Udara yang kita hirup mengandung. Apa itu udara: sejarah alam bagi orang dewasa. Efek menguntungkan dari ion udara negatif

Kita semua tahu betul bahwa tidak ada seorang pun di muka bumi ini yang bisa hidup tanpa udara. Makhluk hidup. Udara sangat penting bagi kita semua. Setiap orang, mulai dari anak-anak hingga orang dewasa, mengetahui bahwa mustahil untuk bertahan hidup tanpa udara, namun tidak semua orang mengetahui apa itu udara dan apa saja kandungannya. Jadi, udara merupakan campuran gas-gas yang tidak dapat dilihat atau disentuh, namun kita semua tahu betul bahwa ia ada di sekitar kita, meskipun secara praktis kita tidak menyadarinya. Untuk melakukan penelitian berbagai alam, termasuk, dimungkinkan di laboratorium kami.

Kita hanya bisa merasakan udara ketika kita merasakannya angin kencang atau kita berada di dekat kipas angin. Udara terdiri dari apa?Terdiri dari nitrogen dan oksigen, dan hanya sebagian kecil dari argon, air, hidrogen dan karbon dioksida. Jika kita perhatikan komposisi udara dalam persentase, maka nitrogen 78,08 persen, oksigen 20,94%, argon 0,93 persen, karbon dioksida 0,04 persen, neon 1,82*10-3 persen, helium 4,6*10-4 persen, metana 1,7*10- 4 persen, kripton 1,14*10-4 persen, hidrogen 5*10-5 persen, xenon 8.7*10-6 persen, dinitrogen oksida 5*10-5 persen.

Kandungan oksigen di udara sangat tinggi karena oksigen diperlukan untuk kehidupan. tubuh manusia. Oksigen, yang diamati di udara selama bernafas, memasuki sel-sel tubuh manusia dan berpartisipasi dalam proses oksidasi, sebagai akibatnya energi yang diperlukan untuk kehidupan dilepaskan. Selain itu, oksigen, yang ada di udara, diperlukan untuk pembakaran bahan bakar, yang menghasilkan panas, serta saat menerima energi mekanik pada mesin pembakaran dalam.

Gas inert juga diekstraksi dari udara selama pencairan. Berapa jumlah oksigen di udara, jika dilihat dalam persentase, maka oksigen dan nitrogen di udara adalah 98 persen. Mengetahui jawaban atas pertanyaan ini, muncul pertanyaan lain, apa zat berbentuk gas masih merupakan bagian dari udara.

Maka, pada tahun 1754, seorang ilmuwan bernama Joseph Black menegaskan bahwa udara terdiri dari campuran gas, dan bukan zat homogen seperti yang diperkirakan sebelumnya. Komposisi udara di bumi antara lain metana, argon, karbon dioksida, helium, kripton, hidrogen, neon, dan xenon. Perlu dicatat bahwa persentase udara mungkin sedikit berbeda tergantung di mana orang tinggal.

Sayangnya, di kota-kota besar proporsi karbon dioksida sebagai persentase akan lebih tinggi dibandingkan, misalnya, di desa atau hutan. Timbul pertanyaan berapa persentase oksigen yang ada di udara di pegunungan. Jawabannya sederhana, oksigen jauh lebih berat daripada nitrogen, sehingga kandungan oksigen di udara di pegunungan akan jauh lebih sedikit, hal ini karena kepadatan oksigen menurun seiring dengan ketinggian.

Tingkat oksigen di udara

Jadi, mengenai perbandingan oksigen di udara, ada standar tertentu, misalnya untuk wilayah kerja. Agar seseorang bisa bekerja penuh, kadar oksigen di udara berkisar antara 19 hingga 23 persen. Saat mengoperasikan peralatan di perusahaan, perlu untuk memastikan kekencangan perangkat, serta berbagai mesin. Jika pada saat pengujian udara di ruangan tempat orang bekerja, kadar oksigennya di bawah 19 persen, maka sangat penting untuk meninggalkan ruangan dan menyalakan ventilasi darurat. Anda dapat mengontrol kadar oksigen di udara di tempat kerja dengan mengundang laboratorium dan penelitian EcoTestExpress.

Sekarang mari kita definisikan apa itu oksigen

Ada oksigen unsur kimia Dalam tabel periodik unsur Mendeleev, oksigen tidak berbau, tidak berasa, dan tidak berwarna. Oksigen di udara sangat diperlukan untuk pernafasan manusia, juga untuk pembakaran, karena bukan rahasia lagi jika tidak ada udara maka tidak ada bahan yang akan terbakar. Oksigen mengandung campuran tiga nuklida stabil, nomor massanya adalah 16, 17 dan 18.

Jadi, oksigen adalah unsur paling melimpah di bumi sejauh ini persentase kemudian persentase oksigen terbesar terdapat pada silikat, yaitu sekitar 47,4 persen massa padat kerak bumi. Juga di bidang maritim dan perairan segar Seluruh bumi mengandung oksigen dalam jumlah yang sangat besar yaitu 88,8 persen, sedangkan jumlah oksigen di udara hanya 20,95 persen. Perlu juga dicatat bahwa oksigen merupakan bagian dari lebih dari 1.500 senyawa di kerak bumi.

Sedangkan untuk produksi oksigen diperoleh dengan memisahkan udara pada suhu rendah. Prosesnya terjadi seperti ini: pertama, udara dikompresi menggunakan kompresor, ketika dikompresi, udara mulai memanas. Udara terkompresi biarkan dingin sampai suhu kamar, dan setelah pendinginan mereka memastikan ekspansi bebasnya.

Ketika pemuaian terjadi, suhu gas mulai turun tajam, setelah udara mendingin, suhunya bisa beberapa puluh derajat di bawah suhu kamar, udara tersebut kembali dikompresi dan panas yang dilepaskan dihilangkan. Setelah beberapa tahap kompresi dan pendinginan udara, sejumlah prosedur lain dilakukan, sehingga oksigen murni dipisahkan tanpa kotoran.

Dan di sini muncul pertanyaan lain: mana yang lebih berat: oksigen atau karbon dioksida. Jawabannya tentu saja karbon dioksida lebih berat daripada oksigen. Massa jenis karbon dioksida adalah 1,97 kg/m3, tetapi massa jenis oksigen adalah 1,43 kg/m3. Adapun karbondioksida ternyata memegang salah satu peranan utama dalam kehidupan seluruh kehidupan di bumi, dan juga berdampak pada siklus karbon di alam. Karbon dioksida telah terbukti terlibat dalam pengaturan pernapasan dan sirkulasi darah.

Pesan konsultasi gratis dengan ahli ekologi

Apa itu karbon dioksida?

Sekarang mari kita definisikan lebih detail apa itu karbon dioksida, dan juga tentukan komposisi karbon dioksida. Jadi, karbon dioksida dengan kata lain adalah karbon dioksida, yaitu gas tidak berwarna dengan bau dan rasa sedikit asam. Sedangkan untuk udara, konsentrasi karbon dioksida di dalamnya sebesar 0,038 persen. Properti fisik karbon dioksida adalah bahwa hal itu tidak ada di dalamnya keadaan cair dalam kondisi normal tekanan atmosfir, tetapi berpindah langsung dari wujud padat ke wujud gas.

Karbon dioksida dalam bentuk padat disebut juga es kering. Saat ini, karbon dioksida adalah salah satu partisipannya pemanasan global. Karbon dioksida dihasilkan dengan membakar berbagai zat. Perlu dicatat kapan produksi industri karbon dioksida dipompa ke dalam silinder. Karbon dioksida yang dipompa ke dalam silinder digunakan sebagai alat pemadam kebakaran, juga dalam produksi air berkarbonasi, dan juga digunakan dalam senjata pneumatik. Dan juga di Industri makanan sebagai pengawet.

Komposisi udara yang dihirup dan dihembuskan

Sekarang mari kita lihat komposisi udara yang dihirup dan dihembuskan. Pertama, mari kita definisikan apa itu pernapasan. Respirasi adalah proses yang kompleks dan berkelanjutan dimana komposisi gas dalam darah terus diperbarui. Komposisi udara yang dihirup adalah 20,94 persen oksigen, 0,03 persen karbon dioksida, dan 79,03 persen nitrogen. Namun komposisi udara yang dihembuskan hanya 16,3 persen oksigen, karbon dioksida sebanyak 4 persen, dan nitrogen 79,7 persen.

Anda dapat melihat bahwa udara yang dihirup berbeda dari udara yang dihembuskan dalam hal kandungan oksigen, serta jumlah karbon dioksida. Ini adalah zat yang membentuk udara yang kita hirup dan hembuskan. Dengan demikian, tubuh kita jenuh dengan oksigen dan melepaskan semua karbon dioksida yang tidak perlu ke luar.

Oksigen kering juga meningkatkan kelistrikan sifat pelindung film karena tidak adanya air, serta pemadatannya dan pengurangan muatan volumetrik. Selain itu, oksigen kering dalam kondisi normal tidak dapat bereaksi dengan emas, tembaga, atau perak. Menghabiskan analisis kimia udara atau lainnya tes laboratorium, termasuk, dapat dilakukan di laboratorium EcoTestExpress kami.

Udara adalah atmosfer planet tempat kita tinggal. Dan kita selalu bertanya-tanya apa saja yang termasuk dalam udara, jawabannya hanyalah sekumpulan gas, seperti telah dijelaskan di atas gas apa saja yang ada di udara dan berapa proporsinya. Mengenai kandungan gas di udara, semuanya mudah dan sederhana, persentasenya hampir sama di seluruh wilayah planet kita.

Komposisi dan sifat udara

Udara tidak hanya terdiri dari campuran gas, tetapi juga berbagai aerosol dan uap. Persentase komposisi udara adalah perbandingan nitrogen, oksigen dan gas-gas lain di udara. Jadi berapa banyak oksigen di udara, jawaban sederhananya hanya 20 persen. Komposisi komponen gas, sedangkan nitrogen, mengandung bagian terbesar dari seluruh udara, dan perlu dicatat bahwa pada tekanan tinggi nitrogen mulai memiliki sifat narkotika.

Hal ini tidak kalah pentingnya, karena ketika penyelam bekerja, mereka sering kali harus bekerja di kedalaman dengan tekanan yang sangat besar. Banyak yang telah dibicarakan tentang oksigen karena oksigen sangat penting bagi kehidupan manusia di planet kita. Perlu dicatat bahwa menghirup udara dengan peningkatan oksigen oleh seseorang dalam waktu singkat tidak berdampak buruk pada orang itu sendiri.

Tetapi jika seseorang menghirup udara darinya peningkatan tingkat oksigen untuk waktu yang lama, hal ini akan menyebabkan perubahan patologis pada tubuh. Komponen utama lain dari udara yang telah banyak dibicarakan adalah karbon dioksida, karena ternyata seseorang tidak dapat hidup tanpanya, begitu pula tanpa oksigen.

Jika tidak ada udara di bumi, maka tidak ada satu pun organisme hidup yang dapat hidup di planet kita, apalagi fungsinya. Sayangnya, di dunia modern sejumlah besar fasilitas industri yang mencemari udara kita, di Akhir-akhir ini mereka semakin menyerukan apa yang perlu dilindungi lingkungan dan juga memantau kebersihan udara. Oleh karena itu, Anda harus sering melakukan pengukuran udara untuk mengetahui seberapa bersihnya. Jika menurut Anda udara di kamar Anda kurang bersih dan inilah penyebabnya faktor eksternal Anda selalu dapat menghubungi laboratorium EcoTestExpress, yang akan melakukan semua tes (penelitian) yang diperlukan dan memberikan kesimpulan tentang kemurnian udara yang Anda hirup.

Tatyana Ghazaryan

Percakapan« Kami membutuhkan udara» .

tugas program:

Memperkuat gagasan tentang udara dan sifat-sifatnya.

Membentuk gagasan tentang makna udara untuk tujuan praktis manusia.

Untuk mengembangkan keterampilan kerjasama anak-anak dan kemampuan untuk mendengarkan satu sama lain.

Memperkaya kosakata saham: fasilitas transparan, tak kasat mata, jet, pemurnian.

Saya tunjukkan kepada anak-anak balon dan bertanya: “Apa yang ada di dalam bola itu?” (Anda tidak dapat melihat apa pun di sana, itu kosong).

Mari kita periksa: Saya akan melepaskan ikatan bolanya, dan Anda akan mengangkat telapak tangan dan mengatakan apakah Anda merasakan sesuatu atau tidak.

Anak-anak meletakkan telapak tangan mereka di bawah aliran sungai udara.

Jadi apakah ada sesuatu di dalam bola atau tidak? (YA). Bagaimanapun, kita tidak melihat apa pun, tetapi kita merasakan sesuatu. Apa ini? Tebakan teka-teki:

Kami membutuhkannya untuk bernapas

Untuk mengembang balon.

Bersama kami setiap jam,

Tapi dia tidak terlihat oleh kita!

Itu benar udara.

Tolong beri tahu saya apa itu udara? (Udara, inilah yang kita hirup.).

Mari kita gambarkan dia, seperti apa dia? ( Udaranya transparan, yang berarti segala sesuatu terlihat melaluinya. Ia juga tidak terlihat, tidak berbau dan tidak berasa dan sangat ringan).

Dan dimana itu udara? (Di mana pun).

Dan siapa yang bernapas? udara? (Manusia, burung, hewan, serangga, tumbuhan, ikan, pohon).

Udara selalu ada di sekitar kita, kita bernapas udara, dan tidak hanya, tetapi semua makhluk hidup – semua orang membutuhkannya udara bernapas. Tarik napas dalam-dalam semuanya. Satu dua tiga! Panggil lebih banyak udara dan tahan, dan saya akan menghitung sampai lima. Pada hitungan ke lima kamu lepaskan udara.

Sulit bagimu tanpanya udara? (Tentu saja ya, saya langsung ingin menarik napas udara. !

Apakah mungkin untuk hidup tanpanya udara? (TIDAK).

Seorang pria tidak bisa hidup tanpanya udara, jika tidak udara, dia mungkin mati lemas. Jika seseorang tidak tahu cara berenang dan menemukan dirinya di bawah air, maka dia mungkin tenggelam - lagipula, tidak ada udara.

Udara ada di sekitar kita, kita tidak melihatnya, tapi bisa saja terjadi merasa: Tiup ke telapak tangan Anda. Anak-anak, apakah kamu merasakannya? udara? (Ya).

Jika Anda melambaikan telapak tangan, Anda bisa merasakannya udara. Lambaikan telapak tangan Anda seperti ini. (Anak-anak melambai). Apakah Anda merasakan sesuatu yang begitu ringan? Begitulah adanya udara. Di musim panas, saat cuaca hangat, tidak ada udara yang terlihat, tetapi di musim dingin Anda dapat melihat cara kita bernapas - uap keluar dari mulut kita.

Tebak teka-tekinya: Dia bersama kita setiap jam, tapi apakah dia tidak terlihat oleh kita?

Anak-anak: Ini udara.

Benar sekali, teman-teman! Udara ada dimana-mana di sekitar kita, dan dia bisa membantu orang. Misalnya: udara mengembang layar, karena angin udara, dan perahu itu bergerak. Angin terus bertiup kincir angin, dan kincir berputar, membantu orang menggiling tepung. Dengan menggunakan mengangkut benih melalui udara.

Guys, menurut kalian kenapa burung bisa terbang dan tidak jatuh? (Mereka punya sayap).

Benar! Sayap burung itu bertumpu udara dan terbang. Sama halnya dengan pesawat terbang - mereka mempunyai sayap, dan mereka bertumpu pada sayap tersebut. udara dan terbang. Jika bukan karena udara, maka burung dan pesawat tidak akan bisa terbang.

Anak-anak, di mana lagi di sana udara?

Udara ditemukan pada ban mobil, ban sepeda, dan bola karet udara, hanya dikompresi.

Kami akan mengingatnya udara sangat diperlukan bagi kehidupan di bumi. DAN kamu perlu menjaganya, jangan mencemari berbagai tanaman dan pabrik. Dan membuat fasilitas perawatan untuk pembersihan udara. Dan, tentu saja, menanami ruang hijau.

Oksigen sangat penting bagi kita untuk hidup. Tanpanya, seseorang tidak dapat bertahan bahkan lima menit pun. Kita begitu terbiasa dengan pernapasan kita sehingga kita bahkan tidak menyadari bagaimana hal itu terjadi. Tapi kenyataannya memang begitu proses yang sulit, bekerja dengan sempurna. Jadi apa pentingnya udara ketika masuk ke dalam tubuh kita?

Setiap sel dalam tubuh manusia memerlukan pasokan energi yang konstan untuk tetap hidup dan menjalankan fungsinya. Sel menerima sebagian besar energinya melalui pemrosesan zat yang melibatkan oksigen. Proses ini disebut respirasi seluler. Akibatnya, banyak energi dilepaskan dan karbon dioksida terbentuk - produk berbahaya dari proses metabolisme yang harus dikeluarkan dari tubuh.

Melalui hidung, udara memasuki nasofaring, tempat jalur makanan dan udara bertepatan. Makanan harus masuk ke kerongkongan dan udara ke laring. Sentuh leher Anda dengan tangan Anda, Anda akan merasakan tabung laring. Di dalamnya ada epiglotis - hasil lembut khusus. Ia bekerja sebagai pengatur - menutup pintu masuk ke laring saat menelan. Jika Anda berbicara dan makan pada saat yang sama, epiglotis mungkin tidak dapat menjalankan tugasnya. Jadi kamu bisa tersedak!

Udara kemudian bergerak melalui trakea, sebuah tabung yang diperkuat. Lendir di trakea memerangkap debu dan partikel lain yang dapat merusak paru-paru kita. Dan silia yang menutupi dinding trakea mendorong kotoran ini naik ke tenggorokan. Inilah sebabnya ketika kita menghirup udara berdebu, kita merasa ingin batuk. Di bagian bawah, trakea terbagi menjadi dua cabang - bronkus, yang masing-masing memasuki bagian kanan dan kiri paru-paru. Di sana bronkus bercabang menjadi tabung-tabung yang lebih sempit, yang terkecil berakhir dalam jutaan gelembung udara. Karena cangkangnya yang sangat tipis, gas dapat melewatinya dengan mudah. Paru-paru terdiri dari gelembung-gelembung seperti itu, menyerupai spons berpori.

Paru-paru terletak di rongga dada di kedua sisi jantung. Mereka dilindungi oleh dada yang dapat digerakkan yang dibentuk oleh tulang rusuk, tulang dada, dan tulang belakang. Paru-paru tertutup di bagian atas film pendek. Ada cairan di bawahnya yang mengurangi gesekan. Oleh karena itu, saat menarik dan membuang napas, paru-paru bergerak, namun tidak mengeluarkan suara. Mengi terjadi pada mereka hanya karena penyakit.

Paru-paru bertindak sebagai titik pertukaran udara segar, yang kita hirup, menjadi limbah karbon dioksida untuk dihembuskan. Dan pembawa udara adalah darah. Dengan menangkap oksigen dari paru-paru, ia bergegas mengirimkannya ke setiap sel tubuh kita. Dan itu juga mengembalikan akumulasi karbon dioksida yang tidak diperlukan ke paru-paru.

Saat kita menarik napas, tulang rusuk kita terangkat dan mengembang. Otot di bawah paru-paru, yang disebut diafragma, menjadi lurus. Udara memenuhi paru-paru. Saat Anda mengeluarkan napas, tulang rusuk menyempit. Diafragma naik dan gas buang didorong keluar.

Meskipun volume total paru-paru adalah 5 liter, namun pernapasan hanya memerlukan setengah liter udara. Sisanya dibagikan sebagai berikut: 1,5 liter adalah volume sisa udara agar paru-paru tidak pernah kosong, dan 3 liter adalah cadangan untuk inhalasi dan ekshalasi maksimal.

Kita mengambil 1000 napas per jam, 26.000 per hari, 9 juta per tahun. Kesejahteraan, kesehatan dan harapan hidup seseorang bergantung pada pernapasan yang benar. Penting untuk belajar bernapas secara merata dan dalam. Bagaimanapun, paru-paru adalah organ yang, seperti otot, harus terus dilatih!

Seperti yang Anda ketahui, seseorang perlu bernafas. Dan kesulitan bernapas apa pun dapat menyebabkan konsekuensi kesehatan yang sangat merugikan...

Mengapa kita bernapas

Bernafas adalah satu-satunya cara untuk mendapatkan oksigen yang diperlukan tubuh, yang tanpanya kita tidak dapat hidup tanpanya. Lagi pula, jika Anda mencoba menahan napas, Anda tidak akan bisa menahan napas dalam waktu lama. Dan semua itu karena tubuh akan terus-menerus “menuntut” porsi oksigen lagi.

Mengapa kita membutuhkan oksigen? Semuanya sederhana dan kompleks pada saat bersamaan. Tanpa oksigen, metabolisme tidak mungkin terjadi. Otak kita tidak akan dapat bekerja tanpa pasokan oksigen yang konstan, sama seperti organ dalam lainnya.

Oksigenlah yang terlibat dalam pemecahannya nutrisi, mendorong pelepasan energi dan pasokan ke setiap sel tubuh. Pernapasan juga disebut pertukaran gas, karena udara masuk ke dalam tubuh, dari mana oksigen diambil, setelah itu karbon dioksida tetap ada, yang harus dikeluarkan dari tubuh.

Bagaimana kita bernapas

Jika Anda memikirkan cara kita bernapas, Anda akan menemukan paradoks yang agak aneh: bernapas adalah satu-satunya fungsi tubuh kita yang tidak hanya dikendalikan secara tidak sadar, tetapi juga dapat dikendalikan oleh kita secara sadar. Contoh pengendalian pernapasan secara sadar adalah berbagai teknik pernapasan yang dipraktikkan dalam yoga, misalnya. Untuk memahami organ mana yang terlibat dalam pernapasan, pertimbangkan perangkatnya sistem pernapasan.

Melalui lubang hidung, udara masuk ke rongga hidung, tempat ia dipanaskan dan dibersihkan dari debu dan partikel kecil yang tersuspensi di udara. Udara yang dimurnikan dan dipanaskan di rongga hidung memasuki laring. Ini adalah rongga dengan pita suara di kedua sisinya. Trakea berasal dari bagian bawah rongga laring dan merupakan tabung yang terdiri dari tulang rawan dan kain lembut. Di bagian bawah, trakea terbagi menjadi dua saluran - bronkus.

Berikutnya adalah paru-paru. Mereka terletak di rongga dada di kedua sisi jantung. Paru-paru dan jantung dilindungi oleh tulang rusuk (tulang rusuk dan tulang dada). Di bawah paru-paru terdapat diafragma, sekat otot berbentuk kubah yang memisahkan rongga dada dari rongga perut. Agar kita dapat menarik napas, kita perlu menambah volumenya dada, untuk ini ada yang disebut otot pernapasan yang terletak di antara tulang rusuk.

Diafragma bergerak ke bawah, otot-otot interkostal mendorong tulang rusuk dan udara mulai masuk ke sistem pernapasan. Saat Anda mengeluarkan napas, diafragma naik, tulang rusuk kembali ke atas posisi awal dan menekan paru-paru, sehingga udara terdorong keluar.

Bentuk paru-paru menyerupai kerucut, yang pangkalnya mengarah ke bawah. Setiap paru-paru ditutupi dengan “kantung” khusus - pleura. Ini terdiri dari dua lapisan, di antaranya ada sedikit cairan. Lapisan luar pleura berbatasan dengan permukaan dada dan diafragma, dan lapisan dalam berbatasan langsung dengan paru-paru. Pleura melindungi paru-paru dan membantu pernapasan.

Cara kerja paru-paru

Bronkus adalah dasar dari paru-paru. Mereka bercabang seperti pohon dan membentuk semacam “kerangka” untuk jaringan lunak paru-paru. Karena bentuknya dan penampilan Cabang-cabang bronkus disebut juga “pohon bronkial”.

Paru-paru kanan dan kiri memiliki struktur yang sedikit berbeda. Merupakan kebiasaan untuk membagi setiap paru menjadi lobus. Yang kanan terdiri dari tiga lobus, dan yang kiri terdiri dari dua. Lobus, pada gilirannya, dibagi menjadi segmen-segmen yang lebih kecil. Masing-masing panjangnya tidak lebih dari 25 milimeter dan lebarnya 15 milimeter, serta bentuknya menyerupai limas. Bronkus memasuki bagian atas piramida, dan di dalamnya terbagi menjadi 18-20 bronkiolus.

Dinding bronkiolus terdiri dari kantung kecil yang disebut alveoli. Mereka terdiri dari jaringan ikat dan serat yang dapat meregang dan menyusut. Ada hingga 400 juta alveoli di setiap paru-paru orang dewasa. Udara yang dihirup, melewati saluran pernafasan, bronkus dan bronkiolus, masuk ke alveolus. Di sana, oksigen memasuki kapiler darah melalui dinding alveoli. Dengan cara yang sama, karbon dioksida kembali ke paru-paru dan dikeluarkan dari paru-paru saat Anda mengeluarkan napas.

Jika Anda “menggelar” paru-paru yang hanya seukuran telapak tangan manusia, maka paru-paru tersebut akan menempati luas matras judo - kurang lebih 200 meter persegi, dan volume paru-paru - 5 liter. Tapi itu masih jauh dari digunakan sepenuhnya. Untuk bernafas kita cukup 0,5 liter, 1,5 liter adalah volume sisa udara, dan 3 liter merupakan volume cadangan udara.

DI DALAM usia yang berbeda Cara kita bernapas berbeda: semakin tua usia kita, semakin jarang kita bernapas. Diperkirakan bayi baru lahir menarik dan membuang napas sebanyak 35 kali per menit, anak - 25 kali, remaja - 20 kali, dan orang dewasa hanya perlu menarik dan membuang napas sebanyak 15 kali per menit. Dengan perhitungan aritmatika sederhana kita mendapatkan rata-ratanya siklus pernapasan sepanjang hidup kita - 18 kali per menit.

Kita mengambil 1000 napas per jam, 26.000 dalam sehari, 9 juta dalam satu tahun. Laki-laki dan perempuan melakukan inhalasi dan pernafasan dalam jumlah yang tidak sama: laki-laki 670 juta dan perempuan 746 juta. Volume udara yang sangat dibutuhkan dalam satu menit adalah 8,5 liter, 500 liter per jam, 12.000 liter per hari, 4 juta liter per tahun. Seumur hidup, pria menghirup 317 juta liter udara, dan wanita 352 juta liter.

Anda perlu merawat paru-paru Anda, serta seluruh tubuh Anda. Jadi, bahkan batuk “ringan” pun tidak boleh dibiarkan begitu saja: konsekuensinya tidak dapat diprediksi. Jika Anda ragu dengan kesehatan sistem pernapasan, temui dokter dan lakukan fluorografi secara rutin, ini akan membantu mencegah beberapa penyakit.

Pernyataan bahwa kita bernapas tanpa berpikir tidak sepenuhnya benar. Pernahkah Anda memperhatikan bagaimana di luar kota Anda ingin menarik napas dalam-dalam dan tubuh Anda terasa ringan? Setelah meninggalkan gerbong kereta pulang, tanpa sadar kami menahan napas - tubuh menolak menghirup kabut asap kota. Tumbuhan juga “tidak acuh” terhadap komposisi atmosfer sekitarnya, dan modus udara mengacu pada faktor lingkungan langsung.

Gas dasar

Di atmosfer, persentase gas utama seperti nitrogen (N 2 - 78,1%), oksigen (O 2 - 21%), karbon dioksida (CO 2 - 0,03%), argon (Ag 2 - 0,9% ), relatif konstan, dan kepentingannya bagi kehidupan tanaman tidak seimbang. Gas nitrogen bersifat inert dan dalam bentuk ini tidak penting bagi hewan atau tumbuhan.

Oksigen yang diperlukan

Di atmosfer bumi, oksigen berasal dari biogenik dan terbentuk karena aktivitas organisme autotrofik purba. Seperti kita, tumbuhan membutuhkannya untuk respirasi, namun tidak ada kekurangannya di atmosfer, namun kekurangannya di dalam tanah dapat menjadi faktor pembatas penyebaran flora. Pertukaran udara antara atmosfer dan tanah terjadi melalui pori-pori yang dibentuk oleh organisme tanah, serta akar pohon dan semak belukar.

Di tanah yang tergenang air, oksigen selalu lebih sedikit daripada yang dibutuhkan tanaman. Aerasi yang buruk pada lapisan tanah bagian atas mungkin disebabkan oleh curah hujan yang berlebihan ditambah dengan penguapan yang buruk, level tinggi tanah dan air tanah. Kompleks kondisi yang tercantum adalah tipikal tundra, rawa, dan hutan jenis konifera boreal. Komunitas ini dihuni oleh psikrofit, oksilofita, dan higrofit, beradaptasi dengan kekurangan O 2, yang diamati dalam kondisi tidak berstruktur. tanah liat, lantai hutan dan gambut yang jenuh air.

Aerasi yang buruk diamati di penutup rumput dengan rumput lebat atau dengan lapisan lumut hijau, itulah sebabnya dalam berkebun biasanya halaman rumput dibuat skarifikasi secara berkala, menciptakan saluran udara di rumput. Kerak es di musim dingin juga mendukung kondisi aerobik, namun tanaman dapat mentoleransinya dengan lebih baik saat tidak aktif.

Akar adalah yang pertama menderita kekurangan oksigen di dalam tanah, dan semakin tinggi suhu lingkungan, semakin besar kebutuhan oksigen. Jadi tanaman hutan tropis lebih sering menghadapi masalah aerasi tanah yang buruk, solusinya dapat dipertimbangkan dengan mengubah morfologi akar: pertumbuhan berbentuk papan di bagian atasnya, akar kaku dan akar bantu udara. Akar pernafasan (pneumatophores) pada pohon cemara rawa ( Taksodium khusus) adalah contoh klasik adaptasi terhadap habitat rawa. Proses perkecambahan benih juga bergantung pada oksigen; karena kekurangan oksigen, perkecambahan terkadang tertunda selama beberapa dekade, dan kemudian terjadi dalam kombinasi keadaan yang menguntungkan.

Lingkungan perairan dapat mengalami kekurangan dan kelebihan oksigen. Pada saat ini Air jernih tanaman air Mereka merasa sangat nyaman dan, sebagai hasil fotosintesis, memperkaya air dengan oksigen sedemikian rupa sehingga bahkan dilepaskan ke udara. Itu sebabnya kami merasa sangat nyaman di hari yang cerah di tepi sungai. Air yang tergenang tidak mempunyai cukup oksigen, sehingga hidrofit mempunyai adaptasi morfologi berupa rongga udara pada batang, daun dan akar (cattail, alang-alang, alang-alang), serta pucuk bercabang dan berdinding tipis (elodea, poolweed), mengingatkan. dari alga thalli.

Peningkatan kandungan metana di atmosfer sebanyak tiga kali lipat dikaitkan dengan pemanasan iklim di masa depan dan dianggap sebagai salah satu alasannya.

Bahkan banjir sementara pun dapat menyebabkan kerusakan
Pnematofor cemara rawa
Udara yang jenuh dengan pori-pori air merangsang pertumbuhan lumut epiphthous

Karbon dioksida untuk fotosintesis

Proses terpenting dalam kehidupan tumbuhan, fotosintesis, secara langsung bergantung pada kandungan karbon dioksida di udara sekitar tumbuhan, yang dilepaskan selama respirasi organisme tanah. Letusan gunung berapi dan penguraian batuan karbonat berkontribusi terhadap pengisian kembali atmosfer dengan gas ini. Tumbuhan juga melepaskan karbon dioksida ketika mereka bernafas.

Siklus karbon dioksida di atmosfer komunitas alami dimulai dengan fotosintesis, di mana CO2 terikat untuk membentuk karbohidrat dan O2 dilepaskan. Sebagian karbohidrat (hingga 30%) dikonsumsi oleh tanaman itu sendiri untuk respirasi, sisanya digunakan untuk memberi makan organisme heterotrofik, yang juga bernafas, dan setelah akhir hidupnya terurai dengan pelepasan CO 2. Cuek komunitas tumbuhan Dinamika konsentrasi karbon dioksida berbeda. Sebagian besar terakumulasi di tingkat hutan yang lebih rendah, yang sampai batas tertentu memberikan kompensasi tanaman hijau kurangnya cahaya di sana. Kandungan karbon dioksida meningkat dalam gelap, ketika fotosintesis tidak terjadi dan respirasi organisme terus berlanjut. Di hutan lebat, perbedaan kandungan CO 2 di pangkal batang dan di dalam tajuk pada malam hari bisa mencapai 25%, namun karena konveksi udara di dalam tegakan pohon, gradiennya berangsur-angsur menjadi datar. Ritme musiman perkembangan masyarakat juga mempengaruhi kandungan CO2, dan hal ini berhubungan langsung dengan frekuensi dan intensitas fotosintesis. Khususnya di musim semi garis lintang utara Konsumsi karbon dioksida oleh tumbuh-tumbuhan melebihi pelepasannya oleh tanah.

Proses anaerobik terjadi tanpa oksigen, dan dalam proses aerobik oksigen berperan sebagai zat pengoksidasi..

Habitat khas Lysichiton americana yang higrofit
Tumbuhan di dataran tinggi menggunakan karbon dioksida tingkat tinggi
fotosintesis intensif
Tanah yang tergenang air di dekat sumber air panas memiliki kandungan oksigen yang rendah

Dan sisanya…

Selain gas-gas di atas, udara mungkin mengandung sulfur dioksida (SO 2), karbon monoksida (CO), metana (NH 3), nitrogen oksida (NO 2), serta partikel debu dan jelaga, uap air dan bahkan partikel aromatik. dan sekresi tanaman yang bersifat fittoncidal. Kandungannya sangat beragam dan bervariasi, bergantung pada iklim, karakteristik habitat, musim dan waktu.

Uap air penting untuk transpirasi dan respirasi tanaman; kurangnya kelembaban di udara sekitar dapat menyebabkan stomata menutup dan menghambat penyerapan oksigen dan karbon dioksida, sehingga menghambat proses fotosintesis. Higrofit, yang sangat sensitif terhadap faktor ini, layu ketika udara agak kering, seperti halnya tanaman alpine dan tundra, yang sulit ditanam di dataran yang tertiup angin kering.

Udara lembab menghamburkan cahaya lebih kuat, yang juga menyebabkan penyesuaian pada proses fotosintesis, terutama pada komunitas hutan bertingkat. Sebaliknya, aerasi yang berlebihan menyebabkan pengeringan berlebihan pada lapisan atas tanah, yang sering terjadi pada tanah berlumpur yang tidak berstruktur.

Uap sulfur dioksida dan hidrogen sulfida (H 2 S) terdapat di dekat sumber alami dan di area aktivitas seismik di Bumi. Di habitat rawa, selama penguraian residu organik secara anaerobik oleh bakteri, metana, yang merupakan gas rumah kaca, dilepaskan. Minat terhadapnya baru-baru ini mengalami booming yang nyata. Peningkatan kandungan karbon dioksida di atmosfer sebanyak tiga kali lipat dikaitkan dengan pemanasan iklim di masa depan dan dianggap sebagai salah satu alasannya.

Pengaruh sekresi halus dari tumbuhan merupakan topik yang sedikit dipelajari, meskipun pengaruhnya terhadap mikroorganisme, serangga, jamur patogen, dan pengaruhnya terhadap keadaan psiko-emosional manusia dan hewan. Phytoncides membunuh patogen dan memiliki efek menguntungkan bagi kesehatan manusia. Ada pendapat tentang pengaruh timbal balik tanaman melalui senyawa yang mudah menguap, dan pola yang diamati digunakan, khususnya, dalam berkebun organik dan berkebun sayur.

Karena polusi udara merupakan faktor lingkungan yang relatif baru, tumbuhan tidak memiliki adaptasi khusus terhadapnya.

Kerusakan daun maple abu
Tanaman herba bereaksi lebih sedikit terhadap polusi
Lumut merupakan indikator udara bersih

Gas dan asap industri

Seiring dengan mekanisme alami penyerapan dan ekskresi secara biologis zat-zat yang diperlukan Di era industrialisasi, tumbuhan bereaksi terhadap peningkatan konsentrasi gas industri di udara: sulfur dioksida (SO 2), nitrogen oksida (NO 2), fluor dan hidrogen fluorida (F, HF), klorida. Di daerah yang menghasilkan emisi industri, kondisi iklim dan cuaca berubah, tingkat pencahayaan dan kelembaban udara menurun. Tanaman mengalami luka bakar daun dan proses fisiologis dan biokimia terganggu. Akibatnya mereka menjadi stunting, terjadi gangguan perkembangan individu (deformitas), dan produktivitas masyarakat menurun. Secara eksternal, hal ini terlihat dari penurunan ukuran tanaman dan organ masing-masing, munculnya klorosis dan bintik nekrotik pada daun, dan mengeringnya pucuk tajuk.

Musim panas lalu tidak membuat siapa pun acuh tak acuh dan memicu minat terhadap dampak kebakaran terhadap kesehatan dan kondisi alam. Selama kebakaran besar, kandungan karbon dioksida dan karbon monoksida, nitrogen oksida, metana, uap air, ozon. Selama proses pengasapan, fenol, partikel padat jelaga dan pembakaran muncul.

Karena faktor pencemaran udara masih cukup muda dibandingkan dengan faktor lingkungan lainnya, tumbuhan tidak memiliki adaptasi khusus terhadapnya. Mereka mengembangkan ketahanan terhadap polusi udara berdasarkan jangka panjang perangkat yang ada ke nilai ekstrim dari faktor lain. Khususnya, ketahanan terbesar di kota dan sekitarnya perusahaan industri spesies xeromorfik tahan kekeringan dan panas.

Karena polusi lingkungan udara Di kota-kota dan kawasan industri, ada dua sifat tumbuhan yang diperhatikan: sensitivitas terhadap gas dan ketahanan terhadap gas, yang mungkin sama atau berbeda untuk spesies biologis tertentu. Yang pertama mencirikan kecepatan dan tingkat manifestasi reaksi patologis, dan yang kedua mencirikan kemampuan untuk mempertahankan kelangsungan hidup tanpa mengurangi pertumbuhan dan reproduksi. Contoh klasik Pada saat yang sama, spesies yang sensitif dan tahan adalah larch, yang memiliki jarum halus, tidak terlindungi dengan baik oleh kutikula dan terkena gas beracun, yang memiliki sifat alami untuk rontok setiap tahun tanpa mengumpulkan kerusakan yang diakibatkannya. Di antara tumbuhan runjung, larch paling tahan terhadap kondisi perkotaan kayu keras– pohon poplar, maple berdaun abu. Tanaman herba lebih sedikit mengalami kerusakan dibandingkan spesies pohon. Meningkatnya sensitivitas lumut terhadap polusi memungkinkannya digunakan sebagai indikator kemurnian udara.

Psikrofit adalah tumbuhan di tanah yang lembab dan dingin.

Oxylophytes adalah tanaman rawa sphagnum.