محتوى الأكسجين في الهواء: تعريف ومعنى

وعلى النقيض من الكواكب الساخنة والباردة من نظامنا الشمسي، كوكب الأرض، هناك الظروف التي تسمح للحياة بشكل أو بآخر. أحد الشروط الرئيسية هي تكوين الغلاف الجوي، والذي يعطي فرصة لجميع الكائنات الحية تتنفس والحماية من الإشعاع القاتل، السائدة في الفضاء.

ما هو الغلاف الجوي

الغلاف الجوي للأرض يتكون من عدد وافر من الغازات. في الأساس هو النيتروجين، والتي تحتل 77٪. الغاز، والتي بدونها الحياة على الأرض تحتل حجم أصغر بكثير، ومحتوى الأكسجين من الهواء هو 21٪ من إجمالي حجم الغلاف الجوي. آخر 2٪ - خليط من الغازات المختلفة، بما في ذلك الأرجون وثاني أكسيد الكربون والهيليوم والنيون، الكريبتون، وغيرها.

يتم رفع الغلاف الجوي للأرض على ارتفاع 8000 كم. الهواء مناسبة للتنفس، إلا في الجزء الأسفل من الغلاف الجوي، والغلاف الجوي، والوصول إلى القطبين - 8 كم، صعودا وفوق خط الاستواء - 16 كم. مع تزايد ارتفاع يصبح الهواء أكثر متفرق، ونقص أكثر وضوحا من الأوكسجين. لنرى كيف محتوى الأكسجين في الهواء على ارتفاع مختلفة، وإعطاء مثال على ذلك. في ذروة جبل ايفرست (ارتفاع 8848 م) يستوعب الهواء هذا الغاز هو 3 مرات أقل من الارتفاع. ولذلك، فإن الغزاة من قمم جبال الألب - الجبال - قد يقفز إلى أعلى من ذلك إلا في أقنعة الأوكسجين.

الأكسجين - الشرط الرئيسي للبقاء على كوكب الأرض

في بداية الهواء من وجود الأرض التي تحيط بها، وقالت انها هذا الغاز في تكوينها. وهي مناسبة تماما للحياة هي بسيطة - جزيئات وحيدة الخلية التي سبح في المحيط. أنها لم تكن في حاجة الأكسجين. بدأت عملية ما يقرب من 2 ما، عندما بدأت الكائنات الحية الأولى نتيجة رد فعل الضوئي لتنبعث منها جرعات صغيرة من الغاز الناتجة عن التفاعلات الكيميائية، لأول مرة في المحيط، ومن ثم إلى الغلاف الجوي. تطورت الحياة على كوكب الأرض، وأخذت أشكالا مختلفة، ومعظمها لم نجا لعصرنا. تكيفت بعض الكائنات الحية مع مرور الوقت للعيش مع الغاز الجديد.

تعلموا كيفية استخدام قوتها بأمان داخل الخلية، حيث لعبت دور للسلطة من أجل إنتاج الطاقة من الغذاء. مثل هذا الأسلوب هو استخدام الأكسجين يسمى التنفس، ونحن نفعل ذلك في كل ثانية. وأدى ذلك إلى التنفس من الممكن لظهور المزيد من الكائنات الحية المعقدة والبشر. على مدى ملايين السنين، ومحتوى الأكسجين في الهواء ارتفع إلى المستوى الحالي - حوالي 21٪. ساعد تراكم هذا الغاز في الغلاف الجوي خلق طبقة الأوزون على ارتفاع 8-30 كم من سطح الأرض. في نفس الوقت كان الكوكب الحماية من الآثار الضارة للأشعة فوق البنفسجية. وزاد مزيد من تطور أشكال الحياة في الماء وعلى اليابسة بسرعة بسبب زيادة عملية التمثيل الضوئي.

الحياة اللاهوائية

في حين يتم تكييفها بعض الكائنات الحية لزيادة مستويات الغاز المنتج، وكثير من أبسط أشكال الحياة التي كانت موجودة على الأرض اختفى. وقد نجا الكائنات الحية الأخرى التي يختبئ من الأكسجين. بعض منهم يعيشون الآن في جذور البقوليات باستخدام النيتروجين من الهواء لبناء الأحماض الأمينية للنباتات. كائن التسمم القاتل - آخر "لاجئ" من الأوكسجين. والبقاء على قيد الحياة بهدوء في حزم فراغ مع الأغذية المعلبة.

ما هو مستوى الأكسجين هو الأمثل للحياة

الأطفال الذين يولدون قبل الأوان الذي لم يتم بعد فتح كامل للتنفس الرئتين، وتقع في حاضنات خاصة. أنها يتم فحص محتوى الأكسجين من حجم الهواء فوق وبدلا من المعتاد مستوى 21٪ هو 30-40٪. الأطفال الذين يعانون من مشاكل حادة في التنفس الهواء المحيط مع مستوى مثالي من الأوكسجين من أجل منع تلف دماغ الطفل. ويجري في مثل هذه الظروف يحسن نظام الأكسجين الأنسجة في حالة نقص الأكسجين، ويؤدي إلى وضعها الطبيعي وظائف حياتهم. ولكن كمية زائدة من الهواء تقل خطورة عن العيب. كمية زائدة من الأكسجين في دم الطفل يمكن أن يسبب تلف الأوعية الدموية في العينين ويسبب فقدان الرؤية. وهذا يدل على خصائص الغاز الازدواجية. علينا أن تتنفس في سبيل العيش، ولكن إسرافه يمكن أن تصبح في بعض الأحيان السم إلى الجسم.

عملية الأكسدة

عندما مجمع الأكسجين مع الهيدروجين أو الكربون التي ارتكبت رد فعل تسمى الأكسدة. تؤدي هذه العملية الجزيئات العضوية التي هي أساس الحياة يتفكك. في جسم الإنسان أكسدة هي على النحو التالي. خلايا الدم الحمراء جمع الأكسجين من الرئتين وتحمل في جميع أنحاء الجسم. هناك عملية تدمير جزيئات الطعام الذي نأكله. هذه العملية يطلق الطاقة والمياه وأوراق diosksid الكربون. آخر المستمدة خلايا الدم إلى الرئتين، ونحن نتنفس في الهواء. يمكن لأي شخص خنق اذا كان توقف التنفس لفترة أطول من 5 دقائق.

تنفس

النظر في محتوى الأكسجين في الهواء المستنشق. الهواء الجوي يدخل من الخارج إلى الرئتين عند استنشاقه، ودعا استنشاق، والهواء الذي يخرج عن طريق الجهاز التنفسي عند الزفير - الزفير.

بل هو مزيج من الهواء ملء الحويصلات الهوائية إلى واحد المخزنة في الشعب الهوائية. التركيب الكيميائي من الهواء، وهو الشخص السليم يتنفس داخل وخارج في البرية، أعرب دائما تقريبا من هذه الأرقام.

محتوى الغاز (في المائة)

الأكسجين - المكون الرئيسي من الهواء للحياة. تغيير كمية من الغاز في الغلاف الجوي صغيرة. إذا كان بحر من محتوى الأكسجين في الهواء يمكن أن تعقد ما يصل إلى 20.99٪، وحتى في الهواء الملوث جدا من المدن الصناعية في مستوى لا تقل 20.5٪. هذه التغييرات لا تظهر آثار على الجسم البشري. تحدث اضطرابات فسيولوجية عند نسبة الأوكسجين في الهواء تقع على عاتق 16-17٪. وبالتالي هناك نقص واضح في الأكسجين، مما يؤدي إلى انخفاض حاد في القدرة على العيش، وعندما يكون محتوى الأكسجين في الهواء 7-8٪ وربما قاتلة.

الجو في أوقات مختلفة

وكان لتكوين الغلاف الجوي دائما لها تأثير على التطور. في العصور الجيولوجية المختلفة الناجمة عن الكوارث الطبيعية وقعت صعودا أو انخفاض مستويات الأكسجين، وهذا يستلزم تغييرا في عوضا عن الأكياس. قبل حوالي 300 مليون سنة، ارتفع محتواه في الغلاف الجوي إلى 35٪، في حين كان هناك استعمار الحشرات الكوكب حجم عملاقة. أكبر انقراض الكائنات الحية حدث منذ نحو 250 مليون سنة في تاريخ الأرض. وخلال أكثر من 90٪ من سكان المحيط، و 75٪ من الأراضي لقوا حتفهم. واحدة من نظرية الانقراض الجماعي تنص على أن السبب يتم تشغيل محتوى منخفض من الأكسجين في الهواء. انخفض كمية من هذا الغاز إلى 12٪، وذلك - في الطبقة السفلى من الغلاف الجوي ما يصل الى 5300 متر. في عصرنا، ومحتوى الأكسجين في الغلاف الجوي يأتي إلى 20.9٪، وهو أقل بنسبة 0.7٪ عما كانت عليه قبل 800 ألف سنة. وأكدت هذه الأرقام من قبل علماء من جامعة برنستون، الذين فحصوا عينات من غرينلاند والجليد المحيط الأطلسي شكلت في ذلك الوقت. المياه المجمدة ضعت حتى فقاعات الهواء، وهذه الحقيقة يساعد على حساب مستوى الأكسجين في الغلاف الجوي.

ما يخضع لمستوى منه في الهواء

يمكن أن يكون سبب الإقبال النشط من الغلاف الجوي عن طريق حركة الأنهار الجليدية. الرسم مرة أخرى، أنها تفتح الطبقات العضوية مساحة ضخمة تستهلك الأكسجين. وهناك سبب آخر قد يكون المحيطات مياه التبريد: البكتيريا لها في انخفاض النشاط الكسح درجة الحرارة الأكسجين. ويرى الباحثون أن قفزة الصناعية، ومعها حرق كميات ضخمة من المؤثرات الخاصة وقود في نفس الوقت لم يكن لديك. تبريد المحيطات لمدة 15 مليون سنة، وعدد من أهمية حيوية في الغلاف الجوي انخفض بغض النظر عن التأثير البشري. ربما في العالم تلتزم بعض العمليات الطبيعية التي تؤدي إلى حقيقة أن استهلاك الأكسجين أعلى من إنتاجها.

تأثير الإنسان على تكوين الغلاف الجوي

دعونا نتحدث عن تأثير الإنسان على تكوين الهواء. المستوى، والتي لدينا اليوم، مثالية للكائنات الحية، ومحتوى الأكسجين من الهواء هو 21٪. يتم تحديد توازنه والغازات الأخرى التي دورة الحياة في الطبيعة: الحيوانات زفر ثاني أكسيد الكربون النباتات استخدامها وتطلق الأكسجين.

ولكن ليس هناك ما يضمن أن هذا المستوى سوف تكون ثابتة في جميع الأوقات. يزيد من كمية ثاني أكسيد الكربون المنبعثة في الغلاف الجوي. ويرجع ذلك إلى استخدام البشر للوقود هذا. ومن المعلوم أن تتشكل من ثاني أكسيد الكربون العضوي والأحفوري التي تطلق في الهواء. وفي الوقت نفسه، أكبر مصانع كوكبنا، وتدمير الأشجار مع زيادة السرعة. تختفي كيلومترا الغابات دقيقة واحدة. وهذا يعني أن جزءا من الأوكسجين في الهواء يتناقص تدريجيا والعلماء تدق ناقوس الخطر بالفعل. الغلاف الجوي للأرض - مخزن لا غير محدود من الأكسجين، وأنه لا يأتي من الخارج. وضعت في كل وقت جنبا إلى جنب مع تطوير الأرض. تحتاج إلى أن نضع في اعتبارنا أن هذا الغاز التي تنتجها النباتات خلال عملية التمثيل الضوئي نتيجة لاستهلاك ثاني أكسيد الكربون. وأي انخفاض كبير في الغطاء النباتي في شكل تدمير الغابات، ويقلل حتما على دخول الأوكسجين في الغلاف الجوي، مما يشكل انتهاكا توازنه.