ثاني أكسيد الكربون خطر غير مرئي. تأثير تركيز ثاني أكسيد الكربون على جسم الإنسان

المكونات الرئيسية الهواء الجويالأكسجين (حوالي 21٪) ، النيتروجين (78٪) ، ثاني أكسيد الكربون (0.03-0.04٪) ، بخار الماء ، الغازات الخاملة ، الأوزون ، بيروكسيد الهيدروجين (حوالي 1٪).

الأكسجين هو الأكثر عنصرهواء. بمشاركتها المباشرة ، تستمر جميع العمليات المؤكسدة في جسم الإنسان والحيوان. في حالة الراحة ، يستهلك الشخص حوالي 350 مل من الأكسجين في الدقيقة ، وأثناء العمل البدني الشاق ، تزداد كمية الأكسجين المستهلكة عدة مرات.

يحتوي الهواء المستنشق على 20.7-20.9٪ أكسجين ، وهواء الزفير يحتوي على حوالي 15-16٪. وهكذا ، تمتص أنسجة الجسم حوالي ربع الأكسجين الموجود في تكوين الهواء المستنشق.

في الغلاف الجوي ، لا يتغير محتوى الأكسجين بشكل كبير. تمتص النباتات ثاني أكسيد الكربون وتفككه لامتصاص الكربون ، بينما يتم إطلاق الأكسجين المنطلق في الغلاف الجوي. مصدر تكوين الأكسجين هو أيضًا التحلل الكيميائي الضوئي لبخار الماء في الطبقات العلياالجو تحت التأثير الأشعة فوق البنفسجيةالشمس. يعتبر الخلط مهمًا أيضًا في ضمان تركيبة ثابتة للهواء الجوي. تيارات الهواءفي الطبقات السفلى من الغلاف الجوي. الاستثناء هو الغرف المغلقة بإحكام ، حيث يمكن أن ينخفض ​​محتوى الأكسجين بشكل كبير (الغواصات والملاجئ وكبائن الطائرات المضغوطة ، إلخ) بسبب الإقامة الطويلة للأشخاص.

للجسم أهميةلديه ضغط جزئي * للأكسجين ، وليس محتواه المطلق في الهواء المستنشق. ويرجع ذلك إلى حقيقة أن انتقال الأكسجين من الهواء السنخي إلى الدم ومن الدم إلى سائل الأنسجة يحدث تحت تأثير اختلاف الضغط الجزئي. يتناقص الضغط الجزئي للأكسجين مع زيادة الارتفاع فوق مستوى سطح البحر (الجدول 1).

الجدول 1. الضغط الجزئي للأكسجين ارتفاعات مختلفة

أهمية عظيمةيستخدم الأكسجين لعلاج الأمراض المصاحبة للجوع بالأكسجين (خيام الأكسجين ، أجهزة الاستنشاق).

نشبع. محتوى ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي ثابت إلى حد ما. يفسر هذا الثبات من خلال تداوله في الطبيعة. على الرغم من حقيقة أن عمليات التحلل والنشاط الحيوي للكائن الحي مصحوبة بإطلاق ثاني أكسيد الكربون ، لا تحدث زيادة كبيرة في محتواه في الغلاف الجوي ، حيث تمتص النباتات ثاني أكسيد الكربون. في الوقت نفسه ، يذهب الكربون إلى بناء المواد العضوية ، ويدخل الأكسجين إلى الغلاف الجوي. يحتوي هواء الزفير على ما يصل إلى 4.4٪ من ثاني أكسيد الكربون.

ثاني أكسيد الكربون هو عامل مسبب فسيولوجي للمركز التنفسي ، لذلك أثناء التنفس الاصطناعي ، يضاف بكميات صغيرة إلى الهواء. في كميات كبيرةيمكن أن يكون له تأثير مخدر ويسبب الموت.

يحتوي ثاني أكسيد الكربون أيضًا على أهمية صحية. وفقًا لمحتواها ، يتم الحكم على نقاء الهواء في المباني السكنية والعامة (أي المباني التي يتواجد فيها الأشخاص). عندما يتراكم الناس في غرف سيئة التهوية ، بالتوازي مع تراكم ثاني أكسيد الكربون في الهواء ، يزداد محتوى النفايات البشرية الأخرى ، وترتفع درجة حرارة الهواء وتزداد رطوبته.

ثبت أنه إذا تجاوز محتوى ثاني أكسيد الكربون في الهواء الداخلي 0.07-0.1٪ ، فإن الهواء يكتسب رائحة كريهةويمكن أن يعطل الحالة الوظيفية للجسم.

إن توازي التغييرات في الخصائص المدرجة للهواء في المباني السكنية وزيادة تركيز ثاني أكسيد الكربون ، فضلاً عن بساطة تحديد محتواه ، يجعل من الممكن استخدام هذا المؤشر للتقييم الصحي لجودة الهواء وكفاءة التهوية في الأماكن العامة.

النيتروجين والغازات الأخرى. النيتروجين هو الرئيسي جزء لا يتجزأالهواء الجوي. في الجسم ، يكون في حالة مذابة في سوائل الدم والأنسجة ، لكنه لا يشارك في التفاعلات الكيميائية.

في الوقت الحاضر ، ثبت تجريبيًا أنه في ظل ظروف الضغط المرتفع ، يتسبب نيتروجين الهواء في الحيوانات في اضطراب التنسيق العصبي العضلي ، والإثارة اللاحقة ، والحالة المخدرة. لاحظ الباحثون ظواهر مماثلة في الغواصين. يتيح استخدام مزيج الهيليوم والأكسجين لتنفس الغواصين زيادة عمق الهبوط إلى 200 متر دون ظهور أعراض تسمم واضحة.

أثناء تفريغ البرق الكهربائي وتحت التأثير الأشعة فوق البنفسجيةتنتج الشمس في الهواء كمية صغيرة من الغازات الأخرى. قيمتها الصحية صغيرة نسبيًا.

* الضغط الجزئي للغاز في خليط الغازات هو الضغط الذي ينتجه غاز معين إذا احتل الحجم الكامل للخليط.

فقدان القوة والضعف والصداع والاكتئاب - هل هذه الحالة مألوفة؟ يحدث هذا غالبًا في الخريف والشتاء ، ويعزى سوء الحالة الصحية إلى نقص ضوء الشمس. لكن الأمر لا يتعلق به ، بل يتعلق بثاني أكسيد الكربون الزائد في الهواء الذي تتنفسه. إن الوضع مع مستوى CO₂ في المباني السكنية ووسائل النقل في بلدنا كارثي حقًا. انسداد رطوبة عاليةكما أن العفن ناتج عن نقص التهوية. مختوم نوافذ بلاستيكيةومكيفات الهواء فقط تجعل الأمور أسوأ. هل تعلم أنه مع وجود فائض مضاعف (بالنسبة لخلفية الشارع) لمستوى ثاني أكسيد الكربون في الهواء ، ينخفض ​​نشاط الدماغ بمقدار الضعف؟ بالمناسبة ، يعد تثاؤب الطلاب في المحاضرات مؤشرًا على ارتفاع محتوى ثاني أكسيد الكربون في الفصل. وغالبًا لا توجد تهوية في مباني المكاتب. ما هي الإنتاجية التي يمكن أن نتحدث عنها إذا كان الشخص ببساطة لا يمتلك أدمغة؟

لنبدأ بالأساسيات. يتنفس الشخص الأكسجين ويطلق ثاني أكسيد الكربون. ينطلق ثاني أكسيد الكربون أيضًا عند حرق الهيدروكربونات. مستوى متوسطيبلغ حجم ثاني أكسيد الكربون على كوكبنا حاليًا حوالي 400 جزء في المليون (أجزاء في المليون - أجزاء في المليون ، أو 0.04٪) ويتزايد باستمرار بسبب النمو المستمر في استهلاك المنتجات البترولية. في الوقت نفسه ، من الجدير معرفة أن الأشجار تمتص ثاني أكسيد الكربون وهذه بالضبط وظيفتها الرئيسية (وليس ، حيث يعتقد خطأ أنها تنتج الأكسجين فقط).

ما دام الإنسان في الخارج فلا توجد مشاكل ، لكنها تبدأ عندما يكون في الداخل. إذا كان الشخص محبوسًا في غرفة مغلقة بدون هواء نقي ، فلن يموت بسبب نقص الأكسجين ، كما يعتقد معظم الناس خطأً ، ولكن من زيادة مضاعفة لثاني أكسيد الكربون ، التي طورها هذا الشخص بنفسه في رئتيه. دعنا نضع جانباً مشاكل تهوية وسائل النقل العام (سأكتب عن هذا بشكل منفصل) ونوجه انتباهنا إلى شقق المدينة / المنازل الريفية ، حيث يوجد نقص كبير في التهوية.

في الوقت نفسه ، يقضي الشخص ما لا يقل عن ثلث حياته في منزله / شقته ، ولكن في الواقع ، النصف - لا يمكنك التوفير على الصحة الخاصة!

2. مشكلة ارتفاع نسبة ثاني أكسيد الكربون في الهواء لها أهمية خاصة في موسم البرد ، لأن في الصيف ، يتم فتح جميع النوافذ تقريبًا باستمرار. ومع بداية الطقس البارد ، يتم فتح النوافذ بشكل أقل وأقل ، مما يؤدي في النهاية إلى تقليل التهوية العرضية. ويا لها من مصادفة أنه في موسم البرد يظهر الاكتئاب والنعاس وفقدان القوة.

3. في السابق ، كان هناك مثل هذا التقليد - لإغلاق الشقوق على النوافذ قبل الطقس البارد. في كثير من الأحيان ، جنبًا إلى جنب مع فتحات النوافذ ، استبعدوا تمامًا تدفق الهواء النقي إلى المنزل. أؤكد مرة أخرى أن هناك حاجة إلى الهواء النقي ليس لأنه يحتوي على الأكسجين الضروري للتنفس ، ولكن من أجل تقليل محتوى ثاني أكسيد الكربون الزائد عن طريق استبدال الهواء في الغرفة.

4. يعتقد الكثير من الناس أن لديهم شفاط (في الشقق ، على الأقل في المطبخ والحمام) ، وسيتم تهوية الغرفة من خلاله. نعم ، بالإضافة إلى ذلك ، يتم تركيب نوافذ بلاستيكية محكمة الإغلاق تمامًا. ولكن كيف سيتدفق الهواء إلى العادم إذا لم يكن لديك تدفق على شكل فتحات في الإطارات أو نافذة مفتوحة؟ ومع قوة الجر الجيدة ، عادة ما تسحب الهواء من المدخل.

5. من الأسوأ فقط وضع التكييف في شكل نظام منفصل واستخدامه عند ذلك النوافذ المغلقة. تذكر ، أثناء تشغيل التكييف ، لا تغلق النوافذ! يوجد هنا منزل ريفي حديث محكم ، لا توجد به فجوات في غلاف المبنى. ولا تقاد بقصص أن الخشب أو الخرسانة الخلوية "تتنفس" وبالتالي لا يمكنك أن تهتم بالتهوية. تذكر أن هذا المصطلح يشير إلى نفاذية بخار عالية للمادة ، وليس القدرة على إمداد المنزل بالهواء النقي في الهواء الطلق.

6. معظمها مقصور على مروحة على غطاء المحرك من الحمام والمطبخ. حسنًا ، قم بتشغيل المروحة ، جميع النوافذ والأبواب مغلقة في المنزل. ماذا ستكون النتيجة؟ هذا صحيح ، سيكون هناك خلخلة في المنزل ، لأن الهواء الجديد ليس له مكان يأتي منه. ل تهوية طبيعيةالعمل ، يجب أن يدخل الهواء النقي إلى المنزل.

7. لقياس مستوى ثاني أكسيد الكربون في الهواء ، ظهرت الآن أجهزة استشعار ميسورة التكلفة مع مستشعر NDIR. تعتمد طريقة الأشعة تحت الحمراء غير المشتتة (NDIR) على التغيير في شدة الأشعة تحت الحمراء قبل وبعد الامتصاص في كاشف الأشعة تحت الحمراء بحساسية انتقائية. في البداية ، كنت سأشتري مثل هذا المستشعر على AliExpress العام الماضي (ثم تكلفته حوالي 100 دولار) ، لكن ارتفاع السعر بسبب نمو الدولار جعلني أفكر وأبحث خيارات بديلة. بشكل غير متوقع ، تم العثور على هذا المستشعر في روسيا تحت العلامة التجارية الروسية لنفس 100 دولار بسعر الصرف في العام الماضي. في المجموع ، وجدت أكثر في Yandex.Market عرض مربحواشترت جهاز استشعار بسعر 3500 روبل. النموذج يسمى MT8057. بالطبع ، هناك خطأ في المستشعر ، لكنه ليس مهمًا عندما يتعلق الأمر بحقيقة أننا بحاجة إلى قياسات ذات تركيز زائد من ثاني أكسيد الكربون أعلى عدة مرات من القاعدة.

8. نوافذ بلاستيكية مغلقة ومكيفات هواء - كل هذا هراء مقارنة بموقد الغاز في الشقة (للصورة التي أضاءتها موقد غاز، لأن لإطلاق النار على اللوحة ، كان لا بد من غسلها).

9. إذن ، كل الاهتمام موجود على الرسم البياني. المطبخ 9 متر مربع، ارتفاع السقوف 3 متر، فتح البابللمطبخ (!) ، نافذة مغلقة ، يوجد غطاء بدافع طبيعي (السحب ضعيف في الصيف) ، شخص واحد. يتم وضع المستشعر على ارتفاع 1 متر من الأرضية طاولة الطعام. يبلغ المستوى "الطبيعي" لثاني أكسيد الكربون في غرفة بدون أشخاص حوالي 600 جزء في المليون. يأتي شخص واحد - يرتفع مستوى ثاني أكسيد الكربون على الفور. يترك - شلالات. يأتي مرة أخرى - يرتفع مرة أخرى. وبعد ذلك يتضمن واحدًا (!) موقد غاز. يرتفع مستوى ثاني أكسيد الكربون على الفور تقريبًا فوق 2000 جزء في المليون. قلق! نفتح الكوة. نلاحظ كيف ينخفض ​​ببطء تركيز ثاني أكسيد الكربون في الهواء. وأضف شخصين آخرين هنا. حتى إذا لم تقم بتشغيل موقد الغاز ، فإن 3 بالغين دون القيام بعمل بدني شاق يرفعون مستوى ثاني أكسيد الكربون في الغرفة إلى مستوى حرج في 30 دقيقة.

يطبخ ل موقد غاز؟ تأكد من فتح النافذة وتشغيل الغطاء (قم بكلا الأمرين في نفس الوقت).

هل قمت بتشغيل مكيف الهواء؟ تأكد من فتح النافذة.

هل انت فقط في الغرفة؟ تأكد من فتح الفتحة. وإذا كان هناك الكثير من الأشخاص في الغرفة ، فافتح النافذة.

وفي الليل ، أثناء النوم ، يجب أن تظل النافذة مفتوحة.

باختصار ، إما أنك بحاجة إلى مدخل التهوية لاصق، أو نافذة مفتوحة بشكل دائم.

10. أما بالنسبة للأشجار وكيف يمكن أن تكون مفيدة. أهم وظيفة لها أثناء النمو هي امتصاص ثاني أكسيد الكربون. قلة من الناس يفكرون في سبب احتراق الحطب وحيث يوجد الكثير من الطاقة فيها. لذلك تتراكم هذه الطاقة على شكل الكربون في جذع الشجرة نتيجة امتصاص ثاني أكسيد الكربون. تنتج الأشجار الأكسجين كمنتج ثانوي لعملية التمثيل الضوئي.

11. فتح النافذة في الموسم الدافئ ليس بالأمر الصعب وعمومًا لا تكون المشكلة ملحة في الصيف (إلا عند استخدام مكيفات الهواء ذات النوافذ المغلقة). تبدأ المشاكل في فصل الشتاء ، لأنه لا أحد يُبقي النافذة مفتوحة طوال الوقت ، فهذه خسارة هائلة غير قابلة للسيطرة للحرارة وستكون باردة للغاية. في هذه اللحظة بالتحديد ، الأمر يستحق دق ناقوس الخطر. الصحة لا تقدر بثمن.

المشكلة خطيرة للغاية ولها طابع عالمي. على سبيل المثال ، حتى خريف العام الماضي ، لم أفكر مطلقًا في أهمية التهوية للصحة: ​​ماذا يوجد في الشقة ، وماذا يوجد في منزل ريفي. إذا نظرت إلى الماضي ، فهذا يدل على انخفاضات الخريف المعتادة والنعاس و مزاج سيئخلال موسم البرد في شقة في المدينة ، جعلوني أفكر في اتجاه مغادرة المدينة والبناء ، إذا جاز التعبير. في الخريف والشتاء كنت أعاني من صداع وكان هناك ضعف عام في جسدي عندما كنت في المدينة. لكن بمجرد أن خرجت إلى الطبيعة ، اختفت المشكلة. لم أشتبه على أنه نقص في ضوء الشمس ، لكن لم يكن هذا هو الهدف. في الشتاء ، توقفت عن إبقاء النافذة مفتوحة (الجو بارد) وحصلت على فائض مضاعف من ثاني أكسيد الكربون في الشقة.

أبسط و حل ميسور التكلفةمشاكل - احتفظ بالنافذة مفتوحة باستمرار ، أو تهويتها ، مع التركيز على المؤشرات من مستشعر ثاني أكسيد الكربون. يمكن اعتبار المستوى الطبيعي لثاني أكسيد الكربون في الغرفة تركيزًا يصل إلى 1000 جزء في المليون ، وإذا كان أعلى ، فمن الضروري التهوية بشكل عاجل. يمكن اعتبار الرطوبة مؤشرا غير مباشر على التركيز العالي لثاني أكسيد الكربون في الهواء. إذا بدون أسباب موضوعيةمع انخفاض درجة حرارة الغرفة ، تبدأ الرطوبة في الارتفاع ، مما يعني ارتفاع مستوى ثاني أكسيد الكربون أيضًا.

تكمن خطورة تركيزات عالية من ثاني أكسيد الكربون في الهواء في ذلك جسم الانسانيتفاعل مع تأخير طويل جدا. بحلول الوقت الذي شعرت فيه أنه كان خانقًا في الغرفة وتحتاج إلى تهويته ، كنت بالفعل في غرفة بها نسبة عالية من ثاني أكسيد الكربون في الهواء لمدة نصف ساعة على الأقل.

في المنشور التالي سأتحدث عن المشاكل الموجودة في التهوية النقل العام(الحافلات والقطارات والطائرات). سأوضح لك أيضًا كيفية تنظيم التهوية بشكل صحيح في منزل ريفي ، وهو ما ينسى الجميع لسبب ما.

يتبع.

مقالات حول الموضوع للدراسة الذاتية.

حاشية. ملاحظة

في هذا البحث تم دراسة تأثير تركيز ثاني أكسيد الكربون على جسم الإنسان. هذا الموضوع وثيق الصلة بسبب الانتهاك المتكرر لمستوى التركيز المريح لثاني أكسيد الكربون في الأماكن المغلقة ، وكذلك بسبب عدم وجود معايير لمحتوى ثاني أكسيد الكربون في روسيا.

نبذة مختصرة

في هذا البحث تم دراسة تأثير تركيز ثاني أكسيد الكربون على جسم الإنسان. الموضوع الفعلي هو موضوع الساعة فيما يتعلق بالانتهاك المتكرر لمستوى الراحة لتركيز ثاني أكسيد الكربون في المباني المغلقة ، وكذلك في التركيز مع عدم وجود معايير في روسيا لمحتوى ثاني أكسيد الكربون.

التنفس هو عملية فسيولوجية تضمن مسار التمثيل الغذائي. من أجل حياة مريحة ، يجب أن يتنفس الشخص هواءً يتكون من 21.5٪ أكسجين و 0.03 - 0.04٪ ثاني أكسيد الكربون. الباقي مليء بغاز ثنائي الذرة بدون لون وطعم ورائحة ، وهو أحد العناصر الأكثر شيوعًا على الأرض - النيتروجين.

الجدول 1.

معلمات محتوى الأكسجين وثاني أكسيد الكربون في بيئات مختلفة

عند تركيز ثاني أكسيد الكربون أعلى من 0.1٪ (1000 جزء في المليون) ، هناك شعور بالاكتئاب: الانزعاج العام ، والضعف ، صداع الراس، انخفاض تركيز الانتباه ، كما تزداد وتيرة وعمق التنفس ، يحدث انقباض الشعب الهوائية ، وعند التركيز فوق 15٪ يحدث تشنج في المزمار. مع الإقامة الطويلة في الغرف التي تحتوي على كمية زائدة من ثاني أكسيد الكربون ، تحدث تغيرات في الدورة الدموية والجهاز العصبي المركزي والجهاز التنفسي ؛ أثناء النشاط العقلي والإدراك والذاكرة العاملة وتوزيع الانتباه تكون مضطربة.

موجود مفهوم خاطئأن هذه مظاهر نقص الأكسجين. في الواقع ، هذه علامات مستوى متقدمثاني أكسيد الكربون في البيئة.

في الوقت نفسه ، يعتبر ثاني أكسيد الكربون ضروريًا للجسم. يؤثر الضغط الجزئي لثاني أكسيد الكربون على القشرة الدماغية والمراكز التنفسية والحركية ، وثاني أكسيد الكربون مسؤول أيضًا عن نبرة الأوعية الدموية والشعب الهوائية والتمثيل الغذائي وإفراز الهرمونات وتكوين الكهارل في الدم والأنسجة. هذا يعني أنه يؤثر بشكل غير مباشر على نشاط الإنزيمات ومعدل جميع التفاعلات الكيميائية الحيوية للجسم تقريبًا.

إن تقليل محتوى الأكسجين إلى 15٪ أو زيادته إلى 80٪ لا يؤثر بشكل كبير على الجسم. بينما التغيير في تركيز ثاني أكسيد الكربون بنسبة 0.1٪ له دلالة التأثير السلبي. من هذا يمكننا أن نستنتج أن ثاني أكسيد الكربون أكثر أهمية من الأكسجين بحوالي 60-80 مرة.

الجدول 2.

اعتمادًا على كمية ثاني أكسيد الكربون المنبعثة من نوع النشاط البشري

ثاني أكسيد الكربون 2 لتر / ساعة	نشاط
18	حالة من الهدوء اليقظة
24	عمل الكمبيوتر
30	المشي
36
32-43	واجبات منزلية

يقضي الإنسان الحديث الكثير من الوقت في الداخل. في المناخات القاسية ، يقضي الناس 10٪ فقط من وقتهم في الهواء الطلق.

في الداخل ، يرتفع تركيز ثاني أكسيد الكربون بشكل أسرع من انخفاض تركيز الأكسجين. يمكن تتبع هذا النمط من الرسوم البيانية التي تم الحصول عليها تجريبياً في أحد الفصول الدراسية

الشكل 1. الاعتماد الزمني لمستويات ثاني أكسيد الكربون والأكسجين.

يرتفع مستوى ثاني أكسيد الكربون في الفصل الدراسي أثناء الدرس (أ) باستمرار. (الدقائق العشر الأولى هي ضبط الجهاز ، وبالتالي فإن القراءات تقفز.) لمدة 15 دقيقة ، يتغير في نافذة مفتوحةينخفض ​​تركيز ثاني أكسيد الكربون ثم يرتفع مرة أخرى. يظل مستوى الأكسجين (ب) دون تغيير تقريبًا.

عندما تكون تركيزات ثاني أكسيد الكربون في الأماكن المغلقة أعلى من 800 - 1000 جزء في المليون ، يعاني الأشخاص العاملون هناك من متلازمة المباني المريضة (SBS) ، ويتم تصنيف المباني على أنها "مريضة". يزيد مستوى الشوائب التي يمكن أن تسبب تهيج الأغشية المخاطية والسعال الجاف والصداع بشكل أبطأ بكثير من مستوى ثاني أكسيد الكربون. وعندما انخفض تركيزه في المكتب إلى أقل من 800 جزء في المليون (0.08٪) ، أصبحت أعراض SBS أضعف. أصبحت مشكلة SBZ ذات صلة بعد ظهور النوافذ ذات الزجاج المزدوج المختومة والكفاءة المنخفضة تهوية قسريةبسبب توفير الطاقة. مما لا شك فيه ، قد تكون أسباب منطقة SBZ هي تخصيص البناء و مواد التشطيب، وجراثيم العفن ، وما إلى ذلك ، مع عدم كفاية التهوية ، سيزداد تركيز هذه المواد ، ولكن ليس بنفس سرعة تركيز ثاني أكسيد الكربون.

الجدول 3

كيف تؤثر الكميات المختلفة من ثاني أكسيد الكربون في الهواء على الإنسان

مستوى ثاني أكسيد الكربون ، جزء في المليون	المظاهر الفسيولوجية
380-400	مثالي لصحة الإنسان وعافيته.
400-600	جودة الهواء العادية موصى بها لغرف الأطفال وغرف النوم والمدارس ورياض الأطفال.
600-1000	هناك شكاوى حول جودة الهواء. قد يعاني الأشخاص المصابون بالربو من نوبات متكررة أكثر.
فوق 1000	الانزعاج العام والضعف والصداع. تركيز الانتباه ينخفض ​​بمقدار الثلث. عدد الأخطاء في العمل آخذ في الازدياد. يمكن أن يؤدي إلى تغيرات سلبية في الدم. قد يسبب مشاكل في الجهاز التنفسي والدورة الدموية.
فوق 2000	يتم زيادة عدد الأخطاء في العمل بشكل كبير. 70٪ من الموظفين لا يستطيعون التركيز على العمل.

مشكلة ارتفاع مستويات ثاني أكسيد الكربون في الغرفة موجودة في جميع البلدان. يتم متابعتها بنشاط في أوروبا من قبل الولايات المتحدة وكندا. في روسيا ، لا توجد معايير صارمة لمحتوى ثاني أكسيد الكربون في المباني. دعنا ننتقل إلى الأدبيات القانونية. في روسيا ، يبلغ سعر الصرف الجوي 30 م 3 / ساعة على الأقل. في أوروبا - 72 م 3 / ساعة.

فكر في كيفية الحصول على هذه الأرقام:

المعيار الرئيسي هو كمية ثاني أكسيد الكربون المنبعثة من الشخص. كما تمت مناقشته سابقًا ، يعتمد على نوع النشاط البشري ، بالإضافة إلى العمر والجنس وما إلى ذلك. تعتبر معظم المصادر أن 1000 جزء في المليون هي أقصى تركيز مسموح به لثاني أكسيد الكربون في الغرفة للإقامة الطويلة.

للحسابات ، سوف نستخدم الترميز:

• V - الحجم (الهواء ، ثاني أكسيد الكربون ، إلخ) ، م 3 ؛
• V ك - حجم الغرفة ، م 3 ؛
• V CO2 - حجم ثاني أكسيد الكربون في الغرفة ، م 3 ؛
• ت - معدل تبادل الغاز ، م 3 / ساعة ؛
• v - "معدل التهوية" ، حجم الهواء المزود للغرفة (والمزال منه) لكل وحدة زمنية ، م 3 / ساعة ؛
• v د - "معدل التنفس" ، وهو حجم الأكسجين الذي تم استبداله بثاني أكسيد الكربون لكل وحدة زمنية. لا يؤخذ في الاعتبار معامل التنفس (الحجم غير المتكافئ للأكسجين المستهلك وثاني أكسيد الكربون الزفير) ، م 3 / ساعة ؛
• v CO2 - معدل التغير في حجم ثاني أكسيد الكربون ، م 3 / ساعة ؛
• ك - التركيز ، جزء في المليون ؛
• ك (ر) - تركيز ثاني أكسيد الكربون مقابل الوقت ، جزء في المليون ؛
• k in - تركيز ثاني أكسيد الكربون في الهواء المزود ، جزء في المليون ؛
• k max - أقصى تركيز مسموح به لثاني أكسيد الكربون في الغرفة ، جزء في المليون ؛
• ر - الوقت ، ح.

أوجد التغير في حجم ثاني أكسيد الكربون في الغرفة. يعتمد ذلك على تناول ثاني أكسيد الكربون مع العرض الجويمن نظام التهوية ، امتصاص ثاني أكسيد الكربون من التنفس وإزالة الهواء الملوث من الغرفة. سنفترض أن ثاني أكسيد الكربون موزع بالتساوي في جميع أنحاء الغرفة. هذا تبسيط كبير للنموذج ، لكنه يسمح بتقدير سريع لترتيب الحجم.

dV CO2 (t) = dV in * k in + v d * dt - dV in * k (t)

ومن هنا فإن معدل التغير في حجم ثاني أكسيد الكربون:

v CO2 (t) = v in * k in + v d - v in * k (t)

إذا دخل شخص ما إلى الغرفة ، فإن تركيز ثاني أكسيد الكربون سيزداد حتى يصل إلى حالة التوازن ، أي ستتم إزالته من الغرفة تمامًا كما هو الحال مع التنفس. أي أن معدل تغير التركيز سيكون صفرًا:

v in * k in + v d - v in * k = 0

سيكون التركيز المحدد مساويًا لـ:

k = k in + v d / v in

من هنا يسهل معرفة معدل التهوية المطلوب بتركيز مقبول:

v في \ u003d v د / (k max - k in)

لشخص واحد مع v d \ u003d 20l / h (= 0.02 m 3 / h) ، k max \ u003d 1000ppm (= 0.001) وهواء نظيف خارج النافذة مع v v \ u003d 400ppm (= 0.0004) نحصل على:

الخامس = 0.02 / (0.001 - 0.0004) = 33 م 3 / ساعة.

لقد تلقينا الرقم الوارد في المشروع المشترك. هذا هو الحد الأدنى من التهوية لكل شخص. لا يعتمد على مساحة الغرفة وحجمها ، فقط على "معدل التنفس" وحجم التهوية. وهكذا ، في حالة اليقظة الهادئة ، سيزداد تركيز ثاني أكسيد الكربون إلى 1000 جزء في المليون ، ومتى النشاط البدنيسيكون هناك فائض.

بالنسبة للقيم الأخرى لـ k max ، يجب أن يكون حجم التهوية:

الجدول 4.

تبادل الهواء المطلوب للحفاظ على تركيز معين لثاني أكسيد الكربون

تركيز ثاني أكسيد الكربون ، جزء في المليون	تبديل الهواء المطلوب م 3 / ساعة
1000	33
900	40
800	50
700	67
600	100
500	200

من هذا الجدول ، يمكنك العثور على حجم التهوية المطلوب لجودة هواء معينة.

وبالتالي ، فإن التبادل الجوي لـ 30 م 3 / ساعة ، المعتمد من قبل المعياري في روسيا ، لا يسمح لك بالشعور بالراحة في الغرفة. يسمح لك معيار تبادل الهواء الأوروبي البالغ 72 م 3 / ساعة بالحفاظ على تركيز ثاني أكسيد الكربون الذي لا يؤثر على رفاهية الشخص.

فهرس:

1. I. V. Gurina. "من سيكون مسؤولاً عن انسداد الغرفة" [مورد إلكتروني]. وضع الوصول: http://swegon.by/publications/0000396/ (تاريخ الوصول: 06/25/2017)
2. الأكسجين وثاني أكسيد الكربون في دم الإنسان. [مورد إلكتروني]. وضع الوصول: http://www.grandars.ru/college/medicina/kislorod-v-krovi.html (تاريخ الوصول: 06/23/2017)
3. SP 60.13330.2012 "تدفئة وتهوية وتكييف" ص 60 (الملحق ك).
4. ما هو ثاني أكسيد الكربون؟ [مورد إلكتروني]. وضع الوصول: http://zenslim.ru/content/٪D0٪A3٪D0٪B3٪D0٪BB٪D0٪B5٪D0٪BA٪D0٪B8٪D1٪81٪D0٪BB٪D1٪8B٪ D0٪ B9-٪ D0٪ B3٪ D0٪ B0٪ D0٪ B7-٪ D0٪ B2٪ D0٪ B0٪ D0٪ B6٪ D0٪ BD٪ D0٪ B5٪ D0٪ B5-٪ D0٪ BA٪ D0٪ B8 ٪ D1٪ 81٪ D0٪ BB٪ D0٪ BE٪ D1٪ 80٪ D0٪ BE٪ D0٪ B4٪ D0٪ B0-٪ D0٪ B4٪ D0٪ BB٪ D1٪ 8F-٪ D0٪ B6٪ D0٪ B8 ٪ D0٪ B7٪ D0٪ BD٪ D0٪ B8 (تم الوصول إليه: 06/13/2017)
5. EN 13779 تهوية للمباني غير السكنية - ص 57 (الجدول أ / 11)

البحث ومستويات ثاني أكسيد الكربون في الأماكن المغلقة.

في السنوات الاخيرةظهرت أجهزة استشعار دقيقة تعمل بالأشعة تحت الحمراء لقياس مستوى ثاني أكسيد الكربون في المباني. إنها جزء من أجهزة تحليل الغاز وتُظهر تركيز ثاني أكسيد الكربون في الوقت الفعلي ، لذا فمن الملائم تركيبها في المباني السكنية والعامة والمدارس ورياض الأطفال. ومع ذلك ، لكي تكون هذه القياسات مفيدة ، هناك حاجة إلى معايير واضحة لمستوى ثاني أكسيد الكربون في المباني. ولا نملكهم بعد. في أوروبا والولايات المتحدة وكندا ، كقاعدة عامة ، تعتبر 1000 جزء في المليون (0.1٪) هي القاعدة. نعم ، في المستقبل القريب سنقوم بقياس مستوى ثاني أكسيد الكربون في شقق وشوارع مينسك.

شقق سكنية.

جنون النوافذ البلاستيكية ، بدون أسلحة أو لا تعمل أنظمة التهويةتفاقم الوضع. قمت بالقياس في شقتي: بنوافذ وأبواب مغلقة بإحكام ، غرفة مساحتها 16 مترًا مربعًا. متر ، يصل مستوى ثاني أكسيد الكربون في الغرفة إلى 1500 جزء في المليون في ساعة ونصف. غالبًا لا ينتبه الناس إلى فتحات العادم في المطبخ والمرحاض. حتى أن البعض يقوم بتركيبها على الحائط أثناء الإصلاحات. في بعض الأحيان تكون الشبكة الموجودة على الفتحات مسدودة لدرجة أنها توقف التهوية عمليًا عن العمل. تساهم هذه العوامل في تدهور جودة الهواء في الشقة. تخيل أنك وعدة أشخاص آخرين في مكان واحد مغلق صغير ، تتحرك بنشاط ، وتستعد لتناول الطعام ، وما إلى ذلك. بعد مرور بعض الوقت ، إذا لم يتم تجديد الهواء ، يصبح من الصعب جدًا التواجد في هذا الفضاء ، حيث تتركز العديد من الملوثات في الهواء ، بما في ذلك ثاني أكسيد الكربون

غرفة نوم.

للحصول على جودة نوم جيدة وصحة الإنسان ، من الضروري ألا يزيد مستوى ثاني أكسيد الكربون في غرف النوم وغرف الأطفال عن 0.08٪. يعتقد العلماء في جامعة دلفت للتكنولوجيا بهولندا أن النوم أكثر أهمية جودة الهواءفي غرفة النوم من مدة النوم. مستوى عاليمكن أن يزيد ثاني أكسيد الكربون في غرف النوم من الشخير.

ثاني أكسيد الكربون في غرفة مكيفة.

مكيف الهواء يعطي دفقًا من الهواء البارد ، وفرقًا في درجات الحرارة عند الخروج ، والبكتيريا تعيش بشكل مريح في البرودة. لكن بالإضافة إلى ذلك ، لتوفير الكهرباء ، عند تشغيل التكييف ، يتم إغلاق جميع النوافذ. في الوقت نفسه ، يصل تركيز ثاني أكسيد الكربون بسرعة إلى قيمة كبيرة ويتم الحصول على هواء بارد ، ولكن يحتوي على فائض من ثاني أكسيد الكربون.

المدارس.

جاءت البيانات الأكثر إثارة للقلق من دراسة دولية واسعة النطاق بدأتها الجمعية الأوروبية للجهاز التنفسي في مدارس في فرنسا وإيطاليا والدنمارك والسويد والنرويج. أظهرت ذلك في المؤسسات التعليميةحيث تجاوز تركيز ثاني أكسيد الكربون في الفصول الدراسية 1000 جزء في المليون ، زادت قابلية الطلاب للإصابة بأمراض الجهاز التنفسي بمقدار 2-3.5 مرة. صحيح ، يجب تقديم توضيح هنا. ومع ذلك ، توصل باحثو المشكلة إلى استنتاج مفاده أن المستوى الآمن لثاني أكسيد الكربون في الغرفة يجب ألا يتجاوز 1000 جزء في المليون.

وفي المدارس ، توصي وزارة الصحة الأمريكية بالحفاظ على مستويات ثاني أكسيد الكربون أقل من 600 جزء في المليون. بالإضافة إلى ذلك ، هناك قاعدة أخرى: يجب ألا يختلف الهواء الداخلي من حيث محتوى ثاني أكسيد الكربون عن الهواء الخارجي بأكثر من 350 جزء في المليون. من الناحية النظرية ، يجب أن توفر أنظمة التهوية وتكييف الهواء مثل هذه النسبة.

تراقب العديد من المدارس جودة الهواء لمستويات ثاني أكسيد الكربون. بالطبع ، هذا المستوى لا يتوافق دائمًا وفي كل مكان مع القاعدة. لكن في هذه الحالة ، فإن إدارة المدرسة ملزمة باتخاذ تدابير لتحسين الوضع. في فنلندا ، على سبيل المثال ، قد يتم إغلاق المدرسة التي وُجد أن فصولها الدراسية بها مستويات مرتفعة من ثاني أكسيد الكربون حتى يتم إنشاء تهوية.

مكاتب.

في عام 2007 ، دكتور في العلوم الطبية Yu. D. Gubernsky (معهد علم البيئة والصحة البشرية بيئةهم. A. N. Sytina من الأكاديمية الروسية للعلوم الطبية) ومرشح العلوم التقنية E. O. Shilkrot (TsNIIPromzdaniy OJSC) أجرى دراسة حول البيئة الجوية في مكاتب موسكو وفي شوارع موسكو. على الرغم من حقيقة أن القياسات أجريت في أماكن بعيدة عن الأيام غير المواتية من حيث الأحوال الجوية ، فإن مستوى ثاني أكسيد الكربون في الشوارع كان 1000 جزء في المليون. وفي المكاتب ، وصل تركيز ثاني أكسيد الكربون إلى 2000 جزء في المليون بل وحتى أعلى.

غالبًا ما يتم تحويلها إلى مباني مكتبية بدون تهوية تعمل بشكل صحيح ، وفي هذه الحالة ، يتم ضمان المشاكل. وينطبق هذا بشكل خاص على غرف الاجتماعات الصغيرة ، التي يتكدس فيها 20 شخصًا. إذا جلس 20 شخصًا في غرفة اجتماعات لـ 20 مربعًا ، ففي غضون ساعة سيرتفع تركيز ثاني أكسيد الكربون إلى 10000 جزء في المليون من ثاني أكسيد الكربون في الغرفة - وهذا هو بالفعل المستوى الذي تتوقف عنده الأدمغة عن العمل. لذلك ، في غرف الاجتماعات الصغيرة دون تهوية مستمرة ، هواء نقي(ليس تكييف الهواء!) الوقت المسموح به الذي يقضيه 5-10 أشخاص دون انخفاض في القدرات المعرفية لا يزيد عن 10-20 دقيقة.

للتهوية في المنشآت الكبيرة ، من المألوف تنفيذ التحكم في الطاقة عن طريق قياس تركيز ثاني أكسيد الكربون في هواء العادم بحيث لا يتم دفع الهواء تلقائيًا دون جدوى عندما يغادر الجميع المكتب (يتم إنفاق كميات هائلة من الطاقة على التدفئة / التبريد ).

غرف لياقة بدنية.

ممارسة اللياقة البدنية أو صالات رياضيةيمكنك أيضًا مواجهة مشكلة ارتفاع مستويات ثاني أكسيد الكربون ، وبدلاً من الاستفادة منها ، تضر بجسمك. هذا صحيح بشكل خاص لأنه أثناء المجهود البدني ، يرتفع مستوى تركيز ثاني أكسيد الكربون في الدم بالفعل ، وفي غرفة سيئة التهوية ، سيشعر الشخص بعلامات فرط ثنائي أكسيد الكربون (فائض ثاني أكسيد الكربون).

يُعزى التعرق والصداع والدوخة وضيق التنفس الناجم عن فرط ثنائي أكسيد الكربون إلى التعب الجسدي ويُنظر إليها تقريبًا كدليل على نشاطهم البدني. في الواقع ، قد يشير هذا إلى وجود فائض من ثاني أكسيد الكربون في الدم الشرياني. يتميز فرط ثنائي أكسيد الكربون لفترات طويلة بتوسع الأوعية في عضلة القلب والدماغ ، مما قد يؤدي إلى زيادة حموضة الدم ، وتشنج ثانوي في الأوعية الدموية ، وتباطؤ في معدل ضربات القلب.

ما يجب القيام به؟ سأكتب عن هذا في المقال التالي.

الهواء مزيج من الغازات:

نيتروجين 78٪

أكسجين 20٪

الأرجون 1٪ ،

ثاني أكسيد الكربون CO2 0.03٪ ،

النيون والميثان والهيليوم والكريبتون والهيدروجين والزينون أقل من 1٪.

البشر هم المصدر الرئيسي لثاني أكسيد الكربون في الأماكن المغلقة. نتنفس من 18 إلى 25 لترًا / ساعة من ثاني أكسيد الكربون. لوحظ ارتفاع مستويات ثاني أكسيد الكربون في جميع الغرف التي يتواجد فيها الأشخاص.

حقيقة أنه ليس لدينا ما يكفي من الأكسجين في غرفة خانقة هي أسطورة!

نحن خانقون بسبب التركيز العالي لثاني أكسيد الكربون

400 جزء في المليون = 0.04٪ خارج المدينة

600 جزء في المليون = 0.06٪ في غرفة النوم

1000 جزء في المليون = 0.1٪ في المكتب

1 جزء في المليون - جزء في المليون أو جزء في المليون يتوافق مع 0.0001٪ CO2

تشير الحسابات إلى أن الصداع والضعف وأعراض أخرى تحدث لدى الإنسان في غرفة ليس من نقص الأكسجين ، ولكن من زيادة ثاني أكسيد الكربون!

مؤخرًا في الدول الأوروبيةوالولايات المتحدة الأمريكية ، تم قياس مستوى ثاني أكسيد الكربون في الغرفة فقط من أجل التحقق من جودة التهوية ، وكان يُعتقد أن ثاني أكسيد الكربون يشكل خطورة على البشر فقط بتركيزات عالية.

دراسات حول تأثير ثاني أكسيد الكربون على جسم الإنسان بتركيز تقريبي 1000 جزء في المليونظهر مؤخرًا.

قلة من الناس يعرفون أن الهواء النظيف خارج المدينة يحتوي على حوالي 400 جزء في المليونثاني أكسيد الكربون ، وكلما اقترب محتوى ثاني أكسيد الكربون في الغرفة من هذا الرقم ، كان شعور الشخص أفضل.

يتعرض سكان منطقة حضرية كبيرة ل التأثير السلبيارتفاع مستويات ثاني أكسيد الكربون على مدار الساعة. أولاً ، في وسائل النقل العام المزدحمة وفي سياراتهم الخاصة ، التي ظلت عالقة في الاختناقات المرورية لفترة طويلة. ثم في العمل ، حيث غالبًا ما يكون مسدودًا ولا يوجد ما يتنفسه.

من المهم أيضًا تقديم الدعم جودة جيدةالهواء والداخل منزل خاصخاصة في غرفة النوم ، حيث نقضي ثلث حياتنا. للحصول على نوم جيد ليلاً ، يعد الهواء النظيف أكثر أهمية من مدة النوم ، ويجب أن تكون مستويات ثاني أكسيد الكربون في غرف النوم وغرف الأطفال أقل. 600 جزء في المليون. يمكن أن تسبب المستويات العالية من ثاني أكسيد الكربون في هذه الغرف أعراضًا مثل احتقان الأنف وتهيج الحلق والعين والصداع والأرق.

لقد وجد العلماء طريقة لحل هذه المشكلة ، بناءً على البديهية القائلة بأنه إذا كان مستوى ثاني أكسيد الكربون في الطبيعة هو 350-400 جزء في المليون، ثم في المبنى يجب أن يكون قريبًا من هذا المستوى.

* جميع المستويات الموضحة في الجدول طبيعية تمامًا ومقبولة من وقت لآخر.

ثاني أكسيد الكربون في مساحة المكتبيقلل من إنتاجية الموظفين ، ويزيد من سوء صحتهم ، ويؤدي إلى متلازمة بناء المرض (SBS). وأظهرت القياسات التي أجريت في المكاتب وصول تركيز ثاني أكسيد الكربون CO2 2000 جزء في المليون وما فوق.

وقد أظهرت الدراسات أنه عند تركيزات ثاني أكسيد الكربون أعلاه 800-1000 جزء في المليونطاقم عمل مباني المكاتبتبدأ في الشعور بأعراض RBS: تهيج الأغشية المخاطية ، سعال جاف ، صداع ، انخفاض الأداء ، التهاب العين ، احتقان الأنف ، التهاب البلعوم الأنفي ، مشاكل مرتبطة بالجهاز التنفسي ، سعال جاف ، صداع ، إرهاق وصعوبة التركيز . علاوة على ذلك ، يعد ثاني أكسيد الكربون أحد الأسباب الرئيسية لتطوير منطقة SBZ.

من أجل فهم حدود تركيز ثاني أكسيد الكربون ، قمنا بإجراء القياسات التالية باستخدام محلل الغاز (جهاز يقيس محتوى ثاني أكسيد الكربون في الهواء):

محتوى ثاني أكسيد الكربون CO2 في المكتب ، مُقاسًا بالجزء في المليون:

محتوى ثاني أكسيد الكربون CO2 في الشقة مع التهوية وبدونها ، القياس في جزء في المليون:

في الواقع - في الصباح في غرفة مغلقة النوافذ البلاستيكية ومغلقة صمام الإمداد- 2000 جزء في المليون.

يرجى ملاحظة أنه عند تهوية الغرفة تقل رطوبة الهواء!

مساعدة! النوافذ البلاستيكية المثبتة ، أصبحت خانقة ورائحتها كريهة.

سبب الكساد - لا يعمل تهوية العادمفي المطبخ والحمام.

لنقم بتجربة. أحضر شمعة مضاءة أو تطابق شبكة تهوية، يجب أن ينحرف اللهب نحو الشبكة. إذا ظل اللهب ثابتًا أو انحرف عن الشبكة ، فلن تعمل التهوية. افتح الآن نافذة الغرفة وأحضر عود ثقاب ، وانحرف اللهب أكثر نحو الشبكة أو انقطع.
انتاج. الشقة تشبه الأوعية المتصلة ، وكم يدخل الهواء ، تتم إزالة نفس الكمية.إذا كان هناك مصدر هواء من الشارع ، فإن تهوية العادم في المطبخ والحمام تزيل الهواء الرطب المتسخ مع الروائح. تسمح النوافذ المحكم الحديثة بمرور القليل من الهواء ، مما يعني أن تهوية العادم لا تزيل الهواء بشكل كافٍ.
إذا كنت تُبقي النوافذ مفتوحة باستمرار ، فإن نقطة شراء النوافذ الجديدة تتضاءل إلى لا شيء: يعود البرد والغبار وزئير الترام إلى المنزل. أنظمة التهوية الدقيقة على النوافذ ليست أكثر كفاءة - فهي تهوية جيدة ، لكنها تبرد الغرفة بسرعة ولا تنقذ من المسودات وضوضاء الشوارع والغبار.

في هواء الشقة ، يزداد محتوى ثاني أكسيد الكربون CO2. السبب الرئيسي لسوء الصحة وقلة النوم ومتلازمة التعب المزمن هو زيادة ثاني أكسيد الكربون CO2 في الهواء.