Ve vzduchu je neustále přítomen prach. Možná to neuvidíte, ale vždy je tam. Tato látka je suspendována ve vzduchu, pevné částice o velikosti od asi zlomků do stovek mikronů.
Prach je všude
Bez ohledu na to, jak čistíte boty a zamete podlahu, všudypřítomný prach se bude stále objevovat. V zásadě se do domu přivádí spolu se vzduchem z otevřených oken a dveří. Zdroje prachu v atmosféře jsou velmi rozmanité: soli půdy a mořské vody, které vstupují do ovzduší, sopečné emise a ohně. Průmysl a doprava jsou hlavními antropogenními zdroji.
Prach, který dýcháme, může být místního původu nebo přiveden z dálky. Například v městské atmosféře během „normálních“období je prach z místních zdrojů v průměru asi 70%.
Obsah prachu ve vzduchu megalopolisu díky velkému transportu vzdušných hmot v nejméně „prašných“obdobích - asi 15-40 μg / m3 a v letech vyšší vulkanické činnosti se zvyšuje. Tuto hodnotu lze znásobit velkými lesními požáry. Při lesních požárech ve městě tedy může obsah prachu několik desítekkrát překročit průměrný „klidný čas“.
Prach přichází v různých chemických složeních. Jedná se o sloučeniny křemíku, berylia, hliníku, kadmia a dalších kovů, produkty opotřebení povrchu vozovky a nedokonalé spalování paliva (částice uhlí a aerosol sazí), spory mikroorganismů a pylu rostlin a další částice organického původu. Samostatně se izolují sekundární anorganické sloučeniny (sírany, dusičnany, amonium), které se získají chemickými reakcemi v atmosféře.
Distribuce částic různé chemické povahy v atmosféře má své vlastní geografické rysy.
Propagační video:
Pokud tedy ve východní Evropě hlavní podíl na znečišťování ovzduší způsobují topné produkty a vozidla, v západní Evropě převládají mezi prachovými částicemi sekundární anorganické aerosoly. V průmyslově rozvinutých regionech severní Evropy a v blízkosti velkých evropských měst je celkový obsah prachových částic určován hlavně antropogenními zdroji a v zemích jižní a jihovýchodní Evropy - zvětralím půdy (tzv. Erozní prach).
Pro vznik erozivního prachu jsou nezbytné dvě podmínky: suchost a vítr. Suchá povrchová vrstva Země se snadno rozpadá, částice půdy v suchém stavu jsou slabě drženy pohromadě a mohou být zvednuty do vzduchu větrem. Při nedostatku vegetace se tyto procesy výrazně zlepšují: zelené „oblečení“chrání vrstvu půdy před vysycháním i před příliš silným větrem, který ztrácí rychlost v vegetačním krytu a není schopen „dosáhnout“na povrch půdy. Proto se například bouře prachu vyskytují hlavně v pouštních a polopouštních regionech, méně často v stepních regionech a v lesních stepních a lesních regionech - ve výjimečných případech (zpravidla při silném suchu).
V posledních letech se suché trávníky v důsledku nadměrného sekání staly významným zdrojem prachu v mnoha velkých městech. Namísto sekání trávy 1–2krát ročně úřady nadměrně horlivě ničí travní porost a přispívají k vysychání půdy.
Povaha šíření prachových částic v atmosféře závisí na jejich velikosti. Velké částice a část středních částic (více než 1 mikrometr) se usazují během několika hodin nebo několika dní, a proto se zpravidla přepravují na relativně krátké vzdálenosti (i když v některých případech mohou cestovat stovky kilometrů, pokud je prach ve značné výšce). Menší částice (vysoce dispergovaná frakce) mohou zůstat v atmosféře až 10-20 dní a během této doby se šířit po hemisféře (výměna mezi hemisférami v rovníkové zóně je obtížná).
Tabulka ukazuje charakteristické hodnoty usazovací rychlosti částic různých velikostí v nehybném vzduchu a překrývání tohoto usazovacího posunu v důsledku Brownova pohybu. Jak vidíte, pro částice s velikostí 2,5 mikronu je rychlost usazování přibližně 15krát nižší než u částic s velikostí 10 mikronů a je asi 0,2 mm / s, to znamená, že může být kompenzována i velmi malým proudem vzduchu směrem vzhůru. U částic menších než - 0,5 mikronů převládá rychlost pohybu nad rychlostí jejich usazování, a proto se tyto jemně rozptýlené (ultrajemné) suspenze nemohou prakticky usadit.
Částice prachu v atmosféře mají velký vliv na klima, protože absorbují část slunečního záření a podílejí se také na tvorbě mraků, které jsou jádrem kondenzace.
Prach a zdraví
Jak prach ovlivňuje zdraví? Zde je důležité jak chemické složení, tak velikost částic. Velké částice (větší než 5 až 10 mikronů) jsou obvykle zadržovány v horních dýchacích cestách, zatímco menší částice jsou schopny proniknout do plic. Hromadí se tam, dokonce i chemicky inertní prachové částice (například křemen nebo uhlí) mohou vést k mikro-poškození plicní tkáně a způsobit chronická onemocnění dýchacích cest. Prodloužená zánětlivá reakce v plicích nakonec ovlivňuje činnost srdce, což vede k rozvoji kardiovaskulárních chorob. Z tohoto důvodu existují v mnoha zemích normy pro obsah středně dispergovaných částic (do velikosti 2,5 až 10 mikronů) ve vzduchu a jemněji rozptýlený prach (až do 2,5 mikronů) je považován za nebezpečnější. Chemické složení prachu,včetně přítomnosti sloučenin těžkých kovů a toxických organických sloučenin v něm, přináší svou vlastní „specifičnost“dopadům prachu na lidské tělo.
Podle Světové zdravotnické organizace je přibližně 3% úmrtí na kardiopulmonální patologii a 5% na rakovinu plic spojeno s vysokými hladinami částic ve vzduchu. Zvýšení obsahu prachových částic ve vzduchu pouze o 10 μg / m3 může být příčinou zvýšení počtu úmrtí o 0,5% (a pro lidi starší 75 let - dvakrát tolik).
To jsou hrozná čísla, není to nic za nic, že existuje mnoho legislativních omezení na úrovni prašnosti ve světě na světě.
Jedním z hlavních způsobů, jak udržet čistotu ovzduší, je rozvoj technologických metod pro boj proti tvorbě prachu, je ochrana a rozvoj přírodních oblastí - nejen v planetárním měřítku, ale i v měřítku trávníku (trávníku) na nádvoří městského domu nebo na dělícím pruhu dálnice. Úloha přírodních společenství se navíc neomezuje pouze na „pasivní“ochranu - mechanickou filtraci prachu. Živý ekosystém nejen brání jeho šíření, ale také recykluje prach a absorbuje suspendované částice usazené z atmosféry díky činnosti mnoha živých tvorů žijících v půdě a na jejím povrchu.
Domácí prach
Domácí prach se skládá z vlasů, odumřelých kožních částic, pavučin, chlupů látky a někdy lehkých zbytků a zbytků, které drží pohromadě elektrostatické síly a plsti podobné plsti.
Muž přináší prach s vnějším oděvem; například sám člověk podle statistik vypadne asi 100 vlasů za den. Pokud jsou v bytě domácí zvířata, jejich vlna bude zahrnuta do prachu.
Dokonce i v těsně uzavřeném bytě se zavřenými okny se za dva týdny usadí na 1 centimetr čtvereční podlahy a vodorovný povrch nábytku asi 12 tisíc prachových částic. Tento prach obsahuje 35% minerálních částic, 12% textilních a papírových vláken, 19% kožených vloček, 7% pylu, 3% sazí a kouře. Zbývajících 24% je neznámého původu a kosmického prachu.
Domácí prach může obsahovat tzv. Roztoče domácího prachu. I přes svou blízkost k lidem jsou sami prakticky bezpečné. Odpadní produkty z roztočů domácího prachu však mohou způsobovat alergie a jednu z nejčastějších příčin astmatu.
Pokud správně prozkoumáte složení prachu, ukáže se, že je domovem asi 5 000 bakterií a dalších 2 000 druhů hub. Druhové složení hub nejvíce závisí na geografické poloze domu, zatímco bakteriální mikroflóra prachu je více ovlivněna obyvateli samotného domu. Podle toho můžete určit, která domácí zvířata žijí v místnosti. Přítomnost koček indikuje 24 rodů bakterií a přítomnost psů - 56 rodů. Většinou tyto bakterie žijí ve stolici těchto zvířat.
Kromě toho lze prachovou mikroflóru použít k výpočtu poměru pohlaví v rodině. Takže v domech, kde je relativně málo nebo žádná žena, se v prachu nachází mnoho bakterií Roseburie a Cogupe-bakterie (první žijí na lidských výkalech, druhé jsou zvláště hojné na kůži mužů). V domech, kde je mnoho žen, se v prachu vyskytuje bakterie Lactobacillus - dostává se tam z vaginální mikroflóry.
Kosmický prach
Každý rok se na planetě Zemi usadí 40 000 tun kosmického prachu o velikosti od několika molekul do 0,2 mikronů. Vznikl hlavně před miliardami let, při srážce asteroidů, jejich pádu na povrch planet, během hvězdných světlic a dalších kosmických nebo dokonce sopečných jevů.
Kosmický prach lze rozlišovat podle jeho astronomické polohy, například: mezigalaktický prach, galaktický prach, mezihvězdný prach, blízký planetární prach, oblaky prachu kolem hvězd, asteroidní prach, kometový prach a některé drobné přísady: prach Kuiperova pásu, mezihvězdný prach procházející sluneční soustavou a beta meteoroidy.
Ve sluneční soustavě není prašná hmota rovnoměrně distribuována, ale je soustředěna hlavně v prašných oblacích různých velikostí. To bylo možné zjistit během úplného zatmění Slunce 15. února 1961 pomocí optického zařízení.
Pouštní prach
V zemích východní Asie jsou bouře prachu, včetně tzv. Žlutého prachu Mongolska (v mongolštině - tuiren), skutečnou katastrofou. Podle nedávných studií provedených v leteckém meteorologickém centru v Ulánbátaru se tyto prachové bouře výrazně zvýšily: pokud byl v 50. letech 20. století pozorován tuiren pětkrát ročně, nyní tento počet dosáhl třiceti. Další studie ukazuje, že Mongolsko mělo 20 dní v roce s bouřkami prachu v 60. letech, 50 v 80. letech a 100 v roce 2010.
Prachové bouře jsou způsobeny globální změnou klimatu a výsledkem je rostoucí dezertifikace.
Náhlé bouře prachu představují pro obyvatelstvo vážné nebezpečí. Například v květnu 2008 při silné písečné bouři v Mongolsku zemřelo 46 lidí. Špatné počasí je však nebezpečné nejen pro lidské zdraví - tuiren způsobuje značné škody ekonomikám východní Asie.
Země v Africe a dalších pouštních oblastech trpí prachovými bouřkami. Bouře se mohou šířit atmosférickými řekami a mohou ovlivnit klima území nacházejících se tisíce kilometrů od místa jejich vzniku.