93. Химический состав атмосферного воздуха и его гигиеническое значение для человека. Источники загрязнения атмосферного воздуха.

Естественный химический состав воздушной среды. Химический состав атмосферного воздуха представляет собой смесь газов. К основным составным частям воздуха относятся: кислород - 20,9%, азот - 78,07, диоксид углерода (углекислый газ) - 0,03-0,04%. Наряду с этими газами в воздушной среде в небольшом количестве содержатся инертные газы аргон, неон, криптон, гелий, ксенон. Общее их количество не превышает 1%. В виде следов в атмосфере обнаруживается водород, а также радиоактивные газы радон, торон, актинон. Все перечисленные газы относятся к нормальному природному составу воздуха.

Самая важная часть нормального состава воздуха - кислород. Кислород служит необходимым условием существования жизни на Земле. Он необходим для дыхания человека, животных и растений. Кислород поддерживает в ОС процессы горения, окисления и гниения. Источниками кислорода служат сложные природные процессы. Запасы кислорода постоянно пополняются за счет фотосинтеза растений, которые потребляют углекислый газ и выделяют кислород. Этот процесс обеспечивает постоянство содержания кислорода в атмосферном воздухе. В настоящее время установлено также, что под действием ультрафиолетовых (УФ) лучей молекулы воды распадаются в атмосфере с образованием кислорода. Это второй источник кислорода на Земле. Биологическое значение кислорода для человека определяется участием его в жизненно важных окислительных реакциях организма.

Другая нормальная составная часть воздуха - трехвалентная химическая модификация кислорода озон. Установлено, что общая масса озона в атмосфере составляет 3,5 млрд т. Озон образуется в атмосфере при воздействии на кислород коротковолновой части УФ-лучей. Гигиеническое значение озона заключается в том, что он поглощает ИК-лучи, идущие от Земли, препятствуя удалению тепла в космическое пространство, тем самым предотвращая переохлаждение Земли. Вторая функция озона состоит в том, что он служит показателем чистоты атмосферного воздуха. И наконец, озон поглощает солнечные УФ-лучи, обладающие повреждающим действием на биологические ткани (озоновый слой атмосферы). Вместе с тем озон, соединяясь с некоторыми токсичными химическими промышленными выбросами, делает эти соединения еще более токсичными.

Следующая важная составная часть воздуха - углекислый газ. Запасы углекислого газа в природе велики. В большом количестве он содержится в воде морей и океанов, в минералах, известняке, каменном угле, нефти, растениях. Углекислый газ ассимилируется растениями. При этом если углекислого газа в атмосфере больше 0,1%, то ассимиляция идет быстрее, если меньше, то медленнее. Это и определяет постоянную его концентрацию в воздухе открытой атмосферы. Чем больше загрязнение атмосферы промышленными выбросами и выхлопами автомобилей, тем выше концентрации углекислого газа. Углекислый газ может оказывать влияние на климат. Увеличение содержания углекислого газа в атмосфере приводит к поглощению ИК-лучей, идущих от Земли, что приводит к повышению температуры нижних слоев атмосферы. Повышается средняя температура планеты, сглаживаются колебания температур. Такое явление, особенно характерное для современных условий, носит название «парниковый эффект».. Углекислый газ также играет важную роль в жизнедеятельности человека и животных, так как служит физиологическим возбудителем дыхательного центра. Снижение уровня содержания углекислого газа во вдыхаемом воздухе не отражается на самочувствии и состоянии здоровья человека, но повышение его концентраций в замкнутом пространстве может привести к серьезным нарушениям в организме. Установлено, что повышение концентрации углекислого газа до 2-2,5% не нарушает состояния организма, а до 3% вызывает ускорение и углубление дыхания. При 4% у человека отмечаются повышение артериального давления, шум в ушах, ускорение дыхания, учащение пульса, головная боль, наконец, при концентрации 8% и более возникают одышка, цианоз кожных покровов, потеря сознания, и наступает смерть от паралича дыхательного центра. Человек погибает «на вдохе»

Кроме газов, входящих в нормальный состав атмосферного воздуха, в атмосфере встречаются различные виды загрязнений: газообразные, парообразные, пылевые и микробные. Причинами загрязнения воздушной среды являются естественные процессы, происходящие на Земле, например, пыльные бури, извержения вулканов, процессы гниения (выделение аммиака, сероводорода), горения лесов (выделение угарного газа, золы, сажи), поступление в воздух болотного газа метана. Однако главная причина загрязнения атмосферы - производственная деятельность человека. При этом основными источниками загрязнения являются промышленные предприятия, транспорт и тепло электроэнергетика