Насыщение кислородом
Насыщение кислородом (символ SO 2 . ) представляет собой относительную меру концентрации кислорода , растворенного или переносимого в данной среде, как долю максимальной концентрации, которая может быть растворена в этой среде при данной температуре Его можно измерить с помощью зонда растворенного кислорода, такого как датчик кислорода или оптода , в жидких средах, обычно в воде. [1] Стандартной единицей насыщения кислородом является процент (%).
Насыщение кислородом можно измерить регионально и неинвазивно. Сатурация артериальной крови кислородом (Sa O 2 ) обычно измеряется с помощью пульсоксиметрии . Насыщение тканей в периферическом масштабе можно измерить с помощью NIRS . Эту технику можно применять как к мышцам, так и к мозгу.
В медицине
[ редактировать ]В медицине под насыщением кислородом понимают оксигенацию , или когда молекулы кислорода ( O
2 ) проникают в ткани организма. В этом случае кровь насыщается кислородом в легких , где молекулы кислорода попадают из воздуха в кровь. Насыщение кислородом (( O
2 ) сатс) измеряет процент мест связывания гемоглобина в кровотоке, занятых кислородом. Рыбам, беспозвоночным, растениям и аэробным бактериям необходим кислород.
В науке об окружающей среде
[ редактировать ]
В водной среде насыщение кислородом представляет собой отношение концентрации «растворенного кислорода » (DO, O 2 ) к максимальному количеству кислорода, которое растворяется в этом водоеме при температуре и давлении, которые представляют собой условия устойчивого равновесия. Хорошо аэрированная вода (например, быстро движущийся поток) без производителей или потребителей кислорода является на 100% насыщенной. [2]
Застойная вода может несколько перенасыщаться кислородом (т. е. достигать насыщения более 100%) либо из-за присутствия фотосинтетических продуцентов водного кислорода, либо из-за медленного установления равновесия после изменения атмосферных условий. [2] Застойная вода в присутствии разлагающихся веществ обычно имеет концентрацию кислорода намного меньше 100%, что связано с тем, что анаэробные бактерии гораздо менее эффективно расщепляют органический материал. [ нужна ссылка ] [3] Как и в воде, концентрация кислорода также играет ключевую роль в расщеплении органического вещества в почве. Более высокое насыщение кислородом позволяет сохраняться аэробным бактериям, которые расщепляют разлагающийся органический материал в почве гораздо эффективнее, чем анаэробные бактерии. [4] Таким образом, почвы с высоким насыщением кислородом будут иметь меньше органического вещества на объем, чем почвы с низким насыщением кислородом. [4]
Насыщение окружающей среды кислородом может иметь важное значение для устойчивости конкретной экосистемы . Агентство по охране окружающей среды США опубликовало таблицу зависимости максимальной равновесной концентрации растворенного кислорода от температуры при атмосферном давлении. [5] Оптимальный уровень растворенного кислорода в устье реки превышает 6 частей на миллион. [6] Недостаток кислорода ( гипоксия окружающей среды ), часто вызванный разложением органических веществ и/или загрязнением питательными веществами , может возникать в водоемах, таких как пруды и реки , что приводит к подавлению присутствия аэробных организмов, таких как рыбы . Деоксигенация увеличивает относительную популяцию анаэробных организмов, таких как растения и некоторые бактерии , что приводит к гибели рыбы и другим неблагоприятным явлениям. Конечным результатом является изменение природного баланса за счет увеличения концентрации анаэробных видов по сравнению с аэробными .
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ «Растворенный кислород — системы измерения окружающей среды» . Системы измерения окружающей среды . Проверено 8 октября 2015 г.
- ^ Перейти обратно: а б «Значения растворенного кислорода в окружающей среде выше 100% насыщения воздуха» (PDF) . Йеллоу-Спрингс, Огайо: YSI Environmental. 2005.
- ^ «Монитор насыщения кислородом» . Сердечная чувствительность . Проверено 8 февраля 2015 г.
- ^ Перейти обратно: а б Гринвуд, ди-джей (1 июля 1961 г.). «Влияние концентрации кислорода на разложение органических веществ в почве». Растение и почва . 14 (4): 360–376. Бибкод : 1961ПлСой..14..360Г . дои : 10.1007/BF01666294 . ISSN 1573-5036 . S2CID 30164910 .
- ^ «Растворенный кислород и биохимическая потребность в кислороде» . Вода: мониторинг и оценка . Вашингтон, округ Колумбия: Агентство по охране окружающей среды США (EPA). 6 марта 2012 г. Таблица 5.3.
- ^ Общая максимальная суточная нагрузка в Чесапикском заливе по азоту, фосфору и отложениям (отчет). Филадельфия, Пенсильвания: Агентство по охране окружающей среды. 29 декабря 2010 г. п. 3-10.
