Химический состав воздуха
Воздух — естественная смесь газов, главным образом азота и кислорода, составляющая земную атмосферу. Воздух необходим для нормального существования подавляющего числа наземных живых организмов: кислород, содержащийся в воздухе, в процессе дыхания поступает в клетки организма и используется в процессе окисления, в результате которого происходит выделение необходимой для жизни энергии. В промышленности и в быту кислород воздуха используется для сжигания топлива с целью получения тепла и механической энергии в двигателях внутреннего сгорания. Из воздуха методом сжижения получают благородные газы. В соответствии с Федеральным Законом «Об охране атмосферного воздуха» под атмосферным воздухом понимается "жизненно важный компонент окружающей среды, представляющий собой естественную смесь газов атмосферы, находящуюся за пределами жилых, производственных и иных помещений".
Важнейшими факторами, определяющими пригодность для проживания человека, воздушной среды являются химический состав, степень ионизации, относительная влажность, давление, температура и скорость движения. Рассмотрим каждый из этих факторов по-отдельности.
Химический состав воздуха
В 1754 году Джозеф Блэк экспериментально доказал, что воздух представляет собой смесь газов, а не однородное вещество.
Нормальный состав воздуха
Вещество |
Обозначение |
По объёму, % |
По массе, % |
Азот |
N2 |
78,084 |
75,50 |
Кислород |
O2 |
20,9476 |
23,15 |
Аргон |
Ar |
0,934 |
1,292 |
Углекислый газ |
CO2 |
0,0314 |
0,046 |
Неон |
Ne |
0,001818 |
0,0014 |
Метан |
CH4 |
0,0002 |
0,000084 |
Гелий |
He |
0,000524 |
0,000073 |
Криптон |
Kr |
0,000114 |
0,003 |
Водород |
H2 |
0,00005 |
0,00008 |
Ксенон |
Xe |
0,0000087 |
0,00004 |
Лёгкие аэроионы
Каждый житель Санкт-Петербурга чувствует, что воздух сильно загрязнен. Постоянно возрастающее количество автомобилей, фабрики и заводы выбрасывают в атмосферу тонны отходов своей деятельности. В загрязнённом воздухе присутствуют нехарактерные физические, химические и биологические вещества. Основными загрязнителями атмосферного воздуха мегаполиса являются: альдегиды, аммиак, атмосферная пыль, оксид углерода, оксиды азота, диоксид серы, углеводороды, тяжелые металлы (свинец, медь, цинк, кадмий, хром).
Наиболее опасными составляющими смога являются микроскопические частицы вредных веществ. Приблизительно 60% - это продукты сгорания автомобильных двигателей. Именно эти частицы мы вдыхаем гуляя по улицам наших городов и накапливаем в наших лёгких. Как утверждают медики, лёгкие жителя мегаполиса очень напоминают по степени загрязнённости лёгкие заядлого курильщика.
На первом месте по вкладу в загрязнение воздуха стоят выхлопные газы автомобилей, выбросы ТЭС – на втором месте, химическая промышленность – на третьем.
Степень ионизации воздуха
Высокая степень ионизации
Атмосферный воздух всегда ионизирован и содержит большее или меньшее количество аэроионов. Процесс ионизации природного воздуха происходит под действием целого ряда факторов, из которых главными являются радиоактивность почвы, горных пород, морских и подземных вод, космические лучи, молнии, разбрызгивание воды (эффект Ленарда) в водопадах, в барашках волн и т.п., ультрафиолетовое излучение Солнца, пламя лесных пожаров, некоторые ароматические вещества и т.п. Под влиянием этих факторов формируются как положительные, так и отрицательные аэроионы. На образовавшиеся ионы мгновенно оседают нейтральные молекулы воздуха, рождая так называемые нормальные и легкие атмосферные ионы. Встречая на своем пути взвешенные в воздухе пылинки, дымовые частицы, мельчайшие капельки воды, легкие ионы на них оседают и превращаются в тяжелые. В среднем над поверхностью земли в 1 см3 содержится до 1500 ионов, среди которых преобладают положительно заряженные, что является, как будет показано далее, не совсем желательным для здоровья человека.
В некоторых регионах ионизация воздуха характеризуется более благоприятными показателями. К числу местностей, где воздух особенно ионизирован, принадлежат склоны высоких гор, горные долины, водопады, берега морей и океанов. Их часто используют для организации мест отдыха и санаторно-курортного лечения.
Таким образом, ионы воздуха — постоянно действующий фактор внешней среды, такой, как температура, относительная влажность и скорость движения воздуха.
Изменение степени ионизации вдыхаемого воздуха неизбежно влечет за собой сдвиги в различных органах и системах. Отсюда естественно стремление использовать ионизированный воздух в лечебно-профилактических целях, с одной стороны, и потребность в разработке аппаратов и устройств для искусственного изменения концентрации и соотношения ионов в атмосферном воздухе, с другой. Сегодня, пользуясь специальной аппаратурой, можно усилить степень ионизации воздуха, увеличивая в тысячи раз количество ионов в 1 см3.
В санитарно-эпидемиологических правилах и нормативах СанПиН 2.2.4.1294-03 приведены гигиенические требования к аэроионному составу воздуха производственных и общественных помещений. Заметьте, что важно не только количество отрицательно и положительно заряженных аэроионов, но и отношение концентрации положительных к концентрации отрицательных, которое называется коэффициентом униполярности (см. таблицу ниже).
Нормируемые показатели |
Концентрация аэроионов, ионов/см3 |
Коэффициент униполярности |
|
Положительной полярности |
Отрицательной полярности |
||
Минимально допустимое значение |
400 |
600 |
0,4 < У < 1,0 |
Максимально допустимое значение |
50 000 |
50 000 |
|
В соответствии с гигиеническими требованиями количество отрицательно заряженных аэроионов должно быть больше либо, в крайнем случае, равно количеству положительно заряженных аэроионов. В условиях проживания в городах и работы в офисных помещениях следует пользоваться аэроионизаторами воздуха, чтобы не терять концентрацию внимания и медленнее уставать во время рабочего дня.
Микроклимат: отн. влажность, температура, скорость движения, давление
Под микроклиматом подразумевают комплекс физичесих параметров окружающей среды, влияющих на теплообмен человека и его здоровье. Основными параметрами микроклимата являются относительная влажность, температура, давление и скорость движения воздуха. Поддержание всех этих параметров в норме внутри помещения является ключевым фактором, определяющим комфортность пребывания в нём человека.
Контроль микроклимата
Нормальное значение параметров микроклимата даёт возможность организму человека тратить минимум энергии: на поддержание необходимого уровня теплообмена, на получение необходимого количества кислорода; при этом человек не чувствует ни жары, ни холода, ни духоты. По статистике нарушения микроклимата являются самыми частыми среди всех нарушений санитарно-гигиенических норм.
Микроклимат определяется воздействием внешней среды, особенностями постройки здания и систем отопления, вентиляции и кондиционирования.
В многоэтажных домах существует сильный перепад давления воздуха снаружи здания и внутри. Это приводит к накоплению различных загрязнений в здании, причём их концентрация будет различной на верхних и на нижних этажах, что пагубно сказывается на самочувствии человека.
Особенности микроклимата каждой конкретной квартиры формируются под влиянием потоков воздуха, влаги и тепла. Воздух в помещении постоянно находится в движении. Поэтому одним из ключевых параметров воздуха является скорость его движения.
Ниже приведена таблица, в которой указаны оптимальные и допустимые значения температуры, влажности и скорости движения воздуха в различных помещениях в соответствии с действующими СанПиН 2.1.2.2801-10 «Изменения и дополнения №1 к СанПиН 2.1.2.2645-10 «Санитарно-эпидемиологические требования к условиям проживания в жилых зданиях и помещениях».
Проведя измерения параметров воздуха у себя дома, в офисе или загородном коттедже, Вы сможете принять соответствующие меры по нормализации выявленных отклонений.
Действующие сантитарные правила и нормативы по воздуху
Наименование помещения |
Температура воздуха, °C |
Относительная влажность, % |
Скорость движения воздуха, м/с |
|||
оптим. |
допуст. |
оптим. |
допуст. |
оптим. |
допуст. |
|
Холодный период года | ||||||
Жилая комната |
20-22 |
18-24 |
45-30 |
60 |
0,15 |
0,2 |
То же, в районах наиболее холодной пятидневки (минус 31 °C и ниже) |
21-23 |
20-24 |
45-30 |
60 |
0,15 |
0,2 |
Кухня |
19-21 |
18-26 |
н/н |
н/н |
0,15 |
0,2 |
Туалет |
19-21 |
18-26 |
н/н |
н/н |
0,15 |
0,2 |
Ванная, совмещённый санузел |
24-26 |
18-26 |
н/н |
н/н |
0,15 |
0,2 |
Межквартирный коридор |
18-20 |
16-22 |
45-30 |
60 |
0,15 |
0,2 |
Вестибюль, лестницная клетка |
16-18 |
12-22 |
н/н |
н/н |
н/н |
н/н |
Тёплый период года | ||||||
Жилая комната |
22-25 |
20-28 |
60-30 |
65 |
0,2 |
0,3 |
Все перечисленные в данной статье параметры воздуха оказывают существенное влияние на здоровье человека. Поэтому следует обращать внимание на то, чем мы дышим в повседневной жизни, и насколько характеристики воздушной среды (атмосферы нашего дома) соответствуют нормативам безопасной жизнедеятельности человека.
(В статье использованы материалы сайта med-tutorial.ru.)