La teneur en oxygène dans le niveau d'air. Microclimat : rel

Quelle fraîcheur pour respirer l'air de l'hiver. Comme il est facile et agréable de respirer profondément en forêt, près de la mer ou à la montagne. C'est dans de tels endroits que nous nous efforçons de passer nos week-ends ou nos vacances régulières. Mais le pourcentage d'air dans les coins paradisiaques de notre planète est le même que dans les villes où nous vivons. Alors, quel est le problème ? Pourquoi ne ressentons-nous pas la même pureté d'air chez nous, loin des forêts, des montagnes et des mers qui rêvent ? Parlons de la composition de l'air en pourcentage et de sa qualité.

21 % d'oxygène (O2), 0,03 % gaz carbonique(CO2), tout le reste est composé à 79 % d'azote (N2) et d'une petite quantité d'impuretés.

Comme l'un de mes professeurs d'école: "Le chien est enterré dans les impuretés." Le fait est qu'au cours des 150 dernières années, seule une énorme quantité d'arsenic, de cobalt, de silicium, d'oxydes de soufre, d'azote, de carbone et d'autres impuretés nocives pour la santé a pénétré dans l'atmosphère.

Évidemment, la concentration de ces impuretés dans l'air des zones rurales est beaucoup plus faible que dans les villes et les villages. Et tout cela, d'abord, à cause des véhicules, qui obscurcissent tout autour de leurs pots d'échappement. Le degré de pollution de l'air précieux est principalement déterminé par les conditions géographiques.

C'est la composition de l'air en pourcentage, mes amis. De toute évidence, une personne doit penser à sa qualité et ne pas polluer l'atmosphère. Ensuite, nous discutons de quelques faits intéressants.

Pourquoi se sent-on mal dans une pièce étouffante ?

Une personne inhale de l'air et exhale du dioxyde de carbone et autre chose sous la forme substances gazeuses C'est comme ça qu'on nous a appris à l'école. Nous y avons aussi étudié la composition de l'air. Rappelez-vous un cas où, sans aucune raison, vous vous êtes senti mal dans une pièce fermée (si c'était le cas). Pourquoi pensez-vous? Vous aurez raison si vous supposez que cette pièce n'a pas été ventilée depuis longtemps.

Vous vous êtes senti mal en raison de la forte concentration de toutes les mêmes substances gazeuses que vous, ainsi que les personnes autour de vous, avez inhalées. Le mélange expiré par une personne ne contient pas plus de 16 à 18 % d'oxygène et 4 à 6 % de dioxyde de carbone. Et c'est 130 à 200 fois plus que dans l'air que vous inspirez.

Il y a aussi d'autres mauvaises connexions. Ainsi, le conseil d'aérer régulièrement vos habitations et bureaux ne devrait pas sembler déplacé. Vous serez en meilleure santé. Depuis, il est responsable de leur propreté et de leur ordre.

Purification naturelle de l'air

En été, nous balayons et aspergeons l'asphalte des rues avec de l'eau afin de ne pas respirer les fines particules de poussière. Mais en hiver, la composition de l'air est plus propre, ne serait-ce que parce que cette même poussière et saleté pend sous les congères.

Des arbres si intensément plantés dans colonies, agissent comme des filtres, éliminant l'atmosphère de l'excès de dioxyde de carbone. Ils modifient donc la composition de l'air à notre avantage. Les plantes vertes l'absorbent et saturent l'air de la ville en oxygène. Tout le monde dans les mêmes écoles nous a appris que ce processus s'appelle la photosynthèse.

5 000 mètres cubes d'air sont purifiés par un arbre et un petit parc nous libère de 200 tonnes de poussière. C'est-à-dire que plus il y a de verdure sur Terre, meilleur sera l'air que nous respirons. Ce n'est pas pour rien que les plantes sont appelées les poumons de cette planète.

Avez-vous déjà entendu parler de l'ionisation ? Ainsi, une forte concentration de particules chargées négativement (ions) dans l'air a un effet bénéfique sur nos organismes. L'air hautement ionisé est réputé pour les stations balnéaires de montagne et les pinèdes.

De plus, si vous avez la chance de vivre près d'une chute d'eau ou d'une rivière de montagne au débit rapide, les ions de l'air vous donneront une bonne santé.

Le climat de guérison de ces lieux fait son travail. Par conséquent, les personnes vivant dans ou à proximité de ces zones sont moins susceptibles de tomber malades et sont réputées pour leur longévité. Et oui, j'allais oublier, au niveau requis. Surtout en période hivernale. Respirez bien, les amis !

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Denis Statsenko était avec vous. À bientôt

CONFÉRENCE N° 3. Air atmosphérique.

Thème : L'air atmosphérique, sa composition chimique et physiologique

sens parties constitutives.

Pollution atmosphérique; leur impact sur la santé publique.

Plan de cours :

La composition chimique de l'air atmosphérique.

Le rôle biologique et la signification physiologique de ses constituants : azote, oxygène, dioxyde de carbone, ozone, gaz inertes.

Le concept de pollution atmosphérique et ses sources.

Impact de la pollution atmosphérique sur la santé (impact direct).

Influence de la pollution atmosphérique sur les conditions de vie de la population (impact indirect sur la santé).

Questions de protection de l'air atmosphérique contre la pollution.

L'enveloppe gazeuse de la terre s'appelle l'atmosphère. Le poids total de l'atmosphère terrestre est de 5,13  10 15 tonnes.

L'air qui forme l'atmosphère est un mélange de divers gaz. La composition de l'air sec au niveau de la mer est :

Tableau n° 1

La composition de l'air sec à une température de 0 0 C et

pression 760 mmHg. Art.

Composants Composants	Composition en pourcentage Par volume	Concentration en mg/m 3
Oxygène
Gaz carbonique
Protoxyde d'azote

La composition de l'atmosphère terrestre reste constante sur terre, sur mer, dans les villes et les zones rurales. Il ne change pas non plus avec la hauteur. Il ne faut pas oublier que nous parlons du pourcentage de constituants de l'air à différentes hauteurs. Cependant, cela ne peut pas être dit à propos de la concentration pondérale des gaz. Au fur et à mesure que nous nous élevons, la densité de l'air diminue et le nombre de molécules contenues dans une unité d'espace diminue également. En conséquence, la concentration pondérale du gaz et sa pression partielle diminuent.

Arrêtons-nous sur les caractéristiques des composants individuels de l'air.

Accueil partie intégrante l'ambiance est azote. L'azote est un gaz inerte. Il ne supporte pas la respiration et la combustion. Dans une atmosphère d'azote, la vie est impossible.

L'azote joue un rôle biologique important. L'azote de l'air est absorbé par certains types de bactéries et d'algues, qui en forment composés organiques.

Sous l'influence de l'électricité atmosphérique, une petite quantité d'ions azote se forme, qui sont éliminés de l'atmosphère par les précipitations et enrichissent le sol avec des sels d'acide nitreux et nitrique. Les sels d'acide nitreux sous l'influence des bactéries du sol se transforment en nitrites. Les nitrites et les sels d'ammoniac sont absorbés par les plantes et servent à la synthèse des protéines.

Ainsi s'opère la transformation de l'azote inerte de l'atmosphère en matière vivante du monde organique.

Faute d'engrais azotés d'origine naturelle, l'homme a appris à s'en procurer artificiellement. Une industrie des engrais azotés s'est créée et se développe, qui transforme l'azote atmosphérique en ammoniac et en engrais azotés.

L'importance biologique de l'azote ne se limite pas à sa participation au cycle des substances azotées. Il joue un rôle important en tant que diluant de l'oxygène atmosphérique, car la vie est impossible dans l'oxygène pur.

Une augmentation de la teneur en azote de l'air provoque une hypoxie et une asphyxie dues à une diminution de la pression partielle d'oxygène.

Avec une augmentation de la pression partielle, l'azote présente des propriétés narcotiques. Cependant, en atmosphère ouverte, l'effet narcotique de l'azote ne se manifeste pas, car les fluctuations de sa concentration sont insignifiantes.

Le composant le plus important de l'atmosphère est gazeux oxygène (O 2 ) .

l'oxygène dans notre système solaire trouvé à l'état libre uniquement sur Terre.

De nombreuses hypothèses ont été avancées concernant l'évolution (développement) de l'oxygène terrestre. L'explication la plus acceptée est que la grande majorité de l'oxygène dans l'atmosphère moderne provient de la photosynthèse dans la biosphère ; et seule la petite quantité initiale d'oxygène s'est formée à la suite de la photosynthèse de l'eau.

Le rôle biologique de l'oxygène est extrêmement élevé. La vie est impossible sans oxygène. L'atmosphère terrestre contient 1,18  10 15 tonnes d'oxygène.

Dans la nature, les processus de consommation d'oxygène se déroulent en permanence : la respiration des humains et des animaux, les processus de combustion, d'oxydation. Dans le même temps, les processus de restauration de la teneur en oxygène de l'air (photosynthèse) se poursuivent en permanence. Les plantes absorbent le dioxyde de carbone, le décomposent, absorbent le carbone et libèrent de l'oxygène dans l'atmosphère. Les plantes émettent 0,5  10 5 millions de tonnes d'oxygène dans l'atmosphère. Cela suffit à couvrir la perte naturelle d'oxygène. Par conséquent, sa teneur dans l'air est constante et s'élève à 20,95 %.

Le flux continu de masses d'air mélange la troposphère, c'est pourquoi il n'y a pas de différence de teneur en oxygène dans les villes et les zones rurales. La concentration en oxygène fluctue à quelques dixièmes de pour cent près. Ce n'est pas important. Cependant, dans les fosses profondes, les puits, les grottes, la teneur en oxygène peut chuter, il est donc dangereux d'y descendre.

Avec une baisse de la pression partielle d'oxygène chez l'homme et les animaux, des phénomènes de manque d'oxygène sont observés. Des changements importants de la pression partielle d'oxygène se produisent lors de l'élévation au-dessus du niveau de la mer. Les phénomènes de manque d'oxygène peuvent être observés lors de l'ascension de montagnes (alpinisme, tourisme), lors de voyages en avion. Monter à 3000m d'altitude peut provoquer le mal de l'altitude ou le mal de l'altitude.

Avec la vie à long terme dans les hautes terres, les gens développent une dépendance au manque d'oxygène et l'acclimatation se produit.

Une pression partielle d'oxygène élevée est défavorable pour l'homme. À une pression partielle de plus de 600 mm, la capacité vitale des poumons diminue. L'inhalation d'oxygène pur (pression partielle 760 mm) provoque un œdème pulmonaire, une pneumonie, des convulsions.

Dans des conditions naturelles dans l'air n'est pas observé contenu accru oxygène.

Ozone fait partie intégrante de l'atmosphère. Sa masse est de 3,5 milliards de tonnes. La teneur en ozone dans l'atmosphère varie selon les saisons de l'année : au printemps elle est élevée, en automne elle est faible. La teneur en ozone dépend de la latitude de la zone : plus on est proche de l'équateur, plus elle est basse. La concentration d'ozone a une variation diurne : elle atteint son maximum vers midi.

La concentration d'ozone est inégalement répartie le long de la hauteur. Sa teneur la plus élevée est observée à une altitude de 20 à 30 km.

L'ozone est produit en continu dans la stratosphère. Sous l'influence du rayonnement ultraviolet du soleil, les molécules d'oxygène se dissocient (se décomposent) pour former de l'oxygène atomique. Les atomes d'oxygène se recombinent (se combinent) avec des molécules d'oxygène et forment de l'ozone (O 3). À des altitudes supérieures et inférieures à 20-30 km, les processus de photosynthèse (formation) d'ozone ralentissent.

La présence d'une couche d'ozone dans l'atmosphère est d'une grande importance pour l'existence de la vie sur Terre.

L'ozone retarde la partie des ondes courtes du spectre du rayonnement solaire, ne transmet pas les ondes inférieures à 290 nm (nanomètres). En l'absence d'ozone, la vie sur terre serait impossible, en raison de l'effet destructeur du rayonnement ultraviolet court sur tous les êtres vivants.

L'ozone absorbe également le rayonnement infrarouge avec une longueur d'onde de 9,5 microns (microns). Pour cette raison, l'ozone emprisonne environ 20% du rayonnement thermique terrestre, réduisant ainsi la perte de sa chaleur. En l'absence d'ozone, la température absolue de la Terre serait inférieure de 7 0 .

Dans la couche inférieure de l'atmosphère - la troposphère, l'ozone est apporté de la stratosphère à la suite du mélange des masses d'air. Avec un faible mélange, la concentration d'ozone à la surface de la terre diminue. Une augmentation de l'ozone dans l'air est observée lors d'un orage à la suite de décharges d'électricité atmosphérique et d'une augmentation de la turbulence (mélange) de l'atmosphère.

Dans le même temps, une augmentation significative de la concentration d'ozone dans l'air est le résultat de l'oxydation photochimique des substances organiques qui pénètrent dans l'atmosphère avec les gaz d'échappement des voitures et les émissions industrielles. L'ozone fait partie des substances toxiques. L'ozone a un effet irritant sur les muqueuses des yeux, du nez et de la gorge à une concentration de 0,2 à 1 mg/m 3 .

dioxyde de carbone (CO 2 ) se trouve dans l'atmosphère à une concentration de 0,03 %. Son montant total est de 2330 milliards de tonnes. Un grand nombre de le dioxyde de carbone se trouve sous forme dissoute dans l'eau des mers et des océans. Sous une forme liée, c'est une partie des dolomites et des calcaires.

L'atmosphère est constamment reconstituée en dioxyde de carbone en raison des processus vitaux des organismes vivants, des processus de combustion, de décomposition et de fermentation. Une personne émet 580 litres de dioxyde de carbone par jour. Une grande quantité de dioxyde de carbone est libérée lors de la décomposition du calcaire.

Malgré la présence de nombreuses sources de formation, il n'y a pas d'accumulation significative de dioxyde de carbone dans l'air. Le dioxyde de carbone est constamment assimilé (assimilé) par les plantes lors de la photosynthèse.

En plus des plantes, les mers et les océans sont le régulateur du dioxyde de carbone dans l'atmosphère. Lorsque la pression partielle du dioxyde de carbone dans l'air augmente, il se dissout dans l'eau et lorsqu'elle diminue, il est libéré dans l'atmosphère.

Dans l'atmosphère de surface, de petites fluctuations de la concentration en dioxyde de carbone sont observées : elle est plus faible au-dessus de l'océan qu'au-dessus de la terre ; plus élevé en forêt qu'en champ; plus élevé dans les villes qu'à l'extérieur de la ville.

Le dioxyde de carbone joue un rôle important dans la vie des animaux et des humains. Il stimule le centre respiratoire.

Il y a une certaine quantité dans l'air des gaz inertes: argon, néon, hélium, krypton et xénon. Ces gaz appartiennent au groupe zéro du tableau périodique, ne réagissent pas avec d'autres éléments et sont inertes au sens chimique.

Les gaz inertes sont narcotiques. Leurs propriétés narcotiques se manifestent à haute pression barométrique. En atmosphère ouverte, les propriétés narcotiques des gaz inertes ne peuvent se manifester.

En plus des éléments constitutifs de l'atmosphère, il contient diverses impuretés d'origine naturelle et des pollutions introduites à la suite des activités humaines.

Les impuretés présentes dans l'air en plus de sa composition chimique naturelle sont appelées pollution atmosphérique.

La pollution atmosphérique est divisée en naturelle et artificielle.

La pollution naturelle comprend les impuretés qui pénètrent dans l'air à la suite de processus naturels (végétaux, poussières du sol, éruptions volcaniques, poussières cosmiques).

La pollution atmosphérique d'origine humaine se forme à la suite de activités de production personne.

Les sources artificielles de pollution atmosphérique sont divisées en 4 groupes :

transport;

industrie;

génie thermique;

brûlage des ordures.

Voyons leur brève description.

La situation actuelle se caractérise par le fait que le volume des émissions du transport routier dépasse le volume des émissions des entreprises industrielles.

Une voiture libère plus de 200 composés chimiques dans l'air. Chaque voiture consomme en moyenne 2 tonnes de carburant et 30 tonnes d'air par an, et émet 700 kg de monoxyde de carbone (CO), 230 kg d'hydrocarbures imbrûlés, 40 kg d'oxydes d'azote (NO 2) et 2 à 5 kg ​de solides dans l'atmosphère.

La ville moderne est saturée d'autres modes de transport : ferroviaire, fluvial et aérien. La quantité totale d'émissions dans l'environnement de tous les modes de transport tend à augmenter continuellement.

Les entreprises industrielles viennent juste après le transport en termes de dommages environnementaux.

Les entreprises des industries de la métallurgie ferreuse et non ferreuse, de la pétrochimie et de la cokéfaction, ainsi que les entreprises de production de matériaux de construction polluent le plus intensément l'air atmosphérique. Ils émettent dans l'atmosphère des dizaines de tonnes de suie, de poussière, de métaux et leurs composés (cuivre, zinc, plomb, nickel, étain, etc.).

En pénétrant dans l'atmosphère, les métaux polluent le sol, s'y accumulent, pénètrent dans l'eau des réservoirs.

Dans les zones où sont implantées des entreprises industrielles, la population est exposée aux effets néfastes de la pollution atmosphérique.

Outre les particules solides, l'industrie émet divers gaz dans l'air : anhydride sulfurique, monoxyde de carbone, oxydes d'azote, hydrogène sulfuré, hydrocarbures, gaz radioactifs.

Les polluants peuvent rester longtemps dans l'environnement et avoir un effet nocif sur le corps humain.

Par exemple, les hydrocarbures restent dans l'environnement jusqu'à 16 ans, participent activement aux processus photochimiques dans l'air atmosphérique avec la formation de brouillards toxiques.

Une pollution atmosphérique massive est observée lors de la combustion de combustibles solides et liquides dans les centrales thermiques. Ils sont les principales sources de pollution de l'air avec les oxydes de soufre et d'azote, le monoxyde de carbone, la suie et la poussière. Ces sources se caractérisent par une pollution atmosphérique massive.

Actuellement, de nombreux faits sont connus sur les effets néfastes de la pollution atmosphérique sur la santé humaine.

La pollution de l'air a des effets à la fois aigus et chroniques sur le corps humain.

Des exemples de l'impact aigu de la pollution atmosphérique sur la santé publique sont les brouillards toxiques. Les concentrations de substances toxiques dans l'air ont augmenté dans des conditions météorologiques défavorables.

Le premier brouillard toxique a été enregistré en Belgique en 1930. Plusieurs centaines de personnes ont été blessées, 60 personnes sont mortes. Par la suite, des cas similaires se sont répétés : en 1948 dans la ville américaine de Donora. 6 000 personnes ont été touchées. En 1952, 4 000 personnes sont mortes du Great London Fog. En 1962, 750 Londoniens sont morts pour la même raison. En 1970, 10 000 personnes souffraient du smog dans la capitale japonaise (Tokyo), en 1971 - 28 000.

Outre les catastrophes énumérées ci-dessus, l'analyse des documents de recherche d'auteurs nationaux et étrangers attire l'attention sur une augmentation de la morbidité générale de la population due à la pollution atmosphérique.

Les études réalisées dans ce plan nous permettent de conclure qu'en raison de l'impact de la pollution atmosphérique dans les centres industriels, il y a une augmentation de :

la mortalité globale due aux maladies cardiovasculaires et respiratoires ;

morbidité aiguë non spécifique des voies respiratoires supérieures;

la bronchite chronique;

l'asthme bronchique;

emphysème;

cancer du poumon;

diminution de l'espérance de vie et de l'activité créative.

De plus, à l'heure actuelle, l'analyse mathématique a révélé une corrélation statistiquement significative entre le niveau de morbidité de la population avec des maladies du sang, des organes digestifs, des maladies de la peau et les niveaux de pollution de l'air atmosphérique.

Les voies respiratoires, le système digestif et la peau sont les « portes d'entrée » des substances toxiques et servent de cibles à leur action directe et indirecte.

L'impact de la pollution atmosphérique sur les conditions de vie est considéré comme un impact indirect (indirect) de la pollution atmosphérique sur la santé de la population.

Il comprend:

diminution de l'éclairage général ;

réduction du rayonnement ultraviolet du soleil;

conditions climatiques changeantes;

détérioration des conditions de vie;

impact négatif sur les espaces verts ;

impact négatif sur les animaux.

Les substances qui polluent l'atmosphère causent de grands dommages aux bâtiments, aux structures et aux matériaux de construction.

Le total des dommages économiques causés aux États-Unis par les polluants atmosphériques, y compris leur impact sur la santé humaine, les matériaux de construction, les métaux, les tissus, le cuir, le papier, les peintures, le caoutchouc et d'autres matériaux, est de 15 à 20 milliards de dollars par an.

Tout ce qui précède indique que la protection de l'air atmosphérique contre la pollution est un problème d'une extrême importance et l'objet d'une attention particulière des spécialistes dans tous les pays du monde.

Toutes les mesures de protection de l'air atmosphérique doivent être prises de manière globale dans plusieurs domaines:

Mesures législatives. Ce sont des lois adoptées par le gouvernement du pays visant à protéger l'environnement aérien;

Placement rationnel des zones industrielles et résidentielles ;

Mesures technologiques visant à réduire les émissions dans l'atmosphère ;

Mesures sanitaires ;

Élaboration de normes d'hygiène pour l'air atmosphérique ;

Contrôle de la pureté de l'air atmosphérique;

Contrôle du travail des entreprises industrielles;

Amélioration des zones peuplées, aménagement paysager, arrosage, création de vides protecteurs entre entreprises industrielles et les complexes résidentiels.

Outre les mesures énumérées du plan intra-étatique, des programmes inter-étatiques de protection de l'air atmosphérique sont actuellement en cours d'élaboration et largement mis en œuvre.

Le problème de la protection du bassin atmosphérique est résolu dans un certain nombre d'organisations internationales - OMS, ONU, UNESCO et autres.

L'air atmosphérique est un mélange de divers gaz. Il contient des composants constants de l'atmosphère (oxygène, azote, dioxyde de carbone), des gaz inertes (argon, hélium, néon, krypton, hydrogène, xénon, radon), de petites quantités d'ozone, de protoxyde d'azote, de méthane, d'iode, de vapeur d'eau, ainsi que ainsi qu'en quantité variable, diverses impuretés d'origine naturelle et la pollution résultant des activités de production humaine.

L'oxygène (O2) est la partie la plus importante de l'air pour l'homme. Il est nécessaire à la mise en œuvre des processus oxydatifs dans l'organisme. Dans l'air atmosphérique, la teneur en oxygène est de 20,95%, dans l'air expiré par une personne - 15,4-16%. Sa diminution de l'air atmosphérique à 13-15% conduit à une violation des fonctions physiologiques et à 7-8% - à la mort.

L'azote (N) - est le principal composant de l'air atmosphérique. L'air inhalé et expiré par une personne contient approximativement la même quantité d'azote - 78,97-79,2%. Rôle biologique l'azote consiste principalement dans le fait qu'il est un diluant de l'oxygène, puisque la vie est impossible dans l'oxygène pur. Avec une augmentation de la teneur en azote à 93%, la mort survient.

Le dioxyde de carbone (dioxyde de carbone), CO2 - est un régulateur physiologique de la respiration. La teneur en air pur est de 0,03%, expirée par une personne - 3%.

Une diminution de la concentration de CO2 dans l'air inhalé n'est pas dangereuse, car. niveau requis il est maintenu dans le sang par des mécanismes de régulation dus à l'excrétion au cours des processus métaboliques.

Une augmentation de la teneur en dioxyde de carbone dans l'air inhalé jusqu'à 0,2% provoque une sensation de malaise chez une personne, à 3-4% un état excité est observé, mal de tête, des acouphènes, des palpitations, un ralentissement du pouls et, à 8 %, une intoxication grave se produit, une perte de conscience et la mort surviennent.

Par Dernièrement la concentration de dioxyde de carbone dans l'air des villes industrielles augmente en raison de la pollution intense de l'air par les produits de la combustion des carburants. Une augmentation du CO2 dans l'air atmosphérique entraîne l'apparition de brouillards toxiques dans les villes et « l'effet de serre » lié au retard du rayonnement thermique de la terre par le dioxyde de carbone.

Une augmentation de la teneur en CO2 au-dessus de la norme établie indique une détérioration générale de l'état sanitaire de l'air, car avec le dioxyde de carbone, d'autres substances toxiques peuvent s'accumuler, le régime d'ionisation peut s'aggraver, la poussière et la contamination microbienne peuvent augmenter.

Ozone (O3). Sa quantité principale est notée au niveau de 20-30 km de la surface de la Terre. Les couches superficielles de l'atmosphère contiennent une quantité négligeable d'ozone - pas plus de 0,000001 mg/l. L'ozone protège les organismes vivants de la terre des effets néfastes du rayonnement ultraviolet à ondes courtes et absorbe en même temps le rayonnement infrarouge à ondes longues provenant de la Terre, le protégeant ainsi d'un refroidissement excessif. L'ozone a des propriétés oxydantes, sa concentration dans l'air pollué des villes est donc plus faible que dans les zones rurales. À cet égard, l'ozone était considéré comme un indicateur de la pureté de l'air. Cependant, récemment, il a été établi que l'ozone se forme à la suite de réactions photochimiques lors de la formation de smog, de sorte que la détection de l'ozone dans l'air atmosphérique grandes villes considéré comme un indicateur de contamination.

Gaz inertes - n'ont pas de signification hygiénique et physiologique prononcée.

L'activité économique et industrielle humaine est une source de pollution de l'air avec diverses impuretés gazeuses et particules en suspension. L'augmentation de la teneur en substances nocives dans l'atmosphère et l'air intérieur affecte négativement le corps humain. À cet égard, la tâche hygiénique la plus importante est la réglementation de leur contenu autorisé dans l'air.

L'état sanitaire et hygiénique de l'air est généralement évalué par les concentrations maximales admissibles (MPC) de substances nocives dans l'air de la zone de travail.

Le MPC de substances nocives dans l'air de la zone de travail est la concentration qui, pendant un travail quotidien de 8 heures, mais pas plus de 41 heures par semaine, pendant toute l'expérience de travail ne provoque pas de maladies ou d'anomalies de l'état de santé de les générations présentes et suivantes. Etablir le MPC moyen journalier et maximum ponctuel (action jusqu'à 30 minutes dans l'air de la zone de travail). Le CPM d'une même substance peut être différent selon la durée de son exposition à l'homme.

Dans les usines agroalimentaires, les principales causes de la pollution de l'air produits dangereux sont des violations processus technologique et les urgences(assainissement, ventilation, etc.).

Les dangers hygiéniques dans l'air intérieur sont le monoxyde de carbone, l'ammoniac, le sulfure d'hydrogène, le dioxyde de soufre, la poussière, etc., ainsi que la pollution de l'air par des micro-organismes.

Le monoxyde de carbone (CO) est un gaz inodore et incolore qui pénètre dans l'air en tant que produit de la combustion incomplète de liquide et combustible solide. Il provoque une intoxication aiguë à une concentration dans l'air de 220 à 500 mg/m3 et une intoxication chronique à une inhalation constante à une concentration de 20 à 30 mg/m3. Le MPC quotidien moyen de monoxyde de carbone dans l'air atmosphérique est de 1 mg/m3, dans l'air de la zone de travail - de 20 à 200 mg/m3 (selon la durée du travail).

Le dioxyde de soufre (S02) est le contaminant atmosphérique le plus courant, puisque le soufre se trouve dans divers types le carburant. Ce gaz a un effet toxique général et provoque des maladies respiratoires. L'effet irritant du gaz est détecté lorsque sa concentration dans l'air est supérieure à 20 mg/m3. Dans l'air atmosphérique, la concentration quotidienne moyenne maximale admissible de dioxyde de soufre est de 0,05 mg/m3, dans l'air de la zone de travail - 10 mg/m3.

Le sulfure d'hydrogène (H2S) - pénètre généralement dans l'air atmosphérique avec les déchets des usines chimiques, des raffineries de pétrole et des usines métallurgiques, et se forme également et peut polluer l'air intérieur en raison de la décomposition des déchets alimentaires et des produits protéiques. Le sulfure d'hydrogène a un effet toxique général et provoque malaise chez l'homme à une concentration de 0,04-0,12 mg/m3, et une concentration de plus de 1000 mg/m3 peut être mortelle. Dans l'air atmosphérique, la concentration quotidienne moyenne admissible de sulfure d'hydrogène est de 0,008 mg/m3, dans l'air de la zone de travail - jusqu'à 10 mg/m3.

Ammoniac (NH3) - s'accumule dans l'air espaces fermés lors de la pourriture des produits protéiques, dysfonctionnements groupes frigorifiques avec le refroidissement à l'ammoniaque, aux accidents des constructions d'égouts etc. Il est toxique pour l'organisme.

L'acroléine est un produit de la décomposition des graisses lors du traitement thermique, qui peut provoquer des maladies allergiques dans des conditions industrielles. MPC dans zone de travail- 0,2 mg/m3.

Hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP) - leur association avec le développement de néoplasmes malins a été notée. Le plus courant et le plus actif d'entre eux est le 3-4-benz (a) pyrène, qui est libéré lors de la combustion de carburant : charbon, pétrole, essence, gaz. La quantité maximale de 3-4-benzo(a)pyrène est libérée lors de la combustion du charbon, la quantité minimale - lors de la combustion du gaz. Dans les usines de transformation des aliments, l'utilisation à long terme de graisses surchauffées peut être une source de pollution atmosphérique par les HAP. Le MPC quotidien moyen des hydrocarbures aromatiques cycliques dans l'air atmosphérique ne doit pas dépasser 0,001 mg/m3.

Impuretés mécaniques - poussière, particules de sol, fumée, cendres, suie. La poussière augmente avec un aménagement paysager insuffisant du territoire, des routes d'accès non améliorées, une violation de la collecte et de l'élimination des déchets de production, ainsi qu'une violation du régime sanitaire de nettoyage des locaux (nettoyage à sec ou humide irrégulier, etc.). De plus, la teneur en poussière des locaux augmente avec les violations de l'appareil et du fonctionnement de la ventilation, les décisions de planification (par exemple, avec une isolation insuffisante du garde-manger de légumes de ateliers de production et etc.).

L'exposition humaine à la poussière dépend de la taille des particules de poussière et de leur gravité spécifique. Les plus dangereuses pour l'homme sont les particules de poussière d'un diamètre inférieur à 1 micron, car ils pénètrent facilement dans les poumons et peuvent provoquer leur maladie chronique (pneumoconiose). La poussière contenant des impuretés de composés chimiques toxiques a un effet toxique sur le corps.

Le MPC pour la suie et la suie est strictement réglementé en raison de la teneur en hydrocarbures cancérigènes (HAP) : le MPC journalier moyen pour la suie est de 0,05 mg/m3.

Dans les ateliers de confiserie de grande capacité, un empoussièrement de l'air avec de la poussière de sucre et de farine est possible. La poussière de farine sous forme d'aérosols peut provoquer une irritation des voies respiratoires, ainsi que des maladies allergiques. La poussière de farine MPC dans la zone de travail ne doit pas dépasser 6 mg/m3. Dans ces limites (2-6 mg/m3), les concentrations maximales admissibles d'autres types de poussières végétales ne contenant pas plus de 0,2 % de composés de silicium sont réglementées.

Les principaux composants de l'air atmosphérique sont l'oxygène (environ 21%), l'azote (78%), le dioxyde de carbone (0,03-0,04%), la vapeur d'eau, les gaz inertes, l'ozone, le peroxyde d'hydrogène (environ 1%).

L'oxygène est la partie la plus intégrale de l'air. Avec sa participation directe, tous les processus oxydatifs du corps humain et animal se poursuivent. Au repos, une personne consomme environ 350 ml d'oxygène par minute, et lors d'un travail physique intense, la quantité d'oxygène consommée augmente plusieurs fois.

L'air inhalé contient 20,7 à 20,9 % d'oxygène et l'air expiré en contient environ 15 à 16 %. Ainsi, les tissus du corps absorbent environ 1/4 de l'oxygène présent dans la composition de l'air inhalé.

Dans l'atmosphère, la teneur en oxygène ne change pas de manière significative. Les plantes absorbent le dioxyde de carbone et le décomposent pour absorber le carbone, tandis que l'oxygène libéré est libéré dans l'atmosphère. La source de formation d'oxygène est également la décomposition photochimique de la vapeur d'eau dans couches supérieures atmosphère sous l'influence du rayonnement ultraviolet du soleil. Pour assurer une composition constante de l'air atmosphérique, le mélange des flux d'air dans les basses couches de l'atmosphère est également important. L'exception concerne les pièces hermétiquement fermées, où, en raison du long séjour des personnes, la teneur en oxygène peut diminuer considérablement ( sous-marins, abris, cabines d'avion pressurisées, etc.).

Pour le corps, la pression partielle * d'oxygène est importante, et non sa teneur absolue dans l'air inhalé. Cela est dû au fait que la transition de l'oxygène de l'air alvéolaire vers le sang et du sang vers le liquide tissulaire se produit sous l'influence d'une différence de pression partielle. La pression partielle d'oxygène diminue avec l'élévation au-dessus du niveau de la mer (tableau 1).

Tableau 1. Pression partielle d'oxygène sur différentes hauteurs

L'utilisation de l'oxygène pour le traitement des maladies accompagnées d'une privation d'oxygène (tentes à oxygène, inhalateurs) est d'une grande importance.

Gaz carbonique. La teneur en dioxyde de carbone dans l'atmosphère est assez constante. Cette constance s'explique par sa circulation dans la nature. Malgré le fait que les processus de décomposition et l'activité vitale de l'organisme s'accompagnent de la libération de dioxyde de carbone, une augmentation significative de sa teneur dans l'atmosphère ne se produit pas, car le dioxyde de carbone est absorbé par les plantes. Dans le même temps, le carbone entre dans la construction de substances organiques et l'oxygène pénètre dans l'atmosphère. L'air expiré contient jusqu'à 4,4 % de dioxyde de carbone.

Le dioxyde de carbone est un agent causal physiologique du centre respiratoire, par conséquent, lors de la respiration artificielle, il est ajouté en petites quantités à l'air. En grande quantité, il peut avoir un effet narcotique et entraîner la mort.

Le dioxyde de carbone a également une importance hygiénique. Selon son contenu, la pureté de l'air dans les locaux résidentiels et publics (c'est-à-dire les locaux où se trouvent des personnes) est jugée. Avec l'accumulation de personnes dans des pièces mal ventilées, parallèlement à l'accumulation de dioxyde de carbone dans l'air, la teneur en autres déchets humains augmente, la température de l'air augmente et son humidité augmente.

Il a été établi que si la teneur en dioxyde de carbone dans l'air intérieur dépasse 0,07-0,1%, l'air acquiert mauvaise odeur et peut perturber l'état fonctionnel du corps.

Le parallélisme des changements dans les propriétés répertoriées de l'air dans les locaux d'habitation et une augmentation de la concentration de dioxyde de carbone, ainsi que la simplicité de détermination de son contenu, permettent d'utiliser cet indicateur pour l'évaluation hygiénique de la qualité de l'air et de l'efficacité de ventilation dans les locaux publics.

azote et autres gaz. L'azote est le principal composant de l'air atmosphérique. Dans le corps, il est à l'état dissous dans le sang et les fluides tissulaires, mais ne participe pas aux réactions chimiques.

À l'heure actuelle, il a été expérimentalement établi que, dans des conditions de pression accrue, l'azote de l'air provoque chez les animaux un trouble de la coordination neuromusculaire, une excitation ultérieure et un état narcotique. Les chercheurs ont observé des phénomènes similaires chez les plongeurs. L'utilisation d'un mélange hélium-oxygène pour la respiration des plongeurs permet d'augmenter la profondeur de descente à 200 m sans symptômes prononcés d'intoxication.

Lors des décharges électriques de foudre et sous l'influence des rayons ultraviolets du soleil, une petite quantité d'autres gaz se forme dans l'air. Leur valeur hygiénique est relativement faible.

* La pression partielle d'un gaz dans un mélange de gaz est la pression que produirait un gaz donné s'il occupait tout le volume du mélange.

COMPOSITION CHIMIQUE DE L'AIR ET SON INFLUENCE SUR L'ORGANISME COMPOSITION CHIMIQUE DE L'AIR ET SON EFFET SUR L'ORGANISME

COMPOSITION CHIMIQUE DE L'AIR ET SON IMPACT SUR L'ORGANISME

Milieu aérien, composant l'atmosphère terrestre, est un mélange de gaz. L'air atmosphérique sec contient 20,95 % d'oxygène, 78,9 % d'azote et 0,03 % de dioxyde de carbone. De plus, il existe de nombreux gaz inertes dans l'air atmosphérique (argon, hélium, néon, krypton, hydrogène, xénon, radon, une petite quantité d'ozone, protoxyde d'azote, iode, méthane et vapeur d'eau).

En plus des composants permanents, l'atmosphère contient certaines impuretés d'origine naturelle, ainsi que diverses pollutions qui y pénètrent en raison de l'activité humaine (tableau 4.1).

Tableau 4.1. Composition de l'air sec dans des conditions normales

Oxygène. La teneur constante en oxygène est maintenue par les processus continus de son échange dans la nature. L'oxygène est consommé lors de la respiration des humains et des animaux, il est nécessaire à la combustion et à l'oxydation. L'oxygène pénètre dans l'atmosphère à la suite de la photosynthèse des plantes. Plantes terrestres et le phytoplancton fournissent chaque année environ 1,5 * 1015 tonnes d'oxygène à l'atmosphère, ce qui restaure complètement sa perte naturelle.

À la surface de la terre, en raison du mélange intensif des masses d'air, la concentration en oxygène reste presque constante. Il n'y a pas de différence significative dans la teneur en oxygène dans l'air des villes industrielles et des zones rurales. La concentration en oxygène ne fluctue qu'à quelques dixièmes de pour cent près, ce qui n'a pas de signification hygiénique significative.

Avec une baisse de la pression partielle d'oxygène, qui est observée lors de la montée en altitude, des phénomènes de manque d'oxygène sont possibles. Le niveau critique de pression partielle d'oxygène est inférieur à 110 mm Hg. Art. Réduire la pression partielle d'oxygène à 50-60 mm Hg. Art. généralement incompatible avec la vie. Dans le même temps, une augmentation de la pression partielle d'oxygène de plus de 600 mm Hg. Art. conduit au développement de processus pathologiques dans le corps - une diminution de la capacité vitale des poumons, un œdème pulmonaire et une pneumonie.

Avec l'oxygène, un composant normal de l'air est ozone. Sous l'influence du rayonnement ultraviolet à ondes courtes

avec une longueur d'onde inférieure à 200 microns, les molécules d'oxygène se dissocient pour former de l'oxygène atomique. Les atomes d'oxygène nouvellement formés se fixent à une molécule d'oxygène neutre, formant de l'ozone. Simultanément à la formation d'ozone, sa désintégration se produit.

L'importance biologique générale de l'ozone est grande. L'ozone absorbe le rayonnement ultraviolet à ondes courtes, qui a un effet néfaste sur tous les êtres vivants. Dans le même temps, l'ozone absorbe le rayonnement infrarouge à ondes longues provenant de la Terre et empêche ainsi un refroidissement excessif de sa surface. La concentration d'ozone est inégalement répartie le long de la hauteur. Sa plus grande quantité est notée au niveau de 20-30 km de la surface de la terre. À mesure que nous approchons de la surface terrestre, la concentration d'ozone diminue en raison d'une diminution du rayonnement ultraviolet et d'un affaiblissement de la synthèse d'ozone. L'ozone pénètre dans la troposphère à la suite du mélange des masses d'air et de la transition depuis la stratosphère.

L'ozone a des propriétés oxydantes, sa concentration dans l'air pollué des villes est donc plus faible que dans l'air des zones rurales. À cet égard, l'ozone était considéré comme un indicateur de la pureté de l'air. Cependant, ces dernières années, il a été établi que l'ozone se forme à la suite de réactions photochimiques lors de la formation de smog. Par conséquent, la détection d'ozone dans l'air atmosphérique des grandes villes est considérée comme un indicateur de sa pollution.

Azote. Avec l'oxygène et l'ozone, l'air atmosphérique comprend l'azote, qui, en termes de contenu quantitatif, est le composant le plus important de l'air atmosphérique. L'azote appartient aux gaz inertes, il ne favorise pas la respiration et la combustion. Dans une atmosphère d'azote, la vie est impossible. Dans la nature, il y a un cycle.

L'azote de l'air est absorbé par certains types de bactéries du sol, ainsi que par les algues bleues. L'azote dans l'air sous l'influence des décharges électriques se transforme en oxydes qui, étant lessivés de l'atmosphère par les précipitations, enrichissent le sol en sels d'acides nitreux et nitrique. Sous l'influence des bactéries du sol, les sels d'acide nitreux sont convertis en sels d'acide nitrique, qui, à leur tour, sont absorbés par les plantes et servent à la synthèse des protéines. Il a été établi que 95 % de l'azote atmosphérique est assimilé par les organismes vivants et seulement 5 % est lié à la suite de processus physiques dans la nature. Par conséquent, la majeure partie de l'azote lié est d'origine biogénique.

Parallèlement à l'assimilation de l'azote, il est rejeté dans l'atmosphère. L'azote libre se forme lors de la combustion du bois, du charbon, du pétrole, une petite quantité est libérée lors de la décomposition des composés organiques par les micro-organismes dénitrifiants. Ainsi, dans la nature, il existe un cycle continu d'azote, à la suite duquel l'azote de l'atmosphère est converti en composés organiques. Lorsque ces composés se décomposent, l'azote est restitué et pénètre dans l'atmosphère, puis il est à nouveau lié par des objets biologiques.

L'azote est un diluant de l'oxygène, car respirer de l'oxygène pur entraîne des changements irréversibles dans l'organisme. Lors de l'étude de l'effet de diverses concentrations d'azote sur le corps, il a été noté que son contenu accru dans l'air inhalé contribue à l'apparition d'hypoxie et d'asphyxie en raison d'une diminution de la pression partielle d'oxygène. Avec une augmentation de la teneur en azote à 93%, la mort survient. L'azote présente les propriétés défavorables les plus prononcées dans des conditions de haute pression, ce qui est associé à son effet narcotique. Le rôle de l'azote dans l'origine des accidents de décompression est également connu.

Outre l'azote, les gaz inertes comprennent l'argon, le néon, l'hélium, le krypton et le xénon. Chimiquement, ces gaz sont inertes, ils se dissolvent dans les fluides corporels en fonction de la pression partielle. La quantité absolue de ces gaz dans le sang et les tissus du corps est négligeable, l'effet des gaz inertes peut être narcotique à une pression partielle très élevée de ces gaz, ce qui ne se produit pas dans la vie ordinaire.

Gaz carbonique. Le dioxyde de carbone, ou dioxyde de carbone, se trouve dans la nature à l'état libre et lié. Jusqu'à 70% du dioxyde de carbone est dissous dans l'eau des mers et des océans, certains composés minéraux (calcaires et dolomies) en contiennent environ 22% le total gaz carbonique. Le reste est pour les animaux et monde végétal(charbon, pétrole et humus).

Dans la nature, il existe des processus continus de libération et d'absorption de dioxyde de carbone. Il est libéré dans l'atmosphère à la suite de la respiration humaine et animale, ainsi que de la combustion, de la décomposition et de la fermentation. De plus, du dioxyde de carbone se forme lors de la cuisson industrielle des calcaires et des dolomies, et sa libération avec les gaz volcaniques est possible. Parallèlement aux processus de formation dans la nature, il existe des processus d'assimilation du dioxyde de carbone - absorption active par les plantes dans le processus de photosynthèse. Le dioxyde de carbone est éliminé de l'air par les précipitations.

Un rôle important dans le maintien d'une concentration constante de dioxyde de carbone dans l'air atmosphérique est joué par sa libération de la surface des mers et des océans. Le dioxyde de carbone dissous dans l'eau des mers et des océans est en équilibre dynamique avec le dioxyde de carbone de l'air, et avec une augmentation de la pression partielle dans l'air, il se dissout dans l'eau, et avec une diminution de la pression partielle, il est libéré dans l'atmosphère.

Les processus de formation et d'assimilation sont interconnectés, grâce à quoi la teneur en dioxyde de carbone dans l'air atmosphérique est relativement constante et s'élève à 0,03%. Récemment, la concentration de dioxyde de carbone dans l'air des villes industrielles a augmenté en raison de la pollution intense de l'air par les produits de combustion de carburant. La teneur annuelle moyenne en dioxyde de carbone dans l'air urbain peut être plus élevée que dans une atmosphère propre et est de 0,037 %. La littérature traite du rôle du dioxyde de carbone dans la création de " Effet de serre», entraînant une augmentation de la température de la couche d'air superficielle.

Le dioxyde de carbone est un stimulant physiologique du centre respiratoire. Sa pression partielle dans le sang est assurée par la régulation de l'équilibre acido-basique. Dans l'organisme, il se trouve à l'état lié sous forme de sels de bicarbonate de sodium dans le plasma et les globules rouges. Lorsque de fortes concentrations de dioxyde de carbone sont inhalées, les processus redox sont perturbés. Plus nous respirons de dioxyde de carbone dans l'air, moins il peut être excrété par le corps.

L'accumulation de dioxyde de carbone dans le sang et les tissus conduit au développement de l'anoxie tissulaire. Avec une augmentation de la teneur en dioxyde de carbone dans l'air inhalé jusqu'à 4%, des maux de tête, des acouphènes, des palpitations, un état excité sont notés, à 8% une intoxication grave se produit et la mort survient. La teneur en dioxyde de carbone est utilisée pour juger de la pureté de l'air dans les bâtiments résidentiels et publics. Une accumulation importante de ce composé dans l'air intérieur indique les problèmes sanitaires des locaux (surpeuplement, mauvaise ventilation).

Dans des conditions normales à aération naturelle infiltration d'air intérieur et extérieur à travers les pores matériaux de construction la teneur en dioxyde de carbone dans l'air des locaux d'habitation ne dépasse pas 0,2%. À ces concentrations, le dioxyde de carbone n'est pas toxique pour l'homme, mais l'exposition à une telle atmosphère entraîne une détérioration.

une diminution du bien-être et une diminution de la capacité de travail. Cela s'explique par le fait que, parallèlement à une augmentation de la concentration en dioxyde de carbone, d'autres propriétés de l'air se dégradent : augmentation de la température et de l'humidité, des produits gazeux toxiques de l'activité vitale humaine (mercaptan, indole, hydrogène sulfuré, ammoniac) apparaissent , et la teneur en poussière et en micro-organismes augmente.

De tous les indicateurs associés à la détérioration des diverses propriétés de l'air, le dioxyde de carbone est le plus facile à déterminer. Par conséquent, lors de l'évaluation de l'état de l'air intérieur, la concentration de dioxyde de carbone est prise en compte.

Autres constituants de l'air et impuretés naturelles. En plus des composants principaux - oxygène, azote, dioxyde de carbone, l'air atmosphérique contient de l'hydrogène, du méthane, de l'oxyde nitreux, de l'ammoniac, du sulfure d'hydrogène. Ces gaz sont le résultat de processus naturels se produisant à la surface de la terre et dans l'atmosphère.