Изменение баланса природных газов
Чистый воздух у поверхности Земли состоит преимущественно из азота (около 78%), кислорода (~21%), аргона (~0,93%) и диоксида углерода (0,03%). Однако антропогенное влияние грубо вмешивается в эту пропорцию:
- Убыль кислорода. Главные «легкие планеты» — фитопланктон океанов и леса — не справляются с нагрузкой. Из-за сжигания огромных объемов топлива регенерация кислорода из углекислого газа упала на 30% в сравнении с доисторическими временами.
- Рост диоксида углерода. Выбросы промышленности и автотранспорта приводят к тому, что в современных мегаполисах уровень углекислоты достигает 0,04%. В глобальном масштабе это накопление запускает парниковый эффект.
Феномен температурной инверсии и смог
В норме температура атмосферного воздуха падает по мере удаления от земли. Но при стойких антициклонах возникает извращение этого градиента: холодный воздух опускается вниз, а более теплый остается на высоте. Это явление называют температурной инверсией.
Если инверсия сопровождается безветрием, нарушается естественная динамика рассеивания примесей. Выбросы автомобилей и заводов прижимаются к поверхности земли, образуя токсичный туман — смог. Исторически такие явления в Великобритании, США, Японии и других странах приводили к вспышкам заболеваний дыхательной и сердечно-сосудистой систем с резким скачком смертности.
Озон: защитный экран и токсичный загрязнитель
Экологическая и гигиеническая роль озона зависит от высоты его нахождения:
- В стратосфере (на высоте 20–30 км) он формирует защитный слой. Озон поглощает губительное коротковолновое ультрафиолетовое излучение Солнца (длина волны менее 0,29 мкм), оберегая все биологические объекты планеты.
- В приземном слое промышленных зон он становится индикатором неблагополучия. Озон образуется в ходе фотохимических реакций из транспортных выбросов, являясь компонентом смога. При превышении концентрации в 0,1 мг/м³ он начинает действовать как агрессивный раздражающий газ.
Последствия атмосферного загрязнения для человека
Загрязнение атмосферы делится на естественное (извержения вулканов, пыль от эрозии) и искусственное (антропогенное). Естественная пыль необходима природе — она образует ядра конденсации для дождя и снега. Антропогенное же загрязнение крайне негативно влияет на здоровье.
Влияние грязного воздуха делится на два типа:
- Прямое: токсичные газы (например, оксиды углерода) всасываются в кровоток (резорбтивное действие) и раздражают обонятельные рецепторы.
- Косвенное: плотная пелена пыли и газов рассеивает видимый свет и задерживает полезный ультрафиолет. Именно дефицит инсоляции в грязных городах ведет к нарушениям минерального обмена (развитию рахита) и появлению близорукости у детей.
Чтобы запомнить основные компоненты атмосферы, используйте аббревиатуру АКОД: Азот (78%), Кислород (21%), Остальные газы (Аргон ~1%), Диоксид углерода (0,03%).
Вопросы с занятий и экзамена
Почему смог образуется именно в безветренную погоду?
Из-за явления температурной инверсии и отсутствия ветра нарушается конвекция. Воздух не перемешивается, и токсичные выбросы от машин и заводов прижимаются к земле, формируя ядовитый туман.
Чем опасен озон в условиях города?
В отличие от стратосферы, где озон защищает Землю от ультрафиолета, в приземном слое города он образуется в результате фотохимического распада смога. В концентрации выше 0,1 мг/м³ озон становится токсичным раздражающим газом.
Как грязный воздух на улице может вызывать рахит у детей?
Антропогенные примеси создают над городом плотную завесу, которая блокирует и рассеивает солнечный ультрафиолет. Дефицит УФ-излучения нарушает нормальный минеральный обмен в организме ребенка, что приводит к рахиту.
Что ещё разобрать по теме
- Классификация биологических ритмов: от клеточных до многолетних
- Гелиометеотропные реакции и метеочувствительность
- Медицинская классификация типов погоды и профилактика метеоневрозов
- Санитарно-гигиеническая оценка воздуха в закрытых помещениях
- Антропотоксины и синдром закрытых помещений
Разберите тему целиком в курсе «Гигиена»
Здесь — выжимка. В курсе — всё, что спрашивают на занятии и экзамене.
- Полная методичка по теме «Глобальные экологические проблемы атмосферы» и ещё 530 страниц предмета
- Задания и тесты после каждой темы — как на коллоквиуме
- AI-тьютор ответит на вопрос по теме в любое время
- 95 видеоуроков по предмету
Другие темы раздела «Глава 1. Эколого-гигиенические проблемы атмосферного воздуха»
Материал подготовлен преподавателями Школы Сеченова по учебной программе медицинских вузов. Носит образовательный характер.