Расчеты и пороги ПДК для газов

Рабочая зонаПравить

Как соблюдать установленные нормы?

Чтобы соблюдать ПДК СО2 в воздухе рабочей зоны, нужно постоянно проветривать рабочее помещение. Однако работать с постоянно открытыми окнами не комфортно — мешает постоянный шум, сквозняк, запахи с улицы, а весь офис покрывается пылью.

Решить задачу может компактное устройство Бризер Tion О2, которое представляет собой систему приточной вентиляции. Благодаря системе 3-х ступенчатой фильтрации, в помещение поступает только очищенный от вредных веществ воздух. В холодное время года входящий в прибор воздух подогревается до комфортной температуры и подаётся в помещение.

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.

Респираторный или дыхательный ацидоз развивается в связи со снижением рН крови.

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.

Воздух считается качественным, если содержание углекислого газа в нём не превышает 600—800 ppm.

Несмотря на исследования, которые показывают, что повышение концентрации углекислого газа выше 1000 ppm вызывает дискомфорт, снижение концентрации внимания, сонливость, общую слабость, по ГОСТу допускается концентрация СО2 в пределах 1000–1400 ppm.

Нормы концентрации CO2 для разных помещений

Оценивая качество воздуха в помещении, стоит учитывать его категорию. Так как для квартир и жилых помещений требования более жёсткие, чем для офисных или производственных. Это связано с тем, что жилые помещения предназначены, в том числе и для отдыха, а для полноценного восстановления организма необходимо обеспечить высокое качество воздуха.

Согласно ГОСТ, помещения подразделяются на следующие категории:

Помещения 1-й категории — это помещения, в которых люди находятся в состоянии покоя и отдыха, то есть жилые помещения, отели;

Помещения 2-й категории — это помещения, в которых люди заняты умственным трудом, учёбой, сюда можно отнести как учебные заведения, так и офисы;

Помещения 3-й категории — это помещения с массовым пребыванием людей, сюда относятся офисы, производственные предприятия и все общественные заведения;

Помещения 4-й категории — помещения для занятий подвижными видами спорта, то есть все спортивные залы, фитнес-центры и клубы, спортивные секции и т.д.

Нормы содержания углекислого газа для жилых помещений

Жилые помещения относятся к 1-й категории. Для того чтобы добиться высокого качества воздуха в квартире в большом городе, уровень CO2 не должен превышать 800 ppm. Для загородных домов требования выше — воздух будет считаться качественным, если содержание CO2 ниже 750 ppm.

Оптимальную концентрацию можно соблюсти, если в помещении находится 1 человек, открыта форточка и хорошо работает вытяжная вентиляция. Если в комнате будет находиться 2–3 человека, то уровень углекислого газа начнёт нарастать до 1000–1200 ppm и форточка уже не спасёт, нужно полноценное проветривание через открытые окна. А за одну ночь в помещении с закрытыми окнами при нахождении в нём 2-х человек, уровень CO2 с допустимого повышается до 2000 ppm. Если оставить окно на микропроветривание (щель), то уровень CO2 будет держаться на значениях в 1200–1300 ppm., что превышает норму на 400–500 ppm.

Таким образом, для поддержания оптимального уровня углекислого газа в помещении, где находится несколько человек, необходимо регулярное проветривание или система приточной вентиляции.

Рассмотрим на примере:
Измерения показывают, что в среднем за 1 час человек вырабатывает около 20 л. углекислого газа или 0,02 м³. Предположим, что в комнате 18 м² находится семья из 3-х человек, за 1 час при закрытых окнах они выдохнут 0,06 м³ CO2 в воздух (0,02 м³/ч на 1 человека). Объём комнаты — 54 м³. В процентном соотношении объём CO2 в комнате — 0,1111%. Переводим проценты в ppm (частей на миллион) и получаем 1111 ppm. То есть семья из 3-х человек за час вырабатывает количество углекислого газа, которое превышает оптимальные значения по ГОСТ.

Нормы содержания углекислого газа для офисных помещений

Офисы относятся ко 2-му и 3-му классам помещений, поэтому оптимальным содержанием углекислого газа считаются значения 800–1000 ppm, а допустимым — 1000–1400 ppm.

Но на практике поддерживать допустимый уровень CO2 в офисе — трудновыполнимая задача, так как не всегда есть возможность регулярно проветривать помещение — рабочие места некоторых сотрудников расположены рядом с окном и им будет некомфортно или холодно сидеть у постоянно открытого окна.

Кондиционер также не решит проблему, так как не отвечает за поступление свежего воздуха с улицы, а гоняет воздух внутри помещения, охлаждая его. То есть становится прохладнее и многие ошибочно думают, что воздух стал свежим. Но это не так, уровень содержания углекислого газа будет только расти.

Рассмотрим на примере:
Рассмотрим офисное помещение 30 м², в котором находится 6 сотрудников, за 1 час они выработают 0,12 м³ CO2 (0,02 м³/ч на 1 человека). Объём офиса — 81 м³, в процентном соотношении объём CO2 — 0,1481 или 1481 ppm. То есть уже через час при закрытых окнах уровень CO2 превысит допустимые нормы.

Нормы содержания углекислого газа для школ и учебных заведений

Школы, ВУЗы и другие учебные заведения относятся ко 2-ому классу помещений и оптимальной концентрацией углекислого газа будут считаться показатели, не превышающие 800–1000 ppm.

В среднем в учебных кабинетах, где учится 25–30 человек, концентрация CO2 колеблется в пределах 2000–2500 ppm — перед началом занятий уровень углекислого газа находится в пределах нормы, но затем начинает неуклонно расти и уже через 20–30 минут накапливается выше нормы в 2 раза.

Проблема вентиляции в школах и других образовательных учреждениях связана с тем, что большинство из них расположены в старых зданиях с устаревшими системами вентиляции. И если раньше вентиляция и работала, то после замены старых окон на пластиковые, классы стали герметичными — углекислый газ быстро накапливается, а свежий воздух не поступает или поступает плохо.

Рекомендуется проветривать классы каждую перемену, но за это время воздух не сможет полностью обновиться, поэтому нужна система принудительной приточной вентиляции.

Рассмотрим на примере:
Возьмём стандартный класс площадью 64 м², в нём находится 25 учеников и учитель, урок длится 45 минут, за это время 26 человек выдохнут 0,58 м³ углекислого газа. Объём класса — 192 м³, объём CO2 в классе — 0,3020% или 3020 ppm, что в 3 раза превышает оптимальные показатели.

Нормы содержания углекислого газа для спортивных залов и клубов

Помещения для занятий спортом относятся к 4-ому классу помещений, в них допустимым содержанием CO2 является 1400 ppm.

Количество углекислого газа в помещении зависит не только от количества человек, находящихся в нём, но и от вида их деятельности. Чем активнее деятельность, тем больше углекислого газа выделяется. Физические упражнения можно отнести к тяжёлой работе, получается, что занимаясь спортом, человек вырабатывает в 5 раз больше углекислого газа, чем человек, который просто сидит.

Выделение CO2 при различных видах физической нагрузки. ГОСТ Р ИСО 16000-26-2015 Воздух замкнутых помещений.

В спортзалах и фитнес-клубах одновременно может находиться большое количество человек, занятых физическими нагрузками, при которых углекислый газ вырабатывается значительно интенсивнее. Например, человек в положении сидя выдыхает 0,02 м³ углекислого газа, а при физических нагрузках — уже 0,11 м³.

Поэтому для фитнес-клубов обязательным условием является обильное поступление свежего воздуха. Проветривание через окно не эффективно и может привести к возникновению сквозняков, что для спортзалов недопустимо. Необходимо организовать систему вентиляции, которая обеспечит приток свежего воздуха и удаление отработанного.

Рассмотрим на примере:
Площадь тренажёрного клуба мини-формата 200 кв.м. По санитарным нормам на 1 посетителя должно приходиться не менее 5 м². Предположим, что требование соблюдаются и в зале одновременно находится не более 40 человек. За 1 час интенсивных физических упражнений они выработают 4,4 м³ СО2 (0,11 м³ на человека). Объём помещения — 700 м³, доля содержания CO2 — 0,6285% или 6285 ppm. То есть за 1 час при отсутствии приточного воздуха уровень углекислого газа может превысить норму почти в 5 раз, такая концентрация близка к критичной для здоровья человека.

Биологические ПДКПравить

ПДКр.

Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 17 июля 2014 года; проверки требуют 17 правок.

Нахождение в природеПравить

Классы опасности вредных веществ в воздухе

Вредные химические элементы и их соединения оказывают разное по интенсивности воздействие: при одинаковой концентрации в воздухе одно соединение не окажет никакого влияния на здоровье человека, тогда как другое серьёзно ему навредит.

Выделяют четыре класса опасности вредных веществ: 1-й — чрезвычайно опасные, 2-й — высокоопасные, 3-й — умеренно опасные и 4-й — малоопасные. Эти классы определены исходя из смертельных концентраций веществ в воздухе.

Калькуляторы и пороги ПДК, % об. и %НКПР для газов

Калькулятор пересчета концентраций из мг/м в ppm и % об.

Пороги ПДК, % об. и %НКПР для различных газов

ПримечанияПравить

1. s:Гигиенические нормативы ГН 2.2.5.1313—03
2. Michael S. Morgan. The Biological Exposure Indices: A Key Component in Protecting Workers from Toxic Chemicals (англ.) // National Institute of Environmental Health Sciences Environmental Health Perspectives. — Durham, NC, 1997. — February (vol. 105 sup. 1). — P. 105—115. — ISSN 1552-9924. Архивировано 10 февраля 2022 года. Есть перевод: Майкл Морган (Michael S. Morgan), Показатели биологического воздействия при биомониторинге: важные слагаемые успешной защиты рабочих от вредных веществ // Минск: Белорусская цифровая библиотека LIBRARY.BY. Дата обновления: 09 января 2020. URL: https://library.by/portalus/modules/medecine/readme.php?subaction=showfull&id=1578585584&archive=&start_from=&ucat=& (дата обращения: 09.01.2020).
4. ACGIH members. 2015 TLVs® and BEIs®. Threshold Limit Values for Chemical Substances and Physical Agents & Biological Exposure Indices. — ACGIH. — Cincinnati, Ohio, 2015. — ISBN 978-1-607260-77-6.
5. Documentation of the TLVs and BEIs with Other Worldwide Occupational Exposure (на CD диске: 1) a Microsoft® Access database + 2) the Documentation of the Threshold Limit Values and Biological Exposure Indices, 7th Ed. (2001), + the 2002—2007 Supplements)

В культуреПравить

Чем опасно превышение ПДК вредных веществ в воздухе

Большинство загрязнителей воздуха в России относятся ко второму и третьему классу опасности — это высокоопасные вещества и умеренно опасные соединения. Рассмотрим, в чём вред каждого из них.

ПДК бензапирена

Бензапирен выделяется в атмосферу при сгорании топлива, древесины, бумаги или другого органического соединения. Это вещество не имеет специфического запаха. Бензапирен накапливается в организме и вызывает онкологические заболевания. Кроме того, это мутаген — он может изменять генотип человека, вызывать раннее старение и сказываться на здоровье потомства.

ПДК приземного озона

Озон — это газ, имеющий запах свежести или хлора. При превышении ПДК озона у человека появляется головная боль, головокружение, кашель, усталость, перебои в работе сердца. Озон провоцирует развитие сердечно-сосудистых заболеваний, атеросклероза и болезней органов дыхания.

ПДК формальдегида

Формальдегид — это бесцветный газ с резким неприятным запахом. Вдыхание формальдегида вызывает слабость, головные боли, бронхит, отёк лёгких и глотки. Длительное воздействие формальдегида приводит к развитию рака и генетическим изменениям.

ПДК диоксида азота

Диоксид азота — это газ с острым, удушливым запахом. При большой концентрации окрашивает воздух в красно-бурый цвет. Он провоцирует развитие бронхита и воспаления лёгких. Постоянное вдыхание воздуха с превышением ПДК диоксида азота в воздухе вызывает раковые заболевания.

ПДК этилбензола

Этилбензол — это компонент бензина, он может присутствовать в воздухе виде пара и иметь запах топлива. Вдыхание этилбензола вызывает слабость, головную боль, проблемы с дыханием и работой мышц. При длительном влиянии этого вещества у человека возникают хронические болезни крови и печени.

ПДК сероводорода

Сероводород — это бесцветный газ с запахом тухлых яиц. При превышении ПДК сероводорода у человека появляется головокружение, головная боль, тошнота, тахикардия и судороги. При длительном воздействии сероводорода поражаются лёгкие, нарушается координация движений и возникает потеря краткосрочной памяти.

ПДК сероуглерода

Сероуглерод может содержаться в воздухе в виде пара, он имеет приятный «эфирный» запах. Вдыхание воздуха с превышением содержания сероуглерода имеет наркотическое действие, вызывает головную боль, головокружение, судороги и потерю сознания. При постоянном воздействии вызывает нервно-сосудистые расстройства, нарушение психики и сна.

ПДК взвешенных веществ

Из-за мельчайшего размера вредные частицы PM10 и PM2.5 не оседают в носу, во рту или горле, а попадают в лёгкие. Вдыхание тонкодисперсных частиц может вызвать отравление вредными веществами, из которых они состоят, аллергию, обострение респираторных болезней, рак и преждевременную смерть.

ПДК хлорида водорода

Хлорид водорода— бесцветный газ с резким удушливым запахом. Воздух с большим содержанием хлорида водорода вызывает удушье, поражает слизистые оболочки, дыхательную систему и желудочно-кишечный тракт.

ПДК фенола (гидроксибензола)

Фенол — это летучее вещество с резким запахом, напоминающим запах гуаши. Превышение ПДК фенола в воздухе вызывает у человека головокружение, рвоту и слабость. При хроническом воздействии фенол вызывает быструю утомляемость, бессонницу, мигрень и нервные расстройства.

ПДК оксида азота

Оксид азота — это газ, не имеющий ни цвета, ни запаха. При длительном воздействии оксида азота вызывает у человека кислородное голодание, паралич и судороги. Вещество окисляется до более опасного диоксида азота.

ПДК оксида углерода (угарный газ)

Оксид углерода — это бесцветный газ без вкуса и запаха. То, что принимают за запах угарного газа на самом деле является запахом органических примесей. Вдыхание воздуха с большим содержанием оксида углерода вызывает головные боли, головокружение, тахикардию, судороги и потерю сознания.

ПДК диоксида серы

Диоксид серы — это бесцветный газ с резким запахом загорающейся спички. Вдыхание воздуха с превышением ПДК диоксида серы поражает дыхательную систему, усугубляет симптомы астмы и вызывает развитие сердечно-сосудистых и онкологических заболеваний.

ПДК фторида водорода

Фторид водорода — бесцветный газ с едким запахом. При превышении безвредной концентрации фторида водорода вызывает у человека кашель и удушье. При длительном воздействии на организм снижается содержание кальция в крови, нарушается работа сердца и почек, развивается хронический бронхит.

ПДК аммиака

Аммиак — это бесцветный газ с резким запахом. Аммиак поражает глаза и дыхательную систему, вызывает кашель, удушье и спутанность сознания. При длительном воздействии аммиака появляются расстройство пищеварения, ослабление слуха и воспаление слизистых оболочек.

Субъективные показатели свежести

Уровень углекислого газа необходимо измерять, так как он оказывает прямое влияние на организм человека, но мы не можем оценить его объективно без специальных приборов и зачастую ориентируемся только на собственные ощущения.

Запах свежести

Человек ассоциирует свежий воздух с различными запахами: запахом «после дождя», запахом травы или листьев. Мы привыкли ощущать свежеть сразу, как открываем окно. Но этот воздух нельзя назвать свежим. Хоть запах сам по себе не является загрязнителем, но он указывает на наличие в воздухе загрязнителя.

Если воздух пропускать через эффективные фильтры, например, через HEPA и угольный, то воздух очищается от этих запахов. Такой воздух кажется менее свежим, но это просто субъективное ощущение. Если измерить уровень CO2 с помощью датчика, то можно убедиться, что он в норме.

Ощущение, что воздух свежий, потому что пахнет, как «после дождя», обманчиво. На самом деле пахнет мокрой землёй, а значит, в воздухе есть загрязнитель.

Прохлада как свежесть

Часто свежесть ассоциируют с прохладой — это ещё одно заблуждение. В помещении может быть пониженная температура, но высокий уровень CO2. Многие пытаются решить проблему духоты с помощью кондиционера.

К сожалению, кондиционеры не помогут, так как они не подают свежий воздух с улицы в помещение, а просто его охлаждают. Кондиционер берёт воздух из помещения, прогоняет через себя, охлаждает и подаёт обратно в помещение. Температура понижается, но уровень CO2 повышается, так как притока нового воздуха не было.

Влияение СО2 на организм человека

Одним из факторов, описывающий качество воздуха в помещении, являетсяя у именно концентрациглекислого газа. СО2 постоянно выделяется людьми в процессе всей жизнедеятельности.

Так, например, при спокойной работе в офисе человек потребляет, примерно, 27 литров кислорода в час, а выделяет 22 литра углекислого газа. Во время занятий спортом количество потребления кислорода, как и выделение углекислого газа, увеличивается. Выделение СО2 во время физических нагрузок может достигать 36 литров в час.

В обычном воздухе, которым мы дышим, содержится 0,03% углекислого газа, а в выдыхаемом 3,6%. То есть, на лицо увеличение концентрации CO2 больше, чем в 100 раз. Повышенное содержание углекислого газа в воздухе напрямую влияет на состояние человека, его работоспособность и здоровье в целом. Повышенная концентрация co2 в воздухе может привести к дремотному состоянию, головным болям, тошноте, чувству удушья и окислительному стрессу.

В таблице приведены современные нормативы воздухообмена в помещениях:

СО2 оказывает постепенное влияние на организм человека, причём для каждого человека скорость влияния индивидуальна. Также важно учитывать пол и возраст человека.

Специалисты рекомендуют следующие уровни CO2 в помещении, указанные в м3/час:

ПДК СО2 в воздухе мг/м3, указанные в таблицах, являются обязательными к выполнению для комфортной и безопасной работы каждого сотрудника офиса или любого другого производства.

СвойстваПравить

Физиологическое действиеПравить

Требования к составу

Жидкую двуокись углерода высокого давления поставляют в баллонах (ГОСТ 949-73) вместимостью до 50 дм³, в спецтаре по нормативно-технической документации для автотранспорта.

Жидкую двуокись углерода в баллонах транспортируют всеми видами транспорта в соответствии с правилами перевозки опасных грузов, действующими на данном виде транспорта.

ТакжеПравить

ПрименениеПравить

Углекислый газ и его воздействие на организм человека

Время прочтения ≈ 10 минут

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.

ПолучениеПравить