Насыщение кислородом
Насыщение кислородом ( символ SO 2 ) является относительной мерой концентрации кислорода , растворенного или переносимого в данной среде, в виде доли от максимальной концентрации, которая может быть растворена в этой среде при данной температуре. Его можно измерить с помощью зонда растворенного кислорода, такого как кислородный датчик или оптод в жидкой среде, обычно в воде. [1] Стандартной единицей насыщения кислородом является процент (%).
Насыщение кислородом можно измерить регионарно и неинвазивно. Насыщение артериальной крови кислородом (SaO2 ) обычно измеряют с помощью пульсоксиметрии . Насыщение тканей в периферическом масштабе можно измерить с помощью NIRS . Эта техника может быть применена как к мышцам, так и к мозгу.
В медицине насыщение кислородом относится к оксигенации , или когда молекулы кислорода ( O
2) проникают в ткани организма. В этом случае кровь насыщается кислородом в легких , где молекулы кислорода перемещаются из воздуха в кровь. Насыщение кислородом (( O
2) sats) измеряет процент мест связывания гемоглобина в кровотоке, занятых кислородом. Рыбам, беспозвоночным, растениям и аэробным бактериям для дыхания требуется кислород, источник химической энергии [2] .
В водной среде насыщение кислородом представляет собой отношение концентрации «растворенного кислорода » (DO, O 2 ) к максимальному количеству кислорода, которое будет растворено в этом водоеме при температуре и давлении, которые составляют устойчивые равновесные условия. Хорошо аэрированная вода (типа быстрого ручья) без производителей или потребителей кислорода насыщена на 100%. [3]
Стоячая вода может стать несколько перенасыщенной кислородом (т.е. достичь более чем 100% насыщения) либо из-за присутствия фотосинтетических водных продуцентов кислорода, либо из-за медленного уравновешивания после изменения атмосферных условий. [3] Стоячая вода в присутствии разлагающихся веществ, как правило, имеет концентрацию кислорода намного меньше 100%, что связано с тем, что анаэробные бактерии гораздо менее эффективны в разрушении органического материала. [ нужна ссылка ]Как и в воде, концентрация кислорода также играет ключевую роль в разложении органических веществ в почвах. Более высокое насыщение кислородом позволяет сохраняться аэробным бактериям, которые разрушают разлагающийся органический материал в почве гораздо эффективнее, чем анаэробные бактерии. [4] Таким образом, почвы с высоким насыщением кислородом будут иметь меньше органического вещества на единицу объема, чем почвы с низким насыщением кислородом. [4]
Насыщение кислородом окружающей среды 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] Оптимальные уровни растворенного кислорода в эстуарии выше 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 какрыба . Деоксигенация увеличивает относительную популяцию анаэробных организмов , таких как растения и некоторые бактерии , что приводит к гибели рыб и другим неблагоприятным событиям. Чистый эффект заключается в изменении природного баланса за счет увеличения концентрации анаэробных видов над аэробными .
