуха. И за месяц в крупном городе может набрать токсическую дозу. В результате снижается иммунитет, возникают респираторные и неврологические заболевания. Особенно страдают от этого дети.

Принимаем меры

1. Защитить организм от проникновения тяжелых металлов в клетки поможет чай из календулы, ромашки, облепихи и шиповника.

2. Для выведения токсических вещества успешно используются некоторые растения, например, кориандр (кинза). По мнению экспертов, необходимо съедать как минимум 5 г этого растения в сутки (примерно 1 ч. л.).

3. Способностью связывать и выводить тяжелые металлы также обладают чеснок, семена кунжута, женьшень и многие другие продукты растительного происхождения. Эффективен также яблочный сок, в котором много пектинов – природных адсорбентов.

Город без кислорода

Жители мегаполиса постоянно испытывают нехватку кислорода из-за промышленных выбросов и загрязнений. Так, при сжигании 1 кг угля или дров расходуется более 2 кг кислорода. Один автомобиль за 2 часа работы поглощает столько кислорода, сколько дерево выделяет за 2 года.

Концентрация кислорода в воздухе составляет зачастую всего 15–18%, тогда как норма – порядка 20%. На первый взгляд, это небольшая разница – всего-то 3–5%, но для нашего организма она довольно ощутима. Уровень кислорода в воздухе 10% и ниже смертелен для человека. К сожалению, достаточное количество кислорода в природных условиях есть лишь в городских парках (20,8%), загородных лесах (21,6%) и на берегах морей и океанов (21,9%). Ситуация усугубляется тем, что каждые 10 лет площадь легких уменьшается на 5%.

Кислород повышает умственную способность, устойчивость организма к стрессам, стимулирует согласованную работу внутренних органов, повышает иммунитет, способствует снижению веса, нормализуется сон. Ученые подсчитали, что если бы в атмосфере Земли было в 2 раза больше кислорода, то мы могли бы бежать сотни километров, не уставая.

Кислород составляет 90% массы молекулы воды. Организм же содержит 65–75% воды. Головной мозг составляет 2% от общей массы тела и потребляет 20% кислорода, поступающего в организм. Без кислорода клетки не растут и умирают.

Принимаем меры

1. Для адекватного насыщения организма кислородом необходимо ежедневно не менее одного часа гулять в лесу. В течение одного года обычное дерево вырабатывает объем кислорода, необходимый для семьи из 4 человек на протяжении такого же периода.

2. Чтобы восполнить дефицит кислорода в организме, врачи рекомендуют пить подсоленную и минеральную щелочную воду, молочнокислые напитки (обезжиренное молоко, молочную сыворотку), соки.

3. Помогают избавиться от гипоксии кислородные коктейли. По влиянию на организм небольшая порция коктейля равнозначна полноценной лесной прогулке.

4. Кислородотерапия – это методика лечения, основанная на дыхании газовой смесью с повышенной (по отношению к содержанию кислорода в воздухе) концентрацией кислорода.

Домашняя западня

По оценкам экспертов ВОЗ, городской житель проводит в помещении около 80% своего времени. Ученые обнаружили, что воздух в комнатах в 4–6 раз грязнее наружного и в 8–10 раз токсичнее. Это формальдегид и фенол из мебели, некоторых видов синтетических тканей, ковровых покрытий, вредные вещества из строительных материалов (например, карбомид из цемента может выделять аммиак), пыль, шерсть домашних животных и т. д. В то же время в городских помещениях кислорода значительно меньше, что приводит к возникновению у людей кислородной недостаточности (гипоксии).

Газовая плита также может негативно повлиять на атмосферу в доме. Воздух газифицированных зданий в сравнении с наружным воздухом содержит в 2,5 раза больше вредных окислов азота, в 50 раз больше серосодержащих веществ, фенола – на 30–40%, окислов углерода – на 50–60%.

Но главный бич помещений – углекислый газ, основным источником которого является человек. Мы выдыхаем от 18 до 25 л этого газа в час. Последние исследования зарубежных ученых показали, что углекислый газа негативно влияет на организм человека даже в низких концентрациях. В жилых помещениях углекислого газа не должно быть более 0,1%. В комнате при концентрации углекислого газа 3–4% человек задыхается, появляются головная боль, шум в ушах, замедляется пульс. Тем не менее в небольшом количестве (0,03–0,04%) углекислый газ необходим для поддержания физиологических процессов.

Принимаем меры

1. Очень важно, чтобы воздух в помещении был «легким», т. е. ионизированным. При снижении количества аэроионов кислород хуже усваивается эритроцитами крови, возможна гипоксия. В воздухе городов содержится всего 50–100 легких ионов в 1 см³, а тяжелых (незаряженных) – десятки тысяч. В горах самая высокая ионизация воздуха – 800–1000 в 1 см³ и более.

2. Согласно исследованию, проведенному космическим агентством США, некоторые домашние растения действуют как эффективные биофильтры. В борьбе с формальдегидами помогают хлорофитум, папоротник нефролепис. Ксилол и толуол, которые выделяются, например, лаками, нейтрализует фикус Бенджамина. С аммиачными соединениями может справиться азалия. Выделяют много кислорода и поглощают вредные вещества сансевьера, филодендрон, плющ, диффенбахия.

3. Не следует забывать про регулярное проветривание. Особенно это важно в спальне, где люди проводят треть своей жизни.

Опасности на дороге

Автотранспорт поставляет львиную долю загрязняющих воздух веществ: для Москвы – это порядка 93%, для Петербурга – 71%. В Москве числится почти 4 миллиона автомашин, и с каждым годом их количество растет. К 2015 году, как полагают специалисты, автопарк Москвы составит более 5 миллионов автомобилей. За месяц средний легковой автомобиль сжигает столько кислорода, сколько за год выделяет 1 га леса, при этом выбрасывает ежегодно примерно 800 кг окиси углерода, около 40 кг окислов азота и порядка 200 кг различных углеводородов.

Самую серьезную опасность для тех, кто часто пользуется автомобилями, представляет угарный газ. Он в 200 раз быстрее связывается с гемоглобином крови, чем кислород. Эксперименты, проведенные в США, показали, что из-за влияния угарного газа у людей, проводящих большое количество времени за рулем, нарушается реакция. При концентрации угарного газа 6 мг/м3 в течение 20 минут снижается цветовая и световая чувствительность глаз. Под воздействием большого количества угарного газа может произойти обморок, случиться кома и даже наступить смерть.

Принимаем меры

1. Молочные ферменты и кислоты выводят продукты распада угарного газа. При нормальной переносимости в день можно выпивать до литра молока.

2. Для нейтрализации действия угарного газа рекомендуется есть как можно больше фруктов: зеленые яблоки, грейпфруты, а также мед и грецкие орехи.

Приятное с полезным

Немецкие ученые выяснили, что сексуальное возбуждение активизирует работу сердечно-сосудистой системы и увеличивает приток крови. В результате ткани лучше насыщаются кислородом и риск инфаркта или инсульта уменьшается на 50%.

Чем дышит метро

Ученые из Karolinska Institute в Швеции пришли к выводу, что от вдыхания микроскопических частиц угля, асфальта, железа и других загрязняющих элементов, находящихся в воздухе стокгольмского метрополитена, каждый год умирает более 5 тысяч шведов. Эти частицы оказывают на ДНК человека более сильное разрушительное воздействие, нежели частицы, содержащиеся в автомобильных выхлопах и образованные в результате сжигания древесного топлива.

Небо над Москвой

По данным наблюдений Росгидромета, в 2011 году степень загрязнения атмосферного воздуха в городах Московского региона оценивалась как: очень высокая – в Москве, высокая – в Серпухове, повышенная – в Воскресенске, Клину, Коломне, Мытищах, Подольске и Электростали, низкая – в Дзержинском, Щелково и Приокско-Террасном биосферном заповеднике.

У тверждение о том, что мы дышим не задумываясь, не совсем верно. Вы замечали, как за городом хочется вдыхать полной грудью и появляется легкость в теле? Покинув вагон обратной электрички, мы невольно задерживаем дыхание – организм сопротивляется вдыхать городской смог. Растения также «неравнодушны» к составу окружающей атмосферы, а воздушный режим относится к прямодействующим экологическим факторам.

Основные газы

В атмосфере процентное содержание таких основных газов, как азот (N 2 – 78,1 %), кислород (O 2 – 21 %), углекислый газ (CO 2 – 0,03 %), аргон (Ag 2 – 0,9 %), относительно постоянно, а значение их для жизни растений неравнозначно. Газообразный азот инертен и в этом виде не является жизненно важным как для животных, так и для растений.

Необходимый кислород

В атмосфере Земли кислород имеет биогенное происхождение и образовался благодаря деятельности древних автотрофных организмов. Как и нам, он необходим растениям для дыхания, однако в атмосфере в нем нет недостатка, но недостаток его в почве может быть ограничивающим фактором распространения флоры. Воздухообмен между атмосферой и почвой происходит через поры, образованные почвенными организмами, а также корнями деревьев и кустарников.

В переувлажненной почве кислорода всегда меньше, чем необходимо растениям. Плохая аэрация верхнего почвенного слоя может быть следствием избытка осадков на фоне плохого испарения, высокого уровня грунтовых и почвенных вод. Комплекс перечисленных условий характерен для тундр, болот и бореальных хвойных лесов. В этих сообществах обитают психрофиты, оксилофиты и гигрофиты, адаптированные к недостатку O 2 , который наблюдается в бесструктурных глинистых почвах, насыщенных водой лесной подстилке и торфе.

Плохая аэрация наблюдается в травяном покрове с плотной дерниной или с ярусом зеленого мха, именно поэтому в садоводстве принято периодически скарифицировать газон, создавая воздухоносные ходы в дернине. Ледяная корка зимой тоже способствует аэробным условиям, однако в состоянии покоя растения их лучше переносят.

От недостатка кислорода в почве страдают в первую очередь корни, причем чем выше температура среды, тем больше потребность в кислороде. Так что растения тропических лесов чаще встречаются с проблемой плохой аэрации почв, решением которой можно рассматривать изменение морфологии корней: досковидные выросты на их верхней части, ходульные и воздушные придаточные корни. Дыхательные корни (пневматофоры) у болотных кипарисов (Taxodium distichum ) – классический пример адаптации к болотистым местообитаниям. Не менее зависим от кислорода процесс прорастания семян, из-за его недостатка прорастание порой задерживается на десятилетия, а затем происходит при удачном стечении обстоятельств.

Водная среда может испытывать как недостаток кислорода, так и его избыток. В текущей прозрачной воде водные растения чувствуют себя очень комфортно и в результате фотосинтеза обогащают воду кислородом настолько, что он даже выделяется в воздушную среду. Оттого нам так убаюкивающе хорошо погожим деньком у речки. В стоячей воде кислорода не хватает, поэтому гидрофиты имеют морфологические адаптации в виде воздушные полостей в стеблях, листьях и корнях (рогоз, камыш, тростник), а также разветвленные и тонкостенные побеги (элодея, рдест), напоминающие талломы водорослей.

Зафиксированное трехкратное повышение содержания метана в атмосфере связывают с грядущим потеплением климата и считают одной из причин.

Даже временное затопление может вызвать повреждения
Пнематофоры болотного кипариса
Насыщенный водяными порами воздух стимулирует разрастание эпифтных мхов

Углекислый газ для фотосинтеза

Важнейший процесс жизнедеятельности растений – фотосинтез напрямую зависит от содержания в воздухе, окружающем растения, углекислого газа, который выделяется в процессе дыхания почвенных организмов. Свою лепту в пополнение атмосферы этим газом вносят извержения вулканов и разложение карбонатных пород. Растения также выделяют углекислый газ при дыхании.

Круговорот углекислого газа в атмосфере в природных сообществах начинается с фотосинтеза, в процессе которого CO 2 связывается с образованием углеводов, а O 2 выделяется. Часть углеводов (до 30 %) расходуется самими растениями на дыхание, остальное идет на питание гетеротрофных организмов, которые тоже дышат, а после конца своей жизни разлагаются с выделением CO 2 . В разных растительных сообществах отличается динамика концентрации углекислоты. Больше всего скапливается ее в нижнем ярусе лесов, что в некоторой степени компенсирует зеленым растениям недостаток там света. Содержание углекислоты увеличивается в темное время суток, когда фотосинтез не идет, а дыхание организмов продолжается. В густых лесах различие содержания CO 2 у основания стволов и внутри крон ночью может достигать 25 %, но благодаря конвекции воздуха внутри древостоя градиент постепенно выравнивается. Сезонная ритмика развития сообществ также влияет на содержание CO 2, и это напрямую связано с периодичностью и интенсивностью фотосинтеза. В частности, весной в северных широтах потребление углекислого газа растительным покровом превышает выделение его почвой.

Анаэробные процессы происходят без кислорода, а в аэробных кислород участвует как окислитель .

Типичные местаобитания гигрофитного лизихитона американского
Растеня высокогорий используют повышенное содержание углекислого газа для
интенсивного фотосинтеза
Переувлажненные почвы вблиза горячих источников бедны кислородом

И все остальные…

Кроме вышеуказанных газов в воздухе могут присутствовать двуокись серы (SO 2), угарный газ (CO), метан (NH 3), окись азота (NO 2), а также частицы пыли и копоти, водные пары и даже ароматические и фитонцидные выделения растений. Их содержание отличается большим разнообразием и непостоянством, зависит от климата, особенностей местообитания, сезона и времени суток.

Водяные пары важны для транспирации и дыхания растений, недостаток влаги в окружающем их воздухе может вызывать закрытие устьиц и препятствовать поглощению кислорода и углекислого газа, а следовательно, тормозить процесс фотосинтеза. Особенно чувствительные к этому фактору гигрофиты вянут при незначительном иссушении воздуха, как, впрочем, и высокогорные и тундровые растения, которые трудно поддаются культивированию на продуваемых иссушающими ветрами равнинах.

Влажный воздух сильнее рассеивает свет, что также вносит коррективы в процесс фотосинтеза, особенно в многоярусных лесных сообществах. Избыточная аэрация, напротив, приводит к излишнему иссушению верхнего почвенного горизонта, что часто наблюдается на бесструктурных пылеватых почвах.

Пары двуокиси серы и сероводорода (H 2 S) присутствуют вблизи природных источников и в районах сейсмической активности Земли. В болотистых местообитаниях во время анаэробного разложения бактериями органических остатков выделяется метан, который относится к парниковым газам. Интерес к нему в последнее время пережил настоящий бум. Зафиксированное трехкратное повышение содержания его в атмосфере связывают с грядущим потеплением климата и считают одной из причин.

Влияние эфирных выделений растений – мало изученная тема, хотя доказано их влияние на микроорганизмы, насекомых, патогенные грибы и воздействие на психоэмоциональное состояние человека и животных. Фитонциды убивают болезнетворные микроорганизмы и благотворно влияют на состояние здоровья человека. Есть мнение о взаимовлиянии растений через летучие соединения, а наблюдаемые закономерности используют, в частности, в органическом садоводстве и огородничестве.

Поскольку загрязнение воздуха является сравнительно молодым экологическим фактором, растения не имеют специальных адаптаций к нему.

Повреждения листьев клена ясенелистного
Травянистые растения меньше реагируют на загрязнения
Лишайники -индикаторы чистого воздуха

Промышленные газы и задымление

Наряду с природными механизмами поглощения и выделения биологически необходимых веществ в эпоху индустриализации у растений возникают реакции на повышение концентрации в воздухе промышленных газов: двуокиси серы (SO 2), окиси азота (NO 2) , фтора и фтороводорода (F, HF), хлоридов. В районах промышленных выбросов деформируется климатическая и погодная обстановка, понижается уровень освещения и влажности воздуха. У растений появляются ожоги листьев, нарушаются физиологические и биохимические процессы. Как следствие, они отстают в росте, происходят индивидуальные нарушения развития (уродства), снижается продуктивность сообществ. Внешне это выражается в уменьшении размеров растений и их отдельных органов, появлении хлороза и некротических пятен на листьях, усыхании верхушек крон.

Прошлое лето никого не оставило равнодушным и подогрело интерес к влиянию пожаров на собственное здоровье и на состояние природы. Во время массовых пожаров повышается содержание в воздухе углекислого и угарного газа, окислов азота, метана, паров воды, озона. В процессе задымления появляются фенолы, взвешенные твердые частички копоти и гари.

Поскольку фактор загрязнения воздуха является достаточно молодым в сравнении с другими экологическими факторами, растения не имеют специальных адаптаций к нему. Устойчивость к загрязнению воздуха у них вырабатывается на основе давно существующих приспособлений к экстремальным значениям других факторов. В частности, наибольшей выносливостью в городе и возле промышленных предприятий обладают засухо- и жароустойчивые ксероморфные виды.

В связи с загрязнением воздушной среды в городах и промышленных районах отмечают два свойства растений: газочувствительность и газоустойчивость, которые могут совпадать либо отличаться у конкретного биологического вида. Первое характеризует скорость и степень проявления патологических реакций, а второе – способность сохранять жизнеспособность без снижения роста и размножения. Классическим примером одновременно чувствительной и устойчивой породы является лиственница, имеющая нежную, слабо защищенную кутикулой и подверженную токсичным газам хвою, которая имеет природное свойство ежегодно опадать, не накапливая полученные повреждения. Из хвойных лиственницы лучше всех выдерживают городские условия, среди лиственных пород – тополя, клен ясенелистный. Травянистые растения повреждаются меньше древесных пород. Повышенная чувствительность лишайников к загрязнению позволяет использовать их в качестве индикаторов чистоты воздушной среды.

Психрофиты – растения влажных и холодных почв.

Оксилофиты – растения сфагновых болот.