Методические материалы, статьи

Приключения ПЫЛИ

Пыль. От нее никуда не деться! Она встречается на каждом шагу. Ее можно найти на подоконнике, книжной полке или в шкафу. Мы замечаем ее всюду, где по недосмотру не прогулялась тряпка или швабра. Стоит протянуть руку, и на наших пальцах может оказаться она, неизменная спутница человека — пыль.

Когда шоколад служит взрывчаткой

В наши дни средства от тараканов и мух можно купить на каждом шагу. В былые времена булочник, чтобы справиться с вредными насекомыми, знал одно верное средство. Взяв пригоршню муки, он бросал ее в воздух и поджигал. Облачко муки вспыхивало. Пламя, хлопок — и докучливых насекомых как ветром сдуло.

Этот трюк помогал долгие годы, хотя иной раз от такого хлопка вылетали стекла, усеивая осколками пол комнаты, плиту и чан с тестом. Однако 14 декабря 1785 года в Турине произошла катастрофа. Решив проверенным способом оборониться от мух, неудачливый пекарь ненароком взорвал все свое хозяйство. Под обломками пекарни погибли и борец с крылатой нечистью, и его подручные. «Случилось событие, не имеющее себе примера, — писал один из его современников. — Ведь до сего времени никто и не представлял, сколь велика и разрушительна может быть сила, порожденная мучной пылью».

Неужели и впрямь простая пыль может стать причиной страшных взрывов? Ведь не динамит же развеян в воздухе, а крохотные частицы угля, цемента, муки? И почему пыль иногда даже не возгорается, а в других случаях взрывается, как произошло, например, в 1979 году в Бремене, где на одном из мукомольных комбинатов взорвалась мучная пыль. Итог таков: 14 погибших; 17 раненых; ущерб — 100 миллионов марок.

Мы встречаем пыль на каждом шагу, и потому нам кажется: «Уж что-что, а пыль мы знаем!» Увы, расхожее мнение! На взгляд ученых, это неприметное, невзрачное вещество, окутывающее все вокруг и проникающее всюду, таит в себе много загадок.

Так, сотрудники Рейнско-Вестфальской политехнической школы из немецкого города Ахен проводят дорогостоящие эксперименты, чтобы понять, при каких условиях пыль может взорваться. Пока ясно следующее: чтобы пыль воспламенилась, часто бывает достаточно крохотной искры. Ясно также, что взрываются лишь те виды пыли, которые содержат вещества, реагирующие с кислородом. К ним относится любая пыль органического происхождения: мучная, сахарная, угольная, хлебная, бумажная, перечная, гороховая и даже шоколадная. А вот пыль, состоящая из неорганических частиц (например, из минералов), не взрывается. Кроме того, взрыв происходит лишь в том случае, когда количество пыли достигает определенного уровня.

Что происходит дальше? Какой-то общей схемы нет. Различные виды пыли взрываются по-разному. Очень многое зависит от того, из каких частиц состоит пыль — мелких или крупных. Чем крупнее они, тем меньше их суммарная площадь поверхности. Значит, такая пыль поглощает меньше кислорода, чем очень мелкая пыль. Поэтому опасность взрыва снижается. А вот мучная пыль — самая взрывчатая. Так что проделки старинных булочников были впрямь хороши до поры до времени, пока в воздухе не оказывалось слишком много пыли.

Пыль живет и исцеляет

А. Ротстайн. «Бегство от пыльной бури», 1936

Вообще пыль бывает самая разная: твердая, жидкая, газообразная и даже «живая»! Твердая пыль известна всем. Это ее мы стираем каждый день с полок и подоконников. Газообразная пыль знакома любому курильщику: при каждой затяжке в его организм попадает около четырех миллиардов частиц. Водяной пар — это тоже тончайшая пыль. Оседающий пар образует пленку, что примерно в 500 тысяч раз тоньше листа бумаги.

Живая пыль — это пыльца растений; она дает начало новой жизни. Живое враждует с мертвым: в жаркие летние дни пыльца осыпается на капот и крышу автомобилей; слеживается, образуя плотную, клейкую массу молочного цвета, постепенно разъедающую лак.

А из чего состоит обычная домашняя пыль? Из текстильных волокон и ворсинок растительного происхождения, из частичек пищи и останков крохотных насекомых.

Кроме того, каждый из нас усеивает дом и квартиру чешуйками перхоти. Всего за четыре недели кожа на голове человека полностью обновляется. Старый слой ее шелушится, образуя крохотные ороговелые чешуйки. Каждый день наша голова «сбрасывает» шесть -восемь граммов кожи. Большую часть их нам удается стряхнуть во время мытья головы, но и на пол перепадает немало: примерно по фунту перхоти в год, или десять миллиардов чешуек.

Вся эта биомасса, накопившаяся в стенах дома, питает многочисленных бактерий и клещей. Достаточно полутора граммов пыли, чтобы прокормить в течение дня целый миллион подобных «субчиков». «Пыль в наших домах живая» — говорит Ральф Зауэр, химик немецкой фирмы «Vorwerk» (он знает, о чем говорит; его фирма занята борьбой с пылью: она выпускает пылесосы).

«Пыль живет» и этим вселяет во многих ужас. Принято считать, что астмой и аллергией люди болеют в первую очередь из-за пыли — точнее, из-за содержащихся в ней пылевых клещей — крохотных насекомых длиной около миллиметра. Однако результаты новейших исследований показывают обратное: пыль полезна для здоровья! Микроорганизмы, мельтешащие в комнатной пыли, укрепляют нашу иммунную систему. Все дело в эндотоксине — яде, который содержат наружные слои их клеточных стенок. Этот яд стимулирует образование белых кровяных телец, а те вырабатывают интерферон-гамма, защищающий человека от аллергии и астмы.

Явление это было открыто учеными, которые обследовали квартиры, где живут родители с малолетними детьми. Выявилась одна любопытная деталь: чем меньше пыли было дома, тем чаще дети страдали от аллергии. Их организм начинал реагировать на любой пустяк: на кошачью шерсть, цветочную пыльцу, молоко… Поэтому врачи не советуют воспитывать малышей в слишком стерильной обстановке. Об этом же говорит и другая статистика. Среди сельских детей уровень заболеваемости астмой и аллергией ниже, чем среди городских детей.

Долгое время считалось иначе: чем чище воздух, тем здоровее жизнь. Лишь в начале девяностых годов ученые стали обращать внимание на факты, перечившие этому выводу. Помог и необычный эксперимент, поставленный жизнью. «Нежданное объединение страны, — писала немецкий аллерголог Эрика фон Муциус, — дало уникальную возможность сопоставить две генетически очень близкие группы населения, которые более сорока лет подвергались действию несхожих экологических факторов».

Быстро выяснилось, что дети из бывшей ГДР реже болели аллергией, чем их сверстники из западной части страны. Предположили, что на востоке Германии водится меньше пылевых клещей. В течение полугода медики из клиники при Дрезденском университете обследовали квартиры горожан, подсчитывая содержание клещей в пыли постельных матрацев, в шкафах и на антресолях. Паразиты, вызывающие аллергию, встречались в Дрездене так же часто, как и в Мюнхене. Лишь позднее было дано объяснение, приведенное нами выше. Итак, чем чаще иммунная система ребенка сражается с вирусами и бактериями, таящимися в пыли, тем реже ему грозит аллергия. Юный, неопытный организм сызмальства учится дозировать свою убойную силу. После такого обучения он уже не ответит «истерической» реакцией на безобидные вещества вроде кошачьих шерстинок.

Однако, вопреки выводам ученых, нас трудно переубедить. Мы неизменно связываем пыль с грязью. Нам кажется, что пыль — это благодатная среда для самых противных существ: тараканов, пауков, мух. Вот почему пыль так неприятна. Это находит отражение и в нашей лексике: работа хороша, если она «непыльная»; ненужные нам вещи «пылятся» у нас; любой обман — это «пыль, пущенная в глаза»; «валяться в пыли» значит унижаться.

Свин-король и свин-королевич

В нашей нелюбви к пыли есть что-то парадоксальное. Чем решительнее человек преобразует окружающую среду, чем больше «пыли вокруг себя поднимает», тем яростнее с пылью борется. Было время, когда люди копали землю лопатой, а ездили в каретах и колымагах. В ту пору они не боялись замарать руки и к пыли относились снисходительно. Мыть руки и тело тогда не любили.

Даже короли не делали для себя исключения. Например, по признанию современников, от французского короля Генриха IV (1553-1610) воняло так, что его жене пришлось заказывать особый «парфюм», чтобы выдержать ароматы, источаемые супругом. Его сын, Людовик ХIII (1601-1643), гордился тем, что по части «телесного амбре» не уступал отцу. Если уж монархи были такими свинтусами, то что говорить об углежогах, поденщиках и прочем работном люде? Вплоть до ХIХ века грязные руки и пыльное платье были своего рода знаком отличия человека: по ним сразу видели, что имярек честно зарабатывает себе на хлеб, а не занимается, например, воровством.

Все изменилось, когда цивилизация стала машинной. Тогда фабричные трубы принялись коптить небо; огромные машины стали вгрызаться в землю, добывая уголь и нефть, тогда рабочие начали все сильнее чахнуть, все чаще болеть грудью. Их почерневшие легкие не выдерживали ни угольной, ни цементной, ни фабричной пыли. Люди задыхались и гибли. Что было причиной болезней? Плохие санитарные условия. И люди ополчились на пыль.

В продаже появились самые разные средства гигиены и предметы для избавления от пыли. Люди с остервенением принялись чистить, драить и мыть комнаты, дома, лестничные клетки, тротуары, мостовые и свое собственное тело. Многочисленные заводы и фабрики выпускали мыло, метлы, щетки, веники, швабры и губки. Любители роскоши могли приобрести такие удивительные машины, как пылесос и механическую щетку для ковра.

Memento, homo, есть золото на улицах Москвы!

Конечно, надо подчеркнуть различие между вредной и полезной пылью. К некоторым видам пыли человек относится с почтительным уважением. Например, инки ценили золотую пыль. Лишь правители Инкской империи могли покрывать ей свое тело. В наше время столь же ценится алмазная пыль. Ее наносят на поверхности и режущие кромки инструментов, которыми обрабатывают очень твердые поверхности, например, керамические трансплантаты, что заменят утраченные части костной ткани. Большим спросом пользуются определенные сорта пыли в фармацевтике и косметической промышленности. Так, на таблетки аспирина напыляют оболочку, защищающую их от действия желудочного сока. А сколько ценнейшей пыли лежит у нас, москвичей, под ногами! Это крохотные, не более миллиметра, частички платины и золота, попавшие сюда из автомобильных катализаторов. Недаром английский геолог Хэзел Причард сказала, что «переработка уличной пыли, на самом деле, очень выгодное занятие».

Исследование, проведенное Х. Причард, попутно дает ответ на вопрос, откуда берется так много пыли. Ведь пыль, если приглядеться, окружает нас всюду. В нее превращается все, что не вечно, то бишь любые материалы со временем становятся пылью. Даже самые твердые предметы постепенно истираются, ржавеют, эрозируют, разрушаются. Они превратятся в едва заметные частицы — пылинки. Когда-то наши предки считали их самыми крохотными предметами на свете. Лишь горстка «атомистов» — их ряды стали множиться еще в Древней Греции — упорствовала, считая, что «бывают естества много меньше, чем пыль, — атомы». Они «бесконечны по величине и количеству», считал один из отцов этого учения, Демокрит. «Они вихрем несутся во Вселенной и этим порождают все сложное. Солнце и Луна состоят из таких же телец, гладких и круглых, точно так же, как и душа».

Сегодня мы лучше разбираемся в тайнах микромира и знаем точно, какое место в иерархии «самых маленьких объектов на свете» занимают лежащие всюду пылинки. В этой «пирамиде размеров» они лежат точно посредине между субатомарными частицами и «Землей, сквозь вечный небосвод ничтожным атомом летящей без цели» (Ж. Лафорг). В среднем пылинка в 150 раз тоньше человеческого волоса, а масса ее составляет всего одну квадрильонную часть грамма.

Эти «незримые» пылинки, несмотря на всю миниатюрность, играют важную роль в религиозных представлениях многих народов. Так, церковь утверждает, что человек создан «из праха земного» (Быт. 2, 7) и снова в прах обратится. Недаром в католической церкви в среду на первой неделе Великого поста священник возглашает: «Memento, homo, quia pulvis es, et in pulverem reverteris» («Помни, человече, из праха ся обретоша и в прах обратишися»). Священник, преломляя над алтарем просфору во время таинства причащения, тщательно собирает крошки и стряхивает их в чашу. Значит, пыль есть благостная и скверная, чистая и нечистая? Христос, например, призывал своих апостолов «отрясти прах от ног ваших» (Марк. 6, 11), то есть смахнуть с них «нечистую» пыль, если кто-то «не примет вас и не будет слушать вас». Но тот же Христос, смешав пыль и слюну, исцелил этим прахом слепца: «Он плюнул на землю, сделал брение из плюновения и помазал брением глаза слепому» (Иоанн. 9, 6).

Наше двойственное отношение к пыли доносят старинные поверья и сказки. Так, в «Алисе в Стране чудес» Льюиса Кэрролла стоило сверкнуть одной-единственной пылинке, чтобы свершилось чудо. Известно и другое: любому, кто выносит пыль (сор) из дома прямо на улицу, грозит кара. Ему остается разве что, посыпав пеплом (той же пылью) главу, бежать нищим из городов.

Лес, взращенный пустыней

В реальной жизни пыль тоже парадоксально двойственна. Она может отнять у человека здоровье, в чем мы уже убедились, а может вернуть его. Она превратит цветущую местность в пустыню, а то породит в пустынном месте лес. Частички пыли, подхваченные ветром, минуют высочайшие горы и обширные моря. Ветер непрестанно уносит пыль из африканских пустынь и саванн, усеивая ими территории, лежащие за тысячи километров от Африки.

Давно известно, что отголоски песчаных бурь, проносящихся над Сахарой, ощущаются даже в Европе. Так, в средние века панический ужас на европейцев нагоняли «кровавые дожди». Их считали предвестием чумы и смерти, а повинна в них была пыль, поднятая в воздух в Сахаре. Она придавала атмосферным осадкам красноватый оттенок. Пыль эта разносилась далеко на север, попадая даже в Скандинавию. Там, оседая на ледниках, она ускоряла их таяние, ведь красный цвет активнее, чем белый, поглощает солнечные лучи.

Огромные количества пылинок оседают в водах Атлантики. Планктон — основа пищевой цепи в океане — начинает бурно разрастаться. Всюду, где пылевые облака «проливаются» на сушу или океан дождем, возникает богатая органическая жизнь. В январе 1832 года Чарлз Дарвин, находясь на борту исследовательского судна «Бигл», наблюдал, как африканская пыль оседала близ островов Зеленого Мыса.

Уже в наше время американские ученые доказали, что эта пыль преодолевает куда большие расстояния, усеивая территорию Южной Америки. Ежедневно в сторону Америки улетает более миллиона тонн пыли. Если погрузить всю ее на товарный состав, то длина его превысит пятьсот километров. Немецкие геологи Рупрехт Йенеке и Лотар Шютц подсчитали, что ежегодно Сахара теряет свыше пятисот миллионов тонн пыли, ну а все мировые пустыни — более двух миллиардов тонн пыли в год.

Африканская пыль подпитывает леса Амазонии, ведь она содержит некоторые химические вещества, что не встретишь в американских почвах. Ежегодно на каждый гектар тропического леса оседает 12,6 кг калия, 2,7 кг фосфора и до 16 кг кальция. Эпифи-ты — мох, лишайники, орхидеи, густо усеявшие кроны деревьев, улавливают летящую на них пыль и насыщаются ей. Усваивая это «небесное удобрение», растения начинают стремительно расти.

Тропические бури, словно гигантские пылесосы, подхватывают пыль и переносят ее в отдаленные районы Бразилии. Ловушкой для пылевых потоков становятся Анды, окружившие с запада бассейны Амазонки и Ориноко. Как показал американский геолог Майкл Гастенг, каждый год в сезон дождей на тропические леса выпадает около тринадцати миллионов тонн пыли, принесенной из Сахары.

Интересно, что общее количество питательных веществ, получаемых вместе с пылью, примерно равно количеству веществ, уносимых местными реками. Так, Амазонка каждую секунду сбрасывает в океан 120 тысяч кубических метров воды, в том числе, например, 100 кг калия. За год набирается три миллиона тонн; за тысячу лет — миллиарды тонн. Если бы не пыль, приносимая из Африки, тропические леса давно погибли бы.

Немецкий геолог Йозеф Райххольф предположил даже, что периодическое расширение и сжатие Сахары, длящееся миллионы лет, может влиять на площадь, занимаемую амазонскими лесами: она то сужается, то увеличивается.

Так прошлое переплетается с настоящим. Так далекая пустыня превращает Южную Америку в цветущий континент.

Пыль меняет климат?

Пыль оседает на землю с каждой каплей дождя, с каждой снежинкой. Если бы дождь не смывал, а ветер не сметал ее, на крышах наших домов за год скапливались бы тонны пыли. Однако пыль не лежит на месте. Она проникает в любую трещину. Даже в убранной дочиста комнате все пронизано пылью: в каждом кубическом сантиметре воздуха снует более тысячи пылинок. Солнечным летним днем на свету хорошо видно, как кружится пыль.

«Естественная фоновая нагрузка» — так называют этот «столп пыли» специалисты — достигает двадцати микрограммов на один кубический метр. В развитых странах Европы становится меньше пыли. Сказываются принятые меры по защите окружающей среды. Так, в Германии в 1990 году автомобили, электростанции и отопительные системы выбросили в воздух около 1,9 миллионов тонн пыли, а в 1999 году количество выброшенной пыли уменьшилось до 0,33 миллионов тонн.

Чистоту воздуха во многом обеспечивают качественные фильтры, пропускающие только тончайшие частицы пыли. Эти частицы настолько малы, что могут проникать сквозь поры в нашей коже и забиваться в легочные альвеолы. Их размер не превышает сотой доли миллиметра. Подобные пылинки пронизывают самые отдаленные глубины Океана и достигают самых верхних слоев атмосферы. Пыль состоит из разных частиц, но преобладают крохотные пылинки: их в ней до восьмидесяти процентов.

Именно благодаря пыли — сказывается ее преломляющая способность — солнечный свет окрашен в столь яркие тона. Мириады пылинок, рассеянных в воздухе, меняют тональность рассветов и закатов, окрашивая их в пылающе-красные тона.

Пыль меняет климат. По разным причинам пылинки могут «склеиваться», образуя так называемые аэрозоли — твердые частицы, взвешенные в воздухе. Их химический состав, их форма, способ их возникновения очень разнятся. Обычно все начинается с выхлопных газов, выброшенных в воздух двигателями самолетов и автомобилей, а также отопительными системами. Встречаются и естественные аэрозоли. Так, при извержении вулканов в атмосферу попадают сернистые газы. Они конденсируются в виде крохотных капелек серной кислоты. Еще один вид аэрозолей образуется над океанами и морями: ветер подхватывает капельки воды и развеивает их; вода испаряется; в воздухе остаются крупицы соли.

Все аэрозоли, какого бы они ни были происхождения, отличаются одним свойством: вокруг них конденсируется влажный воздух. Возникают капли дождя, кристаллики льда или снежинки. Чем больше в воздухе аэрозолей, тем крупнее капли и льдинки, тем плотнее облачная завеса. Облака сильнее отражают солнечный свет, становится прохладнее.

Впрочем, аэрозоли могут вызывать и обратный эффект. Недавние исследования показали: попав в средние слои атмосферы, аэрозоли не отражают солнечный свет, а наоборот, поглощают его, то есть способствуют потеплению. Как признают ученые, влияние пыли на атмосферные процессы гораздо сложнее, чем влияние газов, вызывающих парниковый эффект. Однако исследователи климата по-прежнему часто не принимают в расчет пыль.

Александр Волков



См. также:
Самые популярные стратегии онлайн-ставок
Микрозаймы на карту – быстро и удобно
Современные курсы ораторского мастерства
Порядок и особенности оформления инвалидности
Праздник в каждый дом
Все что вы хотели знать об онлайн-слотах
Зеркала игорных клубов
ПРОЕКТ
осуществляется
при поддержке

Окружной ресурсный центр информационных технологий (ОРЦИТ) СЗОУО г. Москвы Академия повышения квалификации и профессиональной переподготовки работников образования (АПКиППРО) АСКОН - разработчик САПР КОМПАС-3D. Группа компаний. Коломенский государственный педагогический институт (КГПИ) Информационные технологии в образовании. Международная конференция-выставка Издательский дом "СОЛОН-Пресс" Отраслевой фонд алгоритмов и программ ФГНУ "Государственный координационный центр информационных технологий" Еженедельник Издательского дома "1 сентября"  "Информатика" Московский  институт открытого образования (МИОО) Московский городской педагогический университет (МГПУ)
В нашей компании бондер ингарден по невысоким ценам.
ГЛАВНАЯ
Участие вовсех направлениях олимпиады бесплатное

Номинант Примии Рунета 2007

Всероссийский Интернет-педсовет - 2005