чем мы дышим на улице
Физика города: чем мы дышим и опасно ли наше дыхание для окружающих
Иллюстрация: Ольга Денисова
Ежеминутно мы делаем около 14 вдохов. Это порядка 840 вдохов в час и 20 160 вдохов сутки. Но что же именно вдыхает человек, и может ли он навредит своим дыханием другим? Об этом мы спросили младшего научного сотрудника Института высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН Анну Сильченко.
В альвеолах легких происходит газообмен: кислород из воздуха растворяется в крови, а углекислый газ, наоборот, выделяется наружу. В итоге в выдыхаемом воздухе содержится примерно 16-17% кислорода и 4% углекислого газа, а также повышается концентрация водяных паров. В проветриваемых помещениях дыхание других людей не представляет для нас опасности.
Другое дело – если вы оказались заперты в подводной лодке со сломанной системой жизнеобеспечения. В таком случае дыхание экипажа будет приводить к постепенному увеличению концентрации углекислого газа. Если воздух на 2-4% состоит из углекислого газа, человек начинает чувствовать сонливость и слабость. Опасной считается концентрация около 7-10%, при которых развиваются удушье, головная боль, происходит потеря сознания. Смертельной считается концентрация 30-35%.
А.В.Сильченко, младший научный сотрудник Института высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН, преподаватель образовательного центра для школьников «Improvement». В образовательном центре ведет группы по физике и математике.
Каждый день, просыпаясь утром, мы погружаемся в город, полный фактур, звуков и красок. Пока мы идем на работу и гуляем в парке, нам в голову приходит миллион вопросов о том, как же все вокруг нас устроено в этом огромном мегаполисе. Почему небоскребы не падают? Чем отличается кровь горожанина от крови жителя деревни? Выше какого этажа не стоит жить и почему?
Мы предложили ученым дать ответы на наши вопросы и разъяснить, чем опасно обилие городского освещения, как наше дыхание может навредить окружающим и из-за чего люди болеют зимой. Так появился проект «Физика города». Новые вопросы и новые ответы ищите на нашем сайте по понедельникам и четвергам.
Чем мы дышим на улице
За все время существования человечества состав земной атмосферы практически не менялся. Наши предки дышали воздухом, который на 78 % состоял из азота и на 21 % – из кислорода. Еще один процент – аргон и углекислый газ. Остальные газы составляли лишь 0,0004 %.
Научно-технический прогресс, помимо удобств и комфорта, подарил человечеству разнообразные аллергические заболевания. Медики считают, что во многих случаях аллергия – это реакция организма на незнакомые вещества. Действительно, откуда знать иммунной системе человека, которая закладывалась еще до Великого потопа, о появлении в ХХ веке, например, бенз(а)пирена, присутствующего в выхлопах автомобиля, или стирола, который лежит в основе АБС-пластика?
С каждым годом количество загрязнителей растет, в воздухе появляются новые опасные и токсичные химические вещества, меняющие состав атмосферы в крупных мегаполисах. Сейчас на нашей планете практически не осталось мест, где бы в воздухе не было отравляющих веществ. Даже во льдах Антарктиды ученые обнаружили различные антропогенные загрязнители, а ведь там нет никаких промышленных производств.
Сегодня состав воздуха качественно не отличается от того, чем дышали наши предки, однако в нем появились «добавки», которые значительно осложняют нашу жизнь. Условно их можно разделить на несколько групп.
Дым от пожаров, выбросы заводов и частицы покрышек
Чем мы дышим в городе и как сделать воздух в квартире чище
В Екатеринбурге несколько дней стоял смог из-за пожаров в Якутии. При этом человеческий глаз воспринимает только 1% загрязняющих воздух частиц. По данным Greenpeace, ежегодно в России из-за загрязнения происходит от 80 до 140 тыс. преждевременных смертей. По информации ВОЗ (Всемирной организации здравоохранения), каждый восьмой умерший в 2012 году (это порядка 7 млн человек) скончался из-за загрязнения воздуха. Вместе с интернет-магазином «Продавец воздуха» рассказываем, почему не стоит фильтровать городской воздух только своими легкими, какие невидимые частицы влияют на наши органы и как системы очистки помогут справится не только с грязным воздухом, но и с неприятным запахом.
Что опасного в уличном воздухе?
В воздухе, которым мы дышим, есть невидимые человеческому глазу частицы РМ 2.5 (или fine particles). По сути, это мелкодисперсная пыль, которая легко поднимается вверх и проникает в организм, накапливаясь в легких. РМ 2.5 концентрируются в городе: мелкодисперсные частицы образуются во время трения автомобильной резины о дорожное полотно, истирания тормозных колодок, коррозии асфальта, сжигания угля и нефти, во время работы некоторых производств и химических реакций от выбросов оксидов серы и металла. К РМ 2.5 также относятся частицы минеральных солей, сажа и соединения тяжелых металлов. Даже смог, который стал неотъемлемой частью любого крупного города, состоит из частиц PM 2.5.
Размеры частиц PM 2.5 варьируются от сотых долей микрона до нескольких сотен. Например, человеческий волос –50–180 микрон, пыльца — 15 микрон, респираторные выделения от кашля и чихания — 5–10 микрон, бактерии — 1–3 микрона, вирусы — 1/10 и даже 1/100 микрона.
Такие частицы имеют накопительный негативный эффект. Согласно отчету ВОЗ, накапливаясь, мелкодисперсные частицы влияют на рост числа респираторных и сердечно-сосудистых заболеваний (в том числе обострение астмы), а также на смертность от них и от рака легкого.
«Очистка воздуха, которым мы дышим, предотвращает неинфекционные заболевания, а также сокращает риск заболевания среди женщин и уязвимых групп, включая детей и престарелых», — говорит помощник генерального директора ВОЗ по вопросам здоровья семьи, женщин и детей Флавиа Бустрео.
С частицами РМ2.5 с помощью комплекса фильтров борются очистители воздуха. В первую очередь, это хепа-фильтр, который обеспечивает механическую очистку воздуха, удерживая мелкодисперсные частицы, как губка впитывая мелкодисперсные частицы (в том числе пыльцу, вызывающую аллергию) и оставляет их в себе. Очистители воздуха с HEPA-фильтром будут работать 24 часа в сутки и гонять воздух по кругу, постоянно поддерживая в помещении его чистоту. HEPA-фильтры сменные, их хватает примерно на год.
Очистители воздуха борются с теми загрязнителями, что не видны человеческому глазу и наиболее опасны для организма. А HEPA-фильтры высокого класса способны эффективно удерживать даже самые микроскопические частицы — вирусы и бактерии.
Что делать с неприятным запахом
С неприятными запахами, вроде запаха канализации или гари, идущих в дом с улицы, помогает бороться угольный фильтр (другое название — карбоновый). Такой фильтр имеет структуру сот, внутри каждой находятся гранулы активированного угля. Поскольку уголь имеет пористую структуру, молекулы веществ, вызывающих неприятные запахи, сорбируются им, как кухонная губка впитывает в себя воду, так уголь удерживает запахи и летучие органические соединения. Фильтр с углем также прослужит около года. Комплект фильтров меняется парой.
Избавление от смога
Для ситуаций, когда до Екатеринбурга доходит дым и смог от лесных пожаров (кстати, это не первая ситуация за теплый сезон: в начале мая в город пришел дым от лесных пожаров в Курганской и Тюменской областях), существуют специальные фильтры. Например, очистители воздуха Boneco (Швейцария) единственные в мире имеют HEPA-фильтр с повышенным содержанием угольных гранул, как раз чтобы бороться с запахами. Это идеальный вариант для безветренной погоды, когда город окутывает дым, особенно если окна выходят на оживленную проезжую часть.
В некоторых швейцарских очистителях есть SMOG-фильтр с дополнительными угольными гранулами кокосового ореха, поскольку у него самая большая абсорбирующая способность. Но и обычный фильтр с активированным углем, абсорбирующий запахи, поможет избавиться от смога в квартире.
Какие бывают очистители воздуха
Воздух считается чистым, когда за один час он прошел через фильтр три раза. Именно столько раз воздухоочиститель прогоняет через себя воздух в помещении, при этом в нем сразу же несколько сменных фильтров: грубой очистки (задерживает крупные загрязнители — тополиный пух, шерсть, волосы и т. д.), HEPA-фильтр и карбоновый. Есть как премиальные модели Boneco, так и вполне доступные Ballu. Также есть очистители воздуха, дополнительно оснащенные УФ-лампой или фотокаталитическим фильтром — например, Electrolux. Такой очиститель забирает воздух из комнаты, пропускает его через фильтры и выпускает уже очищенный.
Очиститель воздуха работает в режиме рециркуляции и обрабатывает воздух, который содержится внутри помещения. Приточный очиститель воздуха обеспечивает свежий воздух и очищает его, но также может работать и в режиме рециркуляции. Однако при этом ни один приточный очиститель воздуха не комплектуется фильтрами очень глубокой очистки, как это принято у воздухоочистителей.
Еще один вариант — климатический комплекс. Это устройство, которое может увлажнять воздух, очищать его от крупных и мелких частиц и поглощать запахи. Но климатический комплекс, как и любой комбинированный прибор, имеет свои плюсы и минусы. Производительность по воздуху, качество и размер фильтров у них, как правило, существенно ниже, чем у традиционных очистителей воздуха. К тому же увлажнение воздуха, как правило, необходимо только в зимний период, летом влажность и так достаточно высокая.
Один очиститель воздуха, так же, как и кондиционер, устанавливается на одно помещение. Есть модели для площади в 10 кв. м, а есть на 100 кв. м. Все воздухоочистители работают от розетки. Уход за фильтрами не нужен, кроме фильтра грубой очистки.
В интернет-магазине «Продавец воздуха» консультанты подберут нужный очиститель воздуха по габаритам комнаты или квартиры, желаемой стоимости и размера устройства.
Воздух в доме vs воздух на улице: грязно, пыльно или показалось?
Где бы мы ни находились, концентрация вредных примесей, токсинов, аллергенов в помещении в 2-3 раза выше, чем на улице.
При этом мы уверены, что зайдя в квартиру, мы защитимся, укроемся от выхлопов, смога, пуха и бесконечной пыли. Зимой ситуация кажется проще, но холодный воздух не равно чистый (это, кстати, одна из основных «уловок» кондиционера).
Немного химии: мы выдыхаем углекислый газ, он скапливается в любом помещении (дом, квартира, офис, магазин, зона респешн) и. Ничего хорошего. Плюс бактерии, влажность, а если вспомнить про:
Мы дышим всем этим.. Ну, почти. Конечно не все, что окружает нас прямо сейчас, выделяет вредные вещества. Но в любом случае, нужно максимально пользоваться экологически чистыми материалами. Плюс на полках магазинов сейчас есть любые средства для чистоты в доме.
Да, такая мебель, обои, краски и средства для мытья посуды стоят дороже. Но. (и тут каждый продолжит сам)
Дети чаще болеют. Сколько детей-аллергиков пытаются вылечить только лекарствами? А причина, порой, бывает в качестве воздуха, которым дышит ребенок. Не всегда нужно переезжать к морю или в деревню.
Иногда лучше верить статистике: загрязнённая окружающая среда увеличивает количество онкозаболеваний, врождённых аномалий и заболеваний дыхательных путей.
Здоровый микроклимат достаточно просто организовать:
Не все методы одинаково хороши, особенно это касается увлажнителей и проветривания с помощью открытых окон.
Воздух, которым мы дышим
С рождением малыша мы задаемся множеством вопросов, которые помогают ответить на самый главный: как вырастить здорового ребенка? Чтобы найти ответ, начнем с самого простого — поговорим о том, чем мы дышим.
Действительно ли малыши более чувствительны к внешним условиям, чем взрослые?
Правда. Дети чутко реагируют на то, что происходит вокруг, а значит, и на качество воздуха, которым дышат. Атмосфера больших городов действует на их здоровье не самым лучшим образом: у многих детей проблемы с дыхательной системой (от частых бронхитов до бронхиальной астмы). Их легкие просто не выдерживают натиска выхлопных газов автомобилей! Защитить малышей от действия неблагоприятной среды очень важно еще и потому, что их дыхательная система еще не созрела, она только развивается. Если по каким-то причинам (например, из-за болезни) естественный ход развития нарушается, легкие не смогут потом полностью восстановиться. Для наглядности приведем пример: легкие взрослого состоят из 300-600 миллионов альвеол, а у новорожденного их всего 25-30 миллионов.
Правда ли, что летом в городе дышится труднее?
Как ни странно, это так. Увеличивается поток автомобилей, и концентрация вредных микрочастиц, которые выбрасывают в воздух двигатели, повышается. В ветреную и дождливую погоду загрязняющие атмосферу вещества распыляются, разбавляются дождем, и их концентрация снижается. А в жаркий день нам становится труднее переносить привычные условия, которые раньше были не так заметны из-за ветра и дождя. Кстати, летняя «парилка» — одна из причин, по которой специалисты советуют увозить малышей на лето из города.
Воздух за городом чище, чем в городе?
В большинстве случаев, да. Концентрация вредных элементов, которые выбрасывают в воздух автомобили, за городом гораздо ниже. Хотя, конечно, все зависит от местности, в которой вы живете. Например, если у малыша есть аллергия на пыльцу и вы живете очень далеко от дороги, она будет проявляться только симптомами поллиноза: насморком, конъюнктивитом и небольшими затруднениями дыхания. Но если вы живете недалеко от автодороги, эти симптомы будут обостряться. Кроме того, загрязнение воздуха автомобильными выхлопами усиливает действие других вредных веществ, а именно инфекционных возбудителей, таких, как вирусы, поражающие дыхательные пути, и аллергенов. Следовательно, жизнь за городом не предохраняет малышей на все 100% от действия вредных атмосферных факторов. Чтобы узнать, благополучна ли экология окружающего вас пространства, наведите справки. Существует множество организаций, которые занимаются тестированием окружающей среды.
Получается, что самый чистый воздух — в доме?
Нет, это не так. В наших квартирах тоже «живут» аллергены. Чтобы защитить малышей, не стоит заводить собак, кошек и птиц, объявите войну тараканам, домашним клещам (они не видны глазу и живут в домашней пыли), плесени и другим раздражителям. Сильные запахи, органические растворители, пары фенола из синтетических мебельных панелей тоже сказываются на самочувствии малышей не лучшим образом. Сильно загрязняет воздух и открытый огонь (прежде всего кухонные газовые плиты), особенно если вы забываете проветривать квартиру. Как показывает опыт, малыши, которые живут в квартирах с газовыми плитами, чаще страдают болезнями органов дыхания и простудой.
Становится ли воздух в доме лучше, если почаще проветривать комнаты?
Именно так. Не живите взаперти, квартиру или дом надо проветривать не менее одного — двух раз в день. Аллергенов и вирусов в воздухе после этого останется куда меньше. Конечно, открыв окна, вы впустите в дом воздух с улицы, но в этом нет беды: внутри вы вдыхаете такой же воздух плюс домашние загрязнители.
Не слишком чистый воздух влияет только на легкие малышей?
Неправда. Неблагоприятные внешние условия нарушают естественный механизм приспособления и регуляции организма малышей, начинает давать сбои иммунная система. Кроме того, как стало известно, в таких условиях у детишек может начаться конъюнктивит (кстати, это касается не только малышей). По симптомам эти конъюнктивиты похожи на аллергические, но на самом деле их появление напрямую зависит от действия озона и ультрафиолетовых лучей. И это, к сожалению, еще на все: вредные вещества, которые находятся в воздухе, ослабляют иммунитет, и дети часто простужаются. Другая проблема городских малышей: раздражение кожи, а точнее, атопический дерматит.
Состав воздуха — причина аллергии у малышей?
Это не совсем так. Аллергия появляется, если у малыша есть предрасположенность: неблагоприятные внешние условия лишь усиливают ее, и «проходящий мимо» аллерген запускает механизм. Загрязняющие воздух элементы не вызывают, а провоцируют аллергию.
В России среди атмосферных поллютантов преобладают сернистый газ и крупные пылевые частицы, которые раздражают дыхательные пути и вызывают у малышей назофарингит, ОРВИ, бронхит.
Правда ли, что новые дизельные модели автомобилей загрязняют воздух гораздо меньше?
И да, и нет. Дизельные двигатели все же выбрасывают в воздух 65% вредных летучих частиц! Компоненты этой пыли вызывают у малышей раздражение нижних дыхательных путей, могут нарушить газообмен в легких и снабжение кислородом тканей организма. К микрочастицам добавляются оксиды азота, озон и летучие органические компоненты, такие, как бензол (бензопирен). Уменьшить загрязнение воздуха скорее поможет сокращение числа автомобилей и вывод промышленных предприятий за черту города, чем усовершенствование двигателей.
Нужно ли знать, насколько чист воздух вокруг нас?
Обязательно. Эта информация поможет родителям и врачам предотвратить возможные проблемы. Загрязненный воздух не действует на здоровье малышей постоянно, значение имеет концентрация вредных элементов и время их действия. Исследователи влияния неблагоприятных условий на детей выяснили, что даже не слишком сильного увеличения загрязнения достаточно, чтобы через 2-3 дня у малышей появились симптомы поражения органов дыхания. Поэтому в те моменты, когда концентрация вредных веществ становится высокой, желательно соблюдать меры предосторожности. Например, мы знаем, что опасные элементы скапливаются в основном у поверхности земли, а это значит, что прогулку с малышом лучше отложить на некоторое время. Если вы все же решили отправиться на улицу, постарайтесь занять его не слишком активными играми.
Правда ли, что во время прогулки малыши нуждаются в защите?
Правда. Гулять с малышом лучше подальше от дорог, предприятий и ни в коем случае не в замкнутом пространстве (например, не во дворе-«колодце»). Концентрация вредных веществ в воздухе резко снижается, если отойти от дороги на 50 м. Мы уже говорили о том, что опасные вещества скапливаются у земли, поэтому чем выше будет детская коляска, тем меньше вредных веществ малыш вдохнет. Кроме того, не помешает тент над коляской. Любопытно, что тридцать лет назад, когда уровень загрязнения был намного ниже, детей прогуливали только в высоких колясках с закрывающимся верхом.
Наносит ли пассивное курение вред малышу?
Именно так. Табачный дым очень плохо влияет на работу легких, и это относится не только к курильщикам! Дети, которые вдыхают табачный дым, в три раза чаще болеют простудой и имеют проблемы с органами дыхания.
Существует ли вакцина против действия вредных элементов, которые вдыхают дети?
По существу, да. Правда, создана она для тех малышей, у которых уже появились болезни. Первая вакцина против астмы только что протестирована на астматиках и аллергиках во Франции. В исследовании участвовало 20% взрослых и около 80% детей. К сожалению, вакцина не универсальна, она поможет в борьбе с определенными, наиболее распространенными аллергенами. Конечно, специалистам хотелось бы предотвратить вредное влияние загрязняющих веществ, но средств, которые могли бы помочь в этом деле, пока не существует. Это значит, что защитить малыша могут лишь его родители, ведь именно они выбирают, в какой среде он будет жить и расти.
Закаливание делает малышей крепче и они реже болеют?
Это так. Не только закаливание, но и гимнастика, массаж, дыхательные упражнения очень полезны детям. Эти занятия укрепляют иммунитет и помогают организму малышей правильно адаптироваться к внешним условиям. Что касается детей, у которых есть заболевания дыхательной системы, они занимаются по специальным программам. Существуют детские школы дыхания или астма-школы, куда малыши ходят вместе с родителями.
| ||||||||||||||||||
Григорьев Константин Гримфельд Алан
Информация на сайте имеет справочный характер и не является рекомендацией для самостоятельной постановки диагноза и назначения лечения. По медицинским вопросам обязательно проконсультируйтесь с врачом.