> Concentrația de dioxid de carbon

Oamenii de știință au bănuit de mult că concentrațiile crescute de dioxid de carbon în atmosferă au o legătură directă cu încălzirea globală, dar, după cum se dovedește, dioxidul de carbon poate avea, de asemenea, o influență directă asupra sănătății noastre. Oamenii sunt principala sursă de dioxid de carbon în interior, deoarece expirăm între 18 și 25 de litri din acest gaz pe oră. Niveluri ridicate de dioxid de carbon pot fi observate în toate zonele în care se află oamenii: în sălile de clasă și sălile de la facultate, în sălile de ședințe și spațiile de birouri, în dormitoare și camerele copiilor.

Este un mit că ne lipsește oxigenul într-o cameră înfundată. Calculele arată că, spre deosebire de stereotipul existent, durerile de cap, slăbiciunea și alte simptome apar la o persoană în interior nu din cauza lipsei de oxigen, ci a unei concentrații ridicate de dioxid de carbon.

Până de curând, în țările europene și SUA, nivelul de dioxid de carbon dintr-o încăpere era măsurat doar pentru a verifica calitatea ventilației și se credea că CO2 este periculos pentru oameni doar în concentrații mari. Cercetările privind efectele dioxidului de carbon la o concentrație de aproximativ 0,1% asupra corpului uman au apărut destul de recent.

Puțini oameni știu că aerul curat din afara orașului conține aproximativ 0,04% dioxid de carbon și, cu cât conținutul de CO2 din cameră este mai aproape de această cifră, cu atât o persoană se simte mai bine.

Înțelegem impactul calității proaste a aerului din interior asupra sănătății noastre și a copiilor noștri? Înțelegem impactul nivelurilor ridicate de dioxid de carbon din interior asupra productivității noastre și a rezultatelor studenților? Putem înțelege de ce noi și copiii noștri suntem atât de obosiți la sfârșitul zilei de lucru? Suntem capabili să rezolvăm problema oboselii și iritabilității noastre de dimineață, precum și a somnului prost de noapte?

Un grup de oameni de știință europeni a efectuat studii despre cât de mari (aproximativ 0,1-0,2%) nivelurile de dioxid de carbon din sălile de clasă afectează corpul școlarilor. Studiile au arătat că mai mult de jumătate dintre școlari se confruntă în mod regulat cu efectele negative ale nivelurilor ridicate de CO2, iar consecința acestui lucru este că problemele cu sistemul respirator, rinita și rinofaringele slab sunt observate la astfel de copii mult mai des decât la alți copii.

În urma unor studii efectuate în Europa și SUA, s-a constatat că nivelurile crescute de CO2 în sala de clasă duc la o scădere a atenției școlarilor, o deteriorare a performanței școlare, precum și o creștere a numărului de absențe datorate. la boală. Acest lucru este valabil mai ales pentru copiii care suferă de astm.

Astfel de studii nu au fost niciodată efectuate în Rusia. Cu toate acestea, ca rezultat al unui studiu cuprinzător al copiilor și adolescenților din Moscova în 2004-2004. S-a dovedit că printre bolile descoperite în rândul tinerilor moscoviți au predominat bolile respiratorii.

Ca urmare a studiilor recente efectuate de oamenii de știință indieni în rândul locuitorilor orașului Kolkata, s-a constatat că, chiar și în concentrații scăzute, dioxidul de carbon este un gaz potențial toxic. Oamenii de știință au concluzionat că dioxidul de carbon este similar ca toxicitate cu dioxidul de azot, ținând cont de efectele sale asupra membranei celulare și de modificările biochimice care apar în sângele uman, cum ar fi acidoza. Acidoza prelungită, la rândul său, duce la boli ale sistemului cardiovascular, hipertensiune arterială, oboseală și alte consecințe adverse pentru corpul uman.

Locuitorii unei metropole mari sunt expuși influenței negative a dioxidului de carbon de dimineața până seara. În primul rând, în mijloacele de transport în comun aglomerate și în mașinile proprii, care stau mult timp în ambuteiaje. Apoi la serviciu, unde este adesea înfundat și nu poți respira.

Este foarte important să mențineți o calitate bună a aerului în dormitor deoarece... oamenii își petrec acolo o treime din viață. Pentru a obține un somn bun, calitatea aerului din dormitor este mult mai importantă decât durata somnului, iar nivelul de dioxid de carbon din dormitoare și camerele copiilor ar trebui să fie sub 0,08%. Nivelurile ridicate de CO2 în aceste zone pot provoca simptome precum congestie nazală, iritații ale gâtului și ochilor, dureri de cap și insomnie.

Oamenii de știință finlandezi au găsit o modalitate de a rezolva această problemă pe baza axiomei că, dacă în natură nivelul de dioxid de carbon este de 0,035-0,04%, atunci în camere ar trebui să fie aproape de acest nivel. Dispozitivul inventat de ei elimină excesul de dioxid de carbon din aerul din interior. Principiul se bazează pe absorbția (absorbția) dioxidului de carbon de către o substanță specială.

GENEVA, 24 octombrie - RIA Novosti, Elizaveta Isakova. Concentrația medie de dioxid de carbon din atmosfera Pământului a crescut la un nivel record în 2015-2016, atingând un nivel semnificativ de 400 de părți per milion, a anunțat Organizația Meteorologică Mondială (OMM) în Buletinul său anual de gaze cu efect de seră publicat luni.

Potrivit OMM, nivelurile de CO2 au atins anterior pragul de 400 ppm în anumite luni ale anului și în anumite locații de pe planetă, dar niciodată până acum aceste niveluri nu au fost observate la scară medie globală pe parcursul unui an întreg. Se estimează că concentrațiile de CO2 vor rămâne peste 400 de părți per milion pe parcursul anului 2016 și nu vor scădea sub acest nivel pentru generații, potrivit Stației de monitorizare a gazelor cu efect de seră Mauna Loa din Hawaii.

Meteorologii spun că motivul acestui salt de CO2 este puternicul fenomen El Niño, care a servit drept imbold pentru dezvoltarea secetelor în regiunile tropicale și o scădere a capacității pădurilor, vegetației și oceanelor de a absorbi dioxidul de carbon. Aceste chiuvete absorb în prezent aproximativ jumătate din emisiile de CO2, dar există riscul ca acestea să devină saturate, crescând proporția de dioxid de carbon emis care rămâne în atmosferă.

Pe lângă reducerea potențialului vegetației de a absorbi CO2, El Niño a dus și la o creștere a emisiilor de dioxid de carbon din incendiile forestiere. Emisiile de CO2 din Asia ecuatorială, unde Indonezia s-a confruntat cu incendii forestiere mari în august-septembrie 2015, au fost mai mult de două ori față de media 1997-2015.

„Fără să abordăm emisiile de CO2, nu vom putea aborda schimbările climatice și nu vom putea menține creșterea temperaturii sub 2°C peste nivelurile preindustriale. Prin urmare, este esențial ca Acordul de la Paris să intre în vigoare cu mult înainte de termen, pe 4 noiembrie. că accelerăm implementarea sa”, a declarat secretarul general al OMM Petteri Taalas, comentând datele publicate în buletinul OMM.

Dioxidul de carbon reprezintă aproximativ 65% din forțarea radiativă totală a gazelor cu efect de seră cu viață lungă. Nivelurile concentrației de CO2 la niveluri preindustriale au fost de 278 ppm. Creșterea concentrațiilor medii anuale de CO2 în 2015 a fost de 144% față de nivelurile preindustriale, ajungând la 400 părți per milion. Creșterea CO2 din 2014 până în 2015 a fost mai mare decât media din ultimii 10 ani.

Al doilea cel mai important gaz cu efect de seră cu viață lungă este metanul. Reprezintă aproximativ 17% din contribuția la forțarea radiativă. În prezent, concentrația sa este de 256% din nivelurile preindustriale. Concentrațiile atmosferice ale unui al treilea gaz cu efect de seră, protoxidul de azot, au fost de aproximativ 328 părți pe miliard anul trecut, 121% din nivelurile preindustriale. De asemenea, protoxidul de azot joacă un rol important în epuizarea stratului de ozon stratosferic, care ne protejează de efectele nocive ale razelor ultraviolete de la soare.

Foarte mare. Dioxidul de carbon participă la formarea întregii materii vii de pe planetă și, împreună cu moleculele de apă și metan, creează așa-numitul „efect de seră (de seră)”.

Valoarea dioxidului de carbon ( dioxid de CO2 sau dioxid de carbon) în viața biosferei constă în primul rând în menținerea procesului de fotosinteză, care este efectuat de plante.

Fiind gaz cu efect de sera, dioxidul de carbon din aer afectează schimbul de căldură al planetei cu spațiul înconjurător, blocând efectiv căldura re-radiată la un număr de frecvențe și, astfel, participă la formare.

Recent, s-a înregistrat o creștere a concentrației de dioxid de carbon din aer, ceea ce duce la...

Carbonul (C) din atmosferă este conținut în principal sub formă de dioxid de carbon (CO 2) și în cantități mici sub formă de metan (CH 4), monoxid de carbon și alte hidrocarburi.

Pentru gazele atmosferice se folosește conceptul de „durată de viață a gazului”. Acesta este timpul în care gazul este complet reînnoit, adică. timpul în care aceeași cantitate de gaz pătrunde în atmosferă pe care o conține. Deci, pentru dioxid de carbon acest timp este de 3-5 ani, pentru metan - 10-14 ani. CO oxidează la CO 2 timp de câteva luni.

În biosferă, importanța carbonului este foarte mare, deoarece face parte din toate organismele vii. În interiorul ființelor vii, carbonul este conținut în formă redusă, iar în afara biosferei - în formă oxidată. Astfel, se formează un schimb chimic al ciclului de viață: CO 2 ↔ materie vie.

Surse de carbon din atmosferă.

Sursa de dioxid de carbon primar este a cărei erupție eliberează o cantitate imensă de gaze în atmosferă. O parte din acest dioxid de carbon apare în timpul descompunerii termice a calcarelor antice în diferite zone metamorfice.

Carbonul intră în atmosferă și sub formă de metan, ca urmare a descompunerii anaerobe a reziduurilor organice. Metanul sub influența oxigenului se oxidează rapid în dioxid de carbon. Principalii furnizori de metan pentru atmosferă sunt pădurile tropicale și.

La rândul său, dioxidul de carbon atmosferic este o sursă de carbon pentru alte geosfere - biosfera și.

Migrația CO 2 în biosferă.

Migrarea CO 2 are loc în două moduri:

În prima metodă, CO 2 este absorbit din atmosferă în timpul fotosintezei și participă la formarea substanțelor organice cu îngropare ulterioară sub formă de minerale: turbă, ulei, șisturi bituminoase.

În a doua metodă, carbonul participă la formarea carbonaților în hidrosferă. CO2 se transformă în H2C03, HCO3-1, CO3-2. Apoi, cu participarea calciului (mai puțin frecvent magneziu și fier), carbonații sunt depozitați pe căi biogene și abiogene. Apar straturi groase de calcar și dolomit. Potrivit lui A.B. Ronov, raportul dintre carbon organic (Corg) și carbon carbonat (Ccarb) în istoria biosferei a fost de 1:4.

Cum are loc ciclul geochimic al carbonului în natură și cum se întoarce dioxidul de carbon în atmosferă?

Problema conținutului în exces de dioxid de carbon în aerul din interior a fost din ce în ce mai discutată în ultimii 20 de ani. Ies noi studii și sunt publicate noi date. Codurile de construcție pentru clădirile în care trăim și lucrăm țin pasul?

Bunăstarea și performanța unei persoane sunt strâns legate de calitatea aerului în care lucrează și se odihnește. Iar calitatea aerului poate fi determinată de concentrația de dioxid de carbon CO2.

De ce CO2?

• Acest gaz este peste tot unde sunt oameni.
• Concentrația de dioxid de carbon într-o cameră depinde direct de procesele vieții umane - la urma urmei, o expirăm.
• Depășirea nivelului de dioxid de carbon este dăunătoare pentru organismul uman, așa că trebuie monitorizată.
• O creștere a concentrației de CO2 indică clar probleme cu ventilația.
• Cu cât ventilația este mai proastă, cu atât mai mulți poluanți sunt concentrați în aer. Prin urmare, o creștere a dioxidului de carbon din interior este un semn că calitatea aerului este în scădere.

În ultimii ani, în comunitățile profesionale de medici și proiectanți de clădiri au existat propuneri de revizuire a metodologiei de determinare a calității aerului și de extindere a listei de substanțe măsurate. Dar până acum nu s-a găsit nimic mai evident decât modificări ale nivelurilor de CO2.

De unde știi dacă nivelurile de dioxid de carbon din interior sunt acceptabile? Experții oferă liste de standarde și acestea vor fi diferite pentru clădiri în diferite scopuri.

Standarde de dioxid de carbon rezidențial

Proiectanții clădirilor de apartamente și private iau ca bază GOST 30494-2011 intitulat „Clădiri rezidențiale și publice. Parametrii microclimatului interior.” Acest document consideră că nivelul optim de CO2 pentru sănătatea umană este de 800 - 1.000 ppm. Marca de la 1.400 ppm este limita conținutului de dioxid de carbon permis în cameră. Dacă există mai mult, atunci calitatea aerului este considerată slabă.

Cu toate acestea, 1.000 ppm nu mai sunt recunoscute ca fiind normale de o serie de studii dedicate dependenței stării organismului de nivelul de CO2. Datele lor indică faptul că, la aproximativ 1.000 ppm, mai mult de jumătate dintre subiecți simt o deteriorare a microclimatului: creșterea ritmului cardiac, dureri de cap, oboseală și, bineînțeles, cunoscutul „nu poate respira”.

Fiziologii consideră că nivelul normal de CO2 este de 600 – 800 ppm.

Deși unele plângeri izolate despre înfundare sunt posibile chiar și la concentrația specificată.

Se pare că standardele de construcție pentru nivelurile de CO2 intră în conflict cu concluziile cercetătorilor fiziologici. În ultimii ani, tocmai de la acesta din urmă s-au auzit apeluri din ce în ce mai puternice pentru a actualiza limitele admisibile, dar până acum lucrurile nu au mers mai departe decât apelurile. Cu cât este mai scăzut standardul de CO2 după care se ghidează constructorii, cu atât costă mai ieftin. Iar cei care sunt nevoiți să rezolve singuri problema ventilației apartamentelor trebuie să plătească pentru asta.

Standardele de dioxid de carbon în școli

Cu cât este mai mult dioxid de carbon în aer, cu atât este mai dificil să te concentrezi și să faci față sarcinii tale de muncă. Știind acest lucru, autoritățile americane recomandă școlilor să mențină nivelurile de CO2 nu mai mari de 600 ppm. În Rusia, nota este puțin mai mare: GOST-ul deja menționat consideră 800 ppm sau mai puțin optim pentru instituțiile pentru copii. Cu toate acestea, în practică, nu numai nivelul recomandat american, ci și rusesc este un vis pentru majoritatea școlilor.

Unul dintre noi a arătat: mai mult de jumătate din timpul școlii cantitatea de dioxid de carbon din aer depășește 1.500 ppm, iar uneori se apropie de 2.500 ppm! În astfel de condiții este imposibil să te concentrezi, capacitatea de a percepe informații este redusă critic. Alte posibile simptome ale excesului de CO2: hiperventilație, transpirație, inflamație a ochilor, congestie nazală, dificultăți de respirație.

De ce se întâmplă asta? Birourile sunt rar ventilate, pentru că o fereastră deschisă înseamnă copii reci și zgomot de pe stradă. Chiar dacă o clădire de școală are o ventilație centrală puternică, de obicei este fie zgomotoasă, fie învechită. Dar ferestrele din majoritatea școlilor sunt moderne - din plastic, sigilate și etanș. Cu o clasă de 25 de persoane într-un birou cu o suprafață de 50–60 m2 cu fereastra închisă, dioxidul de carbon din aer crește cu 800 ppm în doar o jumătate de oră.

Standarde de dioxid de carbon în birouri

Aceleași probleme se observă în birouri ca și în școli: concentrațiile crescute de CO2 îngreunează concentrarea. Erorile se înmulțesc și productivitatea scade.

Standardele pentru conținutul de dioxid de carbon din aer pentru birouri sunt în general aceleași ca pentru apartamente și case: 800 – 1.400 ppm sunt considerate acceptabile. Cu toate acestea, așa cum am aflat deja, chiar și 1.000 ppm provoacă disconfort fiecărei persoane.

Din păcate, în multe cabinete problema nu este rezolvată în niciun fel. Undeva pur și simplu nu știu nimic despre asta, undeva conducerea îl ignoră în mod deliberat și undeva încearcă să o rezolve cu ajutorul unui aparat de aer condiționat. Un flux de aer rece creează o iluzie de confort pe termen scurt, dar dioxidul de carbon nu dispare nicăieri și continuă să-și facă treaba murdară.

Se poate și ca spațiul de birou să fi fost construit în conformitate cu toate standardele, dar să fie operat cu încălcări. De exemplu, densitatea angajaților este prea mare. Conform reglementărilor de construcție, ar trebui să existe de la 4 la 6,5 ​​m2 de spațiu de persoană. Dacă sunt mai mulți angajați, atunci dioxidul de carbon se acumulează mai repede în aer.

Concluzii și rezultate

Problema cu ventilația este cea mai acută în apartamente, clădiri de birouri și unități de îngrijire a copiilor.
Există două motive pentru aceasta:

1. Discrepanță între standardele de construcție și recomandările sanitare și igienice.
Primul spune: nu mai mult de 1.400 ppm CO2, al doilea avertizează: este prea mult.

2. Nerespectarea standardelor în timpul construcției, reconstrucției sau exploatării unei clădiri.
Cel mai simplu exemplu este instalarea de ferestre din plastic care nu permit trecerea aerului din exterior și, prin urmare, agravează situația cu acumularea de dioxid de carbon în interior.

În septembrie 2016, concentrația de dioxid de carbon din atmosfera Pământului a depășit marcajul semnificativ din punct de vedere psihologic de 400 ppm (părți pe milion). Acest lucru face planurile țărilor dezvoltate de a preveni creșterea temperaturii Pământului cu peste 2 grade îndoielnice.

Încălzirea globală este o creștere a temperaturii medii a sistemului climatic al Pământului. În perioada 1906-2005, temperatura medie a aerului în apropierea suprafeței planetei a crescut cu 0,74 grade, iar rata de creștere a temperaturii în a doua jumătate a secolului a fost de aproximativ de două ori mai mare decât în ​​întreaga perioadă. Pentru tot timpul de observație, 2015 este considerat cel mai tare an, când toți indicatorii de temperatură au fost cu 0,13 grade mai mari decât cei din 2014, deținătorul recordului anterior. Temperaturile variază diferit în diferite părți ale lumii. Din 1979, temperaturile pe uscat au crescut de două ori mai mult decât peste ocean. Acest lucru se explică prin faptul că temperatura aerului de deasupra oceanului crește mai lent datorită capacității sale mari de căldură.

Mișcarea dioxidului de carbon în atmosferă

Activitatea umană este considerată principala cauză a încălzirii globale. Metodele indirecte de cercetare au arătat că până în 1850, timp de una sau două mii de ani, temperatura a rămas relativ stabilă, deși cu unele fluctuații regionale.

Astfel, debutul schimbărilor climatice coincide practic cu debutul revoluției industriale în majoritatea țărilor occidentale. Principalul motiv astăzi este considerat a fi emisiile de gaze cu efect de seră. Faptul este că o parte din energia pe care o primește planeta Pământ de la Soare este re-radiată înapoi în spațiul cosmic sub formă de radiație termică.

Gazele cu efect de seră împiedică acest proces absorbind o parte din căldură și prinzând-o în atmosferă.

Adăugarea de gaze cu efect de seră în atmosferă duce la o încălzire și mai mare a atmosferei și la o creștere a temperaturii la suprafața planetei. Principalele gaze cu efect de seră din atmosfera Pământului sunt dioxidul de carbon (CO2) și metanul (CH4). Ca urmare a activității industriale umane, concentrația acestor gaze în aer este în creștere, ceea ce duce la o creștere anuală a temperaturii.

Întrucât încălzirea climei amenință literalmente întreaga umanitate, se fac încercări repetate în întreaga lume pentru a aduce acest proces sub control. Până în 2012, principalul acord global de combatere a încălzirii globale a fost Protocolul de la Kyoto.

Acesta a acoperit peste 160 de țări și a reprezentat 55% din emisiile globale de gaze cu efect de seră. Cu toate acestea, după încheierea primei etape a Protocolului de la Kyoto, țările participante nu au reușit să cadă de acord asupra acțiunilor ulterioare. O parte a obstacolului în calea elaborării celei de-a doua etape a tratatului este că mulți participanți evită să utilizeze o abordare bugetară pentru a-și determina obligațiile privind emisiile de CO 2 . Bugetul emisiilor de CO 2 este cantitatea de emisii într-o anumită perioadă de timp, care este calculată din temperatura pe care participanții nu trebuie să o depășească.

Potrivit deciziilor de la Durban, până în 2020 nu va fi în vigoare niciun acord obligatoriu privind clima, în ciuda necesității unor eforturi urgente de reducere a emisiilor de gaze și de reducere a emisiilor. Cercetările arată că în prezent, singura modalitate de a asigura o „probabilitate rezonabilă” de limitare a încălzirii la 2 grade (care caracterizează schimbări climatice periculoase) este limitarea economiilor țărilor dezvoltate și tranziția acestora la o strategie anti-creștere.

Și în septembrie 2016, conform Observatorului Mauna Loa, a fost depășită o altă barieră psihologică pentru emisia de CO 2 gaz cu efect de seră - 400 ppm (părți pe milion). Trebuie spus că această valoare a fost depășită de multe ori înainte,

dar septembrie este considerată în mod tradițional luna cu cea mai scăzută concentrație de CO 2 din emisfera nordică.

Acest lucru se explică prin faptul că vegetația verde reușește să absoarbă o anumită cantitate de gaz cu efect de seră din atmosferă în timpul verii, înainte ca frunzele să cadă din copaci și o parte din CO 2 să revină. Prin urmare, dacă pragul important din punct de vedere psihologic de 400 ppm a fost depășit în septembrie, atunci, cel mai probabil, indicatorii lunari nu vor fi niciodată mai mici decât această valoare.

„Este posibil ca în luna octombrie a acestui an concentrația să scadă față de septembrie? Complet exclus

— Ralph Keeling, un bursier la Scripps Institution of Oceanography din San Diego, explică pe blogul său. „Scăderile pe termen scurt ale nivelurilor de concentrație sunt posibile, dar mediile lunare vor depăși întotdeauna 400 ppm.”

Keeling observă, de asemenea, că ciclonii tropicali pot reduce concentrațiile de CO 2 pentru o perioadă scurtă de timp. Gavin Schmidt, climatolog șef, este de acord: „În cel mai bun caz, ne putem aștepta la un echilibru, iar nivelurile de CO 2 nu vor crește prea repede. Dar, în opinia mea, CO 2 nu va scădea niciodată sub 400 ppm.”

Conform prognozei, până în 2099 concentrația de CO 2 pe Pământ va fi de 900 ppm, ceea ce va reprezenta aproximativ 0,1% din întreaga atmosferă a planetei noastre. Ca urmare, temperatura medie zilnică în orașe precum Ierusalim, New York, Los Angeles și Mumbai va fi aproape de +45°C. La Londra, Paris și Moscova, vara temperaturile vor depăși +30°C.