Vzduch je směs různých plynů, které neustále vdechujeme a vydechujeme. Ale co přesně je součástí této směsi? Jaké plyny jsou přítomny ve vzduchu a co není součástí jeho hlavních složek?
Hlavními složkami vzduchu jsou kyslík, dusík, oxid uhličitý a argony. Právě tyto plyny tvoří více než 99% jeho složení. Kyslík hraje důležitou roli v dýchání organismů a dusík je hlavní složkou proteinu.
Kromě těchto hlavních složek jsou však ve vzduchu přítomny i další plyny v nepatrném množství. Ve vzduchu lze například detekovat malé množství vodní páry, které vzniká odpařováním vody z povrchu oceánů, řek, jezer a vlhkosti ze zemského povrchu. Ve vzduchu jsou také stopy amoniaku, metanu a sirovodíku.
Základní komponenty, které nejsou součástí vzduchu:
2. Částice: vzduch neobsahuje viditelné částice, jako je prach, písek nebo pyl. V závislosti na podmínkách prostředí a umístění však mohou být ve vzduchu přítomny mikroskopické pevné částice, jako jsou aerosoly a atmosférické znečišťující látky.
3. Plyny, které nejsou atmosférické: vzduch neobsahuje plyny, které netvoří zemskou atmosféru. Například vzduch neobsahuje helium, kyslík a dusík. Tyto plyny, i když jsou důležitými složkami atmosféry, nejsou jejími jedinými složkami.
Všimnete si: vzduch obsahuje dusík (asi 78%), kyslík (asi 21%), argon (asi 0,93%), oxid uhličitý (asi 0,04%) a další plyny v malých množstvích.
Kysličník uhličitý
Oxid uhličitý vzniká dýcháním živých organismů a spalováním uhlovodíkových paliv. Aktivně se podílí na procesech hluboké konvekce a také na výměně plynu mezi atmosférou a oceánem.
Přestože oxid uhličitý není dostatečně koncentrovaný, hraje klíčovou roli při změně klimatu na Zemi. Zvýšení skleníkového efektu v důsledku antropogenních emisí CO2 vede ke globálnímu oteplování a klimatickým změnám.
| Znak | Jméno | Molekulová hmotnost (g/mol) | Obsah v atmosféře (%) |
|---|---|---|---|
| CO2 | Kysličník uhličitý | 44,01 | 0,04 |
Role oxidu uhličitého v přírodě a lidském životě je nepopiratelná. Používá se v široké škále průmyslových odvětví, včetně výroby sycených nápojů, zemědělství a letecké dopravy. Nadměrná emise CO2 je to závažný environmentální problém, který vyžaduje přijetí opatření k jeho snížení a odstranění.
Monoxid uhlíku
Monoxid uhlíku je jedovatý plyn a může být nebezpečný pro lidské zdraví. Jak se vdechuje, plyn proniká do krevního oběhu plícemi a nahrazuje kyslík, což může způsobit udušení a mít toxické účinky na lidské orgány, jako je srdce a mozek.
Přítomnost oxidu uhelnatého ve vzduchu je zvláště nebezpečná v uzavřených a špatně větraných prostorách, jako jsou garáže, kamna nebo auta. Vysoké koncentrace monoxidu uhlíku mohou být během několika minut smrtelné.
Aby se zabránilo otravě oxidem uhelnatým, je nutné správně udržovat a kontrolovat topné systémy a zařízení, instalovat a udržovat detektory oxidu uhelnatého, větrat místnosti a nepoužívat zařízení na plyn v uzavřených prostorách bez dostatečné ventilace.
V případě podezření na otravu oxidem uhelnatým je nutné okamžitě opustit místnost a zavolat záchrannou lékařskou pomoc.
Oxid dusičitý
Oxid dusičitý vzniká Gorenje paliva při vysokých teplotách, například v pohonných jednotkách a motorových vozidlech. Může se také tvořit v atmosféře prostřednictvím přírodních procesů, jako je sopečná aktivita a blesk.
Hlavním zdrojem oxidu dusičitého, který ovlivňuje stav životního prostředí, jsou spalovací procesy v průmyslových výrobních závodech a motorových vozidlech. Oxid dusičitý je jednou z hlavních látek, které ovlivňují tvorbu smogu a vznikající problémy se vzduchem typické pro velká města.
Karbonyly
Jedním z nejznámějších a nejrozšířenějších karbonylů je formaldehyd, který se používá při výrobě plastů, pryskyřic, léků a dalších produktů. Aceton, další známá sloučenina, je také karbonyl a aktivně se používá v mnoha průmyslových odvětvích, včetně výroby rozpouštědel, laků a kosmetiky.
Karbonyly mohou být jak organické (včetně uhlíku), tak anorganické. Některé anorganické karbonyly jsou životně důležité, jako jsou karbonyly kovů, jako je nikl karbonyl, které se používají jako katalyzátory v průmyslových procesech.
Karbonyly mohou být také jednoduché nebo složité. Jednoduché karbonyly se skládají pouze z jedné karbonylové skupiny, jako je ethanal (acetaldehyd). Komplexní karbonyly se skládají ze dvou karbonylových skupin spojených s jinými atomy, jako je aceton (propanon).
Karbonyly mohou být zastoupeny v různých formách, jako jsou aldehydy, ketony, karboxylové kyseliny a jejich deriváty. Aldehydy obsahují karbonylovou skupinu spojenou s jednou alkylovou skupinou a jedním vodíkovým atomem, jako je metanal (formaldehyd). Ketony obsahují karbonylovou skupinu spojenou s dvojitými alkylovými skupinami, jako je propanon (aceton).
Metan
Hlavním zdrojem metanu v atmosféře je prostředí zemního plynu, včetně bažin, rýžových polí a pastvin. Mezi další hlavní zdroje metanu patří hustá populace, kde k jeho přebytku dochází v důsledku nedokonalého spalování plynu a neefektivního využívání energie.
Metan je také produkován rozkladem organického materiálu na skládkách a odpadech a může se dostat do atmosféry, protože ne všechny skládky a odpady jsou vybaveny systémy sběru plynu. Je obzvláště důležité poznamenat, že metan je hlavní složkou zemního plynu a často se používá jako zdroj energie.
Ozón
Ozón vzniká ve stratosféře působením ultrafialového záření ze slunce. Lze jej však syntetizovat i ve spodních vrstvách atmosféry pod vlivem znečišťujících látek unikajících z plynných výfuků - oxidu dusnatého (NOx) a těkavých organických sloučenin (VOC).
Ozón, který se nachází ve stratosféře, hraje důležitou roli při ochraně života na Zemi tím, že zachycuje ultrafialové paprsky a chrání nás před jejich škodlivými účinky. Nedostatek nebo nedostatečné množství ozonu může vést ke zvýšenému riziku vzniku očních a kožních onemocnění a rakoviny kůže.
Ozón, který se nachází ve spodních vrstvách atmosféry (troposféra), je však škodlivou znečišťující látkou. Vysoké koncentrace ozonu v troposféře mohou způsobit dýchací potíže, zvýšenou citlivost na plicní infekce a alergie. Jedním z důvodů růstu koncentrace ozonu v troposféře je znečištění člověkem: emise průmyslových podniků, motorových vozidel a také přírodní zdroje, jako jsou lesní požáry.
Ozón tedy hraje důležitou roli v atmosféře tím, že plní ochrannou funkci ve stratosféře, ale je škodlivou složkou v troposféře, která vyžaduje kontrolu a regulaci jeho koncentrace v atmosférickém vzduchu.
| Charakteristika | Hodnota |
|---|---|
| Chemický vzorec | O3 |
| Koncentrace | 0,6-0,01 mg / m 3 |
| Role ve stratosféře | Ochrana před ultrafialovým zářením |
| Škody v troposféře | Dýchací potíže, citlivost na infekce |
Těžký kov
Některé těžké kovy mají fyzikální vlastnosti, které je činí obzvláště nebezpečnými. Například rtuť je tekutý kov při pokojové teplotě, což usnadňuje jeho vstup do těla vdechováním výparů. Kadmium má schopnost akumulace v ledvinách a způsobit různá onemocnění. Olovo může reagovat s vápníkem v kostech, což vede k destrukci kostní tkáně.
Nejznámější těžké kovy, které mohou být přítomny ve vzduchu:
Toxicita těžkých kovů se může projevit ve formě různých onemocnění, včetně srdečních problémů, nervového systému, ledvin a jater. Proto je důležité sledovat hladinu těžkých kovů v životním prostředí a podniknout kroky k jejich snížení.