Воздействие атмосферного аммиака. Как не умереть

В продолжение вопроса предыдущего сообщения , один из вопросов, поднятых в вопросе, заключался в том, что представленная атмосфера содержит около 0,7% атмосферы, состоящей из аммиака, который пополняется биологическими средствами.

В упомянутом посте группа людей была доставлена ​​на обитаемую суперземлю неустановленным способом и застряла там. К счастью, указанная транспортировка с помощью неуказанных средств также изменила людей, чтобы они могли дышать в указанной атмосфере.

Так:

Возможны ли какие-либо физиологические изменения в человеческом теле, которые можно сделать, чтобы люди могли выжить в таком количестве атмосферного аммиака?

Это примерно в 20 раз превышает предел NIOSH IDLH (немедленно опасный для жизни и здоровья), при котором 30-минутное воздействие приводит к смерти или необратимым последствиям для здоровья. Вероятно, необходимые изменения будут весьма обширными и инвазивными.

Ответы (2)

Глутаминсинтетаза и многое другое.

аммиачный цикл

http://education.med.nyu.edu/mbm/aminoAcids/ureaCycle.shtml

Акцент мой. В ваших клетках аммиак (NH4 в организме) детоксифицируется путем добавления его к глутамату аминокислоты для получения глютамина. Глютамин полезен для многих других вещей, таких как производство других аминокислот. В основном это происходит в печени.

У ваших искусственных людей это также происходит в легких. Огромное количество глутамата и глутаминсинтетазы находится в альвеолярных пространствах, и когда аммиак всасывается, он быстро захватывается и присоединяется к глутамину. Добавленный белок (в виде аммиака) можно использовать для производства большего количества глутамата позже.

В конечном итоге с этим избытком азота могут справиться печень и почки. Для ваших инженеров это функциональный эквивалент диеты с очень высоким содержанием белка.

«Диета с очень высоким содержанием белка» может оказывать негативное воздействие на почки и, следовательно, требует дополнительных модификаций для смягчения последствий.
@SillybutTrue - Хороший вопрос. Этим людям нужно было бы пить огромное количество пива, чтобы разбавлять азот и поддерживать почки в хорошем состоянии.
@Willk , это может объяснить 1,2% CO2 в атмосфере, большое брожение на этих пивоварнях. С другой стороны, эта планета пахнет затхлой мочой, я постараюсь выбраться как можно скорее.
Я обязательно добавлю немцев в смесь людей.
Подумайте и о глазах бедняков. Постоянно влажная поверхность, такая как глаз, будет жадно поглощать аммиак, и эта штука выжжет <комментарии с цензурой, еще комментарии с цензурой> из ваших бедных глаз.
@PCMan - хм, да. Они все время плачут. Почти постоянно, обо всем. Они спроектированы так, чтобы быть чрезвычайно сентиментальными.

Атмосферный аммиак будет меньшей проблемой. Именно аммиак, растворенный в доступной воде, ставит вопрос о способности выжить на планете с 0,7% атмосферного аммиака.

[менее актуальное соображение удалено]

Планета определена как обитаемая, поэтому на ней есть вода. Аммиак растворим в воде на 31% по массе при 20С (увеличивается при понижении температуры) и 1атм - при 1,5атм будет больше.

Наличие такого количества свободного аммиака в воздухе означало бы, что поверхностные воды планеты близки к насыщению. 25% вес/вес - это консервативная цифра.
Четверть поверхностных вод планеты по весу составляет аммиак? Это означает гораздо большую проблему для человеческого присутствия, чем атмосферный аммиак.

При такой концентрации аммиака рН воды на планете будет между 11 и 12 . Не так агрессивно, как каустическая сода, но тело землянина, оставленное в воде, вероятно, растворится примерно через неделю (кроме костей).

Первый дождь из чистой воды (как у нас на Земле) очистит воздух в районе, где он выпадает до 0% концентрации аммиака**. Единственный способ заставить его снова подняться — сделать место, где выпадает дождь, более щелочным, чем рН 12. Этого можно добиться, только растворив щелочные или щелочноземельные гидроксиды металлов.

В качестве основания Льюиса ион аммония также является довольно хорошим комплексообразователем. Многие переходные (читай тяжелые) металлы, обычно нерастворимые в воде, теперь будут присутствовать в более высоких концентрациях в «воде» планеты : медь, никель, цинк, кобальт, хром, серебро, золото и вся группа платины. Это означает, что любая существующая жизнь на планете будет иметь биохимию, чуждую людям или Земле. В качестве некоторых примеров:

  • ионы серебра и меди - бактерицидные для земных микробов. Это означает, что любая жизнь там должна была начаться и продолжаться на совершенно разных эволюционных путях.
  • если у вас на планете есть медь, попрощайтесь с целлюлозой - она ​​растворяется почти во всех растворах третаминомеди (сам делал исходя из карбоната меди + раствор аммиака - реактив Швейцера эффективнее). Местные травы и деревья должны использовать другой биополимер для своей структуры.

Приливные бассейны, с которых началась эволюция жизни на этой планете, могут иметь довольно интересные цвета из-за солей меди и хрома.

Даже если на этой планете нет жизни, значит, там условия неподходящие для земной жизни и земледелия. В то время как пребывание в помещении может поддерживать атмосферный аммиак в пределах безопасного уровня, есть снежинка, черт возьми, на этой планете можно заниматься земледелием - какие запасы пищи у них есть ?

В противном случае, возможно, «упомянутая транспортировка неустановленным способом также изменила людей» так, что они были адаптированы к диете, богатой тяжелыми металлами. Вероятно, они переключили транспорт кислорода в крови с гемоглобина на гемоцианин.


** Первое обнаружение аммиака (NH3) в верхних слоях тропосферы азиатского летнего муссона.

[parts per trillion in volume]Были получены трехмесячные средние профили 10° долготы × 10° широты, достигающие максимальных отношений смешения около 30 pptv в этом диапазоне высот... В глобальном масштабе, за пределами зоны муссонов и в разные сезоны, мы не смогли значения NH3 выше фактического предела обнаружения примерно на 3–5 pptv. Эта верхняя граница помогает ограничивать симуляции глобальной модели.


После производства он быстро поднимется в верхнюю часть атмосферы. (дальнейшие исследования подтверждают заметку @LoganR.Kearsley о том, что газы, как правило, хорошо смешиваются в тропосфере. Пример метана — легче воздуха — в атмосфере Земли )

Нет, он не будет быстро подниматься на вершину атмосферы. Ниже тропопаузы газы остаются хорошо перемешанными. Если в определенных местах образуется больше аммиака, чем в других, воздушные массы обычно будут подниматься там, как поднимается влажный воздух на Земле, но погода рассеет его, прежде чем он сможет расслоиться.
@LoganR.Kearsley - точка. Исправит.
Разве высокий уровень CO2 не нейтрализует аммиак?
@Seraphim Карбонат аммония разлагается при довольно низких температурах. Кроме того, если аммиак в воде связан в солях, то почему атмосферный аммиак не растворяется в поверхностных водах сразу? Аммиак довольно "прожорлив" для воды - аммиачный фонтан
Хм, так что либо мне действительно нужно уменьшить количество аммиака, либо, возможно, он будет поглощен микробной жизнью? Добавил бы на планету аккуратный энергетический цикл в сочетании с производителями аммиака.
@Seraphim Терранская жизнь несовместима со значительной концентрацией аммиака в атмосфере - она ​​съест его как можно быстрее. Вы можете получить его в изолированных местах (например, на интенсивных свинофермах), но не в такой значительной степени, как процент от атмосферы.
@Seraphim нашел статью, которая время от времени позволяет вам использовать концентрацию 30e-9 на том. В противном случае, похоже, вам придется набирать атмосферный аммиак обратно до менее чем 5e-9 частей на объем.
Что ж, это был мой первый опыт создания атмосферы. Просто подумал, что аммиак облегчит животным получение металлов в их метаболизме и в качестве удобрения для аэробного планктона.
@Seraphim Phytomining «около 700 – это так называемые «гипераккумуляторы», такие как P. rufuschaneyi Кинабалу. Со временем они высасывают из почвы такие металлы, как никель, цинк, кобальт и даже золото». Большее количество оксидов серы получают больше сернокислых солей - подавляющее большинство из них растворимы .
@Seraphim Сульфат железа использовался для удобрения железом (вместо удобрения азотом), он работает только в водах с дефицитом железа. Но это показывает, что не обязательно дефицит азота является наиболее ограничивающим фактором для роста планктона.