Чистый воздух — одно из главных богатств природы: аргументы к уроку «Окружающий мир». Отчего загрязняется воздух? Использование воздуха человеком

Воздух – это то, без чего человеку невозможно жить. Поэтому необходимо знать о том значении, которое имеет он для природы, о его составе и, конечно, о том, как влияет человеческая деятельность на чистоту воздуха.

Важно также понимать, какие меры можно предпринять для охраны воздуха, чтобы предотвратить или, по крайней мере, уменьшить вредное влияние источников его загрязнения. Воздух представляет собой не имеющую формы, вкуса и запаха смесь газов, в которой преимущественное значение имеет азот (78%). В составе воздуха также 21% кислорода и 1% — углекислого газа, инертных газов и других веществ.

Люди получают кислород напрямую из воздуха

Кислород поступает в организм человека при вдохе – в этом процессе задействована система дыхания. Она же обеспечивает и удаление из организма углекислого газа. При этом осуществляются процессы:

1. Легочной вентиляции (непосредственный обмен газами, который происходит между легкими и окружающей средой).
2. Легочного дыхания (когда газами обмениваются альвеолы легких и кровь).
3. Тканевого (или внутреннего) дыхания, при котором газы разносятся кровью к тканям организма.

Таким образом, помимо дыхательной системы, в транспортировке газов ко всем органам и тканям задействована также кровеносная система.

• В дыхательную систему человека, которая обеспечивает поступление воздуха из окружающей среды, входят сами легкие и воздухоносные пути, начиная от носовой полости. Там находятся волоски, задерживающие определенное количество частиц пыли, и рецепторы обоняния, способствующие определению запахов. Очищенный от пыли воздух проходит к носоглотке, слизистая оболочка которой, наполненная кровеносными сосудами, увлажняет и нагревает воздух.
• По трахее от гортани воздух проходит к бронхам, которые при входе в легкие начинают делиться на бронхиолы, становясь постепенно все меньше и заканчиваясь долькой, которая вместе с альвеолярным мешочком образует альвеолу. В них и происходит обмен газами, когда альвеолярный воздух отдает кислород в венозную кровь и забирает из нее углекислый газ. Далее кровь, обогатившись кислородом, разносит его к тканям и клеткам, обогащая их.
• Наиболее глубокий вдох, показывающий сколько воздуха способен вдохнуть человек после того, как глубоко выдохнет, определяет такой показатель, как жизненная емкость легких. Он измеряется специальным прибором спирометром. Среднее значение для здорового человека – порядка 3,5 л.
• Существует также такой параметр как остаточный объем — это воздух, который никогда не удаляется из легких, даже при самом глубоком выдохе (порядка 1,5 л). При обычном же выдохе в легких остается и того больше – до 3 л. Именно эти пол литра разницы между объемом глубокого и обычного вдоха и называют дыхательным воздухом.
• Существуют также понятия дополнительного воздуха (около 1,5 л, которые человек может вдохнуть, продлив спокойный вдох) и запасного (те же 1,5 л, которые можно выдохнуть спустя несколько секунд после спокойного выдоха). Также, говоря о получении кислорода из воздуха, применяют такие термины, как «легочная вентиляция» — количество литров воздуха, которые человек вдыхает в течение 1 мин; «частота дыхания» — число вдохов и выдохов в течение минуты. С возрастом последний показатель становится все меньшим. Чем чаще дыхание, тем меньше заполняется емкость легких.
• О количестве кислорода, который человек за условное время получает из воздуха, свидетельствует такой параметр, как доза потребления кислорода. Она также связана с частотой дыхания и легочной вентиляцией. К тому же, когда человек дышит носом, он получает на четверть больше кислорода, чем при вдохе ртом.

Какое значение имеет воздух для растений, животных?

Значение воздуха является жизненным не только для человека, но и для всего живого на Земле, в том числе, для животных и растений.

• Растения получают воздух благодаря корням и листьям, которые выступают органами воздушного питания. Получаемый воздух необходим для роста растений и осуществления процесса фотосинтеза, при котором они потребляют углекислый газ, выделяя в атмосферу кислород.
• В процессе дыхания происходит обратный процесс. Солнечный свет способствует большему выделению, а в ночное время кислород поглощается из почвы с помощью корней. Также благодаря воздуху почва насыщается полезными веществами (к примеру, азот, калий, фосфор), которые благоприятны для того, чтобы корень растения хорошо развивался.
• Порывы ветра помогают рассеиванию семян, осушению излишней влаги и регулированию теплового режима.
• Не менее важен воздух и для животных, которым также необходимо дышать. Млекопитающие делают это с помощью легких, обитатели водоемов используют для дыхания жабры, земноводные дышат с помощью пор на коже, а насекомым помогают трахеи. Процесс дыхания у животных схож с человеческим, воздух также поступает ко всем органам с помощью кровеносной системы.
• Кислород окисляет белки, жиры и углеводы, что приводит к вырабатыванию энергии, которая идет на функционирование каждого из органов. Кислородное голодание приводит к понижению температуры, изменению окислительных процессов, в результате чего животное погибает.

Проживет ли человека без воздуха?

• В среднем без воздуха человек способен оставаться до 5 мин. Тренированные люди могут обходиться без кислорода до 9-ти минут. После этого головной мозг, в который поступает пятая часть всего кислорода, который разносится с кровью по организму, начинает испытывать кислородное голодание, ведущее к потере сознания и последующей смерти.
• Подсчитано, что, вдыхая около 0,5 л воздуха при каждом вдохе, человек за сутки потребляет до 15-ти тыс. л. При такой огромной потребности организма, безусловно, без воздуха прожить нельзя.
• Если уровень кислорода снижается незначительно, то человеческий организм способен включить защитный механизм саморегуляции: например, делать более частые вдохи.

Недостаток кислорода не проходит для человека даром: последствия

Когда организм испытывает кислородное голодание, начинается гипоксия. Она может быть вызвана различными причинами:

1. Экзогенная, когда уровень кислорода уменьшается непосредственно в воздухе, которым дышит человек. Такое может случиться в душном помещении или, к примеру, высоко в горах.
2. Респираторная, когда нарушается движение воздуха в легких. Примером может служить пневмония, отеки в легких или бронхах, утопление или удушение.
3. Кровяная, когда нарушается свойство крови доставлять кислород для взаимодействия с гемоглобином, как в случае отравления угарным газом или анемии.
4. Циркуляторная является следствием сердечно-сосудистой недостаточности, когда затрудняется ток крови и, как следствие, насыщение органов кислородом. Такое случается при инфарктах или диабете, если поражены сосуды.
5. Тканевая, когда нарушается способность поглощать кислород тканями. Подобная ситуация может возникнуть, например, при отравлении.
6. Перегрузочная гипоксия возникает после чрезмерных физических нагрузок на тот или иной орган.
7. Смешанная, сочетающая различные варианты.

• Гипоксия может носить острый характер, развиваясь в течение нескольких часов или минут, или хронический, протекая годами или месяцами. При значительной гипоксии нарушается сознание, начинается дезориентация в пространстве, возможен отек мозга.
• Головная боль, повышенная утомляемость, сонливость – признаки незначительной гипоксии. В первом случае последствия гораздо тяжелее и наступают быстрее, во втором – организм имеет время на адаптацию. Но в конечном итоге последствия являются необратимыми в обоих случаях.

Как в воздух попадают вредные вещества?

Существует два способа загрязнения воздуха:

1. Естественный, природного происхождения. Это в первую очередь пыль, образующаяся от воздействия ветра. Чем меньше растительности на почве (например, в пустынях или степях), тем большее количество ее частичек может поднять и унести в атмосферу ветер. Еще один природный источник загрязнения воздуха — вулканы, которые, извергаясь, наполняют воздух тоннами не только пепла, но и вредных газов. Природные пожары, разрушение горных пород, соль, испаряющаяся из морей и океанов, космическая пыль, пыльца растений, выделения, которые оставляют животные или птицы – все это естественное загрязнение воздуха.
2. Антропогенный, как результат человеческой деятельности. Воздух во многом загрязняют различные виды транспорта – автомобильного, железнодорожного, авиа, судоходного. Любое средство передвижения выбрасывает в атмосферу вредные вещества. Источником загрязнения воздуха являются также металлургические предприятия, поскольку в процессе переплавки руды идет выброс в атмосферу твердых частиц, тяжелых металлов, оксидов. Человек активно использует котельные и электростанции, которые, независимо от того, являются они атомными или тепловыми, загрязняют воздух оксидами и диоксидами, твердыми частицами и т.д.

• Большой вред наносят природе и атмосферному слою мусорные свалки при переработке отходов, топливо, которое мы используем в процессе приготовления пищи. Сельскохозяйственная отрасль также выступает загрязнителем атмосферы, поскольку здесь активно используются химикаты и пестициды, которыми уничтожают сорные растения, да и от работы комплексов птицеводства и животноводства немало вредных выбросов.
• Положение усугубляется тем, что при попадании в воздух вредных веществ, образовавшихся антропогенным путем, они могут загрязнять и почву, на которую попадают вместе с атмосферными осадками.

Как охраняют воздух от загрязнения?

Чтобы защитить воздух от загрязнения, разработан комплекс защитных мероприятий, основными из которых являются следующие:

1. Технологические процессы стремятся сделать максимально экологичными. Для этого создаются замкнутые технологические циклы, разрабатываются малоотходные технологии, которые минимизируют или вовсе исключают возможность вредных выбросов. Предварительно очищая топливо, уменьшают выбросы, создаваемые тепловыми установками, стремятся по возможности использовать альтернативные источники энергии или переходят на более качественное топливо, заменяя, к примеру, уголь природным газом. Говоря о выбросах, производимых автотранспортом, следует отметить такие меры, как переход на электротранспорт, очищение выхлопных газов. Основные транспортные потоки сейчас переводятся за черту города. Кроме того, разрабатывается водородный транспорт.
2. Специальные установки очищают технологические газовые выбросы от содержащихся в них вредных для здоровья человека примесей.
3. Поскольку не всегда удается полностью очистить выбросы, их стремятся рассеивать в воздухе, для чего на предприятиях устанавливаются дымовые трубы большой высоты, превышающей 300 м.
4. В населенных пунктах устраивают санитарно-защитные зоны, которые отделяют дома от предприятий с вредным производством. Их ширина зависит от того, какую степень вредности имеет то или иное производство, и варьируется от 50 м до километра. При планировке построек архитекторы разрабатывают решения таким образом, чтобы жилые постройки были размещены вдали от источников вредных выбросов, учитывая преимущественное направление ветра в данной местности. Автодороги также планируются таким образом, чтобы они обходили населенные пункты.

Для очищения выбросов применяют сухие и мокрые пылеуловители, фильтры, электрофильтры и другие устройства.

Что нужно сделать, чтобы воздух в городе был чистым?

Каждый из нас может помочь окружающей среде. Для этого нужно придерживаться несложных правил:

1. По возможности пользоваться общественным транспортом, поскольку таким образом в воздух попадает меньше продуктов горения. Принцип простой: чем меньше автомобилей в городе, тем чище в нем воздух. Да и пробок, кстати, гораздо меньше.
2. Если все же пользоваться автомобилем необходимо, следует следить за тем, чтобы его шины всегда были хорошо накачаны. Так уменьшается расход топлива, а следовательно, в воздух попадает меньше выхлопов.
3. Чем больше в городе деревьев – тем чище в нем воздух. Поэтому каждое высаженное дерево поможет в том, чтобы дышать в населенном пункте было легче.
4. Экономия электроэнергии – это не только снижение коммунальных платежей, но и уменьшение мощности электростанций, а значит, и их вредных выбросов.
5. Это же относится и к использованию бумаги. Если писать или печатать с двух сторон листа, то вдвое уменьшается ее расход. Так экономятся лесные насаждения, используемые для производства бумаги. Да и вредных выбросов меньше.
6. Покупайте товары, упаковка которых минимальна или же сделана из материала, который пригоден к повторному использованию. Да и сами вещи, для производства которых использовались переработанные материалы, предпочтительнее: так расходуется меньше сырья.
7. Не включайте горячую воду, если есть возможность обойтись холодной – таким образом экономится топливо и снижается количество вредных веществ, выбрасываемых в атмосферу.
8. Перевозки продуктов – это использование автотранспорта, который далеко не всегда еще экологичен. Поэтому если большинство населения станет покупать продукты, произведенные на месте, то количество автопотока снизится.
9. Рисуя красками, отдайте предпочтение тем, для производства которых используется водная основа, так вы уменьшите расход нефтепродуктов.
10. Откажитесь от пакетов из полиэтилена – они разлагаются свыше 60-ти лет, все это время загрязняя окружающую среду токсичными веществами, которые содержатся в них.

11. Не включайте отопление при малейшем понижении температуры. Пока позволяет атмосфера в квартире, лучше потеплее оденьтесь или укройтесь одеялом. Это позволит уменьшить расход ценных ресурсов и вредных выбросов от их использования.
12. Замените батарейки аккумуляторами. Батарейки наносят огромный вред окружающей среде, загрязняя ее тяжелыми металлами, а при сжигании или разложении выделяют в атмосферу ядовитые вещества.

Использование воздуха человеком

• Можно привести множество примеров того, как свойства воздуха используются человеком. И самое главное – это наше дыхание, при котором мы вдыхаем содержащийся в воздухе кислород. Еще одним примером может служить то, что мы слышим именно благодаря воздуху, по которому распространяются звуковые колебания.
• Одним из свойств воздуха является его сжатие, что применяется в пневматическом оборудовании. Авиаторы летают по воздуху, используя возможность создания опоры на него. Воздушный шар или, к примеру, аэростат взлетает именно потому, что специалисты рассчитывают массу таким образом, чтобы она была меньше массы воздуха. Воздушные потоки, которые мы называем ветром, используются в работе ветряных электростанций и мельниц, способствуют передвижению под парусами, делают возможными прыжки с парашютом.
• Важная составная часть воздуха кислород необходим для того, чтобы стал возможным процесс горения. Чистым кислородом поддерживают дыхание больных людей, его же используют аквалангисты под водой. Топливо космического корабля окисляется с помощью жидкого кислорода. Еще одна составляющая воздуха – азот – используется для производства удобрений для сельского хозяйства, а жидкий азот применяют в медицине.
• Воздух может быть целебным: например, морской, который содержит йод, бром, озон, хлористый натрий, используют в лечении бронхитов и ринитов. Горный воздух более разрежен, в нем меньше кислорода, но это увеличивает резервы наших дыхательной и кровеносной систем и улучшает процессы обмена в организме.
• Низкая плотность воздуха делает его плохим проводником тепла, и это свойство люди используют в ношении теплых вещей, шуб, которые словно создают вокруг человека воздушную оболочку, которая не позволяет теплу исчезать. Легкость воздуха по сравнению с водой люди используют во время отдыха на воде, плавая на надувных матрасах, спасательных кругах или нарукавниках, или же в резиновых лодках.

Полезные статьи на сайте:

• Знаки и памятка, чтобы не было пожара для детей
• Загадки по Окружающему миру для детей
• Продолжительность жизни разных животных
• «Жизнь города и села»
• Проект «Моя семья»

Видео: Стоит ли мечтать о чистом воздухе?