• Стандарт VXI
• Техника
• Программы
• Применение
• Библиотека

Простой и сложный воздух

Воздух - довольно сложная смесь газов, составляющих атмосферу земного шара.
Общая маса воздуха на земле составляет около 5.13*10 ¹⁵ тонн.
В смеси газов атмосферы наибольший удельный вес имеют азот (78% по объему) и кислород (20% по объему).

Кислород - самая важная для человека составляющая воздуха. Земная атмосфера содержит около 1.18*10 ¹⁵ тонн кислорода. Запасы кислорода пополняются за счет выделения его растениями.

В покое потребность человека в кислороде составляет от 12 до 17 литров в час. При работе и физической деятельности потребность возрастает. Величина насыщения крови кислородом зависит не от процентного содержания кислорода в воздухе, а от парциального давления кислорода, то есть той части общего атмосферного давления, которая приходится на его долю.

На уровне моря содержание кислорода в воздухе около 20%, парциальное давление 158-159 мм рт.ст
В альвеолярном воздухе (воздухе, находящемся в легочных альвеолах) содержание кислорода 14-15%, парциальное давление 103 мм рт.ст
В венозной крови парциальное давление не более 40 мм рт.ст
Разница парциальных давлений обеспечивает переход кислорода из альвеолярного воздуха в кровь, а из крови в тканевую жидкость.

Хотя состав атмосферного воздуха на любой высоте постоянный, при подъеме относительно уровня моря парциальное давление уменьшается пропорционально понижению барометрического давления.
На высоте 1000 метров над уровнем моря барометрическое давление равно 674 мм рт ст, парциальное давление кислорода 141 мм рт ст
На высоте 3000 метров над уровнем моря показатели соответственно 525 мм рт ст и 110 мм рт ст.

Снижение парциального давления кислорода отражается на состоянии организма. При парциальном давлении в 140 мм рт ст наблюдаются первые признаки кислородного голодания - гипоксии. При снижении его до 110 мм рт ст появляются симптомы горной болезни: головокружение, слабость мышц, одышка, сердцебиение и другие функциональные нарушения. Понижение парциального давления кислорода до 55 мм рт ст (высота 8000-9000 метров) опасно для жизни.

Азот относится к инертным газам. Значительное повышение его содержания в воздухе снижает парциальное давление кислорода и может оказывать наркотическое действие. В атмосферном воздухе такие явления не наблюдаются, но у аквалангистов и водолазов при нарушении инженерно-технических правил и правил безопасности могут наблюдаться признаки наркотического азотного действия: возбуждение, запаздывание восприятия, ухудшение памяти.

Углекислый газ или двуокись углерода является постоянной составной частью атмосферного воздуха. Его концентрация в воздухе при нормальных условиях около 0.03%. В атмосферу углекислый газ поступает в результате жизнедеятельности организмов, процессов горения, гниения и брожения. Концентрация углекислого газа в промышленных городах увеличивается за счет поступления продуктов сгорания всех видов топлива, особенно зимой. Углекислый газ возбуждает дыхательный центр, и повышение концентрации углекислого газа небезразлично для организма. При содержании в 2-4% у человека наблюдаются возбужденное состояние, головная боль, шум в ушах. При концентрации в 10% наступает потеря сознания и смерть.

Содержание углекислого газа в воздухе - один из показателей чистоты воздуха в жилых и общественных помещениях. В жилых помещениях концентрация углекислого газа не долюна превышать 0.01%. Повышение концентрации углекислого газа в помещении свидетельствует о недостаточном воздухообмене и необходимости вентиляции (как простое проветривание путем открывания форточки, так и задействование мощных систем принудительной вентиляции - в зависимости от помещения).

В атмосферном воздухе содержатся также аргон, неон, гелий, метан, криптон, закись азота, водород, ксенон, озон, а также множество других веществ и газов.

Из физических свойств воздуха, воздействующих на организм, особенно важна температура воздуха, влияющая на общий теплообмен. Продолжительное пребывание в сильно нагретом воздухе в сочетании с физической нагрузкой сопровождается повышением температуры тела, ускорением пульса, ослаблением деятельности сердечно-сосудистой системы, снижением внимания и скорости реакций, снижением работоспособности. Низкая температура воздуха, увеличивая теплоотдачу, создает опасность переохлаждения организма. Особенно вредлдны для организма быстрые и резкие перепады температуры. Наиболее благоприятная температура воздуха в жилых помещенях в переходные и зимние периоды года 20-22 градуса по Цельсию, в летнее время 22-25 градусов при отностельной влажжности 30-60% м скорости движения воздуха 0.05-0.30 м/сек.

В атмосферном воздухе постоянно присутствуют водяные пары. Степень насыщения ими воздуха называется влажностью. Одна и та же температура воздуха в зависимости от влажности ощущается человеком по-разному. При высокой важности труднее переносится как жара, так и холод. Для нормального теплоощущения важна подвижность воздуха. Имеет значение направление воздушного потока. Поток прохладного воздуха в лицо может казаться освежающим ветерком. Такой же поток, направленный в затылок или шею сзади, будет восприниматься как сквозняк.

В воздухе могут содержаться болезнетворные микроорганизмы. Воздух в закрытых помещениях с большим числом людей может способствовать распространению инфекционных заболеваний, передающихся воздушно-капельным путем. В открытой атмосфере концентрация болезнетворных микробов близка к нулю за счет губительного воздействия на них ультрафиолетового излучения солнца. Тем не менее, существуют и устойчивые к ультрафиолету микроорганизмы.

Гигиеническая оценка воздуха учитывает химический состав, физические константы (температура, влажность, скорость движения, барометрическое давление), а также механические примеси (содержание пыли и микроорганизмов). В современных городских условиях атмосферный воздух, как правило, лишь условно может считаться чистым. Перепады влажности и скорости движения, невероятные примеси в химическом составе, наличие большого количества биологических микрочастиц превращают воздух мегаполисов в сложную субстанцию, подчас весьма далекую от той, которая является благоприятной для здоровья человека. Сохранение чистоты воздуха как в глобальном масштабе, так и в локальном объеме конкретного помещения - одна из важнейших задач экологии как науки о жизни и сфере обитания человечества.

Материал предоставлен компанией "Сатурн Строй Инжиниринг", одним из ведущих участников рынка климатической техники.

Компания "Сатурн Строй Инжиниринг":
Адрес: 111024, г. Москва, ул. 2-я Кабельная, 2, стр.1.
Телефоны: +7 (495) 796-97-70, +7 (495) 518-73-14
Электронная почта: info@saturn-se.ru
Сайт: saturn-se.ru