Воздух и его охрана

Определения и обозначения

Воздух — смесь газов, окружающая Землю. Он не имеет цвета и запаха, поэтому сам по себе обычно незаметен, однако занимает место: это можно проверить, надувая шар. Воздух необходим людям, животным и растениям, потому что живые организмы используют содержащиеся в нём газы.

Атмосфера — воздушная оболочка Земли. Притяжение планеты удерживает её около Земли, не позволяя газам сразу рассеяться в космосе. Атмосфера нужна как защитный слой: она помогает сохранять условия, подходящие для жизни.

Кислород — один из газов, входящих в состав воздуха. Он необходим большинству живых организмов для дыхания и поддерживает горение. Понимание его роли помогает объяснить, почему огонь гаснет, если запас воздуха ограничен.

Загрязнение воздуха — попадание в него вредных веществ и примесей, которые ухудшают его качество и вредят природе и здоровью. Причиной могут быть как выхлопы и дым, так и пыль или продукты пожаров. Это понятие помогает отличать естественный состав воздуха от опасных добавок и выбирать меры защиты.

Как это устроено

Воздух состоит из смеси газов, а не из одного вещества. Примерно четыре пятых его объёма составляет азот, около одной пятой — кислород; углекислого газа значительно меньше, также присутствуют водяной пар и другие примеси. Доли могут немного меняться, например, количество водяного пара зависит от влажности. Поэтому, говоря о составе воздуха, называют основные компоненты и помнят, что их значение не одинаково.

Воздух движется, потому что солнечное тепло по-разному нагревает поверхность Земли и воздушные массы. Тёплый воздух поднимается, а более прохладный перемещается на его место; движение воздуха мы ощущаем как ветер. Воздух также давит на предметы со всех сторон, хотя обычно этого не замечают. Когда мы надуваем мяч или шар, воздух заполняет свободное пространство внутри и растягивает оболочку.

При дыхании организмы используют кислород, а при горении он тоже расходуется. Если пламя горит в ограниченном объёме, запас кислорода постепенно уменьшается, и поддерживать горение становится нечему. Растения на свету поглощают углекислый газ и выделяют кислород в ходе фотосинтеза — процесса, при котором они создают питательные вещества с помощью света. Так живые организмы и растения участвуют в обмене газов.

Вредные примеси попадают в воздух из выхлопных труб машин, дыма предприятий и отопительных систем. Во время пожаров в воздух поднимаются дым и продукты горения, а пылевые бури разносят мелкие частицы. У некоторых источников загрязнение связано с деятельностью людей, а пыльные бури и пожары могут иметь разные причины. В любом случае примеси ухудшают качество воздуха, которым дышат живые организмы.

Загрязнённый воздух может вредить здоровью людей, животных и растений, потому что вредные вещества попадают в организм при дыхании или оседают на живых тканях. Уменьшить загрязнение помогает сокращение выбросов от транспорта, предприятий и отопления. Дым и выхлопы очищают специальными устройствами, а зелёные насаждения сохраняют, поскольку они полезны для городской среды. Однако деревья не заменяют сокращение выбросов у их источников.

Состав воздуха и значение его компонентов

Сначала сравни доли компонентов: так можно увидеть, что кислород важен для дыхания, но не составляет весь воздух. Затем сопоставь каждое вещество с его ролью в природе. Указанные доли приблизительные, а количество водяного пара и примесей меняется.

Разбор задач

Задача 1. Расположи основные газы воздуха по убыванию их доли и укажи, какой из них необходим для дыхания. Для сравнения возьми азот, кислород и углекислый газ. Нужно учесть, что первые два составляют почти весь сухой воздух, а углекислого газа намного меньше.

1. Сравни примерные доли: азота в воздухе больше всего, кислорода около одной пятой.
2. Углекислого газа значительно меньше, чем азота и кислорода.
3. Отдельно проверь назначение газов: для дыхания человеку необходим кислород.

Ответ: по убыванию доли: азот, кислород, углекислый газ. Для дыхания необходим кислород.

Задача 2. Объясни, почему при горении свечи под перевёрнутым стаканом пламя постепенно гаснет. Стакан ограничивает количество воздуха, доступного свече. Значит, нужно связать изменение пламени с одним из компонентов воздуха, который расходуется при горении.

1. Горение свечи требует кислорода, содержащегося в воздухе.
2. Под стаканом остаётся только ограниченный запас воздуха, и новый воздух почти не поступает.
3. Свеча расходует кислород; когда его становится недостаточно для поддержания горения, пламя гаснет.

Ответ: под стаканом запас кислорода ограничен, а при горении он расходуется. Поэтому пламя постепенно гаснет.

Задача 3. В населённом пункте много машин, а рядом находится парк. Предложи меры, которые уменьшат загрязнение воздуха, и объясни их пользу. Сначала определи вероятный источник загрязнения, затем подбери действия, влияющие на выбросы и состояние зелёной зоны. Одна мера не должна подменять другую.

1. Сократить выхлопы можно, если чаще пользоваться общественным транспортом, велосипедом или ходить пешком вместо поездок на машине.
2. Для уменьшения выбросов от транспорта и других источников нужны исправная техника и очистка выбросов.
3. Парк следует сохранять и беречь: зелёные насаждения полезны для городской среды, но не устраняют выхлопы сами по себе.

Ответ: уменьшать число автомобильных поездок, поддерживать чистоту и исправность транспорта, сокращать и очищать выбросы, сохранять парк. Эти меры помогают воздействовать на источники загрязнения и одновременно беречь зелёную зону.

Типичные ошибки

Считать воздух чистым кислородом — ошибка: воздух представляет собой смесь газов, а кислород составляет лишь его часть. Так могут думать потому, что кислород важен для дыхания. Проверь себя по составу: азота в воздухе больше, чем кислорода.

Путать кислород и углекислый газ — значит приписывать им одинаковую роль, хотя она различается. Кислород нужен человеку для дыхания и поддерживает горение, а растения на свету поглощают углекислый газ. Чтобы проверить себя, свяжи каждый газ с тем процессом, в котором он участвует.

Думать, что воздух загрязняют только предприятия, неверно: вредные примеси также дают транспорт и отопительные системы, а дым появляется при пожарах. Предприятия заметны как источник, поэтому остальные причины легко упустить. Проверь себя, перечислив несколько разных источников загрязнения, а не только один.

Считать, что деревья полностью устраняют загрязнение, — значит переоценивать действие зелёных насаждений. Они полезны, но не отменяют поступление вредных веществ из выхлопов и дыма. Самопроверка проста: если источник продолжает выбрасывать примеси, их нужно сокращать и очищать, а деревья — сохранять.

Связь с другими темами

Для понимания темы полезно знать, что живым организмам необходимы подходящие условия среды. Также пригодятся сведения о фотосинтезе: на свету растения поглощают углекислый газ. Эти знания помогают понять, почему состав воздуха связан с жизнью организмов.

Тема связана с дыханием людей и животных, а также с погодой и ветром, который представляет собой движение воздуха. Она пригодится при изучении круговорота веществ и охраны окружающей среды. Так можно увидеть, как природные процессы и действия человека влияют на состояние воздуха.

Что запомнить

• Воздух — смесь газов, а не одно вещество.
• Основные компоненты воздуха — азот и кислород.
• Кислород нужен для дыхания и поддерживает горение.
• Растения на свету поглощают углекислый газ и выделяют кислород.
• Загрязнение воздуха вредно для людей, животных и растений.
• Воздух защищают, сокращая выбросы и очищая их.