Oksygeninnhold i luft: definisjon og betydning

I motsetning til de varme og kalde planeter i vårt solsystem er det forhold på planeten Jorden som tillater livet i en bestemt form. En av hovedbetingelsene er atmosfærens sammensetning, som gir alle levende ting muligheten til å puste fritt og beskytter mot den dødelige strålingen som hersker i rommet.

Hva består atmosfæren av?

Jordens atmosfære består av mange gasser. I utgangspunktet er dette nitrogen, som opptar 77%. Gass, uten hvilket liv på jorden er utenkelig, tar mye mindre volum, oksygeninnholdet i luften er 21% av atmosfærens totale volum. De siste 2% er en blanding av forskjellige gasser, inkludert argon, karbondioksid, helium, neon, krypton og andre.

Jordens atmosfære stiger til en høyde på 8000 km. Luft som er egnet for å puste, er bare i den nedre atmosfæren, i troposfæren som nås ved polene - 8 km, oppover og over ekvator - 16 km. Med økende høyde blir luften mer sparsom og jo mer oksygenmangel blir følt. For å se hvilket oksygeninnhold i luften er på forskjellige høyder, la oss gi et eksempel. På toppen av Mount Everest (høyde 8848 m) inneholder luften denne gassen 3 ganger mindre enn over havet. Derfor kan erobrerne av høyt fjelltoppe - klatrere - klatre opp til toppmøtet bare i oksygenmasker.

Oksygen er den viktigste betingelsen for overlevelse på planeten

I begynnelsen av jordens eksistens hadde ikke luften som omgir den, denne gassen i sin sammensetning. Dette var ganske egnet for livet til de enkleste - unicellulære molekylene som svømte i havet. De trengte ikke oksygen. Prosessen begynte for 2 millioner år siden, da de første levende organismer, som et resultat av fotosyntetisk reaksjon, begynte å frigjøre små doser av denne gassen, oppnådd som følge av kjemiske reaksjoner, først i havet og deretter inn i atmosfæren. Livet har utviklet sig på planeten, og har tatt på seg mange former, hvorav de fleste ikke har overlevd til tiden vår. Noen organismer til slutt tilpasset livet med en ny gass.

De lærte å bruke sin kraft trygt inne i cellen, der den fungerte som kraftverk, for å trekke ut energi fra mat. Denne måten å bruke oksygen kalles pust, og vi gjør det hvert sekund. Det pustet som gjorde det mulig for fremveksten av mer komplekse organismer og mennesker. I millioner av år har oksygeninnholdet i luften økt til nåværende nivå - ca 21%. Akkumuleringen av denne gassen i atmosfæren bidro til dannelsen av ozonlaget i en høyde på 8-30 km fra jordoverflaten. Sammen med dette fikk planeten beskyttelse mot de skadelige effektene av ultrafiolette stråler. Den videre utviklingen av livsformer på vann og på land har økt raskt som følge av økt fotosyntese.

Anaerobt liv

Selv om noen organismer har tilpasset seg det stigende nivået av frigjort gass, forsvinner mange av de enkleste livsformer som eksisterte på jorden. Andre organismer overlevde ved å gjemme seg fra oksygen. Noen av dem bor nå i røttene av belgfrukter, bruker nitrogen fra luften til å bygge aminosyrer for planter. Den dødelige organismen av botulisme er en annen "flyktning" fra oksygen. Han overlever stille i vakuumpakninger med hermetikk.

Hvilket oksygenivå er optimal for livet

For tidlig fødte babyer, hvis lunger ikke er helt åpne for puste, inn i spesielle inkubatorer. I dem er oksygeninnholdet i luften høyere i volum, og i stedet for den vanlige 21% er nivået 30-40%. Babyer med alvorlige pusteproblemer er omgitt av luft med et 100% oksygenivå for å forhindre skade på barnets hjerne. Å finne under slike forhold forbedrer oksygenregimet av vev som er i en tilstand av hypoksi, normaliserer deres vitale funksjoner. Men den store mengden i luften er like farlig som defekten. Overdreven oksygen i barnets blod kan skade blodkarene i øynene og forårsake tap av syn. Dette viser dualiteten av egenskapene til gassen. Vi må puste den for å leve, men overflødigheten kan noen ganger bli en gift for kroppen.

Oksidasjonsprosessen

Når oksygen kombineres med hydrogen eller karbon, skjer en reaksjon som kalles oksidasjon. Denne prosessen forårsaker organiske molekyler, som er grunnlaget for livet, å forfalle. I menneskekroppen fortsetter oksydasjonen som følger. Erytrocytter av blod samler oksygen fra lungene og bærer det gjennom hele kroppen. Det er en prosess med ødeleggelse av matmolekyler, som vi bruker. Denne prosessen frigjør energi, vann og etterlater karbondioksid. Sistnevnte blir fjernet av blodceller tilbake i lungene, og vi puster den inn i luften. En person kan kveles hvis han slutter å puste i lengre tid enn 5 minutter.

pust

Vurder oksygeninnholdet i den inspirerte luften. Atmosfærisk luft, som kommer fra utsiden inn i lungene ved innånding, kalles innånding, og luften som utåndes gjennom luftveiene ved utånding, utåndes.

Det er en blanding av luft som fyller alveolene, med den som er i luftveiene. Den kjemiske sammensetningen av luft, som en sunn person innhaler og utånder under naturlige forhold, endres nesten ikke og uttrykkes av slike figurer.

Gassinnhold (i%)

Oksygen er hovedkomponenten av luft for livet. Endringer i mengden av denne gassen i atmosfæren er ikke store. Hvis oksygeninnholdet i luften er opp til 20,99%, selv i svært forurenset luft i industrielle byer, faller ikke nivået under 20,5%. Slike endringer avslører ikke en effekt på menneskekroppen. Fysiologiske lidelser oppstår når prosentandelen oksygen i luften faller til 16-17%. Samtidig observeres en åpenbar oksygenmangel, noe som fører til en kraftig nedgang i vital aktivitet, og når oksygeninnholdet i luften er 7-8%, er det mulig å få et dødelig utfall.

Atmosfæren i forskjellige epoker

Sammensetningen av atmosfæren har alltid påvirket utviklingen. På grunn av naturkatastrofer var det i forskjellige geologiske tider opp- og nedturer av oksygenivået, og dette medførte en endring i biosystemet. For omtrent 300 millioner år siden steg innholdet i atmosfæren til 35%, mens planeten ble fylt av gigantiske insekter. Den største utryddelsen av levende vesener i jordens historie skjedde for rundt 250 millioner år siden. Under det døde over 90% av innbyggerne i havet og 75% av jordens innbyggere døde. En av versjoner av masseutslettelse sier at årsaken til dette var lavt oksygeninnhold i luften. Mengden av denne gassen falt til 12%, og dette er i den nedre atmosfæren til en høyde på 5300 meter. I vår tid når oksygeninnholdet i omgivende luft 20,9%, noe som er 0,7% lavere enn 800 tusen år siden. Disse tallene er bekreftet av forskere fra Princeton University, som undersøkte prøvene på Grønland og Atlanterhavet, ble dannet på den tiden. Frosset vann har lagret luftbobler, og dette faktum bidrar til å beregne nivået av oksygen i atmosfæren.

Hva er hans nivå i luften

Aktiv absorpsjon av den fra atmosfæren kan skyldes bevegelse av isbreer. Når de beveger seg, åpner de enorme områder av organiske lag som forbruker oksygen. En annen grunn kan være kjøling av vannet i verdenshavet: dets bakterier ved lavere temperatur absorberer aktivt oksygen. Forskere hevder at et industrielt sprang og sammen med det brenner av en stor mengde brensel med spesiell innflytelse, gir dermed ikke gjengivelse. Verdenshavet har avkjølt i 15 millioner år, og mengden vital i atmosfæren er redusert uavhengig av menneskelig eksponering. Sannsynligvis skjer det noen naturlige prosesser på jorden, noe som fører til at oksygenforbruket blir høyere enn produksjonen.

Menneskelig eksponering for atmosfærisk sammensetning

La oss snakke om menneskets innflytelse på luftens sammensetning. Nivået vi har i dag er ideelt for levende vesener, oksygeninnholdet i luften er 21%. Balansen i hans og andre gasser bestemmes av livssyklusen i naturen: dyr puster ut karbondioksid, planter bruker det og frigjør oksygen.

Men det er ingen garanti for at dette nivået alltid vil være permanent. Øker mengden karbondioksid som slippes ut i atmosfæren. Dette skyldes bruken av drivstoff fra menneskeheten. Og det er, som kjent, dannet av fossiler av organisk opprinnelse og karbondioksid kommer inn i luften. I mellomtiden blir de største plantene på vår planet, trærne, ødelagt med økende fart. Om et øyeblikk forsvinner skogens kilometer. Dette betyr at noe oksygen i luften gradvis faller og forskere allerede lytter til alarmen. Jordens atmosfære er ikke et ubegrenset pantry og ingen oksygen går inn i det fra utsiden. Det ble utviklet sammen med jordens utvikling. Det må konstant huskes at denne gassen produseres av vegetasjon i prosessen med fotosyntese på grunn av forbruk av karbondioksid. Og enhver betydelig reduksjon i vegetasjon i form av ødeleggelse av skoger, unngår uunngåelig reduksjon av oksygeninnsprøytning i atmosfæren, og derved bryter balansen.