Читать книгу Общая и военная гигиена - Коллектив авторов - Страница 14

Воздушная среда является одним из важнейших элементов среды обитания людей, существенным образом влияющим на их здоровье и работоспособность. Без воздуха невозможно сколько-нибудь продолжительное существование живых организмов. Если лишение человека воды переносится в течение нескольких дней, а пищи – десятки и даже сотни дней, то лишение воздуха приводит к гибели в течение нескольких минут.

Воздух необходим не только для дыхания, он оказывает существенное влияние на тепловое состояние человека, является важнейшим климатообразующим фактором. Воздушная оболочка планеты определяет количество и состав солнечной и космической радиации, доходящей до поверхности Земли; обеспечивает защиту живых организмов от губительного действия ультрафиолетовой радиации и некоторых видов космических излучений; обусловливает возможность восприятия органами чувств звуковых, обонятельных и других сигналов; и, наконец, атмосфера служит резервуаром, принимающим газообразные продукты обмена веществ, хозяйственно-бытовой и промышленной деятельности людей. Резкие изменения физических свойств воздушной среды, ее химическое и микробное загрязнение служат причиной различных заболеваний, снижения иммунитета и сокращения продолжительности жизни.

Строение земной атмосферы различно на разных уровнях от поверхности Земли. Нижней границей является поверхность Земли, верхний предел, как считают, превышает 1000 км. Атмосфера имеет выраженное слоистое строение и включает тропосферу, стратосферу, мезосферу, ионосферу, экзосферу и магнитосферу.

Тропосфера – это наиболее плотные воздушные слои, прилегающие к земной поверхности. Ее толщина над различными широтами земного шара неодинакова: в средних широтах – 10–12 км над уровнем моря, на полюсах – 7—10 км, над экватором – 16–18 км. Для нее характерны значительные колебания температуры, влажности, атмосферного давления. В нижних слоях тропосферы накапливаются выбросы промышленных предприятий и автотранспорта. В ней постоянно присутствуют пыль, сажа, разнообразные токсичные вещества, биологически активные вещества и микроорганизмы. Особенно заметно это в крупных промышленных центрах и регионах. В тропосфере происходит интенсивное авиационное сообщение, что становится дополнительным источником загрязнения приземного слоя воздуха.

Стратосфера простирается до высоты 50–60 км. Она характеризуется значительной разреженностью воздуха, крайне низким содержанием водяных паров, пыли, повышенной ионизацией. Именно здесь под влиянием космического излучения и коротковолновой солнечной радиации из молекул кислорода образуется озон. Максимальная концентрация молекул озона (озоновый слой) находится на высоте 25 км от поверхности Земли. Особенностью стратосферы являются воздушные течения, имеющие преимущественно горизонтальное направление. Поэтому атмосферные загрязнения, достигающие этих высот с вертикальными токами воздуха, распространяются на огромные расстояния, охватывая территории многих государств. Такие загрязнения называются глобальными.

Выше стратосферы, до высоты примерно 80 км, располагается мезосфера, содержащая лишь 5 % массы атмосферы, и далее, до высоты 500–800 км – ионосфера, характеризующаяся значительной ионизацией воздуха.

Слой атмосферы, лежащий выше ионосферы и простирающийся до высоты 1300 км и более, составляет экзосферу, плотность которой почти не отличается от плотности безвоздушного пространства. Далее, до 50 000 км от поверхности Земли, располагается область магнитосферы, в состав которой входят пояса радиации. Верхняя граница магнитосферы и составляет границу газовой оболочки Земли. Радиационные пояса геомагнитного поля имеют огромное значение, так как значительно ослабляют корпускулярное и электромагнитное солнечное излучение, способствуя сохранению жизни на Земле.

Гигиена изучает потребности человека в воздухе при различных видах деятельности, химический состав и физические свойства воздуха, действие их на организм, разрабатывает методы исследования воздуха и оценивает методы улучшения его качества.

Установлено, что в состоянии покоя человеку требуется 8–9 л воздуха в одну минуту, или 500 л в час, 13 000 л (или 15 кг) в сутки. При обычной деятельности, не связанной с физической нагрузкой, объем дыхания взрослого человека составляет 20 000 л в сутки. При физической нагрузке потребление воздуха увеличивается в 10 раз и более. Никакого другого вещества столько не потребляется, сколько воздуха. Следует заметить, что человеком используется не воздух как таковой, а его составная часть – кислород. В состоянии основного обмена потребляется 340 л, а при тяжелой работе (4500 ккал в сутки) – до 900 л кислорода в сутки.

Человеческий организм предъявляет весьма высокие требования к химическому составу и физическим свойствам воздуха, которые должны обеспечивать существование человека без перенапряжения компенсаторных физиологических механизмов и тем более без патологических изменений в состоянии здоровья.

Химический состав воздуха определяется содержанием естественных компонентов (азота, кислорода, углекислоты и др.) и уровнем загрязнения, а физические свойства – давлением, температурой, скоростью движения, влажностью, электрическим состоянием.