Хімічний склад повітря, його вплив на організм

Повітряне середовище, складова земної атмосфери, являє собою суміш газів. Сухе атмосферне повітря містить 20,95% кисню, 78,09% азоту, 0,03% вуглекислого газу. Крім того, в атмосферному повітрі наявні багато інертних газів (аргон, гелій, неон, криптон, водень, ксенон, радон). В атмосферному повітрі наявні невеликі кількості озону, закису азоту, йоду, метану, водяної пари.

Крім постійних складових частин, в атмосфері утримуються деякі домішки природного походження, а також різноманітні забруднення, що надходять у результаті виробничої діяльності людини.

Кисень.Постійний вміст кисню підтримується безперервними процесами його обміну в природі. Кисень споживається при подиху людини й тварин, він необхідний для горіння й окиснювання. Кисень надходить в атмосферу в результаті фотосинтезу рослин. Наземні рослини і фітопланктон щорічно постачають в атмосферу близько 1,5 х 10¹⁵т кисню, що повністю відновлює його природний збиток.

На поверхні землі через інтенсивне перемішування повітряних мас концентрації кисню залишаються практично постійними. Не відчувається істотної різниці у вмісті кисню в повітрі промислових міст і сільських місцевостей. Концентрації кисню коливаються лише в межах десятих часток відсотка, що не має істотного гігієнічного значення. При зниженні парціального тиску кисню, що спостерігається при піднятті на висоту, можливі явища кисневого голодування. Критичний рівень парціального тиску кисню менше 110 мм рт. ст. Зниження парціального тиску кисню до 50-60 мм рт. ст. зазвичай несумісне з життям. Разом з тим підвищення парціального тиску кисню більше 600 мм рт. ст. веде до розвитку патологічних процесів в організмі - зменшення життєвої ємності легенів, набряку легенів і пневмонії.

Поряд з киснем нормальною складовою частиною повітря є озон.Під впливом короткохвильової ультрафіолетової радіації з довжиною хвилі менше 200 мкм молекули кисню дисоціюють з утворенням атомарного кисню. Знову утворені атоми кисню приєднуються до нейтральної молекули кисню, утворюючи озон. Одночасно з утворенням озону відбувається його розпад.

Загальнобіологічне значення озону велике. Озон поглинає короткохвильову ультрафіолетову радіацію, що згубно впливає на все живе. Одночасно озон поглинає довгохвильову інфрачервону радіацію, що випромінюється Землею, і таким чином запобігає надмірному охолодженню її поверхні. Концентрація озону нерівномірно розподіляється по висоті. Найбільша його кількість відзначається на рівні 20-30 км від поверхні землі. З наближенням до поверхні землі концентрація озону зменшується внаслідок зниження ультрафіолетової радіації і ослаблення синтезу озону. У тропосферу озон надходить у результаті перемішування повітряних мас і переходу зі стратосфери.

Озон має окисні здатності, тому в забрудненому повітрі його вміст нижче, ніж у повітрі сільської місцевості. У зв'язку з цим озон вважається показником чистоти повітря. Однак останнім часом було встановлено, що озон утворюється у результаті фотохімічних реакцій при формуванні смогу, тому виявлення озону в атмосферному повітрі великих міст вважають показником його забруднення.

Азот. Поряд з киснем і озоном до складу атмосферного повітря входить азот, що за кількісним вмістом є найбільш істотною складовою частиною атмосферного повітря.

Азот належить до інертних газів, він не підтримує дихання і горіння. В атмосфері азоту життя неможливе. У природі відбувається його круговорот.

Вуглекислий газ. Вуглекислий газ, або діоксид вуглецю, у природі перебуває у вільному й зв'язаному станах. До 70 % вуглекислого газу розчинено у воді морів й океанів, до складу деяких мінеральних сполук (вапняків і доломітів) входить близько 22 % загальної кількості діоксиду вуглецю. Інша його частина припадає на тваринний і рослинний світ (кам'яне вугілля, нафта і гумус).

Середньорічний вміст діоксиду вуглецю в міському повітрі може бути вищим, ніж у чистій атмосфері, і становить 0,037 %. У науковій літературі обговорюється питання про роль діоксиду вуглецю у створенні «парникового ефекту», що приводить до підвищення температури приземного шару повітря.

Діоксид вуглецю є фізіологічним збудником дихального центру. Його парціальний тиск у крові забезпечується регулюванням кислотно-лужної рівноваги. Чим більше діоксиду вуглецю у вдихуваному повітрі, тим менше його може виділити організм. Нагромадження діоксиду вуглецю в крові і тканинах призводить до розвитку тихорецької аноксії. При збільшенні вмісту діоксиду вуглецю у вдихуваному повітрі до 4 % відзначаються головний біль, шум у вухах, серцебиття, збуджений стан, при 8 % виникає тяжке отруєння і настає смерть. За вмістом діоксиду вуглецю судять про чистоту повітря в житлових і громадських будівлях, значне нагромадження цієї речовини в повітрі закритих приміщень свідчить про санітарне неблагополуччя приміщення (скупченість людей, погана вентиляція).

У звичайних умовах при природній вентиляції приміщення та інфільтрації зовнішнього повітря через пори будівельних матеріалів вміст діоксиду вуглецю в повітрі житлових приміщень не перевищує 0,2%. У цих концентраціях діоксид вуглецю не токсичний для людини, але перебування в такій атмосфері приводить до погіршення самопочуття і зниження працездатності. Це пов’язано з тим, що паралельно зі збільшенням концентрації діоксиду вуглецю погіршуються інші властивості повітря: підвищуються температура і вологість, виникають токсичні газоподібні продукти життєдіяльності людини (меркаптан, індол, сірководень, аміак), збільшується зміст пилу і мікроорганізмів. ГПК діоксиду вуглецю в повітрі лікувальних установ дорівнює 0,07 %, у повітрі житлових і громадських будівель - 0,1 %, Остання величина взята як розрахункова при визначенні ефективності вентиляції житлових і громадських будівель.

Поиск по сайту: