header-ban
Ви тут:Головна Повітря та мікроклімат Вуглекислий газ. Чим небезпечне перевищення норми

Вуглекислий газ. Чим небезпечне перевищення норми

Углекислый газ

Самопочуття та працездатність людини тісно пов'язані з якістю повітря там, де вона працює та відпочиває. А якість повітря залежить від наявності в ньому шкідливих речовин та концентрації вуглекислого газу СО2. Чим небезпечне підвищення рівня вуглекислого газу?

Що таке вуглекислий газ

Вуглекислий газ (вуглекислота, діоксид вуглецю, двоокис вуглецю, оксид вуглецю, вугільний ангідрид) - це безбарвний газ з хімічною формулою CO2. Він майже не має запаху і є скрізь у природі.

Концентрація вуглекислого газу в атмосфері Землі становить у середньому 0,04%. Він виділяється при диханні людей, тварин та рослин, утворюється при перегниванні та горінні органічних речовин. У природі СО2 міститься в мінеральних джерелах, підіймається в повітря з водойм (особливо з боліт), вулканів та шахт. Організм людини виділяє приблизно 1 кг вуглекислого газу на добу.

Основними джерелами надходження вуглекислого газу в атмосферу є промисловість та транспорт. Дуже багато його виділяється під час спалювання палива на підприємствах теплоенергетики. У лісі та в горах вуглекислого газу менше, а у великих промислових містах концентрація його дуже висока.

Вуглекислий газ

Чим небезпечне підвищення рівня вуглекислого газу

Якість повітря залежить від наявності в ньому шкідливих речовин та концентрації вуглекислого газу СО2. На відміну від чадного газу, вуглекислий газ нетоксичний, але при вдиханні його підвищених концентрацій усі живі організми починають задихатись.

Незначні підвищення концентрації, аж до 2-4%, у приміщеннях призводять до розвитку у людей сонливості та слабкості. Люди страждають від головного болю, запаморочення, розладу слуху і втрати свідомості (симптоми, подібні до симптомів висотної хвороби), ці симптоми розвиваються, залежно від концентрації, протягом часу від декількох хвилин до однієї години.

Інтенсивно виділяється вуглекислий газ від газової плити під час приготування їжі. При зростанні вмісту в повітрі значення CO2 вище за певну величину людина починає почуватися дискомфортно, може впадати в дрімотний стан, виникають головні болі, нудота, почуття задухи. Його вплив настільки поступовий і слабкий, що його важко відразу виявити.

Перевищення рівня вуглекислого газу є шкідливим для стану організму людини, тому за ним необхідно стежити. Для цього є спеціальні датчики (газоаналізатори).

Чому важливо стежити саме за концентрацією вуглекислого газу, а не за іншими, більш шкідливими газами? Тому що вуглекислого газу в повітрі багато, тому виміряти його кылькысть легше. Але численні дослідження показали, що зростання вмісту СО2 у приміщенні безпосередньо пов'язане з підвищенням рівня та інших шкідливих речовин (формальдегіду, фенолу, бензолу і т.п.) - це очевидна ознака того, що якість повітря знижується. Адже чим гірша вентиляція, тим більше забруднювачів концентрується у повітрі.

Норми та правила вмісту вуглекислого газу

У зарубіжних стандартах концентрація вуглекислого газу в повітрі приміщень служить індикатором вмісту інших шкідливих забруднюючих речовин і за цим параметром розраховується вентиляція.

Європейський стандарт ЄН 13779 «Ventilation for non-residential buildings – Performance requirements for ventilation and room-conditioning systems» як загальне базове керівництво пропонує приймати концентрацію вуглекислого газу сільській місцевості 350 ppm, у невеликих містах 400-450 ppm. Насправді вона може бути суттєво вищою. Наприклад, вимірювання в центрі Москви в безвітряну погоду наприкінці літа в районі Садового кільця показали, що за досить інтенсивного руху транспорту рівень СО2 піднімався до 900 ppm (0,09 % об.).

Проектувальники багатоквартирних та приватних будинків брали за основу за основу радянський ГОСТ 30494-2011 під назвою «Будівлі житлові та громадські. Параметри мікроклімату у приміщеннях». Цей документ оптимальним для здоров'я людини рівнем CO2 вважає 800 - 1000 ppm. Позначка на рівні 1400 ppm – межа допустимого вмісту вуглекислого газу в приміщенні. Якщо його більше, то якість повітря вважається низькою.

Норми вуглекислого газу в школах

Чим більше вуглекислого газу в повітрі, тим складніше зосередитися та впоратися з навчальним навантаженням. Знаючи про це, влада США рекомендує школам підтримувати рівень СО2 не вище 600 ppm. У Росії позначка трохи вища: вже згаданий ДЕРЖСТАНДАРТ вважає оптимальним для дитячих закладів 800 ppm і менше. Однак на практиці не лише американський, а й російський рівень, що рекомендується, – блакитна мрія для більшості шкіл. В Україні вентиляційні норми ще доопрацьовують, а проблема надлишкового СО2 в школах та інших навчальних закладах – ігнорується.

Один із наших експериментів у школі показав: більше половини навчального часу кількість вуглекислого газу в повітрі перевищує 1 500 ppm, а іноді наближається до 2 500 ppm! У разі неможливо зосередитися, здатність до сприйняття інформації критично знижується. Інші можливі симптоми надлишку СО2: утруднене дихання, пітливість, запалення очей, закладеність носа.

Чому так відбувається? Класи рідко провітрюються, тому що відкрите вікно у холодну пору року - це гарантована застуда для тих, хто сидить біля вікна, а також це шум з вулиці. Навіть якщо шкільний будинок оснащений потужною центральною вентиляцією, вона, як правило, або шумить, або застаріла. Зате вікна в більшості шкіл сучасні – пластикові, герметичні, що зовсім не пропускають повітря. За чисельності класу 25 осіб у кабінеті площею 50–60 м2 з закритим вікном вуглекислий газ у повітрі підскакує на 800 ppm за півгодини.

У прес-релізі щорічної конференції Європейського респіраторного товариства у 2006 році було опубліковано результати досліджень, проведених у п'яти країнах ЄЕС групою італійських учених. Дослідження показали, що 68 % дітей зазнають негативного впливу СО2 вище рівня 1 000 ppm. У них спостерігалося важке дихання, задишка, сухий кашель та риніт частіше, ніж в інших дітей. Були зроблені такі висновки: у дітей, які перебувають у приміщенні з високим рівнем СО2, у 3,5 рази вищий ризик виникнення сухого кашлю та у 2 рази – розвиток риніту. Вони мають вразливішу носоглотку, ніж їхні ровесники.

У дослідженні корейських учених про вплив концентрації СО2 у приміщенні на напади астми у дітей, у будинках та квартирах, де живуть діти хворі на астму, замірявся рівень вмісту речовин, які вважаються основними забруднювачами повітря у приміщенні, таких як СО, NO2, алергени та СО2. В результаті даних досліджень було зроблено висновки про те, що найважливішим фактором, що впливає на виникнення нападів астми у дітей, є лише рівень концентрації СО2.

Як боротися з підвищенням рівня вуглекислого газу?

Для постійної підтримки якості повітря на високому рівні потрібні вентиляційні системи. У квартирі при герметично закритих пластикових вікнах проблему можна вирішити за допомогою приточних клапанів та витяжної системи, хороший результат дає використання рекуператора.

При недостатній вентиляції основний спосіб забезпечення якості повітря – регулярне провітрювання приміщення. Потрібно забезпечити постійний приплив свіжого повітря, яке витіснятиме CO2. Це дешево, і просто. І ефективно.

Іншим способом, що довів свою ефективність, є спеціальні фільтри, що поглинають вуглекислоту. Їх давно використовують там, де провітрити неможливо – на підводних човнах, наприклад.

В даний час найбільш безпечними для очищення повітря від газів у приміщеннях, де знаходяться люди, можна вважати фільтри, що ґрунтуються на методі адсорбції забруднюючих речовин у складі приточних вентиляційних установок. Як фільтруючий елемент використовують активоване вугілля та інші високоефективні матеріали. Такі фільтри вже пропонуються на кліматичному ринку.

Гарний спосіб природного зменшення СО2 - кімнатні рослини. Як і всі живі організми, вони також виділяють при диханні вуглекислий газ. Але при цьому у світлий час доби у них відбувається процес фотосинтезу, при якому рослини інтенсивно поглинають вуглекислоту та виділяють кисень. При фотосинтезі забирається з повітря набагато більше СО2, ніж при диханні. Кімнатні квіти з великим зеленим листям найкраще тримати в кухні, вітальні, робочій кімнаті, але не в спальні. Їх корисно використовувати у офісах, школах, виробничих приміщеннях. Крім вуглекислого газу, більшість з них здатні поглинати з повітря інші токсичні речовини.

 

Інші матеріали на цю тему: