Повітря, вода, продукти харчування та світло як необхідні умови життєдіяльності людини

            Житомирський коледж культури і мистецтв ім. І. Огієнка

           

 

 

 

 

Повітря, вода, продукти харчування та світло як необхідні умови життєдіяльності людини

 

 

 

 

 

Підготувала студентка III курсу

Спеціальність народне пісенне мистецтво

Заочна  форма навчання

 

 

 

 

                                                   Житомир 2012

 

1. Повітря, вода, продукти харчування та світло як необхідні умови життєдіяльності людини ; їх фізіологічне та гігієнічне значення

Для існування людини як біологічного об'єкта і забезпечення її життєдіяльності  необхідні: повітря, вода, продукти харчування і світло.

Повітря - становить собою суміш  газів. Щільність - 1,2928 г/л, розчинність у воді - 29,18 см/л. Людина використовує повітря, вдихаючи його через органи дихання.

Дихання - це сукупність процесів, які забезпечують надходження в організм кисню і вуглекислого газу (зовнішнє дихання), а також використання кисню клітинами і тканинами для окислювання органічних речовин зі звільненням необхідної енергії, потрібної для їх життєдіяльності (так зване клітинне або тканинне дихання). У одноклітинних істот і нижчих рослин обмін газів при диханні виконується шляхом дифузії поверхні клітин, у вищих рослин через міжклітинники, пронизуючи все їх тіло. У багатоклітинних тварин (і людини) зовнішнє дихання виконується спеціальними органами дихання, а тканинне - забезпечується кров'ю.

Кисень, що знаходиться в повітрі, використовується як хімічний елемент одержання багатьох хімічних речовин. Із повітря одержують кисень, азот, інертні гази. Використовують як хладогенний, тепло-, електро- і звукоізоляційний матеріал; стиснуте повітря - робоче тіло в пневматичних пристроях, наприклад, автомобільних шинах, струменевих і розпилюючих апаратах. Повітря - середовище життя тваринного і рослинного світу. Розвиток промисловості, транспорту призводить до забруднення повітря, тобто до підвищення вмісту в ньому вуглекислого газу та інших шкідливих газів. У системі засобів з охорони навколишнього середовища важливе значення має санітарний контроль за станом повітря, санітарне очищення і знешкодження промислових газів перед викидом їх в атмосферу, винесення промислових виробництв за межі житлових районів.

Вода, Н2О, рідина без запаху, смаку, кольору (в об'ємних пластах - блакитна): щільність - 1,000 г/см3 (3,98°С), Іт 0°С, ікт — 100°С. Одна з самих розповсюджених речовин в природі (гідросфера займає 71% поверхні Землі). Воді належить дуже важлива роль в геологічній історії планети. Без води неможливе існування живих організмів на землі (близько 65% людського тіла складає вода). Втрата організмом 10-20% води призводить до смерті. Велика роль води в реакції фотосинтезу та інших життєвих процесах.

Вода - обов'язковий компонент практично  всіх технологічних процесів як промислового, так і сільськогосподарського виробництва. Вода особливої чистоти необхідна у виробництві продуктів харчування і медицині, новітніх галузях промисловості (виробництво напівпровідників, люмінофорів, ядерна техніка), в хімічному аналізі. Стрімке зростання використання води і підвищення вимог до води визначають важливість завдань водоочищення, водопідготовки, боротьби із забрудненням і виснаженням водоймищ.

Харчування людини суттєво впливає  на її здоров'я, працездатність і тривалість життя. Добова потреба в харчових речовинах і калоріях для чоловічої статі 40-60 років, що не займається фізичною працею і мешкає в місті: білки - біля 90 г, в т.ч. тваринні більше 50 г; жири - біля 80 г, в т.ч. рослинні - 25 г; вуглеводи - більше 350 г; калорійність (енергетична цінність) -10,87 кДж (2600 ккал.). У жінок у зв'язку з менш інтенсивним обміном речовин і меншою масою тіла відповідні показники на 15% нижчі наведених величин. Для правильного розвитку дітей розроблені особливі (з урахуванням вікових груп) норми харчування, які враховують високу потребу дітей у всіх харчових компонентах. Раціональне дитяче харчування включає і відповідний режим харчування (наприклад, фразовий прийом їжі з відповідним розподілом її кількості: 30, 40-45, 10, 20%). У похилому віці у зв'язку зі зниженням функцій всіх систем (в т.ч. харчотравної) рекомендується обмежити харчування. Порушення повноцінного, раціонального харчування може призвести до елементарних захворювань.

Основи раціонального харчування розробляє гігієна харчування і дієтологія.

Світло - у вузькому значенні - електромагнітні хвилі в інтервалі частот, що сприймаються людським оком (4,0 • 1014 -7,5 • 1014 Гц). Довжина хвилі від 740 нм (червоне світло) до 400 нм (фіолетове світло). Освітлення - освітлювання поверхонь предметів, що забезпечує можливість зорового сприймання цих предметів або їх реєстрації світлочутливими речовинами чи пристроями.

Але крім того, що світло дає змогу людині більш ефективно взаємодіяти з навколишнім середовищем, воно грає величезну роль у біологічних процесах, які відбуваються в живому організмі. Насамперед, це фотосинтез (від фото . і синтез) -реакції, які збуджуються світлом, забезпечують перетворення зеленими рослинами і фотосинтезуючими мікроорганізмами променевої енергії Сонця в енергію хімічних зв'язків органічних речовин. Відбувається за участю поглинаючих світло пігментів (хлорофіл та інший). Сумарне вираження рівняння фотосинтезу таке:

6СО2 + 6Н2О (Нухлорофіл) • -> С6Н12ОЙ + 602

Фотосинтез - єдиний біологічний процес, який проходить зі збільшенням вільної  енергії. І прямо чи побічно забезпечує доступною хімічною енергією всі земні організми (крім хем-синтезуючих). Щорічно в результаті використання природою світла через фотосинтез на Землі створюється біля 150 млрд. т органічних речовин, частина яких вкрай необхідна для забезпечення життєдіяльності людини, засвоює 300 млрд. т СО2 і виділяє біля 200 млрд. тонн вільного О2. Завдяки фотосинтезуючій планети Земля з'явився кисень, виник озоновий екран, створились умови для біологічної еволюції і, як наслідок, виникло життя і людина.

1. Оптимальні та допустимі параметри повітряного середовища та освітлення

Розуміючи важливість повітря і  світла для існування людини, необхідно проаналізувати, які параметри цих чинників найбільш придатні для забезпечення життєдіяльності людини. Сучасна людина проводить у житлових і цивільних приміщеннях, в залежності від свого життя й умов трудової діяльності, 52-85% добового часу. Тому внутрішнє середовище приміщення, де повітря є основним компонентом навіть при відносно невисоких концентраціях великої кількості токсичних речовин, має суттєве значення для людини і може впливати на її самопочуття, працездатність і здоров'я. Крім того, в приміщеннях токсичні речовини діють на організм людини не ізольовано, а в сполученні з іншими факторами: температурою, вологістю повітря, іонно-озонним режимом приміщень, радіоактивним фоном та іншим. У випадку невідповідності комплексу цих факторів гігієнічним вимогам внутрішнє середовище приміщень може стати джерелом ризику для здоров'я.

Основні джерела хімічного забруднення  повітря житлового середовища. У  будівлях формується особливе повітряне  середовище, яке залежить від стану  атмосферного повітря і потужності внутрішніх джерел забруднення. До таких джерел передусім відносяться продукти деструкції оздоблювальних полімерних матеріалів, неповного спалення побутового газу.

У повітрі житлового середовища виявлено біля 100 хімічних речовин, які відносяться до різних класів хімічних сполук, в т.ч. до органічних неорганічних і ароматичних вуглеводів, галогенопохідних вуглеводів, спиртів, фенолів, простих і складних ефірів, альдегідів, етанів, гетероциклічних сполук, аміносполук. Якість повітряного середовища закритих приміщень за хімічним складом у значній мірі залежить від якості навколишнього атмосферного повітря. Всі будівлі мають постійний повітряний обмін і не захищають своїх мешканців від забрудненого повітря. Міграція пилу, токсичних речовин, які знаходяться в атмосферному повітрі, у внутрішнє середовище приміщення обумовлена їх природною і штучною вентиляцією, і тому речовини, наявні у зовнішньому повітрі, знаходяться у приміщеннях, причому навіть у тих, у які подається повітря, котре пройшло обробку в системі кондиціювання.

Ступінь проникнення атмосферного забруднення у внутрішній простір будівлі для різних речовин неоднаковий. При порівнянні концентрації двоокису азоту, окису азоту, окису вуглецю і пилу в житлових будівлях і в атмосферному повітрі виявлено, що концентрація цих речовин всередині будівлі перебуває на рівні або трохи нижчою за їх концентрацію в зовнішньому повітрі, крім тих випадків, коли діють внутрішні джерела. Концентрація двоокису сірки, озону і свинцю, як правило, всередині нижча, ніж зовні. Концентрація ацетальдегіду, ацетону, бензолу, етилового спирту, толуолу, етилбензолу, ксиолу, метилетилбензолу, пропілбензолу, етилацетату, фенолу, ряду прикордонних вуглеводів у повітряному середовищі приміщень перевищувала концентрації в атмосферному повітрі більше, ніж у 10 разів.

Порівняльна кількісна оцінка хімічного  забруднення зовнішнього повітря  і повітря всередині приміщення житлових і цивільних будівель показала, що забруднення повітряного середовища будівель перевершує рівень забруднення зовнішнього повітря в 1,8-4 рази, в залежності від ступеня забруднення останнього і потужності внутрішніх джерел забруднення.

Одним із самих потужних внутрішніх джерел забруднення повітряного  середовища закритих приміщень є  будівельні та оздоблювальні матеріали, виготовлені із полімерів. На сьогодні тільки з будівництві номенклатура полімерних матеріалів нараховує біля 100 найменувань. Будівельні полімерні матеріали використовуються для покриття підлог, оздоблення стін, теплоізоляції зовнішньої покрівлі і стін, гідроізоляції, герметизації і облицювання навісних панелей, виготовлення віконних блоків і дверей, об'ємних елементів збірних будівель та інше.

Доцільність використання полімерних матеріалів у будівництві житлових і цивільних будівель визначається рядом позитивних властивостей, які полегшують їх використання, покращують якість будівництва, зменшують його вартість. Однак результати багатьох досліджень показали, що практично всі полімерні матеріали виділяють у повітряне середовище ті чи інші токсичні хімічні речовини, здійснюючи шкідливий вплив на здоров'я населення. Зокрема, полівинілхлоридні матеріали є джерелом виділення в повітряне середовище бензолу, толуолу, етилбензолу, циклогексану, ксилолу, бутилового спирту та інших вуглеводів. Дерев'яно-стружкові плити на фенолформальдегідній і формальдегідній основі забруднюють повітряне середовище житлових і цивільних будівель фенолом, формальдегідом, аміаком. Килимові вироби із хімічних волокон виділяють у значних концентраціях стирол, ізофенол, сірковий ангідрид.

Склопластики на основі різних сумішей, використовуваних в будівництві, звуко і теплоізоляції, виділяють у повітряне середовище значну кількість ацетону, метокрилової кислоти, толуолу, бутанолу, формальдегіду, фенолу, стиролу Лакофарбні покриття і клейкомісткі речовини також є джерелами забруднення повітряного середовища закритих приміщень таким речовинами, як толуол, бутилметокрилат, бутилацетат, етилацетат, ксилол, стирол, ацетон, етиленгліколь та інші.

Інтенсивність виділення летючих  речовин залежить від умов експлуатації полімерних матеріалів - температури, вологості, кратності обміну повітря, тривалості експлуатації.

Встановлена пряма залежність рівня хімічного забруднення повітряного середовища від загальної насиченості приміщень полімерними матеріалами. Коефіцієнт корекції між сумарним рівнем хімічного забруднення повітря і насиченістю приміщень полімерними матеріалами в адміністративних будівлях дорівнює 0,75, у житлових приміщеннях - 0,61, у великих залах -0,53. Зі збільшенням житлових і цивільних будівель закономірно підвищується концентрація формальдегіду, фенолу, ксилолу, толуолу, бензолу, етилбензолу, етилацетату, бутилакрилату.

Хімічні речовини, які виділяються  із полімерних матеріалів навіть у невеликих кількостях, можуть викликати суттєве порушення в стані живого організму, наприклад, у випадку алергічної дії полімерних матеріалів.

Найбільш чутливими до дії летючих  компонентів матеріалів є дитячі організми. Встановлена також підвищена чутливість хворих до дії хімічних речовин, які виділяються із платиків, у порівнянні зі здоровими. Дослідженнями виявлено, що в приміщеннях з великою насиченістю полімерами схильність населення до алергічних, простудних захворювань, неврастенії, вегетодистонії, гіпертонії виявилась вищою, ніж у приміщеннях, де полімерні матеріали використовуються в меншій кількості.

Для безпеки використання полімерних матеріалів прийнято, що концентрація летючих речовин, що виділяються із полімерів у житлових і цивільних приміщеннях, не повинна перевищувати їх гранично допустиму концентрацію (ГДК), встановлену для атмосферного повітря, а сумарний показник відношень виявлених концентрацій декількох речовин до їх ГДК повинен бути вищим за одиницю. З метою попереджувального санітарного нагляду за полімерними матеріалами і виробами із них запропоновано лімітувати виділення ними шкідливих речовин у навколишнє середовище або на стадії виготовлення, або зразу ж після їх випуску заводами-виробниками. На сьогодні обґрунтовано допустимі рівні 100 хімічних речовин, які виділяються із полімерних матеріалів.

В сучасному будівництві все  яскравіше виявляється тенденція  до хімізації технологічних процесів і використання (в т.ч. у виробництві  будівельних матеріалів) насамперед бетону і залізобетону як сумішей  різних речовин, використовуваних у будівництві житлових і цивільних приміщень. З гігієнічного погляду важливо враховувати негативний вплив хімічних домішок у будівельних матеріалах через виділення токсичних речовин, що може призвести в подальшому до ще більшого забруднення як повітряного середовища житлових приміщень, так і навколишнього середовища.

Не менш потужним внутрішнім джерелом забруднення середовища приміщень  служать і продукти життєдіяльності  людини - антропотоксини. Встановлено, що в процесі своєї життєдіяльності  людина виділяє біля 400 хімічних з'єднань.

У звичайних умовах експлуатації житлових і цивільних приміщень нагромадження  в негерметичних приміщеннях  антропотоксинів до рівнів, здатних викликати чітко виражений токсичний вплив, не виникає. Однак навіть відносно невисокі концентрації значної кількості токсичних речовин не є байдужими для людини і здатні впливати на її самопочуття, працездатність і здоров'я. Дослідження показали, що повітряне середовище приміщень, які не вентилюються, погіршується пропорційно числу осіб і часу їх перебування у приміщенні. Хімічний аналіз повітря приміщень дозволив ідентифікувати в них ряд токсичних речовин, розподіл яких за класами небезпеки встановлюється таким чином: диметиламін, сірководень, двоокис азоту, окис етилену, бензол (другий клас небезпеки - високонебезпечні речовини); оцетна кислота, фенол, метилстирол, толулол, метанол, вінілацетат (четвертий клас небезпеки - малонебезпечні речовини). П'ята частина виявлених антропотоксинів відноситься до числа високонебезпечних речовин. При цьому знайдено, що в невентильованому приміщенні концентрації диметиламіну і сірководню перевищували ГДК для атмосферного повітря. Перевищили ГДК або знаходились на їх рівні і концентрації таких речовин, як двоокис і окис вуглецю, аміак. Інші речовини, хоч і складають десяті і менші частки ГДК, всі разом взяті свідчать про несприятливість повітряного середовища, оскільки навіть двочотиригодинне перебування в цих умовах негативно впливає на розумову діяльність досліджуваних.