Zrak je naravna mešanica plinov, predvsem dušika in kisika, ki tvori zemeljsko atmosfero. Zrak je potreben za normalen obstoj velike večine kopenskih živih organizmov: kisik, ki ga vsebuje zrak, med dihanjem vstopi v celice telesa in se porabi v procesu oksidacije, zaradi česar se sprosti energija, potrebna za življenje. V industriji in v vsakdanjem življenju se kisik v zraku uporablja za kurjenje goriva, da se v motorjih z notranjim zgorevanjem pridobi toplota in mehanska energija. Plemeniti plini se pridobivajo iz zraka z utekočinjanjem. V skladu z zveznim zakonom "O zaščiti atmosferskega zraka" se atmosferski zrak razume kot "vitalna sestavina okolja, ki je naravna mešanica atmosferskih plinov, ki se nahajajo zunaj stanovanjskih, industrijskih in drugih prostorov."
Kemična sestava, stopnja ionizacije, relativna vlažnost, tlak, temperatura in hitrost so najpomembnejši dejavniki za človekovo bivanje, zračno okolje. Upoštevajmo vsakega od teh dejavnikov posebej.
Leta 1754 je Joseph Black eksperimentalno dokazal, da je zrak mešanica plinov in ne homogena snov.
Snov |
Oznaka |
Po prostornini,% |
Po teži,% |
Dušik |
|||
Kisik |
|||
Argon |
|||
Ogljikov dioksid |
|||
Neon |
0,001818 |
||
Metan |
0,000084 |
||
Helij |
0,000524 |
0,000073 |
|
Krypton |
0,000114 |
||
Vodik |
|||
Ksenon |
0,0000087 |
Vsak prebivalec Sankt Peterburga meni, da je zrak zelo onesnažen. Vedno večje število avtomobilov, tovarn in obratov v ozračje meče tone odpadkov. Onesnažen zrak vsebuje neznačilne fizikalne, kemične in biološke snovi. Glavna onesnaževala zraka v metropoli so: aldehidi, amoniak, atmosferski prah, ogljikov monoksid, dušikovi oksidi, žveplov dioksid, ogljikovodiki, težke kovine (svinec, baker, cink, kadmij, krom).
Najnevarnejše sestavine smoga so mikroskopski delci škodljivih snovi. Približno 60% predstavljajo proizvodi zgorevanja iz avtomobilskih motorjev. Prav te delce vdihujemo, ko hodimo po ulicah naših mest in se kopičijo v naših pljučih. Po mnenju zdravnikov pljuča velemestnega prebivalca zelo spominjajo na stopnjo onesnaženosti pljuč težkega kadilca.
Na prvem mestu z vidika prispevanja k onesnaževanju zraka so izpušni plini iz avtomobilov, emisije iz termoelektrarn - na drugem mestu in kemična industrija - na tretjem mestu.
Atmosferski zrak je vedno ioniziran in vsebuje več ali manj zračnih ionov. Proces ionizacije naravnega zraka se odvija pod vplivom številnih dejavnikov, med katerimi so glavni radioaktivnost tal, kamnin, morskih in podzemnih voda, kozmični žarki, strele, brizganje vode (Lenardov učinek) v slapovih, valovitih jagnjetih itd., Ultravijolični sončno sevanje, gorenje v gozdnem ognju, nekatere aromatične snovi itd. Pod vplivom teh dejavnikov nastajajo pozitivni in negativni zračni ioni. Na tvorjenih ionih se nevtralne molekule zraka takoj naselijo, kar povzroči tako imenovane normalne in lahke atmosferske ione. Na poti srečajo delce prahu, ki visijo v zraku, delce dima, najmanjše kapljice vode, lahki ioni se naselijo na njih in se spremenijo v težke. V povprečju 1 cm 3 nad zemeljsko površino vsebuje do 1500 ionov, med katerimi prevladujejo pozitivno nabiti, kar, kot bo prikazano spodaj, za zdravje ljudi ni povsem zaželeno.
V nekaterih regijah so za ionizacijo zraka značilni ugodnejši kazalci. Območja, kjer je zrak še posebej ioniziran, vključujejo pobočja visokogorja, gorske doline, slapove, obale morij in oceanov. Pogosto se uporabljajo za organizacijo rekreacije in zdraviliškega zdravljenja.
Tako so zračni ioni nenehno delujoči dejavnik zunanjega okolja, kot so temperatura, relativna vlaga in hitrost zraka.
Sprememba stopnje ionizacije vdihanega zraka neizogibno povzroči premike v različnih organih in sistemih. Zato je naravno, da si prizadevamo za uporabo ioniziranega zraka na eni strani in potrebo po razvoju aparatov in naprav za umetno spreminjanje koncentracije in razmerja ionov v atmosferskem zraku na drugi strani. Danes je s pomočjo posebne opreme mogoče povečati stopnjo ionizacije zraka in s tem povečati število ionov v 1 cm 3 tisočkrat.
Sanitarni in epidemiološki predpisi in predpisi SanPiN 2.2.4.1294-03 zagotavljajo higienske zahteve glede sestave zračnih ionov v industrijskih in javnih prostorih. Upoštevajte, da ni pomembno samo število negativno in pozitivno nabitih zračnih ionov, ampak tudi razmerje med koncentracijo pozitivnega in koncentracijo negativnih, kar imenujemo koeficient unipolarnosti (glejte spodnjo tabelo).
V skladu s higienskimi zahtevami mora biti število negativno napolnjenih zračnih ionov večje ali v skrajnih primerih enako številu pozitivno nabitih zračnih ionov. V pogojih bivanja v mestih in dela v pisarniških prostorih uporabljajte ionizacijo zraka, da ne izgubite koncentracije in se počasneje utrudite med delovnim dnem.
Pod mikroklimo razumemo kompleks fizikalnih parametrov okolja, ki vplivajo na izmenjavo toplote človeka in njegovo zdravje. Glavni parametri mikroklime so relativna vlaga, temperatura, tlak in hitrost zraka. Vzdrževanje vseh teh parametrov v zaprtih prostorih je ključni dejavnik pri določanju udobja bivanja osebe v njem.
Normalna vrednost mikroklimatskih parametrov omogoča, da človeško telo porabi najmanj energije: za vzdrževanje potrebne ravni izmenjave toplote, za pridobivanje potrebne količine kisika; hkrati človek ne čuti ne toplote, ne mraza, niti zadihanosti. Po statističnih podatkih so kršitve mikroklime najpogostejše med vsemi kršitvami sanitarnih in higienskih standardov.
Mikroklima je določena z vplivom zunanjega okolja, značilnostmi konstrukcije stavbe in ogrevalnih, prezračevalnih in klimatskih sistemov.
V večnadstropnih stavbah je velika razlika v zračnem tlaku zunaj stavbe in znotraj. To vodi do kopičenja različnih onesnaženj v stavbi, njihova koncentracija pa bo v zgornjih in spodnjih nadstropjih različna, kar ima škodljiv vpliv na.
Značilnosti mikroklime vsakega posameznega stanovanja se oblikujejo pod vplivom zračnih tokov, vlage in toplote. Notranji zrak je stalno v gibanju. Zato je eden ključnih parametrov zraka njegova hitrost.
Spodaj je tabela, ki prikazuje optimalne in dovoljene vrednosti temperature, vlažnosti in hitrosti zraka v različnih prostorih v skladu s trenutnim SanPiN 2.1.2.2801-10 "Spremembe in dopolnitve št. 1 k SanPiN 2.1.2.2645-10" Sanitarne in epidemiološke zahteve za življenjske razmere v stanovanjskih stavbah in prostorih “.
Parametri zraka doma, v pisarni ali v podeželski koči lahko izvedete ustrezne ukrepe za normalizacijo ugotovljenih odstopanj.
Ime sobe |
Temperatura zraka, ° C |
Relativna vlažnost,% |
Hitrost zraka, m / s |
|||
optimalno. |
dopustno |
optimalno. |
dopustno |
optimalno. |
dopustno |
|
Hladna sezona |
||||||
Dnevna soba |
||||||
Zemeljska atmosfera je mešanica številnih plinov. Njegov glavni del je dušik - 77 odstotkov, dobri stari kisik doda še 21 odstotkov, preostalih 2 odstotkov pa sestavlja mešanica sledi plinov - argon, ogljikov dioksid, helij, neon, kripton, ksenon, dušikov oksid, ogljikov monoksid in drugi. V ozračju je tudi vodna para v različnih koncentracijah. Naš najljubši plin je kisik, saj živimo od tega plina.
Nedonošenčki, katerih pljuča niso dovolj razvita, so včasih nameščeni v posode s kisikom, v katerih dojenček vdihuje mešanico s povečano vsebnostjo kisika. Namesto običajnih 21 odstotkov koncentracija kisika v takšni posodi doseže 30 - 40 odstotkov. Če ima otrok hude težave z dihanjem, potem diha čisti kisik, da se izogne \u200b\u200bpoškodbam možganskih celic.
: velik presežek kisika v vdihani plinski mešanici je prav tako nevaren kot njegovo pomanjkanje.
Presežek kisika je prav tako nevaren kot pomanjkanje kisika. Velika količina kisika v mešanici plinov in njegova visoka koncentracija v krvi lahko uničijo celice tkiv otrokovih oči in povzročijo izgubo vida. To dejstvo poudarja dvojno naravo kisika. Da bi živeli, moramo dihati kisik, a sam kisik je strup za žive organizme. Ko kisik v zraku deluje z drugimi elementi, kot sta vodik in ogljik, pride do reakcije, imenovane oksidacija. Oksidacija uničuje organske molekule, ki so osnova življenja. Pri normalnih temperaturah kisik počasi reagira z drugimi elementi, toplota, ki se sprošča med tem, pa je tako nepomembna, da je ne čutimo.
Dušik.V sestavo atmosferskega zraka poleg kisika in ozona spada tudi dušik, ki je po količinski vsebnosti najpomembnejša sestavina atmosferskega zraka. Dušik spada med inertne pline, ne podpira dihanja in izgorevanja. V dušikovi atmosferi je življenje nemogoče. Njeno kroženje poteka v naravi.
Zračni dušik absorbirajo nekatere vrste talnih bakterij, pa tudi modrozelene alge. Pod vplivom električnih izpustov se dušik v zraku pretvori v okside, ki ob izpiranju iz atmosfere s tla padajo dušikove in dušikove kisline. Pod vplivom bakterij v tleh se dušikove kisline pretvorijo v soli dušikove kisline, ki jih rastline absorbirajo in služijo za sintezo beljakovin. Ugotovljeno je bilo, da 95% atmosferskega dušika asimilirajo živi organizmi in le 5% vežejo zaradi fizičnih procesov v naravi. Posledično je večina vezanega dušika biogenega izvora.
Skupaj z asimilacijo dušika se sprošča v ozračje. Prosti dušik nastaja med zgorevanjem lesa, premoga, olja, majhna količina ga se sprosti med razpadanjem organskih spojin z mikroorganizmi-denitrifikatorji. Tako v naravi obstaja neprekinjen cikel dušika, zaradi česar se dušik v atmosferi pretvori v organske spojine. Med razpadom teh spojin se dušik zmanjša in vstopi v ozračje, nato pa ga spet vežejo biološki predmeti.
Dušik je kisikovo razredčilo, saj vdihavanje čistega kisika vodi v nepopravljive spremembe v telesu. Pri preučevanju vpliva različnih koncentracij dušika na telo je bilo ugotovljeno, da njegova povečana vsebnost v vdihanem zraku spodbuja nastanek hipoksije in asfiksije zaradi zmanjšanja parcialnega tlaka kisika. Ko se vsebnost dušika poveča na 93%, nastopi smrt. Dušik ima najbolj izrazite neugodne lastnosti v pogojih povečanega tlaka, kar je povezano z njegovim opojnim učinkom. Znana je tudi vloga dušika pri nastanku dekompresijske bolezni.
Inertni plini poleg dušika vključujejo argon, neon, helij, kripton in ksenon. Kemično so ti plini inertni, raztopijo se v telesnih tekočinah, odvisno od delnega tlaka. Absolutna količina teh plinov v krvi in \u200b\u200btkivih telesa je zanemarljiva, učinek inertnih plinov je lahko narkotičen pri zelo visokem delnem tlaku teh plinov, česar v običajnem življenju ne najdemo.
Ogljikov dioksid.Ogljikov dioksid ali ogljikov dioksid naravno nastane v prostem in vezanem stanju. V vodi morja in oceanov se raztopi do 70% ogljikovega dioksida, nekatere mineralne spojine (apnenec in dolomit) vsebujejo približno 22% celotne količine ogljikovega dioksida. Ostalo predstavljajo živalstvo in rastlinstvo (premog, nafta in humus).
V naravi obstajajo nenehni procesi sproščanja in absorpcije ogljikovega dioksida. Izpušča se v ozračje zaradi dihanja ljudi in živali, pa tudi zaradi izgorevanja, razpada in fermentacije. Poleg tega nastane ogljikov dioksid med industrijskim izgorevanjem apnencev in dolomitov, možno ga je sprostiti z vulkanskimi plini. Skupaj s procesi tvorbe v naravi obstajajo procesi asimilacije ogljikovega dioksida - aktivne absorpcije rastlin v procesu fotosinteze. Ogljikov dioksid se s padavinami izpere iz zraka.
Pomembno vlogo pri ohranjanju konstantne koncentracije ogljikovega dioksida v atmosferskem zraku igra njegovo izpustitev s površja morij in oceanov. Ogljikov dioksid, raztopljen v vodi morij in oceanov, je v dinamičnem ravnovesju z ogljikovim dioksidom v zraku in se raztaplja v vodi s povečanjem parcialnega tlaka v zraku in se spušča v atmosfero z zmanjšanjem delnega tlaka.
Procesi nastajanja in asimilacije so med seboj povezani, zaradi česar je vsebnost ogljikovega dioksida v atmosferskem zraku sorazmerno konstantna in znaša 0,03%. V zadnjih letih se koncentracija ogljikovega dioksida v zraku industrijskih mest povečuje zaradi intenzivnega onesnaževanja zraka s proizvodi izgorevanja goriva. Povprečna letna vsebnost ogljikovega dioksida v mestnem zraku je lahko višja kot v čistem ozračju in znaša 0,037%. V literaturi je obravnavano vprašanje vloge ogljikovega dioksida pri ustvarjanju "toplogrednega učinka", ki vodi do zvišanja temperature površinskega sloja zraka.
Ogljikov dioksid je fiziološko sredstvo dihalnega centra. Njegov delni tlak v krvi zagotavlja uravnavanje kislinsko-baznega ravnovesja. V telesu je v vezanem stanju v obliki natrijevega bikarbonata v plazmi in eritrocitov. Ob vdihavanju visokih koncentracij ogljikovega dioksida se redoks procesi motijo. Več ogljikovega dioksida, ki ga vdihnete, manj telesa lahko izloči.
Kopičenje ogljikovega dioksida v krvi in \u200b\u200btkivih vodi v razvoj tkivne anoksije. S povečanjem vsebnosti ogljikovega dioksida v vdihanem zraku do 4% opazimo glavobol, tinitus, palpitacije, vznemirjeno stanje, pri 8% pride do hude zastrupitve in nastopi smrt. Vsebnost ogljikovega dioksida se uporablja za presojo čistosti zraka v stanovanjskih in javnih zgradbah. Znatno kopičenje te spojine v zraku zaprtih prostorov kaže na sanitarni problem prostora (gneča ljudi, slabo prezračevanje).
V normalnih pogojih, z naravnim prezračevanjem prostorov in infiltracijo zunanjega zraka skozi pore gradbenih materialov, vsebnost ogljikovega dioksida v zraku stanovanjskih prostorov ne presega 0,2%. Ogljikov dioksid pri teh koncentracijah ni strupen za ljudi, vendar bivanje v takšni atmosferi vodi do poslabšanja
zdravje in zmanjšano delovanje. To je posledica dejstva, da se vzporedno s povečanjem koncentracije ogljikovega dioksida poslabšajo tudi druge lastnosti zraka: naraščata temperatura in vlaga, pojavijo se strupeni plinasti proizvodi človeške dejavnosti (merkaptan, indol, vodikov sulfid, amonijak), vsebnost prahu in mikroorganizmov se poveča.
Od vseh kazalnikov, povezanih s poslabšanjem različnih lastnosti zraka, je ogljikov dioksid najlažje določiti, zato pri oceni stanja zračnega okolja v prostorih upoštevamo koncentracijo ogljikovega dioksida.
Druge sestavine zraka in naravne nečistoče.Poleg glavnih komponent - kisika, dušika, ogljikovega dioksida atmosferski zrak vsebuje vodik, metan, dušikov oksid, amonijak, vodikov sulfid. Ti plini so posledica naravnih procesov, ki se dogajajo na zemeljski površini in v atmosferi.