Физиологическое значение воздуха для человека

Важнейшие компоненты воздуха обеспечивают жизнедеятельность организма человека, участвуя в окислительно-восстановительных процессах на разных уровнях организации организма: клетка - ткань - орган - организм.

Воздух принимает все продукты газообмена человека с окружающей средой.

Воздух является основной средой, в которой происходит тепловой обмен организма человека с окружающей средой: конвекционная отдача тепла и испарение влаги из легких, выделяемой при дыхании.

Кроме того, воздух выполняет еще одну, чрезвычайно важную для жизни человека функцию, а именно: разбавление до безопасных концентраций ряда химических загрязнителей, что снижает возможное вредное влияние внешней среды на организм человека.

Воздух - это высокоэффективное и наиболее экологичное оздоровительное средство. Он используется как мощный закаливающий фактор в различных оздоровительных системах.

Основные гигиенические показатели качества воздушной среды:

1) физические свойства воздуха (температура, влажность, скорость движения, атмосферное давление, уровень солнечной радиации, электрическое состояние, уровень ионизирующей радиации);

2) химический состав (концентрация и соотношение химических постоянных составляющих, наличие или отсутствие химических загрязнителей - посторонних газов, уровень ионизации);

3) наличие или отсутствие различных механических примесей (органической или неорганической пыли, дыма, сажи);

4) уровень бактериального загрязнения (наличие или отсутствие микроорганизмов).

Каждый из этих показателей отражает влияние на организм человека конкретных гигиенических факторов воздушной среды и имеет самостоятельное значение в оценке ее качества.

С точки зрения гигиены наибольший практический интерес представляет состояние и качество тропосферы - слоя воздуха, простирающегося до высоты 10-12 км от Земли, поскольку жизнедеятельность человека протекает именно в тропосфере.

Гигиеническое значение физических свойств воздуха

Основные физические свойства воздуха: температура, влажность, скорость движения, барометрическое давление. Именно температура, влажность и скорость движения влияют на тепловой баланс организма, в значительной мере определяя его теплообмен с окружающей средой (испарение влаги при дыхании, теплоотдаче, конвекции). Теплоотдача происходит при соприкосновении человека с поверхностями, имеющими более низкую в сравнении с кожей человека температуру (стеной помещения, защитным ограждением), конвекционная - при нагревании воздушных масс, соприкасающихся с поверхностью кожи человека.

Температура воздуха. Это постоянно действующий на человека физический фактор окружающей среды. Основным источником тепла на Земле служит тепловое солнечное излучение, в результате которого разогревается почва, которая, в свою очередь, нагревает прилегающие к ней слои воздуха.

Температура воздуха зависит главным образом от количества солнечной энергии (суточного и годового), широты и высоты местности над уровнем моря, удаленности от морей и океанов, наличия растительности.

Температура воздуха испытывает суточные и годовые колебания. Например, самый низкий суточный показатель предшествует восходу солнца или совпадает с ним по времени, а самый высокий наблюдается в период от 13 до 15 ч.

Основное гигиеническое значение температуры воздуха состоит в ее влиянии на тепловой обмен организма с окружающей средой: высокая температура затрудняет отдачу тепла, низкая, наоборот, повышает ее.

Человек может приспособиться к условиям внешней среды, перенося даже значительные колебания температуры воздуха, что обеспечивается сложными терморегуляторными механизмами. В их основе способность организма человека изменять объем тепла и интенсивность его выработки (разная интенсивность окислительно-восстановительных процессов, обеспечивающих выделение энергии и теплопродукции) и теплоотдача во внешнюю среду (изменение диаметра периферических сосудов кожи, перемещение крови в глубоколежащие ткани и внутренние органы). Если человек находится в условиях низкой температуры, у него усиливается теплопродукция и уменьшается диаметр периферических сосудов кожи, усиливается приток крови к глубоким тканям и внутренним органам. При повышенной температуре у человека снижаются уровень и интенсивность теплопродукции и увеличивается диаметр периферических сосудов кожи, снижается приток крови к глубоким тканям и внутренним органам. В обоих случаях сохраняется оптимальный тепловой баланс организма и окружающей среды.

В основе физической терморегуляции теплового баланса организма лежат различные механизмы теплоотдачи. Основные из них:

Излучение тепла с поверхности тела к более холодным окружающим предметам;

Конвекция - нагревание воздуха, прилегающего к поверхности тела человека;

Испарение влаги с кожи и слизистых оболочек дыхательных путей.

В состоянии покоя и теплового комфорта тепловые потери конвекцией составляют в среднем 15,3%, излучением - 55,6 и испарением - 29,1 %. В условиях высоких или низких температур воздуха или во время интенсивной физической работы эти величины значительно изменяются.

Однако возможности механизмов терморегуляции далеко не безграничны. При длительном нахождении в неблагоприятных температурных условиях (высокая или низкая температура воздуха) может наступить срыв адаптации механизмов терморегуляции, сопровождающийся нарушением теплового баланса организма и среды. В свою очередь, это может привести к функциональным (перегревание или переохлаждение, тепловой удар) или глубоким патологическим нарушениям.

При длительном пребывании человека в условиях высокой температуры повышаются температура тела, ЧСС изменяется, повышается или снижается артериальное давление, нарушаются обменные процессы, особенно водно-солевой, функциональное состояние органов желудочно-кишечного тракта. Одновременно значительно снижается умственная и физическая работоспособность. Например, работоспособность человека при температуре воздуха +24° С снижается на 15% по сравнению с ее уровнем в комфортных условиях, а при температуре +28 °С - уже на 30%.

В этих же условиях выполнение физических упражнений, вызывающих увеличение теплопродукции, нарушение теплового баланса, приводящее к перегреванию, развиваются значительно быстрее. При выполнении физических упражнений в особо неблагоприятных метеорологических условиях (высокие температура и влажность, низкая скорость движения воздуха) может наступить значительное перегревание (тепловой удар). В состоянии покоя тепловое равновесие при нормальной влажности воздуха сохраняется при температуре воздуха +20...+25°С. Во время физической работы легкой или средней тяжести для обеспечения оптимального теплового баланса необходима температура воздуха +10...+15°С, а при тяжелой физической работе +5...+10°С.

Выполнение физических упражнений в условиях высокой температуры воздуха приводит к нарушению функционального состояния центральной нервной системы занимающихся: ухудшаются концентрация и устойчивость внимания; нарушается зрительно-моторная координация, снижается скорость простой и дифференцировочной зрительно-моторной реакции; подвижность основных нервных процессов в коре головного мозга. Эти изменения способствуют повышению уровня спортивного травматизма.

В условиях жаркого климата снижается иммунобиологическая реактивность организма человека, что приводит к снижению его сопротивляемости различным инфекционным заболеваниям.

Длительное воздействие относительно низких температур воздуха или кратковременные воздействия особенно низких температур вызывают значительные нарушения функционального состояния. Например, переохлаждение ног может одновременно сопровождаться и снижением температуры слизистой оболочки верхних дыхательных путей. Это часто приводит к возникновению различных простудных заболеваний или обострению хронических заболеваний (мышц и связочно-суставного аппарата; ревматизма; радикулита и др.). В результате постоянного охлаждения организма снижается уровень неспецифической иммунобиологической реактивности организма, повышается частота возникновения простудных и инфекционных заболеваний.

Физические упражнения при пониженных температурах вызывают ухудшение эластичности и сократительной способности мышц и связок, что является одной из причин травматических повреждений опорно-двигательного аппарата.

Резкое местное охлаждение поверхностных тканей способно вызвать обморожение. Основные средства профилактики переохлаждения организма: оптимальный режим труда и отдыха; рациональное питание; рациональная одежда. Кроме того, согревающее действие оказывают и активные интенсивные движения. Повысить устойчивость организма к холоду можно с помощью закаливания.

Эффективными средствами физической культуры, обладающими выраженным закаливающим эффектом, являются занятия зимними видами спорта, круглогодичные учебно-тренировочные занятия на открытом воздухе в облегченной одежде.

Для жилых помещений при нормальной влажности воздуха оптимальна температура +18°С. Если она выше +24...+25°С и ниже +14... +15 ° С при тех же условиях, может нарушиться тепловой баланс. Поэтому она считается гигиенически неблагоприятной.

Для спортивных залов гигиеническая норма - температура +15 °С. Однако она должна дифференцироваться в зависимости от вида спортивной деятельности, «моторной» плотности уроков физической культуры, интенсивности их проведения и степени тренированности занимающихся. Так, для гимнастов-новичков оптимальны +17 °С, а для хорошо тренированных спортсменов +14...+15°С, в залах для спортивных игр+14...+16 °С, для борьбы +16...+18°С, в закрытых легкоатлетических манежах +15... +17 °С, на открытом воздухе +18...+20° С (при нормальной относительной влажности и скорости движения воздуха 1,5 м/с).

Для ходьбы на лыжах гигиенически оптимальна температура воздуха от -5 до -15 °С, а в тихую сухую погоду она может быть более низкой; для зимней тренировки бегунов на короткие дистанции - 22... -25 °С при скорости движения воздуха не более 5 м/с, марафонцев - 18° С.

Влажность воздуха оказывает мощное влияние на теплообмен организма с окружающей средой. Под влажностью воздуха понимается содержание водяных паров (г) в 1 м 3 воздуха.

Основные показатели влажности воздуха:

Абсолютная влажность - абсолютное количество водяных паров, находящихся в 1 м 3 воздуха в конкретное время при конкретной температуре;

Максимальная влажность - количество водяных паров, обеспечивающих полное насыщение 1 м 3 воздуха влагой при конкретной температуре воздуха;

Относительная влажность - отношение абсолютной влажности воздуха к максимальной (%);

Дефицит насыщения - разность между максимальной и абсолютной влажностью воздуха.

Наибольшее гигиеническое значение имеет относительная влажность воздуха: чем она ниже, тем меньше воздух насыщен водяными парами и тем интенсивнее испаряется пот с поверхности тела, что усиливает теплоотдачу.

При высокой температуре воздуха (+30... +35 ° С) основной путь отдачи тепла организмом во внешнюю среду - испарение. В таких условиях теплоотдача посредством конвекции и излучения значительно снижена из-за несущественной разности температуры тела и нагретых воздухом окружающих предметов. Из-за этого ухудшается общее самочувствие, снижается работоспособность, особенно во время занятий физическими упражнениями, усиливающими теплообразование.

При низкой температуре и высокой влажности воздуха теплоотдача во внешнюю среду усиливается благодаря большей теплопроводности влажного воздуха по сравнению с сухим. Одновременно возрастает теплопроводность одежды из-за повышенной влажности воздуха в пододежном пространстве.

Нормальной относительной влажностью воздуха в помещениях принято считать 30-60%. При физической работе эта величина не должна превышать 30-40%, а при более высокой температуре (+25 °С) - 20-25%.

Движение воздуха. Воздух почти всегда находится в движении из-за неравномерного его нагревания. И это движение характеризуется двумя показателями: направлением и скоростью. Направление движения воздуха зависит от того, с какой стороны света дует ветер, и обозначается румбами - начальными буквами сторон света: север (С), юг (Ю), восток (В), запад (3). Существуют еще и промежуточные румбы. Таким образом, весь горизонт делится на восемь румбов: север, северо-восток, восток, юго-восток, юг, юго-запад, запад, северо-запад.

Для гигиенически рационального размещения строящихся спортивных сооружений важно учитывать преобладающее в данной местности направление ветра. Спортивные сооружения необходимо располагать с наветренной стороны по отношению к основным источникам загрязнения воздуха (промышленным предприятиям, сельскохозяйственным объектам, очистным сооружениям, оживленным автомобильным и железнодорожным магистралям и т.п.).

Для определения преобладающего направления движения ветра в конкретной местности применяется роза ветров, графическое изображение частоты (повторяемости в течение года) направления движения ветров по румбам.

Роза ветров строится следующим образом: на схему наносятся основные и промежуточные румбы, определяется центр их пересечения. По линиям румбов откладываются отрезки, длина которых соответствует числу дней с одинаковым направлением ветра; концы отрезков соединяются прямыми линиями. Штиль изображается окружностью в центре розы ветров; радиус окружности соответствует числу безветренных дней.

Скорость движения воздуха. Она определяется расстоянием (в метрах), проходимым массой воздуха в единицу времени (за 1 с). Гигиеническое значение движения воздуха заключается в его влиянии на тепловой баланс организма. Движение воздуха определяет уровень теплоотдачи путем конвекции (более холодные массы воздуха удаляют с поверхности тела нагретые его слои) и испарения.

Наибольший охлаждающий эффект возникает при высокой относительной влажности и низкой температуре воздуха. Если же относительная влажность воздуха высока и его температура превышает температуру тела, появляется нагревающий эффект. При небольшой относительной влажности движущийся воздух охлаждающе действует на организм за счет усиления испарения.

Ветер, оказывая определенное давление на поверхность тела, затрудняет передвижение человека. Это приводит к дополнительному расходу энергии и снижению продуктивности физической работы. Например, сильный встречный ветер замедляет скорость движения на марше на 20-25%. Кроме этого сильный ветер затрудняет дыхание, нарушая его ритм, и увеличивает нагрузку на дыхательные мышцы, что обусловлено необходимостью преодоления сопротивления давления встречного ветра при выдохе. При сильном ветре, направленном в спину, несколько затрудняется вдох вследствие некоторого разряжения воздуха. В процессе тренировочно-соревновательной деятельности все это может привести к снижению спортивных результатов.

Наиболее благоприятной скоростью движения воздуха в летнее время считается 1-4 м/с, а при занятиях спортом в жаркие дни – 2-3 м/с.

В спортивных залах допустима скорость движения воздуха до 0,5 м/с, в залах для борьбы и настольного тенниса она не должна превышать 0,25 м/с, в залах с ванными в крытых бассейнах - 0,2 м/с. В душевых, раздевальных и массажных помещениях она должна быть не более 0,15 м/с.

Атмосферное давление. Воздух, обладая массой и весом, оказывает определенное давление на поверхность Земли и находящиеся на ней предметы и живые существа, называемое атмосферным, или барометрическим.

Атмосферное, или барометрическое, давление на поверхности земного шара непостоянно и неравномерно. Величина его зависит от географических условий, времени года и суток и различных атмосферных явлений. С высотой давление падает, области высоких давлений совпадают с низкими температурными условиями.

Нормальным атмосферным давлением принято считать давление, равное 1 атмосфере (такое давление, которое уравновешивает столб ртути высотой 760 мм при температуре 0°С на уровне моря и широте 45°). При этих условиях атмосфера давит на 1 см 2 поверхности земли с силой, равной 1 кг. Незначительные колебания атмосферного давления здоровыми людьми не ощущаются, а у лиц, имеющих различные отклонения в состоянии здоровья, ухудшается самочувствие и могут обостряться заболевания.

С увеличением высоты атмосферное давление постепенно падает, одновременно снижается парциальное давление кислорода. По мере его падения уменьшается насыщенность гемоглобина кислородом и ухудшается снабжение организма кислородом. На небольших высотах (1,5-3,5 км) кислородная недостаточность компенсируется усилением легочной вентиляции, сердечной деятельности, повышением продукции эритроцитов и др. На высоте более 4 км эта компенсация становится недостаточной и развивается гипоксия. Действие пониженного давления проявляется в виде так называемой горной болезни: появляются одышка, сердцебиение, посинение и бледность кожных покровов и слизистых оболочек, мышечная слабость, головокружение, тошнота, рвота. Самые первые признаки горной болезни: нарушения со стороны центральной нервной системы (ухудшение памяти, внимания), ухудшение функционального состояния двигательного анализатора (нарушение координации движений).

В процессе постепенной адаптации к пониженному атмосферному давлению в организме формируется комплекс компенсаторно-приспособительных реакций (рост числа эритроцитов, повышение уровня гемоглобина, изменение окислительных процессов в организме). Эти реакции обеспечивают сохранение нормальной жизнедеятельности человека в таких условиях. Основное средство профилактики горной болезни - предварительная тренировка в горных условиях или в барокамере.

Повышенным считается атмосферное давление, превышающее 760 мм рт. ст. Это основной гигиенический фактор в некоторых видах профессиональной деятельности, например при подводных работах, на подводных лодках. Повышенное давление приводит к возникновению чувства сдавления, боли в ушах, затруднению выдоха, увеличению ЧСС. Рост парциального давления кислорода и содержания азота, наблюдаемый при повышенном давлении, может оказывать и отравляющее воздействие на организм человека.

Ионизация воздуха. Это распад газовых молекул и атомов на отдельные ионы под влиянием различных ионизаторов. В результате возникают легкие (отрицательно заряженные, отрицательные) и тяжелые (положительно заряженные, положительные) аэроионы.

Количество ионов в воздухе непостоянно, так как одновременно с ионообразованием происходит обратный процесс: потеря ионов вследствие воссоединения положительных и отрицательных ионов, адсорбции ионов на различных поверхностях (дыхательные пути, поверхность тела, одежда и др.) и оседания на различных частичках, взвешенных в воздухе (пыль, дым, туманы и т.п.).

Оседающие легкие аэроионы превращаются в тяжелые ионы, отличающиеся большим размером и малой подвижностью. Это имеет важное гигиеническое значение: в загрязненном воздухе легких ионов всегда значительно меньше, чем в чистом, а тяжелых, наоборот, больше. Например, в сельских местностях число легких ионов в воздухе достигает 1000 в 1 см 3 воздуха, тогда как в промышленных городах с загрязненной атмосферой их количество снижается в 10 раз. Количество легких ионов в плохо вентилируемых помещениях резко снижается.

Степень и характер ионизации воздуха служат гигиеническим критерием качества воздушной среды. От характера ионизации воздуха зависят многие физиологические функции организма. Умеренно повышенные концентрации легких ионов (3000-5000 в 1 см 3 воздуха) благоприятно влияют на самочувствие и состояние здоровья человека. При значительном преобладании положительных ионов возникает головная боль, ухудшается самочувствие, повышается артериальное давление. Под влиянием курса отрицательных аэроионов улучшается общее самочувствие, сон, аппетит, оптимизируется витаминный и минеральный обмен, повышается устойчивость организма к холоду, а также физическая работоспособность.

Химический состав воздуха

Чистый атмосферный воздух у поверхности Земли имеет следующий химический состав: кислород - 20,93%, углекислота -0,03-0,04, азот - 78,1, аргон, гелий, криптон и др. - около 1 %. Содержание указанных частей в чистом воздухе постоянно. Изменения происходят чаще всего за счет ее загрязнения различными выбросами промышленных и сельскохозяйственных предприятий, выхлопными газами автотранспорта. В жилых помещениях изменения вызваны прежде всего газообразными продуктами жизнедеятельности людей и некоторыми бытовыми устройствами (газовые плиты). Так, в выдыхаемом человеком воздухе кислорода содержится на 25 % меньше, чем во вдыхаемом, а углекислого газа - в 100 раз больше.

Кислород. Это важнейшая составная часть воздуха. Его биологическое значение для человека состоит прежде всего в обеспечении окислительных процессов в организме. Без него невозможна жизнь людей, животных и растений. Взрослый человек в покое поглощает в среднем 12 л кислорода в час, а при физической работе - в 10 с лишним раз больше. Значительное количество кислорода воздуха расходуется на окисление органических веществ, содержащихся в нем, воде, почве, и на процессы горения. В нормальных условиях концентрация кислорода у поверхности почвы практически постоянна.

В жилых и спортивных сооружениях количество кислорода почти не изменяется благодаря естественной и искусственной вентиляции. При нормальном атмосферном давлении вдыхание чистого кислорода полезно и широко применяется в лечебно-профилактических целях. Для повышения работоспособности и ускорения восстановительных процессов у спортсменов иногда назначается вдыхание чистого кислорода по специальной схеме. В крови человека кислород находится преимущественно в химически связанном с гемоглобином состоянии, образуя оксигемоглобин.

Озон. Это химически неустойчивый изомер кислорода. Общебиологическое значение озона состоит в его способности поглощать коротковолновую ультрафиолетовую солнечную радиацию, губительно действующую на все живое. Наряду с этим озон поглощает и длинноволновую инфракрасную радиацию, исходящую от Земли, и тем самым препятствует ее чрезмерному охлаждению (озоновый слой Земли). Под воздействием ультрафиолетовых лучей озон разлагается на молекулу и атом кислорода. Озон используется в качестве бактерицидного средства при обеззараживании воды. В природе он образуется при электрических разрядах, в процессе испарения воды, при действии ультрафиолетовых лучей. В свободной атмосфере наиболее высокие его концентрации наблюдаются во время грозы, в горах и в хвойных лесах.

Двуокись углерода, или углекислый газ. Этот газ образуется в результате окислительно-восстановительных процессов, протекающих в организме людей и животных, горения топлива, гниения органических веществ.

Количество углекислого газа в атмосфере колеблется от 0,03 до 0,04%. В воздухе городов концентрация углекислого газа увеличивается за счет промышленных выбросов - до 0,045%, в жилых и общественных зданиях (при плохой вентиляции) - до 0,6-0,8%. Взрослый человек в покое выделяет в среднем 22 л углекислоты в час, а при физической работе - в 2-3 раза больше.

Признаки ухудшения самочувствия у человека появляются только при продолжительном вдыхании воздуха, содержащего 1,0-1,5% углекислого газа, выраженные функциональные изменения - при концентрации 2,0-2,5% и резко выраженные симптомы (головная боль, общая слабость, одышка, сердцебиение, понижение работоспособности) - при 3-4%.

Гигиеническое значение углекислого газа заключается в том, что он служит косвенным показателем общего загрязнения воздушной среды помещений. Параллельно с увеличением его содержания повышаются температура, относительная влажность, запыленность воздуха, изменяется его ионный состав, главным образом за счет увеличения положительных ионов.

Гигиенической нормой содержания углекислого газа в воздухе жилых и служебных помещений, спортивных залов считается концентрация 0,1 %.

Азот. Азот атмосферы - индифферентный для человека газ, он служит как бы разбавителем других газов. Количество азота во вдыхаемом и выдыхаемом воздухе одинаково. В условиях повышенного давления вдыхание азота может оказать наркотическое действие.

Окись углерода. Это газ, образующийся при неполном сгорании органических веществ, не обладающий ни цветом, ни запахом. Концентрация окиси углерода в атмосферном воздухе зависит прежде всего от интенсивности автомобильного движения. В свободной атмосфере ее источником служат выбросы промышленных предприятии и электростанций. Проникая через легочные альвеолы в кровь, она образует с гемоглобином карбооксигемоглобин, в результате гемоглобин теряет способность переносить кислород. Предельно допустимая среднесуточная концентрация окиси углерода составляет 1,0 мг/м 3 . Хронические отравления окисью углерода, возникающие при систематическом воздействии незначительных количеств этого яда, могут наблюдаться при дозах менее 0,125 мг на 1 л воздуха.

Первые признаки острого отравления у человека наступают при концентрации газа 0,125 мг/л после 6 ч пребывания в таком воздухе в спокойном состоянии и через 4 ч - при легкой физической работе. Токсичные дозы окиси углерода в воздухе составляют 0,25 - 0,5 мг/л. При длительном воздействии они вызывают головную боль, головокружение, сердцебиение, тошноту и обморочное состояние.

Сернистый газ. Он поступает в атмосферу главным образом в результате сжигания на электростанциях и других предприятиях топлива, богатого серой (каменный уголь). В городах это наиболее распространенное химическое вещество, загрязняющее воздух. На производстве сернистый газ образуется при обжиге и плавлении сернистых руд, при крашении тканей и пр. В жилых помещениях он может появляться только при топке печей каменным углем.

Токсическое действие сернистого газа выражается в раздражении слизистых оболочек глаз и верхних дыхательных путей. При хронических отравлениях наблюдаются конъюнктивиты и катары верхних дыхательных путей и бронхов. Порог ощущения сернистого газа по запаху лежит в пределах 0,002-0,003 мг/л, концентрация 0,02 мг/л и больше вызывает раздражение слизистых оболочек. Сернистый газ вредно действует на растительность, особенно на хвойные породы деревьев.

Строить спортивные сооружения в местах с загрязненным воздухом недопустимо, так как в связи с повышением легочной вентиляции при выполнении физических упражнений усиливается поступление в организм ядовитых газов.

Механические примеси воздуха. В воздушную среду они поступают в виде дыма, копоти, сажи, измельченных частиц почвы и других твердых веществ. В совокупности все это и формирует то, что называют воздушной пылью.

Запыленность воздуха зависит от характера почвы (песок, глина, асфальтированные мостовые и т.п.), ее санитарного состояния (полив, уборка), от загрязнения атмосферы промышленными выбросами, санитарного состояния помещений. Копоть и дым появляются в результате неполного сгорания топлива. На производстве источником пылеобразования служат материалы, дающие при обработке отходы в виде механических частиц. В жилых помещениях пыль образуется в результате различных бытовых процессов или проникает снаружи. Вредное действие пыли на организм проявляется, прежде всего, в механическом раздражении слизистых оболочек верхних дыхательных путей и глаз, вызывая неприятные субъективные ощущения.

Систематическое вдыхание запыленного воздуха вызывает заболевания органов дыхания. При дыхании через нос на его слизистых оболочках задерживается до 40-50% пыли. Часть пыли, попавшей в легкие, оседает в альвеолах, но в основном она удаляется с выдохом. Легче всего проникают в легкие и задерживаются в них частицы пыли диаметром 0,3-0,5 мк. Таким образом, субмикроскопическая пыль, долго находящаяся в воздухе во взвешенном состоянии, наиболее неблагоприятна в гигиеническом отношении.

Электрозаряженность пыли усиливает ее способность проникать в легкие и задерживаться в них. По мере увеличения частоты и глубины дыхания, например при физической работе, в легкие попадает больше пыли. Пыль, содержащая свинец, мышьяк, хром и другие ядовитые вещества, вызывает типичные явления отравления, причем не только при вдыхании, но и в результате проникновения ее через желудочно-кишечный тракт и кожу. Оседая на поверхности кожи и раздражая ее, пыль вызывает кожные заболевания, а также понижает потоотделение и испарение вследствие закупорки выводных протоков потовых желез.

Косвенное влияние пыли на здоровье заключается в том, что в запыленном атмосферном воздухе значительно уменьшаются интенсивность солнечной радиации и ионизация воздуха. Кроме того, пыль способствует образованию облачности и туманов и отрицательно действует на растительность.

Для профилактики неблагоприятного воздействия пыли на организм человека жилые и общественные здания располагаются по отношению к загрязнителям воздушной среды (электростанциям, промышленным предприятиям, автомобильным дорогам) с наветренной стороны. Между ними устраиваются санитарно-защитные зоны шириной 50-1000 м и более, в зависимости от вредности загрязнителей. Для борьбы с запыленностью в жилых, общественных зданиях, спортивных залах следует проводить систематическую влажную уборку.

Проветривание помещений во время уборки нецелесообразно, так как токи воздуха могут привести к значительному рассеиванию пыли; проветривать помещения нужно после их уборки. Необходимо принимать меры против занесения пыли с улицы в помещение с обувью и верхней одеждой. Поэтому в спортивных залах нужно всегда быть в специальной одежде и обуви.

На открытых спортивных сооружениях для снижения возможной запыленности воздуха следует использовать специальные непылящие грунты или специальные покрытия площадок и систематически их поливать.

Микроорганизмы воздуха . Бактериальное загрязнение воздуха, как и других объектов внешней среды (вода, почва и др.), представляет опасность в эпидемиологическом отношении. В воздушной среде встречаются различные микроорганизмы: бактерии, вирусы, плесневые грибки, дрожжевые клетки. В воздушную среду микроорганизмы попадают преимущественно с почвенной пылью, однако они сравнительно быстро погибают вследствие высыхания, бактерицидного действия солнечных ультрафиолетовых лучей. В жилых помещениях и спортивных залах при недостаточной вентиляции и избыточном скоплении людей бактериальная загрязненность воздуха может быть значительной.

Количество микробов в воздухе различных помещений является одним из главных критериев оценки его гигиенического состояния. Наибольшую эпидемиологическую опасность представляют болезнетворные бактерии и вирусы, вызывающие различные инфекционные заболевания.

Самым распространенным является воздушно-капельный способ передачи инфекций: в воздух поступает большое количество микробов, при дыхании попадающих в дыхательные пути здоровых людей и способных вызвать у них то или иное заболевание. Например, при громком разговоре, а тем более при кашле и чихании мельчайшие капельки разбрызгиваются на расстояние 1-1,5 м и с воздушными течениями распространяются на 8-9 м. Эти капельки могут находиться во взвешенном состоянии в воздухе до 4-5 ч, но в большинстве случаев оседают спустя 40-60 мин.

Пыль, инфицированная микроорганизмами, образуется в результате высыхания осевших на пол и бытовые предметы мелких инфицированных капелек, выделившихся из дыхательных путей больного человека. Пылевые частицы с осевшими на них микробами могут держаться в воздухе от нескольких минут до 2-4 ч в зависимости от величины. Например, в пыли вирус гриппа и дифтерийные палочки сохраняют жизнеспособность в течение 120-150 дней.

Существует известная взаимосвязь: чем больше пыли в воздухе помещений, тем обильнее в нем содержание микрофлоры.

Воздух - один из основных элементов среды, необходимый всему живому на земле. Без пищи человек может обходиться пять недель, без воды - пять дней, без воздуха - пять минут. Но нормальная жизнедеятельность требует не только наличия воздуха, но и его определенной чистоты. От качества воздуха зависят здоровье людей, состояние животного и растительного мира, прочность и долговечность любых конструкций зданий, сооружений. Загрязненный воздух - источник загрязнения вод, суши, морей, почв.

Основной потребитель воздуха в природе - флора и фауна Земли. Подсчитано, что весь воздушный океан проходит через живые земные организмы, включая человека, примерно за десять лет.

Каково же значение атмосферного воздуха?

Прежде всего, атмосферный воздух - это среда обитания человека и остальных живых организмов.

Атмосфера регулирует тепловой режим Земли, она способствует перераспределению тепла по земному шару. Проникающая через атмосферу лучистая энергия Солнца - практически единственный источник теплоты для поверхности Земли. Лучистая энергия Солнца частично поглощается атмосферой; достигая поверхности Земли, частично поглощается почвой и водоемами, морями и океанами, частично отражается в атмосферу. Если бы не было атмосферы, то ночью и зимой Земля охлаждалась за счет собственного излучения, а летом и днем перегревалась за счет солнечной радиации (так происходит на Луне).

Газовая оболочка - это «одеяло» Земли, предохраняющее ее от чрезмерного остывания и перегревания. Благодаря этому на Земле не бывает резких переходов от мороза к жаре и обратно.

Газовая оболочка - надежный щит, который спасает все живущее на Земле от губительных ультрафиолетовых, рентгеновских и космических лучей. Верхние слои атмосферы частично поглощают, частично рассеивают эти лучи.

Атмосфера защищает нас и от «звездных осколков». Врезаясь в атмосферу на большой скорости (от 11 до 64 км/ч) под действием земного притяжения, они раскаляются за счет трения о воздух и на высоте около 60-70 км большей частью сгорают.

Велико значение атмосферы и в распределении света. Воздух атмосферы разбивает солнечные лучи на миллионы мелких лучей, рассеивает их и создает то равномерное освещение, к которому привык человек.

Атмосфера является той средой, где распространяются звуки. Без воздуха на земле царила бы тишина, мы не слышали бы друг друга, не любовались бы пением птиц и шумом ручья. Не была бы возможна человеческая речь.

В воздушной оболочке, а точнее в ближайшей к поверхности Земли части тропосферы формируется погода, поэтому метеорологи называют его часто «кухней погоды». И, правда, от процессов, которые происходят под влиянием земной поверхности и гидросферы, зависят явления погоды. Движения воздушных масс способствуют образованию ветра, конденсация или замерзание водяного пара вызывают дождь, снег или град. Ионизация воздушных частиц приводит к образованию грозовых разрядов.

Кроме всего сказанного, атмосфера является источником химических элементов. Наша промышленность использует кислород воздуха для нормальной работы мартеновской печи и других промышленных процессов. Азотфиксирующие бактерии усваивают азот воздуха и накапливают его в корневых клубеньках, которые можно легко обнаружить на корневой системе бобовых, обогащая тем самым почву азотом.

Путем разделения воздуха получают промышленный азот и кислород. Около трех четвертей получаемого азота идет на синтез аммиака, он используется также как инертная среда в технологических процессах в черной металлургии, коксохимии, машиностроении и других отраслях народного хозяйства. Жидкий азот находит применение в холодильной промышленности и криогенной технике как активный хладагент.

Жидкий кислород является компонентом ракетного топлива.

Атмосферный воздух используется также как тепло-, электро- и звукоизоляционный материал. Сжатый воздух используется как рабочее тело для совершения механической работы в шахтах, на заводах, автотранспорте. Он работает в различных пневматических машинах, отбойных молотках, в автомобильных шинах, струйных и распылительных аппаратах.

Человеку, животным и растениям кислород дает необходимую энергию для жизни путем биологического окисления в организме различных веществ.

Из воздуха выделяют инертные газы, которые находят широкое применение в науке, технике и промышленности. Это прежде всего гелий, аргон, криптон, ксенон, неон и радон.

Наличие воздушной оболочки придает нашему небу голубой цвет, так как молекулы основных элементов воздуха и различные примеси, содержащиеся в нем, рассеивают главным образом лучи с короткой длиной волны, т.е. фиолетовые, синие и голубые. Иногда цвет неба бывает не чисто голубым. Это зависит от количества и размеров примесей в атмосфере.

Очень долгое время люди считали, что воздух является простым веществом. И только в ХVIII в. французский ученый Лавуазье установил, что воздух является механической смесью различных газов.

Атмосфера Земли, или, как мы ее называем в повседневной жизни, воздух, состоит из постоянных и переменных компонентов. К числу постоянных относятся: азот, занимающий 78,09% объема и 75,53% по массе; кислород соответственно - 20,95% и 23,14%, аргон - 0,93% и 1,28%, углекислый газ - 0,03% и 0,05%. Оставшиеся 0,1% объема занимают инертные газы: неон, криптон, ксенон, радон, гелий, а также водород.

Долгое время считали, что воздух не имеет массы. Только в XVII в. было доказано, что масса 1 м 3 сухого воздуха, если его взвесить на уровне моря и при температуре 0 C, равна 1293 г, а на каждый квадратный сантиметр земной поверхности приходится 1033 г воздуха.

Вверху давление воздуха и его масса уменьшаются: на высоте 20 км масса 1м 3 воздуха - 43 г, а на высоте 40 км - лишь 4 г.

Ученые подсчитали массу атмосферы Земли, и оказалось, что ее суммарная масса равна 5,15 10 15 т, что в переводе на повседневный язык означает 5 квадрильонов 150 триллионов тонн.

Как показали исследования, основная масса воздуха - 50% - сосредоточена в тропосфере до высоты 6 км. Следующие 25% находятся в слое от 6 до 12 км, 12,5% - на высоте от 12 до 18 км и т.д.

Атмосфера Земли - сложное природное образование. Она имеет оригинальное строение, свою структуру. Прежде всего, атмосфера делится на несколько слоев по высоте, где каждый слой имеет свои особенности. Приземный слой от поверхности суши или океана до высоты 12 - 15 км (8- 10 км в полярных районах и до 16 - 18 км у экватора) составляет тропосферу , за ней до высоты 55 - 60 км расположена стратосфера . Следующий слой называется мезосферой , он достигает 80 - 85 км. За ним находится термосфера , которая простирается до высоты 1000 км. С высоты примерно 70 - 80 км (занимая часть мезосферы и термосферы) расположена ионосфера, распространяющаяся до высоты 450 - 600 км. В научной литературе ионосферу подразделяют на два слоя: нижний - ионосферу и верхний - от 150 до 600 км - магнитосферу. С высоты 1000 км располагается экзосфера , которая постепенно переходит в космическое пространство. Между отдельными слоями (сферами) находятся переходные прослойки от одной сферы к другой, получившие название паузы. Так, между тропосферой и стратосферой находится тропопауза, между стратосферой и мезосферой - стратопауза, следующий переходный слой - мезопауза, а далее, соответственно, термопауза.

Такое деление атмосферы было принято в 1960 г. Международным союзом геодезии и картографии в связи с изменением хода температуры по мере поднятия вверх от поверхности земли.

Нижняя граница атмосферы определяется подстилающей поверхностью суши или мирового океана, а верхняя не имеет четкой границы, так как на высоте ионосферы уже начинается постепенный переход в космическое пространство.

По химическому составу вся атмосфера Земли подразделяется на нижнюю (до 100 км) - гомосферу, имеющую состав, сходный с приземным воздухом, и верхнюю - гетеросферу неоднородного химического состава. Для верхней атмосферы характерны процессы диссоциации и ионизации газов, происходящие под влиянием излучения Солнца.

Велико значение чистого воздуха, этого трансмутатора праны. Попадая в легкие, он тут же окисляется в них и при взаимодействии с кровью образует ту или иную химическую реакцию. Загрязненный воздух вводит в легкие человека отравленные частицы атмосферы, в то время как, например, горный или лесной воздух способствует истечению ядов, так как напитан частицами праны.

"Мощь ваша растет праной" (Зов, 17.07.1921). Полезно проветривать комнаты, так как воздух рассеивает застоявшиеся частицы. Потому Учение Живой Этики говорит: "Держите в жилищах ваших чистый воздух" (О, § 91).

"...Йогу прежде всего необходимо общение с праною. Для этого не следует закрывать окно, разве только при сгущении сырости" (АЙ, § 194).

"Воздух так же минерален и магнетичен, как и вода. Мы применяем воды различного состава, почему же воздух не будет иметь воздействие на различные центры?

Много говорят о пране, но чистая прана недоступна на Земле, разве что на высотах, где мало кто дерзает оставаться. В низших слоях прана минерализована и получает воздействие противоположных магнитных волн. Конечно, изменение местожительства может натолкнуть на благоприятные сочетания праны и повлиять целебно на состояние нервов. К сожалению, пока воздух в общежитии разделяется лишь на чистый и нечистый. Конечно, каждая перемена воздуха имеет значение, ибо она влияет на различные группы нервов" (АЙ, § 606).

"Трудно жить в низших слоях утонченному сердцу. Немного помогают высоты, но все же между сердцем и огненной родиной его слишком велики промежуточные разрывы. Но ведь не должны были существовать загрязненные слои. Люди создали их и должны стремиться к их очищению. Искусственный озон лишь очень мало поможет. Прана очищена высшим Огнем, и лишь это качество делает ее творящей. Но даже в долинах, даже на площадях городов прежде произнесения решений пробуйте вдохнуть как можно глубже. В этом вздохе, может быть, через все преграды, дойдет частица праны Благодати. Так не будем отчаиваться нигде и сделаем всюду последнее усилие. Можно наблюдать, как искренний сердечный вздох образует необычно долгую как бы трубу призывную. Так не забудем, что все лучшие проявления человеческого организма не только могущественны химическими реакциями, но они проникают через многие слои своею психическою силою. Не унизим ничем священный микрокосм, созданный волею чистого сердца" (МО1. § 32).

"...Почему так мало исследуют химизм воздуха? Можно даже земными аппаратами уловить сгущение гибельных веществ. Конечно, не всегда эти токи будут нащупываться, так же как снимки Тонкого Мира не всегда будут удачны, но при терпении можно уловить многое" (МО 2, § 5).

"...Прана должна быть вдыхаема сознательно" (Н, § 627). "Ученик, достигший известной ступени Йоги, не может долго оставаться в отравленной атмосфере городов, он должен часто удаляться в природу и вести более или менее уединенную жизнь" (П2, с. 31).

Атмосферный воздух - это источник дыхания человека, животных и растительности, сырьё для процессов горения и синтеза химических веществ; он является материалом, применяемым для охлаждения различных промышленных и транспортных установок, а также средой, в которую выбрасываются отходы жизнедеятельности человека, высших и низших животных и растений.

Важную роль во всех природных процессах играет атмосфера. Она служит надежной защитой от вредных космических излучений, определяет климат данной местности и планеты в целом. Воздух атмосферы является одним из основных жизненно важных элементов окружающей среды, её животворным источником. Беречь его, сохранять в чистоте - значит сохранять жизнь на Земле.

Во Вселенной земная атмосфера - уникальное и удивительное явление. Она состоит из азота, кислорода, аргона, углекислого газа и других элементов. К бесценным богатствам нашей планеты следует отнести в первую очередь богатую кислородом и сбалансированную по газовому составу атмосферу.

Атмосфера является составной частью биосферы и представляет собой газообразную оболочку Земли, вращающуюся вместе с ней как единое целое. Эта оболочка слоиста. Каждый слой имеет своё название и характерные физико-химические особенности. Условно принято атмосферу делить на две большие составные части: верхнюю и нижнюю. Наибольший интерес представляет для нас нижняя часть атмосферы, главным образом тропосфера, поскольку в ней происходят основные метеорологические явления, влияющие на загрязнение атмосферного воздуха.

Атмосферный воздух выступает своего рода посредником загрязнения всех других объектов природы, он способствует распространению больших масс загрязнений на большие расстояния. Промышленными выбросами, переносимыми по воздуху, загрязняется Мировой океан, окисляются почва и вода.

Таким образом, на территорию России ежегодно через западные границы вместе с воздушными массами поступает около 2 млн. тонн двуокиси серы и около 10 млн. тонн сульфатов.

Сжигание таких видов топлива, как уголь, нефть, сланцы, ведет к загрязнению воздуха сернистым газом - источником окисления почв и водоемов. Высвободившиеся при этом тепло рассеивается в окружающую среду и служит источником теплового загрязнения атмосферы.

Состав и строение атмосферы

Атмосфера, или «воздушный океан», состоит из газов, необходимых для поддержания жизни на Земле. По высоте ее можно разделить на пять слоев, или оболочек, окружающих земной шар: тропосферу, стратосферу, мезосферу, термосферу и экзосферу. Их границы определяются по резким изменениям температуры, обусловленным различиями в поглощении солнечной радиации. С высотой также меняется плотность воздуха. В верхних слоях атмосферы воздух холодный и разреженный, а у поверхности Земли благодаря силе тяжести - более плотный. Загрязнены главным образом два нижних слоя атмосферы.

Тропосфера. Состав и строение нижнего слоя - тропосферы - определяется поступлением газов из земной коры и присутствием жизни на земной поверхности. Верхняя граница тропосферы располагается на высотах примерно 17 км над уровнем моря на экваторе и ок. 8 км на полюсах. Этот тонкий слой содержит два важных газообразных компонента: азот (N2) и кислород (О2), которые составляют соответственно 78 и 21% объема атмосферы.

Круговорот азота в природе (азотный цикл) играет очень важную роль в питании растений. Атмосферный азот связывается клубеньковыми бактериями, содержащимися в корневых утолщениях бобовых растений, с образованием многочисленных органических соединений, особенно белков. После этого другие специализированные бактерии в процессе минерализации разлагают и перерабатывают богатые азотом органические остатки в более простые неорганические вещества, например в аммиак (NH4). Наконец, нитрифицирующие бактерии снова превращают их в оксид (NO) и диоксид (NО2) азота, которые возвращаются в атмосферу. Затем цикл возобновляется.

Кислород образуется в процессе фотосинтеза растений и, в свою очередь, используется микро- и макроорганизмами при дыхании, побочным продуктом которого является углекислый газ.

Помимо азота и кислорода в состав атмосферы входят аргон (Ar - 0,93%) и углекислый газ (СО2 - 0,036%), а также в незначительных количествах неон (Ne), гелий (Не), метан (СН4), криптон (Kr), водород (Н2), ксенон (Хе) и хлорфторуглеводороды (ХФУ) антропогенного происхождения.

Источником и необходимым компонентом жизни на Земле, способствующим, в частности, поддержанию температуры ее поверхности, является водяной пар (Н2О), который поступает в тропосферу главным образом в результате испарения воды с поверхности океана. Его содержание в атмосфере значительно меняется в зависимости от времени года и географического положения. Для живых организмов, состоящих в основном из органических соединений углерода с водородом и кислородом, первостепенную роль играют кислород, вода и углекислый газ. Вода и углекислый газ имеют определяющее значение для нагрева земной поверхности благодаря их способности поглощать солнечную радиацию.Стратосфера. Непосредственно над тропосферой на высотах от 18 до 48 км над земной поверхностью находится стратосфера. Хотя по составу эти оболочки очень сходны, в стратосфере содержание водяного пара приблизительно в 1000 раз меньше, а содержание озона - примерно в 1000 раз больше, чем в тропосфере. Озон образуется в стратосфере при взаимодействии молекул кислорода при разрядах молнии и ультрафиолетовом облучении Солнцем.

Состав веществ, загрязняющих атмосферу, значительно изменился после Второй мировой войны. В 1950-х годах на смену углю пришло дизельное топливо, а вскоре и природный газ. К 2000 большая часть домов обогревалась природным газом, самым чистым из всех видов ископаемого топлива. С другой стороны атмосферу все больше начали загрязнять выхлопные газы, образующиеся при работе двигателей внутреннего сгорания.

Одна из основных причин загрязнения воздуха - это сгорание природного топлива, например нефти, угля и природного газа. Эти горючие вещества используются для получения электроэнергии, заправки автомобильных двигателей, производства химикатов и пластмасс, для отопления домов, офисов, заводов... Отходы, образующиеся при сгорании природного топлива, выбрасываются в атмосферу через дымоходы и выхлопные трубы. Сюда относится угарный газ, молекулы которого представляют собой соединения равного количества атомов углерода и кислорода. Этот газ образуется, когда топливо сгорает при малом содержании воздуха, например, в автомобильных двигателях. Угарный газ - это токсичное вещество, которое губительно действует на живые организмы, препятствуя переносу кислорода красными кровяными клетками.

Диоксид серы - ещё один загрязнитель воздуха, получаемый в результате сгорания природного топлива, в первую очередь угля. Его присутствие в воздухе является основной причиной возникновения заболеваний дыхательной системы, таких как эмфизема лёгких и астма.

Твёрдые частицы - также являются источником загрязнения воздуха. Это крошечные частицы несгоревшего топлива (сажа) и других веществ, тоже образующиеся при работе двигателей и промышленных предприятий. Соединяясь с другими загрязнителями и пылью, они легко проникают в организм человека, оседая на легких, затрудняя дыхание и становясь причиной многих заболеваний.

Часть выхлопных газов от автомобилей образует соединения угольной кислоты. Эти не полностью сгоревшие частицы топлива вступают в реакцию с газом, называемым окисью азота, и под действием солнечного света окисляются озоном. Озоновый слой в верхних слоях атмосферы защищает всё живое на Земле от ультрафиолетового солнечного излучения, но на уровне земной поверхности соединения озона с другими газами вызывают раздражение глаз и лёгких, становятся причиной бронхитов, уничтожают посевы, наносят вред животному миру планеты. Газы, вызывающие загрязнение воздуха, невидимы, однако мы можем видеть твёрдые частицы выбросов в атмосферу.

Глобальные проблемы загрязнения воздуха

Серьезную угрозу здоровью и процветанию человечества и других форм жизни представляют две глобальные проблемы окружающей среды, связанные с загрязнением воздуха: аномально высокие значения приходящей к земной поверхности ультрафиолетовой радиации Солнца, обусловленные снижением содержания озона в стратосфере, и изменения климата (глобальное потепление), вызванные поступлением в атмосферу большого количества т.н. парниковых газов.

Обе проблемы тесно взаимосвязаны, так как зависят от поступления в атмосферу практически одних и тех же газов антропогенного происхождения. Например, фторхлорсодержащие хладоны (хлорфторуглеводороды), способствуют разрушению озонового слоя и играют не последнюю роль в возникновении парникового эффекта.

Истощение озонового слоя. Стратосферный озон сконцентрирован в основном на высотах от 20 до 25 км. Поглощая 99% коротковолнового излучения Солнца, опасного для всего живого, озон предохраняет от него земную поверхность и тропосферу, защищая людей от солнечных ожогов, рака кожи и глаз, катаракты и проч. Кроме того, он не позволяет большей части тропосферного кислорода превратиться в озон.

Наряду с процессом образования озона в атмосфере происходит обратный процесс его распада, также протекающий при поглощении солнечного ультрафиолетового излучения. Находящиеся в атмосфере оксиды водорода (НОх), метан (СН4), газообразный водород (Н2) и оксиды азота (NОх) тоже могут разрушать стратосферный озон. Если антропогенное воздействие отсутствует, между образованием и распадом молекул озона существует определенное равновесие.

Глобальной химической бомбой замедленного действия являются искусственные хлорфторуглеводороды, которые способствуют снижению средней концентрации озона в тропосфере. Хлорфторуглеводороды, впервые синтезированные в 1928 и известные как фреоны, или хладоны, в 1940-х годах стали чудом химии. Химически инертные, нетоксичные, без запаха, невоспламеняющиеся, не разрушающие металлы и сплавы и недорогие в производстве, они очень быстро завоевали популярность и широко использовались в качестве хладагентов. Источниками хлорфторуглеводородов в атмосфере являются аэрозольные баллончики, испорченные холодильники, а также кондиционеры. Очевидно, что молекулы фреонов слишком инертны и не распадаются в тропосфере, а медленно поднимаются вверх и спустя 10-20 лет попадают в стратосферу. Там ультрафиолетовая радиация Солнца разрушает молекулы этих веществ (т.н. процесс фотолитического разложения), в результате чего освобождается атом хлора. Он вступает в реакцию с озоном с образованием атомарного кислорода (О) и молекулы кислорода (О2). Оксид хлора (Cl2O) нестабилен, вступает в реакцию со свободным атомом кислорода, в результате которой образуется молекула кислорода и свободный атом хлора. Поэтому единственный атом хлора, однажды образовавшийся при распаде хлорфторуглеводорода, может разрушить тысячи молекул озона.

Опасная для живой клетки коротковолновая ультрафиолетовая радиация Солнца из-за сезонных уменьшений концентрации озона (т.н. озоновых дыр), которые наблюдались, в частности, над Антарктидой и в меньшей степени над другими районами, может проникать к земной поверхности. По прогнозам, повышенные дозы ультрафиолетовой радиации приведут к увеличению числа пострадавших от солнечных ожогов, а также росту заболеваемости раком кожи (эта тенденция уже прослеживается в Австралии, Новой Зеландии, ЮАР, Аргентине и Чили), катарактой глаз и т.д.

В 1978 правительство США запретило использование хлорфторуглеводородов в качестве аэрозольных распылителей. В 1987 представители правительств 36 стран провели специальную встречу в Монреале и согласовали план (Монреальский протокол) сокращения выбросов хлорфторуглеводородов в атмосферу примерно на 35% за период с 1989 по 2000. На второй встрече в Копенгагене в 1992, состоявшейся в условиях нараставшей озабоченности по поводу разрушения озонового экрана, представители ряда стран договорились, что в дальнейшем необходимо: отказаться от производства галонов (класс фторуглеводородов, содержащих атомы брома) к 1 января 1994, а хлорфторуглеводородов и гидробромфторуглеводородов (заменителей галонов) - к 1 января 1996; на период до 1996 заморозить потребление гидрохлорфторуглеводородов на уровне 1991 и полностью исключить их использование к 2030. Было также отмечено, что достигнута бльшая часть поставленных ранее целей.

Парниковый эффект. В 1896 шведский химик Сванте Аррениус впервые высказал предположение о нагреве атмосферы и земной поверхности в результате парникового эффекта. В атмосферу Земли солнечная энергия проникает в виде коротковолновой радиации. Некоторая ее часть отражается в космическое пространство, другая поглощается молекулами воздуха и нагревает его и примерно половина достигает земной поверхности. Поверхность Земли нагревается и излучает длинноволновую радиацию, обладающую меньшей энергией, чем коротковолновая. После этого радиация проходит через атмосферу и частично теряется в космосе, а большая ее часть поглощается атмосферой и вторично отражается к поверхности Земли.

Этот процесс вторичного отражения радиации возможен из-за присутствия в воздухе, хотя и в небольших концентрациях, примесей многих газов (т.н. парниковых), имеющих как естественное, так и антропогенное происхождение. Они пропускают коротковолновую радиацию, но поглощают или отражают длинноволновую. Количество удерживаемой тепловой энергии зависит от концентрации парниковых газов и продолжительности их пребывания в атмосфере.

Основные парниковые газы - водяной пар, углекислый газ, озон, метан, оксид азота и хлорфторуглеводороды. Несомненно, самым важным среди них является водяной пар, значителен и вклад углекислого газа. 90% углекислого газа, ежегодно поступающего в атмосферу, образуется при дыхании (окислении органических соединений клетками растений и животных). Однако это поступление компенсируется его потреблением зелеными растениями в процессе фотосинтеза. Средняя концентрация углекислого газа в тропосфере за счет деятельности человека ежегодно возрастает примерно на 0,4 %.

На основании компьютерного моделирования был сделан прогноз, согласно которому в результате роста содержания углекислого и других парниковых газов в тропосфере неизбежно произойдет глобальное потепление. Если он оправдается и средняя температура воздуха на Земле повысится всего на несколько градусов, последствия могут быть катастрофическими: изменятся климат и погода, существенно нарушатся условия произрастания растений, в том числе сельскохозяйственных культур, участятся засухи, начнут таять ледники и ледниковые покровы, что, в свою очередь, приведет к повышению уровня Мирового океана и затоплению приморских низменностей. атмосфера загрязнение воздух

Наиболее быстрая смена погодной ситуации, с резким изменением параметров метеорологических факторов в течение суток, наблюдается при прохождении фронта, т.е. пограничного слоя между двумя разными по своим составам воздушными массами. При окклюзии холодный фронт накладывается на теплый, поэтому изменения погоды менее резкие. Прохождение фронта и смена воздушных масс чаще сочетаются с формированием одного из основных типов синоптического состояния атмосферы - циклона или антициклона.

Климат и погода имеют многогранное гигиеническое значение. Здоровые люди с хорошо развитыми адаптационно-приспособительными механизмами как правило «метеоустойчивы», даже к резким изменениям погоды. Наряду с этим часть людей, в особенности больные, пожилые, «метеолабильны», так среди больных гипертонической болезнью НДЦ, ВСД, гипотонической, болезнями ЖКТ, ревмоартритами метеочувствительных 50―80%. У метеочувствительных людей резкие изменения погоды вызывают рефлекторным путем, через кожные рецепторы метеотропные реакции различной выраженности, вплоть до опасных для жизни. Кризы, инфаркты, НМК, приступов.

Метеопрофилактика - комплекс медицинских мероприятий, направленных на предупреждение развития или смягчение метеопатических реакций:

1. Ознакомление врачей с принципами медицинской метеопрофилактики.

2. Определение и оценка больных с выделением метеолабильной группы: психоэмоциональные изменения; повышенная раздражительность; усиление приступов стенокардии; астматические приступы; гипертонические кризы.

3. Плановая метеопрофилактика.

4. Срочная метеопрофилактика.

Все разнообразие мер медицинской профилактики можно свести к трем группам:

а) повышение неспецифической устойчивости организма, особенно в неблагоприятные сезоны года, путем: закаливания; профилактического УФО; рационализацией питания и витаминизацией; рациональной организации труда, быта и отдыха;

б) щадящие мероприятия, которые включают: постельный или другой щадящий режим; перенос плановых операций или утомительных лечебно-диагностических процедур; направление амбулаторных больных в профилактории; перемене климата в неблагоприятный сезон года (использование отпуска); перевод больных повышенного риска в специальные палаты с искусственным микроклиматом (биотроны) и т.д.

в) плановые 10―15 дневные профилактические курсы лечения при неблагоприятном месячном прогнозе погоды и срочные, на основе оперативной информации о погоде на ближайшие дни. При этом используются неспецифические средства, лекарственные средства, физиотерапевтические процедуры.

4. Гигиеническое значение чистого воздуха. Гигиеническое нормирование

Чистый атмосферный воздух используется в качестве сил природы для укрепления здоровья. За норматив берут химический состав атмосферы на уровне моря при барометрическом давлении в одну атмосферу или 760мм рт.ст. В этом воздухе содержится 20,94% - О 2 ; 78,06% - N; 0,03―0,04% - СО 2 , инертные газы - аргон - 0,76%; переменное количество водяных паров, в небольших количествах водород, гелий, неон.

В закрытых помещениях увеличивается относительная влажность, температура, СО 2 , а также число пылинок, капелек (разговор, кашель, чихание), возрастает число тяжелых ионов. Если воздух чистый, свежий, то число легких ионов составляет 1-2тыс в см 3 воздуха. В загрязненном (спертом) воздухе их число снижается до 300 в см 3 . Одновременно с этим число легких ионов снижается. Пылинки появляются от книг, бумаг, папок, журналов, от человека частицы эпителия, волос, одежды. В бумажно-книжной пыли поселяется книжный клещ, который способствует появлению бронхитов, астматических бронхитов, кашля.

Токсичная пыль от курения, горения оказывает отравляющее общее воздействие. На пылинках, как правило, оседают и микроорганизмы. В закрытых бытовых помещениях воздух загрязняется также от использования бытовой химии, электрических и газовых плит. Через пылинки с микроорганизмами распространяются воздушно-капельные инфекции - туберкулез, ангины, грипп, ОРВИ детские инфекции и т.д. Если помещение хорошо проветривается в нем преимущественно находятся легкие ионы - это электрическое состояние воздуха (чистый воздух, например после грозы). При наличии даже невидимых пылинок, легкие ионы их как бы нейтрализуют, оседают на них и превращаются в тяжелые ионы. Для поддержания чистоты воздуха используется аэроионизация (лампа Чижевского).

Для гигиенической оценки состава и загрязнения воздуха в жилых помещениях, общежитиях, детских, лечебно-профилактических учреждениях используются гигиенические стандарты (ПДК, ПДУ) вредных веществ, разработанные для атмосферного воздуха, а при оценке воздушной среды производственных помещений - специально разработанные гигиенические стандарты (ПДК, ПДУ) вредных веществ в воздухе рабочей зоны. Данные гигиенические стандарты имеют ряд принципиальных различий, заложенных в основу их определений.

Для воздуха рабочей зоны, согласно Сан ПиН № 11-6-2002 РБ. «Гигиеническая классификация условий труда» дано следующее определение ПДК, ПДУ.

ПДК, ДДУ - уровни и концентрации вредных производственных факторов, которые при ежедневной (кроме выходных) дней работе, но не более 40 ч. в неделю, в течение всего рабочего стажа не должны вызывать заболеваний или отклонений в состоянии здоровья, обнаруживаемых современными методами исследований, в процессе работы или в отдаленные сроки жизни настоящего и последующего поколений. Соблюдение гигиенических нормативов не исключает нарушения состояния здоровья у лиц с повышенной чувствительностью. Гигиенические нормативы обоснованы с учетом 8-часовой рабочей смены.

ПДК, ПДУ, ПДВ, ПДС атмосферных загрязнений в странах СНГ и Беларуси устанавливаются в двух показателях: максимально разовые (за 30 мин.) и среднесуточные (за 24 ч.). Последние являются основными; их назначение - не допускать неблагоприятного влияния в результате непрерывного длительного резорбтивного действия. Максимально разовые дозы устанавливаются в дополнение к среднесуточным для веществ, обладающих запахом или раздражающим действием и способных вызывать острое отравление.

Государственные санитарные нормативы широко используются в плане предупредительного надзора при проектировании, конструировании, выборе технологического процесса; при планировке и застройке населенных мест; при санитарной экспертизе токсичности полимерных продуктов; при выборе средств индивидуальной защиты и т.д. При осуществлении санитарного надзора они используются и служат юридической основой при оценке загрязненности объектов окружающей природной среды (атмосферный воздух, вода, питьевые водоисточники, почва, продукты питания) и социальной среды, а также при оценке эффективности оздоровительных мероприятий. Качественное и количественное определение веществ в объектах окружающей среды осуществляется с помощью широкого спектра современных химических и физических методов исследования с применением фотоэлектрокалориметров,флюорометров, спектрографов, хроматографов и других приборов и аппаратов.

На организм человека одновременно влияют многочисленные разнообразные и разнонаправленные факторы воздушной среды в местообитаниях. К одним факторам организм обладает широким диапазоном приспособления и выносливости, а к другим имеет приспособление в узком диапазоне, со срывом адаптации.