Химический состав атмосферного воздуха, физиолого-гигиеническое значение его составных частей. Показатели загрязнения атмосферного воздуха.

Состав атмосферного воздуха: азот – 78.08%, кислород - 20.95%, диоксид углерода – 0.03-0.04, примеси газов (аргон, неон, гелий, радон, криптон, озон, водород, ксенон, закись азота, метан) в минимальных концентрациях. Последние являются показателями происходящих процессов у живых организмов.

Азот по количественному содержанию является наиболее существенной составной частью атмосферного воздуха. Он принадлежит к индифферентным газам и играет роль разбавителя кислорода. При избыточном давлении (4 атм) азот может оказывать наркотическое действие.

В природе идет непрерывный круговорот азота, в результате чего азот атмосферы под влиянием электрических разрядов превращается в окислы азота, которые, вымываясь из атмосферы осадками, обогащают почву солями азотистой и азотной кислот. Под влиянием бактерий почвы соли азотистой кислоты превращаются в соли азотной кислоты, которые, в свою очередь, усваиваются растениями и служат для синтеза белка. При разложении органических веществ азот восстанавливается и снова поступает в атмосферу, из которой вновь связывается биологическими объектами.

Азот воздуха усваивается сине-зелеными водорослями и некоторыми видами бактерий почвы (клубеньковыми и азотфиксирующими).

Кислород. Постоянное содержание кислорода поддерживается непрерывными процессами его обмена в природе. Кислород потребляется при дыхании человека и животных, он необходим для горения и окисления. Кислород поступает в атмосферу в результате фотосинтеза растений. Наземные растения и фитопланктон ежегодно поставляют в атмосферу около 1,5?1015 т кислорода, что примерно соответствует его потреблению. В последние годы установлено, что под действием солнечных лучей молекулы воды распадаются с образованием молекул кислорода. Это второй источник образования кислорода в природе.

Организм человека очень чувствителен к недостатку кислорода. Уменьшение его содержания в воздухе до 17 % приводит к учащению пульса, дыхания. При концентрации кислорода 11-13 % отмечается выраженная кислородная недостаточность, приводящая к резкому снижению работоспособности. Содержание в воздухе 7-8 % кислорода несовместимо с жизнью.

Углекислый газ в природе находится в свободном и связанном состоянии. Диоксид углерода в 1,5 раза тяжелее воздуха. В окружающей среде происходят непрерывные процессы выделения и поглощения диоксида углерода. В атмосферу он выделяется в результате дыхания человека и животных, а также горения, гниения, брожения.

Диоксид углерода является физиологическим возбудителем дыхательного центра. Его парциальное давление в крови обеспечивается регулированием кислотно-щелочного равновесия. В организме он находится в связанном состоянии в виде двууглекислых солей натрия в плазме и эритроцитах крови. При вдыхании больших концентраций диоксида углерода нарушаются окислительно-восстановительные процессы. Чем больше диоксида углерода во вдыхаемом воздухе, тем меньше его может выделить организм. Накопление диоксида углерода в крови и тканях ведет к развитию тканевой аноксии. Увеличение содержания диоксида углерода во вдыхаемом воздухе до 3 % приводит к нарушениям функции дыхания (одышка), появлению головной боли и снижению работоспособности, при 4 % отмечают усиление головной боли, шум в ушах, сердцебиение, возбужденное состояние, при 8 % и более возникает тяжелое отравление и наступает смерть. По содержанию диоксида углерода судят о чистоте воздуха в жилых и общественных зданиях, значительное накопление этого соединения в воздухе закрытых помещений указывает на санитарное неблагополучие помещения (скученность людей, плохая вентиляция).

Считают, что ощущение дискомфорта обычно связано не только с увеличением содержания диоксида углерода свыше 0,1 %, но и с изменением физических свойств воздуха при скоплении людей в помещениях: повышаются влажность и температура, изменяется ионный состав воздуха главным образом за счет увеличения положительных ионов и др.

Из всех показателей, связанных с ухудшением свойств воздуха, диоксид углерода наиболее доступен простому определению. Поэтому концентрация (0,1 %) издавна принята в гигиенической практике как предельно допустимая величина, интегрально отражающая химический состав и физические свойства воздуха в жилых и общественных помещениях. Таким образом, диоксид углерода является косвенным гигиеническим показателем, по которому оценивают степень чистоты воздуха. По содержанию диоксида углерода производится расчет вентиляции в жилых и общественных зданиях.

От содержания диоксида углерода зависит тепловой баланс планеты. В литературе обсуждается вопрос о роли диоксида углерода в создании парникового эффекта, приводящего к повышению температуры приземного слоя воздуха.

ИЗА - комплексный индекс загрязнения атмосферы, учитывающий несколько примесей, представляющий собой сумму концентраций выбранных загрязняющих веществ в долях ПДК (в соответствии с РД 52.04.186-89 Руководство по контролю загрязнения атмосферы).

В зависимости от значения ИЗА уровень загрязнения воздуха определяется следующим образом:

Уровень загрязнения атмосферного воздуха Значения ИЗА

Низкий меньше или равен 5

Повышенный 5-7

Высокий 7-14

Очень высокий больше или равен 14

7. Показатели загрязнения воздуха помещений. Углекислота как показатель загрязнения воздуха в больничных помещениях. Нормирование и методы определения.

Воздух застаивается в помещении, где постоянно возрастает концентрация вредных для здоровья веществ из-за использования различных строительных и отделочных материалов, конструкционных и обивочных материалов мебели, полимеров, бытовой химии, пластмасс, а также множества различных электронных устройств. Но не стоит забывать, что из этого следуют заболевания разной степени тяжести, такие как астма, аллергия, постоянные головные боли, стресс, быстрая утомляемость, нарушения мозговой деятельности, может развиться также и онкологическая патология.

основным косвенным показателем загрязненности воздух жилых помещений служит углекислый газ (точнее его концентрация в воздухе).

При нахождении в помещении людей концентрация углекислого газа по степенно увеличивается, так как выдыхаемый воздух содержит повышенное его количество.

Концентрация углекислого газа выражается в процентах (%) и промилях (Л°). 1 промиля (1 Л») - это количество мл газа в 1 л воздуха.

Как известно, концентрация углекислого газа в атмосферном воздухе составляет приблизительно 0.04 %

ПДК (предельно допустимая концентрация) углекислого газа в воздухе жилых помещений равна:

0.7 % - для "чистых" помещений (больничных) - операционных, палат, перевязочных и тд.

0.1 % -для обычных жилых помещений.

Нормирование содержания углекислого газа в воздухе связано с тем, что при увеличении его концентрации он оказывает неблагоприятное действие на человека. Так, при возрастании концентрации углекислого газа во вдыхаемом воздухе до 2 % и более он оказывает токсическое действие, при концентрации - 3-4 % - сильное токсическое действие, а концентрация 7-8 % является летальной.

При пребывании в помещении людей количество углекислого газа увеличивается. Один человек выделяет приблизительно 22.6 л углекислого газа в час.

Каждый литр подаваемого в помещение воздуха содержит 0.4 %° углекислого газа, то есть каждый литр этого воздуха содержит 0.4 мл углекислого газа и таким образом может еще "принять" 0.3 мл (0.7 - 0.4) для чистых помещений (до 0.7 мл в литре или 0.7 /~) и 0.6 мл (1 - 0.4) для обычных помещений (до 1 мл в литре или 1 /~).

Так как каждый час 1 человек выделяет 22.6 л (22600 мл) углекислого газа, а каждый литр подаваемого воздуха может "принять" указанное выше число мл углекислого газа, то количество литров воздуха, которое необходимо подать в помещение на 1 человека в час составляет (палаты, операционные) - 22600 / 0.3 = 75000 л = 75 м3. То есть, 75 м3 воздуха на каждого человека в час должно поступить в помещение для того чтобы концентрация углекислого газа в нем не превысила 0.7%