4. Оздоровлення повітряного середовища

2.4.1 Загальні положення

Навколишнє повітряне середовище є найважливішим фактором існування людини і має визначені фізичні і хімічні властивості. Фізичні властивості можуть бути представлені параметрами мікроклімату (температура, вологість, швидкість руху повітря, барометричний тиск), іонним складом, електромагнітними і акустичними полями тощо. Іншим найважливішим показником якості повітряного середовища є його хімічний склад, обумовлений природним складом повітря і різними забрудненнями. У виробництві природні (фонові) параметри повітря додатково забруднюються викидами різних технологічних процесів (в основному при спалюванні палива, термічній і механічній обробці матеріалів, хімічних процесах). Розглянемо докладніше параметри природного газового складу атмосфери і забруднюючих речовин у повітряному середовищі і їхній вплив на людину.

2.4.2 Структура і склад атмосфери

Атмосфера – газова оболонка Землі. Її маса близько 5,9 10¹⁵т. Вона має шарувату будову і складається з декількох сфер, між якими розташовуються перехідні шари — паузи. У сферах змінюється кількість повітря і температура.

Найбільш щільний шар повітря, що прилягає до земної поверхні, зветься тропосферою. Товщина її в середніх широтах складає 10-12 км над рівнем моря, на полюсах — 7-10, над екватором — 16-18 км. У тропосфері зосереджено більше 4/5 маси земної атмосфери. Через нерівномірність нагрівання земної поверхні в ній утворяться могутні вертикальні струми повітря, відзначаються нестійкість температури, відносної вологості, тиску і т.ін. Температура повітря в тропосфері по висоті зменшується на 0,6° на кожні 100 м і коливається від 40 до — 50 °С.

Вище тропосфери знаходиться стратосфера (40 км). Далі мезосфера (80 км), потім термосфера (чи іоносфера) і нарешті екзосфера (від 800 і до 1600 км).

У стратосфері під впливом космічного випромінювання і короткохвильової частини ультрафіолетового випромінювання Сонця молекули повітря іонізуються, в результаті чого утворюється озон. Озоновий шар знаходиться на висоті 25-40 км. В атмосфері постійно відбуваються складні фотохімічні перетворення. Під дією сонячної радіації протікає безліч реакцій, у яких беруть участь кисень, озон, азот, оксид азоту, пари води, двооксид вуглецю. Іонізація, в основному, відбувається на висоті 70-80 км. При цьому відзначаються негативні (N-, O-, O₂-,S₂-, NO₂-, NO₃-) і позитивні (N+, H+, O+, O₂+ і ін.) іони. Ці іони утворюють різні комплекси: NO+N₂; NO+CO₂; NO+H₂; O₂+(H₂О).У свою чергу ці комплекси взаємодіють з різними органічними і неорганічними домішками, утворюючи нові хімічні речовини, що змінюють умови існування людини.

Природний склад повітря в нижніх шарах атмосфери приведений у табл. 2.7.

Таблиця 2.7

Природний склад повітря (нижні шари)

Компоненти	Вміст		Компоненти	Вміст
	% по масі	% по об’єму		% по масі	% по об’єму
Азот	75,52	78,09	Оксид азоту	2,5 10-3	2,510-4
Кисень	23,15	20,94	Водень	3,510-6	510-5
Аргон	1,28	0,93	Метан	8.0,810-4	1,510-4
Двооксид вуглецю	0,046	0,0330	Двооксид азоту	810-5	1,510-1
Неон	1,210-3	1,810-3	Озон	10-6—10-5	210-6
Гелій	7,210-5	5,210-4	Двооксид сірки	—	210-8
Криптон	3,310-4	110-4	Оксид вуглецю	—	110-5
Ксенон	3.910-5	810-6	Аміак	—	110-6

Густину чистого повітря при нормальних умовах ( температурі +20ºС і атмосферному тиску 101400 Па) приймають рівною 1,2 кг/м³.