Последствия накопления углекислого газа. Побочные эффекты накопления углекислого газа

Обновлено: 17.05.2024

АННОТАЦИЯ

В данной работе рассмотрено влияние концентрации углекислого газа на организм человека. Данная тема актуальна в связи с частым нарушением уровня комфортной концентрации СО₂ в закрытых помещениях, а также в связи с отсутствием в России нормативов на содержание углекислоты.

ABSTRACT

In this paper, the effect of the concentration of carbon dioxide on the human body is considered. The actual topic is topical in connection with the frequent violation of the level of comfort of CO₂ concentration in enclosed premises, as well as in concentration with the absence in Russia of standards for the content of carbon dioxide.

Дыхание — физиологический процесс, гарантирующий течение метаболизма. Для комфортного существования человек должен дышать воздухом, состоящим из 21,5% кислорода и 0,03 - 0,04% углекислого газа. Остальное заполняет двухатомный газ без цвета, вкуса и запаха, один из самых распространённых элементов на Земле - азот.

Таблица 1.

Параметры содержания кислорода и углекислого газа в различных средах [2]

Среда	О₂	СО₂
Атмосферный воздух, %	20,9	0,03
Выдыхаемый воздух, %	16,4	4
Альвеолярный воздух, мм рт. ст. (парциальное давление)	105-110	40
Артериальная кровь, мм рт. ст.	100	40
Венозная кровь, мм рт. ст.	40	46
Ткани:межтканевая жидкость, мм рт. ст.клетки, мм рт. ст.	20-400,1-10,0	46-6060-70

При концентрации углекислого газа выше 0,1% (1000 ppm [parts per million]) возникает ощущение духоты: общий дискомфорт, слабость, головная боль, снижение концентрации внимания. Также увеличивается частота и глубина дыхания, происходит сужение бронхов, а при концентрации выше 15% - спазм голосовой щели. При длительном нахождении в помещениях с избыточным количеством углекислого газа происходят изменения в кровеносной, центральной нервной, дыхательной системах, при умственной деятельности нарушается, восприятие, оперативная память, распределение внимания.

Существует ошибочное мнение, что это проявления нехватки кислорода. На самом деле, это признаки повышенного уровня углекислого газа в окружающем пространстве.

В то же время углекислый газ, необходим организму. Парциальное давление углекислого газа влияет на кору головного мозга, дыхательный и сосудодвигательный центры, углекислый газ также отвечает за тонус сосудов, бронхов, обмен веществ, секрецию гормонов, электролитный состав крови и тканей. А значит, опосредованно влияет на активность ферментов и скорость почти всех биохимических реакций организма.

Уменьшение содержания кислорода до 15% или увеличение до 80% не существенно влияет на организм. В то время как на изменение концентрации углекислого газа на 0,1% оказывает существенное негативное воздействие. Отсюда можно сделать вывод о том, что углекислый примерно в 60-80 раз важнее кислорода.

Таблица 2.

В зависимость количества выделяемого углекислого газа от вида деятельности человека [1]

Состояние спокойного бодрствования

Современный человек очень много времени проводит в помещении. В условиях сурового климата люди пребывают на улице всего 10 % своего времени.

В помещении концентрация углекислоты растет быстрее, чем понижается концентрация кислорода. Данную закономерность можно проследить по графикам, полученным опытным путем в одном из школьных классов

Рисунок 1. Зависимость уровня углекислого газа и кислорода от времени [1].

Уровень углекислого газа в классе во время урока (а) постоянно растет. (Первые 10 минут - настройка приборов, поэтому показания скачут.) За 15 минут перемены при открытом окне концентрация СО₂ падает и затем снова растет. Уровень кислорода (б) практически не меняется.

При концентрации углекислого газа внутри помещения выше 800 — 1000 ppm, люди, работающие там, испытывают синдром больного здания (СБЗ), а здания носят наименование «больные». Уровень примесей, которые могли бы вызвать раздражение слизистых оболочек, сухой кашель и головную боль растет значительно медленнее, чем уровень углекислого газа. А когда в офисном помещении его концентрация опускалась ниже 800 ppm (0,08%), то и симптомы СБЗ становились слабее. Проблема СБЗ стала актуальна после появления герметичных стеклопакетов и низкой эффективности принудительной вентиляции из-за экономии электроэнергии. Бесспорно, причинами СБЗ могут выступать выделения строительных и отделочных материалов, споры плесени и т д. при ненадлежащей вентиляции концентрация этих веществ будет расти, но не так быстро, как концентрация углекислоты.

Таблица 3.

Как разные количества углекислого газа в воздухе влияют на человека [1]

Уровень СО₂, ррm	Физиологические проявления
380-400	Идеальный для здоровья и хорошего самочувствия человека.
400-600	Нормальное качество воздуха.Рекомендовано для детских комнат, спален, школ и детских садов.
600-1000	Появляются жалобы на качество воздуха. У людей, страдающих астмой могут учащаться приступы.
Выше 1000	Общий дискомфорт, слабость, головная боль. Концентрация внимания падает на треть. Растет число ошибок в работе. Может привести к негативным изменениям в крови. Может вызывать проблемы с дыхательной и кровеносной системами.
Выше 2000	Количество ошибок в работе сильно возрастает. 70 % сотрудников не могут сосредоточиться на работе.

Проблема повышенного уровня углекислого газа в помещении существует во всех странах. Ей активно занимаются в Европе США и Канаде. В России нет жестких норм на содержание в помещениях углекислого газа. Обратимся к нормативной литературе. В России норма воздухообмена не менее 30 м 3 /ч [3]. В Европе - 72 м 3 /ч [5].

Рассмотрим, как были получены данные цифры:

Главный критерий - это объем углекислого газа, выделяемый человеком. Он, как было рассмотрено ранее, зависит от вида деятельности человека, а также от возраста, пола и т. д. Большинство источников рассматривают 1000 ppm как предельно-допустимую концентрацию углекислоты в помещении для длительного пребывания.

Для расчётов будем использовать обозначения:

V - объем (воздуха, углекислого газа, и т.д.), м 3 ;
V_k - объем комнаты, м 3 ;
V_СО2 - объем СО₂ в помещении, м 3 ;
v - скорость газообмена, м 3 /ч;
v_в - "скорость вентиляции", объем воздуха, подаваемого в помещение (и удаляемого из него) за единицу времени, м 3 /ч;
v_d - "скорость дыхания", объем кислорода, замещаемого углекислым газом в единицу времени. Коэффициент дыхания (неравность объема потребляемого кислорода и выдыхаемого углекислого газа) не учитываем, м 3 /ч;
v_СО2 - скорость изменения объема СО₂ , м 3 /ч;
k - концентрация, ppm;
k(t) - концентрация СО₂ от времени, ppm;
k_в - концентрация СО₂ в подаваемом воздухе, ppm;
k_max - максимально допустимая концентрация СО₂ в помещении, ppm;
t - время, ч.

Найдем изменение объема СО₂ в помещении. Оно зависит от поступления СО₂ с приточным воздухом из системы вентиляции, поступления СО₂ от дыхания и удаления загрязненного воздуха из помещения. Будем считать, что СО₂ равномерно распределяется по помещению. Это значительное упрощение модели, но дает возможность быстро оценить порядок величин.

Отсюда скорость изменения объема СО₂:

Если человек вошел в помещение, то концентрация СО₂ будет расти до тех пор, пока не придет к равновесному состоянию, т.е. удаляться из комнаты будет ровно столько, сколько поступила с дыханием. То есть скорость изменения концентрации будет равна нулю:

Установившаяся концентрация будет равна:

Отсюда легко выяснить необходимую скорость вентиляции при допустимой концентрации:

Для одного человека с v_d = 20л/час (=0.02 м 3 /ч), k_max = 1000ppm (=0.001) и чистым воздухом за окном с v_в = 400ppm (=0.0004) получим:

v_в = 0.02 / (0.001 - 0.0004) = 33 м 3 /ч.

Мы получили цифру, данную в СП. Это минимальный объем вентиляции на человека. Она не зависит от площади и объема комнаты, только от "скорости дыхания" и объема вентиляции. Таким образом, в состоянии спокойного бодрствования концентрация СО₂ вырастет до 1000 ppm, а при физической активности будет превышение норм.

Для других значений k_max объем вентиляции должен быть:

Таблица 4.

Требуемый воздухообмен для поддержания заданной концентрации СО₂

Концентрация СО 2 , ppm	Требуемый воздухообмен, м 3 /ч
1000	33
900	40
800	50
700	67
600	100
500	200

Из этой таблицы можно найти требуемый объем вентиляции при заданном качестве воздуха.

Таким образом, воздухообмен 30 м 3 /ч, принятый нормативным в России не позволяет чувствовать себя комфортно в помещении. Европейский стандарт воздухообмена 72 м 3 /ч позволяет одерживать концентрацию углекислого газа, не влияющую на самочувствие человека.

Список литературы:

канд. техн. наук, доцент Новосибирского государственного архитектурно-строительного университета (Сибстрин) , 630008, РФ, Новосибирск, улица Ленинградская, 113

сandidate of technical sciences, associate professor of Novosibirsk State University of Architecture and Civil Engineering (Sibstrin), 630008, Russia, Novosibirsk, Leningradskaya str., 113

студент Новосибирского государственного архитектурно-строительного университета (Сибстрин), 630008, РФ, Новосибирск, улица Ленинградская, 113

student of Novosibirsk State Architectura and Construction University 630008, Russia, Novosibirsk, Leningradskaya str., 113

студент Новосибирского государственного архитектурно-строительного университета (Сибстрин) 630008, РФ, Новосибирск, улица Ленинградская, 113

student of Novosibirsk State Architectural and Construction University Russia, Novosibirsk 630008, Russia, Novosibirsk, Leningradskaya str., 113

Углекислый газ и его воздействие на организм человека

Углекислый газ выполняет важную функцию в организме человека и поэтому оказывает на него непосредственное воздействие. Рассмотрим, что такое углекислый газ, какова его роль в метаболизме человека и почему он не менее важен, чем кислород. Расскажем, как СО2 влияет на организм, почему и чем опасна его высокая концентрация в помещении.

Что такое углекислый газ

Углекислый газ или диоксид углерода — малотоксичный газ, в нормальных условиях без запаха и цвета. CO2 — небольшая, но важная составляющая воздуха, он является одним из элементов окружающей среды, участвует в процессе фотосинтеза, метаболизма, выделяется людьми и животными, а также в ходе брожения и гниения.

Для организма человека углекислый газ не менее важен, чем кислород, а их баланс поддерживают естественные процессы — фотосинтез и дыхание.

Углекислый газ и метаболизм человека

Углекислый газ участвует во многих метаболических процессах. Он регулирует работу дыхательного и сосудисто-двигательного центра, возбудимость нервной системы, активность многих ферментов и гормонов, отвечает за электролитный состав крови, тонус центральной нервной системы, сосудов и бронхов, поддерживает обмен веществ. Следовательно СО2 непосредственно влияет на все биохимические реакции организма.

Углекислый газ — возбудитель дыхательной системы. Вопреки распространённому мнению, человек совершает очередной вдох при избытке углекислого газа, а не дефиците кислорода.

СО2 — продукт метаболизма, он переносится кровью от клеток тканей к лёгким. При вдохе лёгкие человека наполняются кислородом и в них происходит двусторонний обмен: кислород переходит в кровь, а углекислый газ выделяется из неё.

В обмене участвует гемоглобин, так как он основной переносчик кислорода к клеткам. В нём возникает процесс замены кислорода углекислым газом: гемоглобин доставляет кислород из лёгких к клеткам, а после — углекислый газ к лёгким. И этот обмен должен быть сбалансированным.

Дисбаланс вызывает эффект «Вериго-Бора», согласно которому переизбыток кислорода и недостаток углекислого газа приводят к кислородному голоданию. Такой парадокс вызван тем, что без присутствия CO2 кислород не может высвободиться из связанного состояния с гемоглобином и переходить в ткани и органы.

Таким образом, углекислый газ необходим для отрыва кислорода от гемоглобина, иначе кровь будет циркулировать по организму, но не отдавать кислород, что приведёт к кислородному голоданию.

Для нормального функционирования организма важен баланс углекислого газа и кислорода. Недостаток и избыток углекислого газа в организме приводит к гипокапнии и гиперкапнии.

Хотите узнавать о новых статьях, акциях и закрытых распродажах первыми? Подписывайтесь на нашу рассылку или канал в Telegram ⚡

Гипокапния — недостаток углекислого газа в крови. Чаще всего проявляется в виде головокружения, в худшем случае приводит к потере сознания. Возникает в состоянии паники или стресса при частом и глубоком дыхании. Гипокапния также развивается с возрастом, когда содержание СО2 в крови падает ниже 3,5 % от нормальных 6—6,5 %.

Гиперкапния — избыток углекислого газа в крови. Интоксикация углекислым газом проявляется в виде головной боли, тошноты, повышенного потоотделения, в крайних случаях — потери сознания. Возникает при длительном нахождении в замкнутом помещении с высоким содержанием CO2, но чаще всего в экстренных ситуациях, например, задержка дыхания под водой.

Углекислый газ в атмосфере

Углекислый газ выполняет важную функцию в атмосфере земли, он участвует в процессе фотосинтеза, воздействует на теплообмен. А также формирует «парниковый эффект» и влияет на климат.

Основные источники углекислого газа — природного происхождения. Он вырабатывается людьми, растениями и животными, содержится в вулканических газах, выделяется при разложении органики.

К техногенным источникам относятся выбросы промышленных предприятий, транспорт, производство электроэнергии, сжигание ископаемого топлива.

Концентрация углекислого газа в воздухе незначительна и составляет 0,02—0,045 % или 250—450 ppm, но с каждым годом уровень CO2 растёт и в крупных городах может достигать 0,06% или 600 ppm.

PPM — величина, означающая одну миллионную долю. В случае измерения CO2, количество PPM показывает количество кубических сантиметров CO2 на 1 кубометр воздуха.

Первым доказательством постоянного роста концентрации углекислого газа в атмосфере стала работа Чарльза Дэвида Килинга — американского учёного климатолога. С 1958 года он проводил регулярные частые измерения концентрации CO2 в атмосфере на Южном полюсе и на Гавайях.

График Килинга: концентрации атмосферного CO2, на основе наблюдений в обсерватории Мауна-Лоа (Mauna Loa Observatory), Гавайи

Содержание углекислого газа в атмосфере сохраняет устойчивые тенденции роста. Так, в 2009 г. средняя концентрация CO2 составляла 387 ppm., а в 2016 г. превысила отметку в 400 ppm. В 2017 г. был зафиксирован уровень CO2 в 403,3 ppm, в 2018 г. — 410,26 ppm., в 2019 г. — уже 415,28. А в мае 2020 г. концентрация углекислого газа в атмосфере установила новый рекорд — 417,1 ppm.

Углекислый газ в помещении

Из внешней среды углекислый газ поступает в помещение вместе с воздухом, где его уровень начинает повышаться. Внутри помещений CO2 вырабатывается находящимися в нём людьми, животными и растениями и чем больше людей в помещении и активнее их деятельность, тем быстрее будет расти уровень CO2.

Основные нормативы по содержанию углекислого газа в помещении установлены в ГОСТ 30494-2011, согласно которому, оптимальным содержанием CO2 в помещении является 800 ppm. Это считается высоким качеством воздуха. Допустимая концентрация углекислого газа находится в пределах 1000-1400 ppm. Концентрация свыше этих показателей означает, что воздух в помещении низкого качества и может негативно влиять на организм человека.

Подробнее о нормативах содержания CO2 в помещениях мы рассказываем в статье «Содержание углекислого газа в помещении: основные нормативы».

При закрытых окнах и отсутствии системы принудительной вентиляции, содержание CO2 будет постоянно расти. В помещениях люди находятся более 80% своего времени и в процессе пребывания многие начинают чувствовать духоту — это самый первый индикатор того, что уровень CO2 повышен.

В таких ситуациях ошибочно говорят о нехватке кислорода, но на самом деле уровень кислорода не меняется, а растёт уровень CO2. Помимо ощущения духоты, люди отмечают и другие симптомы: головная боль, ухудшение концентрации внимания, сонливость, вялость и т.д.

Единственный способ понижения уровня CO2 — это интенсивный приток свежего воздуха с улицы, который вытеснит переработанный и насыщенный углекислым газом воздух в систему вентиляции. Для этого необходимо регулярно проветривать помещение или установить систему приточной вентиляции.

Влияние углекислого газа на организм человека

Как мы уже говорили выше, углекислый газ влияет на состояние организма человека, так как играет важную роль в процессе метаболизма, помогая кислороду высвобождаться от гемоглобина и поступать в ткани и органы. Но необходимо поддерживать баланс кислорода и углекислого газа, так как избыток СО2 может привести к негативным последствиям.

Синдром больного здания

Если человек проводит много времени в определённом помещении и начинает испытывать неприятные ощущения и жаловаться на плохое самочувствие без видимых причин — это означает, что у него синдром «больного здания». Человек чувствует вялость, испытывает головную боль, у него заложен нос, но при этом он не болен. Симптомы могут пропадать, как только человек покидает помещение.

Синдром «больного здания» возникает при повышении уровня СО2 газа в помещении, чем он выше, тем активнее проявляются симптомы.

Повышенный уровень CO2 — это следствие и основной индикатор, который указывает на наличие проблемы. Помимо углекислого газа в воздухе содержатся другие соединения и загрязняющие вещества и по росту СО2 можно понять, что и их количество также увеличивается.

Воздействовать на организм могут и такие факторы, как тонкодисперсные частицы РМ2,5. Но они не способны оказывать такого быстрого влияния на человека, поэтому основная причина симптомов — это углекислый газ.

Наиболее распространённая причина «больного» здания — это плохо работающая вентиляция или её отсутствие. Свежий воздух не поступает в помещение и растёт уровень углекислого газа, при достижении показателей CO2 свыше 1000 ppm., углекислый газ начинает оказывать на организм человека негативное воздействие. Подробнее про синдром «больного» здания мы рассказываем в статье «Синдром больного здания: почему в помещении становится плохо?».

Основная причина появления «Синдрома больного здания» — это повышенный уровень СО2 и других загрязняющих веществ. Основная причина того, что здание «болеет» — наличие проблем с системой вентиляции или её отсутствие.

Респираторный ацидоз

Если на протяжении длительного времени находиться в помещении с повышенным уровнем CO2, то в крови появляется избыток углекислого газа, нарушается кислотность крови (pH), что приводит к респираторному ацидозу или первичной гиперкапнии.

Среди симптомов респираторного ацидоза выделяют: снижение концентрации внимания, учащённое сердцебиение, перевозбуждение, общую вялость, сонливость, беспокойство, повышенное давление, головную боль, спутанность сознания. Симптомы развиваются постепенно по мере нахождения в помещении с высоким уровнем CO2, в критической ситуации могут привести к потере сознания.

Степень негативного влияния углекислого газа на организм увеличивается соразмерно периодичности и длительности пребывания в помещении с повышенной концентрацией CO2. При кратковременном воздействии в несколько часов симптомы постепенно пройдут, когда человек покинет помещение или проветрит его.

Но если воздействие высокого содержания углекислого газа носит регулярный характер, то может развиться хронический респираторный ацидоз, последствиями которого может стать снижение иммунитета, болезни дыхательных путей, заболевания сердечно-сосудистой системы, снижение метаболизма, нарушение сна, возникновение головных и суставных болей, общая слабость.

Состояние организма человека в зависимости от уровня CO2

Вопросом влияния углекислого газа на организм человека занималась компания KPMG совместно с Университетом Мидлсекс, изучив воздействие повышенного уровня CO2 на 300 человек. Их исследования показали, что при уровне CO2 выше 1000 ppm, концентрация внимания снижалась на 30%. При уровне 1500 ppm — 79% респондентов чувствовали усталость, при 2000 ppm — 67% опрошенных отметили, что не могут сосредоточиться. Среди опрошенных, кто периодически страдает мигренью, 97% сказали, что головная боль у них появилась ещё на отметке в 1000 ppm.

В зависимости от уровня углекислого газа в помещении и длительности его воздействия на человека, развиваются разные симптомы.

400—600 ppm;Качественный воздух для оптимального состояния организма; менее 800 ppm;Оптимальное содержание CO2 по ГОСТ; 800—1000 ppm;Допустимое содержание, появляются жалобы на духоту; 1000—2000 ppm;Общий дискомфорт, слабость, сонливость, снижение концентрации внимания; 2000—5000 ppm;Нежелательное воздействие на организм, головные боли, невозможность сосредоточиться, вялость, раздражение слизистых оболочек и дыхательных путей; 5000—7000 ppm;Крайне нежелательное воздействие на организм, снижение умственной и нервной активности, мигрень, чувство жара; выше 7000 ppm;Опасное воздействие на организм, удушье, спутанное сознание, ухудшение слуха и зрения; выше 30000 ppm;Отравление, учащённый пульс и дыхание, тошнота, рвота, потеря сознания;

Последствия выбросов углекислого газа

Выбросы углерода способствуют изменению климата, которое может иметь серьезные последствия для человека и окружающей среды. Выбросы углекислого газа в виде двуокиси углерода составляют более 80 процентов парниковых газов.

При сжигании ископаемого топлива выделяется углекислый газ и другие парниковые газы. Эти углеродные выбросы повышают глобальную температуру, удерживая солнечную энергию в атмосфере. Это изменяет запасы воды и погодные условия, изменяет сроки выращивания продовольственных культур и угрожает повышением уровня моря.

Ваша организация является загрязнителем атмосферного воздуха? Охрана атмосферного воздуха на предприятии обеспечит соблюдение законодательства.

Сокращение запасов воды

Двуокись углерода сохраняется в атмосфере в течение 50-200 лет, поэтому выбросы, высвобождаемые сейчас, будут продолжать нагревать планету и в будущем. По прогнозам изменение климата приведет к увеличению спроса на воду, в то время как запасы воды сократятся. Вода важна не только для здоровья человека, но и для производственных процессов, а также для производства энергии и продуктов питания.

Ожидается, что изменение климата приведет к увеличению количества осадков в некоторых районах, что вызовет увеличение количества осадочных отложений и загрязняющих веществ, смываемых в питьевую воду. Повышение уровня моря приведет к проникновению соленой воды в некоторые пресноводные системы, что увеличит потребность в опреснении и очистке питьевой воды.

Участившиеся случаи природных катаклизмов

Глобальное потепление может привести к большему количеству лесных пожаров, засух и тропических штормов. Ураганы становятся все более частыми, и разрушение, которое они вызывают требует международной помощи. Разрушение инфраструктуры вызывает ряд проблем со здоровьем людей, в том числе болезни, передающиеся при неправильной работе водопроводно-канализационных систем. Сами по себе штормы и причиняемый ими ущерб инфраструктуре зачастую приводят к огромным человеческим жертвам.

Трудности со снабжением продовольствием

Изменение погоды влияет на сельскохозяйственную промышленность и продовольственное снабжение человека. Выбросы углекислоты способствуют повышению температуры и уменьшению количества осадков, изменяя условия выращивания продовольственных культур во многих районах. Серьезные изменения в урожайности приведут к росту цен на продовольствие во всем мире.

Кроме того, изменение климата под влиянием выбросов углекислого газа заставляет животных, на многих из которых ведется охота в качестве пищи, мигрировать на большие высоты или в северную среду обитания по мере потепления климата.

Географические изменения

Для того чтобы иметь огромное влияние на окружающую среду, требуется лишь небольшое изменение температуры. По оценкам Межправительственной группы экспертов по изменению климата, выбросы углекислого газа приведут к повышению глобальной температуры приблизительно на 1,5 градуса Цельсия в течение следующих 100 лет. Это небольшое изменение может иметь последствия для береговой линии, особенно для густонаселенных территорий, где повышение уровня моря затопляет здания и дороги и влияет на судоходство.

Уровень моря на побережье Средней Атлантики и Персидского залива поднялся более чем на 20 сантиметров всего за 50 лет после почти 2000 лет, когда никаких заметных изменений не наблюдалось.

Влияние диоксида углерода на окружающую среду

Углекислый газ необходим для выживания растений и животных. Однако слишком много углекислого газа может привести к смерти всех живых существ на Земле. Растениям и животным необходимо не только поглощать углекислый газ, но и выделять углекислоту, чтобы поддерживать их жизнедеятельность.

Углекислый газ играет ключевую роль в жизни растений и помогает сохранить тепло на Земле. Повышение уровня углекислого газа в атмосфере, однако, связано с глобальным потеплением.

Ваше предприятие осуществляет выбросы диоксида углерода? Рекомендуем заказать измерение его концентрации.

Углекислый газ и парниковые газы

Углекислый газ является естественным парниковым газом. К другим видам относятся водяной пар, метан и закись азота. Эти газы помогают поддерживать Землю в тепле, поглощая энергию Солнца и перенаправляя энергию обратно на поверхность Земли.

Увеличение количества углекислого газа создает избыток парниковых газов, которые удерживают дополнительное тепло. Это удерживающее тепло приводит к таянию ледяных шапок и повышению уровня океана, что вызывает затопление.

Углекислые газы и растения

Растения удаляют углекислый газ из атмосферы в процессе, называемом секвестрацией углерода. Двуокись углерода хранится в биомассе, которая затем высвобождается. В большинстве случаев высвобождаемое количество меньше количества, потребляемого растениями.

Фермерские хозяйства, луга и леса считаются источниками или поглотителями диоксида углерода в зависимости от способа их использования. Например, коровы производят метан, а трава на ферме улавливает газ.

Углекислота и здоровье

Углекислый газ необходим для выживания животных. Кислород переносится в ткани организма во время дыхания, а углекислый газ высвобождается. Газ сохраняет нормальный уровень рН крови. Однако слишком большое количество углекислого газа может убить животных.

Если углекислого газа слишком много, он может уменьшить количество кислорода, попадающего в организм. Любое увеличение или уменьшение количества углекислого газа, находящегося в организме, может привести к почечной недостаточности или коме.

Источники углекислого газа

Горючие ископаемые виды топлива, такие как уголь, газ для электростанций, нефть, транспортные средства и крупная промышленность являются крупнейшим источником углекислого газа. Производство с использованием таких материалов, как железо, сталь, цемент, природный газ, твердые отходы сжигания, известь, аммиак, известняк, кальцинированная сода, алюминий, нефтехимическая промышленность, титан и фосфорная кислота сопровождается выбросами углекислоты.

Углекислый газ составляет почти 85 процентов всех выбросов и образуется при использовании природного газа, нефти и угля. Основными областями, где используются эти виды топлива, являются производство электроэнергии, транспорт, промышленность, а также жилые и коммерческие здания.

Влияние углекислого газа на загрязнение воздуха

Углекислый газ встречается в атмосфере естественным образом. Он является важнейшим ингредиентом фотосинтеза, процесса, посредством которого растения производят пищу и энергию. Со времен промышленной революции уровень содержания углекислого газа в атмосфере повысился.

Основными причинами этого являются вырубка лесов и сжигание ископаемого топлива, такого как уголь. По мере повышения уровня двуокиси углерода возрастает и его воздействие на загрязнение воздуха. На двуокись углерода приходится менее 1 процента атмосферных газов.

Однако существует хрупкий баланс между двуокисью углерода и другими газами. Озабоченность по поводу углекислого газа — это значительное увеличение объема его выбросов за относительно короткий период времени.

Парниковый эффект

Углекислый газ способствует загрязнению воздуха, играя свою роль в парниковом эффекте. Это препятствует охлаждению земли в ночное время. Одним из результатов является потепление океанических вод. Океаны поглощают углекислый газ из атмосферы. Однако более высокая температура воды подрывает способность океанов поглощать углекислый газ. С течением времени воздействие углекислого газа усугубляется.

Изменение климата

Изменение климата — это последствия воздействия двуокиси углерода на загрязнение воздуха.

Еще одним экологическим воздействием двуокиси углерода на загрязнение воздуха является изменение климата. За последние 100 лет температура поверхности Земли повысилась. Ученые считают, что загрязнение углекислым газом является главным виновником этого. Имеющиеся данные свидетельствуют о том, что уровень воды в океане повысился, что привело к потере береговой линии и прибрежных водно-болотных угодий.

Кислотный дождь

Углекислый газ вносит свой вклад в экологический эффект, известный как кислотные дожди. Выбросы, высвобождаемые электростанциями, работающими на ископаемом топливе, соединяются с влагой в воздухе. В результате выпадают осадки с высоким содержанием кислоты. Вследствие этого наносится огромный ущерб деревьям и другим растениям.

Загрязнение воды и почвы происходит в результате выпадения кислотных осадков. Воздействие углекислого газа можно увидеть и ощутить вдали от его источников, что делает его воздействие на загрязнение воздуха более серьезным.

Воздействие на здоровье человека

Загрязнение и выбросы углекислого газа могут оказать негативное воздействие на здоровье человека.

Выбросы двуокиси углерода влияют на здоровье человека, поскольку вытесняют кислород в атмосферу. Дыхание становится более затрудненным по мере повышения уровня углекислого газа. В закрытых помещениях высокие уровни углекислого газа могут привести к жалобам на здоровье, таким как головные боли.

Рост концентрации двуокиси углерода может указывать на высокие уровни других вредных загрязнителей воздуха, таких как летучие органические соединения.

Читайте также: