Составные части воздуха

Качественный воздух и его состав

Важным аспектом в природе является круговорот азота. Этот процесс включает в себя различные этапы, начиная от атмосферы и заканчивая биосферой.

Этапы круговорота азота:

1. Фиксация азота: процесс, в результате которого азот из атмосферы превращается в органические формы под воздействием азотфиксирующих бактерий.

2. Аммонификация: этот этап включает разложение органических остатков с образованием аммиака.

3. Нитрификация: аммиак окисляется нитритами и нитратами под действием нитросифицирующих бактерий.

4. Азот, участвующий в росте растений, попадает в животные через пищевую цепь.

5. Денитрификация: при этом процессе нитраты превращаются обратно в азот газообразный.

Таким образом, круговорот азота в природе играет ключевую роль в жизни всех живых организмов и поддержании экологического баланса.

Изучение и понимание этих процессов позволяет эффективно управлять ресурсами и сбалансировать воздействие человека на окружающую среду. Важно помнить, что эти процессы взаимосвязаны и любые изменения в одной из стадий могут повлиять на другие составляющие круговорота азота.

Фиксация атмосферного азота в природе происходит по двум основным направлениям: абиогенному и биогенному.

Абиогенная фиксация азота

Первый путь включает главным образом реакции азота с кислородом. Так как азот химически весьма инертен, для окисления требуются большие количества энергии (высокие температуры). Эти условия достигаются при разрядах молний, когда температура достигает 25 000 и более. При этом происходит образование различных оксидов азота. Существует также вероятность, что абиотическая фиксация происходит в результате фотокаталитических реакций на поверхности полупроводников или широкополосных диэлектриков (песок пустынь).

Биогенная фиксация азота

Основная часть молекулярного азота (около 1,4⋅10^8 т/год) фиксируется биотическим путём. Долгое время считалось, что связывать молекулярный азот могут только небольшое количество видов микроорганизмов (хотя и широко распространённых на поверхности Земли). Сейчас известно, что этой способностью обладают многие другие организмы в воде и почве. Все они превращают молекулярный азот в соединения аммония (NH4+). Этот процесс требует значительных затрат энергии.

Нитрификация

Азот в форме аммиака и соединений аммония, получающийся в процессах биогенной азотфиксации, быстро окисляется до нитратов и нитритов. Последние, не связанные тканями растений, недолго остаются в почве и попадают в мировой океан.

Разложение азотосодержащих органических веществ

Азот, включённый в ткани растений и животных, после их гибели подвергается аммонификации и денитрификации, благодаря деятельности микроорганизмов.

Баланс азота в природе

В отсутствие деятельности человека процессы связывания азота и нитрификации практически полностью уравновешены противоположными реакциями денитрификации. Часть азота поступает в атмосферу из мантии с извержениями вулканов, часть прочно фиксируется в почвах и глинистых минералах, кроме того, постоянно идёт утечка азота из верхних слоёв атмосферы в межпланетное пространство.

Токсикология азота и его соединений

Азот и его соединения в больших количествах могут быть токсичными для организмов. Например, оксид азота (NO) и диоксид азота (NO2) являются ядовитыми газами. Кроме того, азотистые соединения могут быть причиной внутриклеточных отравлений. Организмы имеют различные механизмы для адаптации к высоким концентрациям азота и его соединений в окружающей среде.

Очистка воздуха и здоровье

Сам по себе атмосферный азот слишком инертен, чтобы оказывать непосредственное влияние на организм человека и млекопитающих. Тем не менее, при повышенном давлении он вызывает наркоз, опьянение или удушье (при недостатке кислорода); при быстром снижении давления азот вызывает кессонную болезнь.

Как очистить воздух?

Очистка воздуха является важным аспектом для поддержания здоровья и комфорта в помещениях. В этом процессе используются различные методы, которые могут быть классифицированы на механические, физические, химические и биологические.

В зависимости от типа загрязнения и требований к качеству воздуха, можно выбрать подходящий метод очистки воздуха. Однако, для обеспечения максимальной эффективности очистки и безопасности, рекомендуется использовать комбинацию различных методов.

Влияние на здоровье человека

Воздух, которым мы дышим, имеет большое влияние на наше здоровье, поскольку он содержит различные компоненты, которые могут оказывать как положительное, так и отрицательное воздействие на наш организм.

Основные компоненты воздуха:

• Кислород: важный для жизни, недостаток или избыток может негативно сказаться на здоровье.
• Углекислый газ: влияет на климат, его избыток может вызвать головные боли и усталость.
• Пыль: может вызывать аллергии, астму и другие респираторные заболевания.
• Микроорганизмы: могут быть причиной различных инфекций.

Качество воздуха имеет огромное значение для здоровья. Важно следить за уровнем компонентов в воздухе и проводить очистку для улучшения качества воздуха.

Химический состав

Химический состав воздуха включает основные газы: кислород, азот, углекислый газ. Кроме того, в воздухе могут присутствовать различные загрязнители, такие как пыль, сажа, оксиды серы, азота и другие металлы, а также микроорганизмы. Состав и количество загрязнителей зависят от местоположения и времени года.

Стандарты качества воздуха

Стандарты качества воздуха – это установленные нормы, которые определяют допустимые уровни загрязнения воздуха вредными веществами, такими как пыль, газы и микроорганизмы. Они служат для защиты здоровья людей и окружающей среды от негативных последствий, связанных с загрязнением воздуха.

Основные стандарты качества:

Стандарты качества воздуха могут быть местными, региональными или национальными и могут различаться в зависимости от страны и региона.

Опасность для здоровья

В обычных условиях азот не токсичен, однако при повышенном атмосферном давлении способен вызывать азотное отравление. Большинство соединений азота представляют сильную опасность для здоровья. Азот относится ко 3-му классу опасности.

Значение воздуха на Земле

Воздух выполняет несколько ключевых функций для планеты:

Воздух необходим для поддержания жизни на Земле, так как кислород в атмосфере является одним из главных компонентов, поддерживающих дыхание человека, животных и растений.

Воздух действует как тепловой буфер, помогая поддерживать стабильную температуру на планете. Он поглощает солнечное излучение, предотвращая перегрев и сохраняет тепло, излучаемое поверхностью Земли, что помогает поддерживать комфортную температуру для живых организмов.

Водяной пар в воздухе конденсируется в облака, которые затем образуют осадки, такие как дождь и снег, что важно для поддержания водного цикла и плодородия почв.

В процессе фотосинтеза растения используют углекислый газ и воду из воздуха, а также энергию солнечного света для создания глюкозы, которая используется для питания живых клеток, и кислорода, который выделяется в атмосферу.

Изменения в составе воздуха, таких как повышение уровня углекислого газа, могут иметь серьезные последствия для климата Земли, включая глобальное потепление и изменение климата.

Защита от космической радиации

Воздух также действует как защитный экран от вредной космической радиации, такой как ультрафиолетовые лучи, которые могут повредить живые клетки.

Таким образом, воздух играет ключевую роль в поддержании жизни на Земле и поддержании ее экологического баланса.

Физические свойства

Воздух – это смесь газов, он прозрачен и бесцветен, не имеет запаха, вкуса и практически не видим. Основные свойства воздуха заключаются в следующем:

Что делать, если воздух в помещении загрязнён

Итак, в воздухе, как в наружном, так и в воздухе закрытых помещений, по определению содержатся разного рода загрязнители. Важным оказывается то, какого качества этот воздух: низкого или высокого. Если качество воздуха в помещении неудовлетворительно, необходимо принимать меры для его повышения.

Существуют различные способы, которые помогают улучшить качество воздуха в помещении, в первую очередь к ним относится налаживание воздухообмена и очищение воздуха.

Проветривание

Правильный воздухообмен, или вентиляция призваны улучшать качество воздуха по основным показателям: свежести, чистоты, влажности и температуры. При отсутствии принудительной вентиляции этот вопрос решается с помощью естественной вентиляции: проветривания через окна и поступления свежего воздуха внутрь зданий через неплотности в строительных конструкция, поры, микрощели и трещины.

При проветривании свежий воздух заменяет загрязнённый, когда отработанный воздух, теплоизбытки и влага удаляются через вентиляционные каналы.

С помощью проветривания можно избавиться от углекислого газа, но одновременно с этим в квартиру попадёт уличный загрязнённый воздух. Кроме того, эффект от удаления избытка CO₂ будет временный: при закрытых окнах и присутствии людей в помещении показатель снова начнёт расти.

Очищение

В дополнение к регулярному и правильному проветриванию для повышения качества воздуха необходимо очищать его от загрязнителей. В домашних условиях для этого проще всего использовать воздухоочистители — устройства, оснащённые фильтрующими элементами.

Состав фильтров может быть различным. Важно учитывать, что мельчайшие загрязнения задерживают только фильтры класса HEPA, а с биологическими загрязнителями справляются, например, фотокаталитические фильтры, разлагающие их на безопасные соединения.

Важно отметить, что работа воздухоочистителей несовместима с проветриванием. Производители этих приборов рекомендуют закрывать окна, иначе их эффективность будет стремиться к нулю. Но даже если окна закрыты, воздух всё равно неконтролируемо проникает в помещение через двери, щели, различные трещины и неплотности. Таким образом, очищенный и загрязнённый воздух в квартире постоянно смешиваются.

Комплексный подход

Чтобы решить проблему, описанную выше, необходимо многофункциональное устройство — .

Бризер относится к классу вентиляционно-климатических устройств: он обеспечивает приток свежего воздуха и очищает его перед подачей в помещение с помощью системы фильтров. В холодное время приточный воздух подогревается до комфортной температуры, чтобы не образовывались сквозняки.

Что такое бризер, принцип работы, функции и характеристики

Итак, одновременное проветривание и очищение воздуха можно обеспечить с помощью бризера. Однако есть ещё один важный параметр качества воздуха, который тоже необходимо соблюдать, — это влажность. Дело в том, что даже при достаточной свежести и чистоте воздуха в помещении может быть некомфортно.

Например, зимой уличный воздух всегда гораздо более сухой, нежели внутренний воздух в помещении. Проблема усугубляется активным обогревом помещений в отопительный сезон: радиаторы снижают влажность в квартирах до 15-30%. Это значительно ниже оптимального показателя в 45%.

Комплексный подход к нормализации микроклимата в квартире можно обеспечить, используя устройство AIRNANNY A7. Это приточный воздухоочиститель со встроенным увлажнителем, выполняющий функции проветривания, очищения, увлажнения воздуха и нагрева в холодное время года.

Принцип работы приточного воздухоочистителя AIRNANNY A7

Преимущество AIRNANNY A7 перед другими устройствами — в его многофункциональности. Всего один прибор работает над улучшением всех показателей качества воздуха.

Таким образом, воздух в помещении играет важную роль в здоровье людей. Загрязнённый воздух может вызвать множество проблем, поэтому необходимо принимать меры для повышения его качества.

Комплексный подход включает в себя использование различных климатических устройств, таких как бризеры, воздухоочистители, увлажнители. Оптимально выбрать прибор, который будет сочетать в себе функционал всех необходимых устройств, — AIRNANNY A7. Приточный воздухоочиститель со встроенным увлажнителем улучшит качество воздуха в помещении, обеспечивая свежий, чистый и достаточно увлажнённый воздух.

Ответьте на 5 вопросов и подберите бризер под свои задачи

Ознакомьтесь с характеристиками популярных моделей и подберите бризер под свои задачи!

Расскажем о том, что такое тонкодисперсные частицы, откуда берутся, чем они опасны и что можно предпринять, чтобы защитить себя от их вредного воздействия.

Углекислый газ и его роль в организме человека. Влияние углекислого газа на организм, почему и чем опасна его высокая концентрация в помещении.

Что такое бризер и как он устроен, принцип работы и основные функции. Как с помощью бризера можно решить основные проблемы микроклимата помещения.

Микроклимат — это параметры воздуха в помещении, которые влияют на состояние и здоровье человека. В этой статье мы рассмотрим основные показатели микроклимата и их воздействие на организм.

Загрязнители воздуха в помещении

Воздух в квартире — это в большей мере тот же самый воздух, которым мы дышим на улице. Если перед поступлением в помещение он не прошёл очистку, то вполне естественно, что он будет содержать те же самые загрязнения, что и уличный. В дополнение к этому добавятся внутренние загрязнители. Таким образом, их список расширится и будет включать в себя множество различных веществ, которые можно объединить в 3 группы.

Учёные подсчитали, что концентрация некоторых вредных веществ в помещениях более чем в 10 раз превышает концентрацию этих же веществ в атмосферном воздухе. К таким соединениям относятся бензол, ацетон, толуол, этиловый спирт, этилацетат, предельные водороды и другие.

Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) называет одной из причин загрязнения воздуха в помещениях использование неэкологичных видов топлива и приборов, которые выделяют в воздух мельчайшие вредные частицы, способные проникать в кровоток человека. На сайте организации отмечается, что в помещениях с плохим воздухообменом концентрация мелкодисперсных частиц может превышать допустимые показатели более чем в 100 раз.

Если говорить о биологических загрязнителях, то считается, что в 1 кубическом метре уличного воздуха в тёплое время года содержится не менее 750 микроорганизмов, в холодное время года меньше — около 150. При этом в закрытых помещениях летом число микробных тел достигает 1500, а зимой — 4500. Впечатляющая статистика, которая показывает, насколько более грязным может быть комнатный воздух, по сравнению с уличным.

В крупных промышленных центрах и городах в результате жизнедеятельности и промышленной деятельности человека, а также под воздействием определённых природных или погодных условий может образовываться смог — смесь влажного воздуха с загрязнителями. Частицы смога также попадают внутрь помещений. Подробнее об этом — в нашей статье «Что такое смог: из чего состоит, как формируется и чем опасен для человека».

Качество и химический состав воздуха в квартире зависят от состава атмосферного воздуха, а также от вида и количества загрязнителей, которые характерны для местности и конкретного помещения. Неоспоримым остаётся тот факт, что, какого бы качества ни был уличный воздух, он в любом случае попадает в здания.

Хотите дышать чистым воздухом? Получите консультацию прямо сейчас!

Опасность загрязнённого воздуха в помещении

Загрязнённый воздух в помещении негативно влияет на здоровье людей: вызывает аллергии, астму, головные боли, тошноту, усталость и другие проблемы. Некоторые загрязнители могут быть канцерогенными и вызывать рак. Люди, живущие и работающие в загрязнённых помещениях, более склонны к заболеваниям дыхательной и сердечно-сосудистой систем.

Из-за загрязнения воздуха ежегодно умирают 7 миллионов человек — их смерть, а также ещё бесчисленное число болезней можно было бы предотвратить

К основным специфическим загрязнителям воздуха закрытых пространств относят , или диоксид углерода (CO₂). В норме он всегда присутствует в атмосферном воздухе, однако, поскольку относится к антропотоксинам и непрерывно выделяется в процессе дыхания человека, становится опасным, если его концентрация превышается.

При превышении концентрации CO₂ наблюдаются негативные симптомы, которые связаны с нарушением окислительно-восстановительных процессов в организме. Они проявляются по нарастающей: от жалоб на духоту, до снижения концентрации, работоспособности, слабости.

При очень высоких концентрациях, достигающих 7 000 ppm наблюдаются спутанность сознания, нарушения зрения, слуха. Порог 30 000 ppm вызывает отравление организма вплоть до потери сознания. В крайних случаях, при содержании углекислого газа во вдыхаемом воздухе более 8%, наступает летальный исход. Подробно о негативном влиянии диоксида углерода читайте в нашей статье «Углекислый газ и его воздействие на организм человека».

Загрязнённый воздух опасен для здоровья человека: способствует развитию заболеваний, осложняет течение хронических заболеваний, сокращает продолжительность жизни. В статье «Загрязнение воздуха: влияние на здоровье человека» мы подробно рассматриваем все негативные проявления этой проблемы.

Бактериальное загрязнение воздушной среды

Биологические объекты, находящиеся в воздухе во взвешенном состоянии, объединяются общим понятием "аэропланктон". В его состав входят бактерии, вирусы, споры плесневых грибов, дрож­жевые грибы, цисты простейших, споры мхов и др. При этом не­обходимо отметить, что воздух не является благоприятной средой для размножения микроорганизмов. Поэтому обычно не выют специфическую для воздушной среды микрофлору. Основным источником загрязнения воздуха является почва. Установлено, что 1 г почвы содержит до миллиарда микроорганизмов. Нахо­дясь во взвешенном состоянии, они подчиняются тем же физи­ческим законам, что и любая частица аэрозоля такого же размера.

Содержание микроорганизмов в воздухе подвержено значи­тельным колебаниям как в течение суток, так и в различные се­зоны года. В холодный период года воздух менее загрязнен микроорганизмами, а летом наблюдается более высокое их со­держание, что связано с высыханием верхних слоев почвы и усиленным поступлением ее частичек в воздух. В населенных пунктах, как правило, атмосферный воздух содержит больше микроорганизмов, чем в пригородной зоне. Так, бактериальная обсемененность в городах может достигать 30—40 тыс. в 1 м , в то время как в зеленой пригородной зоне — около 1000 в 1 м3.

Для провизора особое значение имеет знание характера распро­странения бактериальных аэрозолей с возбудителями инфекцион­ных заболеваний. В воздухе могут находиться бактерии, способ­ные сохранять жизнеспособность при высушивании. К ним отно­сятся бациллы сибирской язвы, микобактерии туберкулеза, стрептококки, стафилококки и др. Для многих инфекционных бо­лезней воздух является основным путем передачи возбудителей. Через воздух распространяются возбудители коклюша, дифтерии, кори, скарлатины, гриппа. Воздушным путем передаются такие заболевания, как натуральная оспа, туляремия, сибирская язва, туберкулез и др. Установлено, что во время чиханья образуется до 40 000 мелких капелек, содержащих микроорганизмы. Ин­фицированные капельки, находясь во взвешенном состоянии, могут распространяться на значительные расстояния и пред­ставлять эпидемическую опасность. Этому способствуют вер­тикальные и горизонтальные конвекционные токи воздуха.

Отдельные микроорганизмы, поступающие с воздухом в ды­хательные пути, обладают способностью сенсибилизировать организм человека. При этом надо учитывать, что даже погибшие микроорганизмы могут представлять опасность для человека как аллерген. Так, описаны случаи развития ачлергических ре­акций при поступлении бактерий сапрофитов, в частности Та­кие микроорганизмы, как сарцина, псевдодифтерийная палоч­ка и некоторые водоросли, также являются аллергенами.

Уровень бактериального загрязнения воздуха в помещениях зависит от воздухообмена, санитарного состояния и др. При­считать, что атмосферный воздух является чистым в бак­териологическом отношении, если число бактерий летом не превышает 750, а зимой — 150 в 1 м3. Воздух характеризуется как загрязненный при содержании летом более 2500, а зимой более 400 микробных тел в 1 м3.

Гигиенические показатели санитарного состояния и вентиляции помещений

Химический состав атмосферного воздуха: азота – 78,08%; кислорода – 20,95%; углекислого газа – 0,03-0,04%; инертных газов (аргон, неон, гелий, криптон, ксенон)- 0,93%; влаги, как правило, от 40-60% до насыщения; пыль, микроорганизмы, естественные и техногенные загрязнения – в зависимости от промышленного развития региона, типа поверхности (пустыня, горы, наличие зеленых насаждений и др.)

Основные источники загрязнения воздуха населенных мест, производственных помещений – выбросы промышленных предприятий, автотранспорта; пиле-, газообразование промышленных предприятий; метеорологические факторы (ветры) и тип поверхности регионов (пылевые бури пустынных мест без зеленых насаждений).

Источники загрязнения воздуха жилых помещений, помещений коммунально-бытового назначения и общественных помещений – продукты жизнедеятельности организма людей, которые выделяются кожей и при дыхании (продукты распада пота, кожного сала, омертвелого эпидермиса, другие продукты жизнедеятельности, которые выделяются в воздух помещения пропорционально количеству людей, срока их пребывания в помещении и количества углекислого газа, который накапливается в воздухе пропорционально перечисленным загрязнителям), и поэтому используется как показатель (индикатор) степени загрязнения этими веществами воздуха помещений различного назначения.

Учитывая, что через кожу и при дыхании выделяются, в основном, органические продукты обмена веществ, для оценки степени загрязнения воздуха помещений людьми было предложено определять другой показатель этого загрязнения – окисляемость воздуха, т.е. измерять количество миллиграммов кислорода, необходимого для окисления органических соединений в 1 м3 воздуха с помощью титрованного раствора бихромата калия К2Сr2О7.

Окисляемость атмосферного воздуха обычно не превышает 3-4 мг/м3, в хорошо проветриваемых помещениях окисляемость находится на уровне 4-6 мг/м3, а в помещениях с неблагоприятным санитарным состоянием окисляемость воздуха может достигать 20 и более мг/м3.

5. Концентрация углекислого газа отображает степень загрязнения воздуха другими продуктами жизнедеятельности организма. Концентрация углекислого газа в помещениях увеличивается пропорционально количеству людей и времени их пребывания в помещении, но как правило, не достигает вредных для организма уровней. Только в замкнутых, недостаточно вентилируемых помещениях (хранилищах, подводных лодках, подземных выработках, производственных помещениях, канализационных системах и т.п.) за счет брожения, горения, гниения количество углекислого газа может достигать концентраций, опасных для здоровья и даже жизни человека.

Исследованиями М. П. Бресткина и ряда других авторов установлено, что повышение концентрации СО2 до 2-2,5% не вызывает заметных отклонений в самочувствии человека, его трудоспособности. Концентрации СО2 до 4% вызывают повышение интенсивности дыхания, сердечной деятельности, снижение трудоспособности. Концентрации СО2 до 5%сопровождаются одышкой, усилением сердечной деятельности, снижением трудоспособности, а 6% -способствуют снижению умственной деятельности, возникновению головной боли, умопомрачению, 7% – может вызвать неспособность контролировать свои действия, потерю сознания и даже смерть,10% – вызывает быструю, а 15-20% мгновенную смерть из-за паралича дыхания.

Для определения концентрации СО2 в воздухе разработано несколько методов, среди которых метод Субботина-Нагорского с гидроокисью бария, методы Реберга-Винокурова, Калмыкова, интерферометрический. Вместе с тем всанитарной практике наиболее широко используется портативный экспрессный метод Лунге-Цеккендорфа в модификации Д.В.Прохорова (приложение 2).

Определение диоксида углерода в воздухе экспресс-методом Лунге-Цеккендорфа в модификации Д.В. Прохорова

Принцип метода основан на пропускании исследуемого воздуха через титрованный раствор углекислого натрия (или аммиака) в присутствии фенолфталеина. При этом происходит реакция Na2CO3+H2O+CO2=2NaHCO3. Раствор фенолфталеина, который имеет розовую окраску в щелочной среде, после связывания CO2 обесцвечивается (кислая среда).

Разведением 5,3 г химически чистого Na2CO3 в 100 мл дистиллированной воды готовят исходный раствор, к которому прибавляют 0,1% раствор фенолфталеина. Перед анализом готовят рабочий раствор разведением исходного раствора 2 мл до 10 мл дистиллированной водой.

Раствор переносят в склянку Дрекселя по Лунге-Цеккендорфу (рис. 11.1а) или в шприц Жанне по Прохорову (рис. 11.1б). В первом случае к длинной трубке склянки Дрекселя с утонченным носиком присоединяют резиновую грушу с клапаном или небольшим отверстием. Медленно сжимая и быстро отпуская грушу, продувают через раствор исследуемый воздух. После каждой продувки склянку встряхивают для полного поглощения CO2 из порции воздуха. Во втором случае (по Прохорову) в шприц, наполненный 10 мл рабочего раствора соды с фенолфталеином, держа его вертикально, набирают порцию исследуемоговоздуха. Затем энергичным встряхиванием (7-8 раз) воздух приводят в контакт с поглотителем, после чего воздух выталкивается и вместо него набирается одна за другой порции исследуемого воздуха до полного обесцвечивания раствора в шприце. Считают количество объемов (порций) воздуха, пошедших на обесцвечивание раствора. Анализ воздуха проводят в помещении и за пределами помещения (атмосферный воздух).

Результат рассчитывают по обратной пропорции на основании сопоставления количества израсходованных объемов (порций) груш или шприцев и концентрации CO2 в атмосферном воздухе (0,04%) и в конкретном исследуемом помещении, где определяется концентрация СО2. Например, в помещении израсходовано 10 объемов груш, или шприцев, на улице – 50 объемов. Отсюда, концентрация CO2 в помещении =(0,04 x50) : 10 = 0,2%.

Предельно допустимая концентрация (ПДК) CO2 в жилых помещениях разного назначения установленная в пределах 0,07-0,1%, в производственных помещениях, гдеCO2 накапливается от технологического процесса, до 1-1,5%.

Рис.11.1а. Прибор для определения концентрации СО2 по Лунге-Цеккендорфу

(а – резиновая груша для продувки воздуха с клапаном; б – склянка Дрекселя с раствором соды и фенол-фталеина)

Рис. 11.1б. Шприц Жанне для определения концентрации СО2

по Д. В. Прохорову

Методика определения и гигиенической оценки показателей воздухообмена и вентиляции помещений

Воздух жилых помещений считается чистым, если концентрация CO2 не превышает предельно допустимых концентраций – 0,07% (0,7‰) по Петтенкоферу или 0,1% (1,0‰) по Флюге.

На этом основании рассчитывается необходимый объем вентиляции – количество воздуха (в м3), которое должно поступать в помещение в течение 1 ч, чтобы концентрация CO2 в воздухе не превысила предельно допустимых концентраций для данного вида помещений. Его рассчитывают по формуле:

где: V – объем вентиляции, м3/час;

К – количество СО2,выделяемое одним человеком за один час (в покое 21,6 л/ч; во сне – 16 л/ч; при выполнении работы разной тяжести – 30-40 л/ч);

n – количество людей в помещении;

Р – предельно допустимая концентрация СО2 в промилле (0,7 или 1,0‰);

Р1 – концентрация СО2 в атмосферном воздухе в промилле (0,4‰).

При расчете количества СО2, которое выделяет один человек за один час, выходят из того, что взрослый человек при легкой физической работе производит в течение 1 минуты 18 дыхательных движений с объемом каждого вдоха (выдоха) 0,5 л и, следовательно, в течение часа выдыхает 540 л воздуха (18 х 60 х 0,5 = 540).

Учитывая, что концентрация углекислого газа в выдыхаемом воздухе примерно 4% (3,4-4,7%), то общее количество выдыхаемого углекислого газа за пропорцией составит:

х = = 21,6 л/час

При физических нагрузках пропорционально их тяжести и интенсивности возрастает количество дыхательных движений, а потому возрастает и количество выдыхаемого СО2 и необходимый объем вентиляции.

Необходимая кратность вентиляции – число, которое показывает, сколько раз в течение часа меняется воздух помещения, чтобы концентрация СО2 не превышала предельно допустимых уровней.

Необходимую кратность вентиляции находят путем деления рассчитанного необходимого объема вентиляции на кубатуру помещения.

Фактический объем вентиляции находят путем определения площади вентиляционного отверстия и скорости движения воздуха в нем (фрамуга, форточка). При этом учитывают, что через поры стен, щели в окнах и двери в помещение проникает объем воздуха, близкий к кубатуре помещения и его нужно прибавить к объему, который проникает через вентиляционное отверстие.

Фактическую кратность вентиляции рассчитывают делением фактического объема вентиляции на кубатуру помещения.

Сопоставляя необходимые и фактические объемы и кратность вентиляции, оценивают эффективность обмена воздуха в помещении.

Нормативы кратности обмена воздуха в помещениях разного назначения

Кратность обмена воздуха, ч

СНиП 2.08. 02-89 – больничные помещения

на 1 койку

Родовая, операционная, предоперационная

на 1 кровать

Палата для детей на 1 кровать

2,5 раза/ч в коридор

СНиП 2.08. 01-89 – жилые помещения

3 м3/ч на 1 м2 площади

Туалет, ванная комната

ДБН В. 2.2-3-97 – дома и сооружения учебных заведений

на 1 человека

Необходимый объем и кратность вентиляции положены также в основу научного обоснования норм жилой площади. Учитывая, что при закрытых окнах и двери, как сказано выше, через поры стен, щели в окнах и двери в помещение проникает объем воздух, близкий к кубатуре помещения (т.е., его кратность равняется ~ 1 раз/час), а высота помещения в среднем равняется 3 м, норма площади на 1 человека составляет:

по Петтенкоферу (ПДК СО2=0,7‰)

S = = 24 м2/человека.