U kojim procesima sudjeluje atmosferski ugljikov dioksid? Globalne razine CO2: jesmo li došli do točke s koje nema povratka? Trenutna koncentracija ugljičnog dioksida u atmosferi

O problemu viška sadržaja ugljikov dioksid govori u zatvorenim prostorima sve češće u posljednjih 20 godina. Izlaze nove studije i objavljuju se novi podaci. Jesu li građevinski propisi za zgrade u kojima živimo i radimo u skladu s tim?

Dobrobit i učinak osobe usko su povezani s kvalitetom zraka u mjestu gdje se radi i odmara. A kakvoću zraka možemo odrediti koncentracijom ugljičnog dioksida CO2.

Zašto CO2?

  • Ovaj plin je posvuda gdje ima ljudi.
  • Koncentracija ugljičnog dioksida u prostoriji izravno ovisi o ljudskim životnim procesima - na kraju krajeva, mi ga izdišemo.
  • Prekoračenje razine ugljičnog dioksida štetno je za ljudsko tijelo, pa ga je potrebno pratiti.
  • Povećanje koncentracije CO2 jasno ukazuje na probleme s ventilacijom.
  • Što je lošija ventilacija, to je više zagađivača koncentrirano u zraku. Stoga je porast ugljičnog dioksida u zatvorenom prostoru znak da kvaliteta zraka opada.

U posljednjih godina U strukovnim zajednicama liječnika i građevinskih projektanata postoje prijedlozi da se revidira metodologija određivanja kakvoće zraka i proširi popis mjernih tvari. Ali do sada nije pronađeno ništa očitije od promjena u razinama CO2.

Kako znati jesu li razine ugljičnog dioksida u zatvorenom prostoru prihvatljive? Stručnjaci nude popise standarda, a oni će biti različiti za zgrade različite namjene.

Standardi ugljičnog dioksida za stambene objekte

Dizajneri stambenih i privatnih zgrada uzimaju kao osnovu GOST 30494-2011 pod nazivom „Stambene i javne zgrade. Parametri unutarnje mikroklime." Ovaj dokument smatra da je optimalna razina CO2 za ljudsko zdravlje 800 - 1000 ppm. Oznaka od 1400 ppm je granica dopuštenog sadržaja ugljičnog dioksida u prostoriji. Ako ga ima više, tada se kvaliteta zraka smatra lošom.

Međutim, brojna istraživanja posvećena ovisnosti tjelesnog stanja o razinama CO2 više ne smatraju 1000 ppm normalnim. Njihovi podaci pokazuju da pri oko 1000 ppm više od polovice ispitanika osjeća pogoršanje mikroklime: ubrzan rad srca, glavobolju, umor i, naravno, notornu "nemogućnost disanja".

Fiziolozi smatraju da je normalna razina CO2 600 – 800 ppm.

Iako su neke izolirane pritužbe na začepljenost moguće čak i pri navedenoj koncentraciji.

Ispostavilo se da su građevinski standardi za razine CO2 u suprotnosti sa zaključcima fizioloških istraživača. Upravo su iz potonjeg posljednjih godina sve glasniji pozivi na ažuriranje dopuštenih granica, no dalje od poziva zasad se nije otišlo. Što je CO2 standard kojim se građevinci vode niži, to košta jeftinije. A oni koji su prisiljeni sami riješiti problem ventilacije stana moraju to platiti.

Norme ugljičnog dioksida u školama

Što je više ugljičnog dioksida u zraku, teže se koncentrirati i nositi se s radnim opterećenjem. Znajući to, američke vlasti preporučuju školama da razine CO2 ne budu veće od 600 ppm. U Rusiji je oznaka nešto viša: već spomenuti GOST smatra 800 ppm ili manje optimalnim za ustanove za skrb o djeci. Međutim, u praksi, ne samo američka, već i ruska preporučena razina san je za većinu škola.

Jedan naš pokazao je: više od polovice školskog vremena količina ugljičnog dioksida u zraku prelazi 1500 ppm, a ponekad se približava 2500 ppm! U takvim uvjetima nemoguće je koncentrirati se, sposobnost percepcije informacija kritično je smanjena. Drugi mogući simptomi viška CO2: hiperventilacija, znojenje, upala očiju, začepljenost nosa, otežano disanje.

Zašto se to događa? Uredi se rijetko prozračuju, jer otvoren prozor znači hladnu djecu i buku s ulice. Čak i ako školska zgrada ima jaku centralnu ventilaciju, obično je ili bučna ili zastarjela. Ali prozori u većini škola su moderni - plastični, brtvljeni i nepropusni za zrak. Uz veličinu razreda od 25 ljudi u uredu površine 50–60 m2 sa zatvorenim prozorom, ugljični dioksid u zraku skoči za 800 ppm u samo pola sata.

Standardi ugljičnog dioksida u uredima

U uredima se javljaju isti problemi kao iu školama: povećana koncentracija CO2 otežava koncentraciju. Pogreške se množe, a produktivnost opada.

Standardi za sadržaj ugljičnog dioksida u zraku za urede općenito su isti kao i za stanove i kuće: prihvatljivim se smatra 800 – 1400 ppm. No, kako smo već doznali, čak i 1000 ppm izaziva nelagodu kod svake druge osobe.

Nažalost, u mnogim uredima problem nije riješen ni na koji način. Negdje o tome jednostavno ne znaju ništa, negdje uprava to namjerno ignorira, a negdje to pokušavaju riješiti uz pomoć klima uređaja. Struja hladnog zraka stvara kratkotrajnu iluziju ugode, ali ugljični dioksid ne nestaje nigdje i nastavlja raditi svoj prljavi posao.

Također može biti da je uredski prostor izgrađen u skladu sa svim standardima, ali se njime upravlja uz kršenja. Na primjer, gustoća zaposlenih je previsoka. Prema građevinskim propisima po osobi bi trebalo biti od 4 do 6,5 m2 prostora. Ako ima više zaposlenih, tada se ugljični dioksid brže nakuplja u zraku.

Zaključci i rezultati

Problem s ventilacijom najakutniji je u stanovima, poslovnim zgradama i dječjim vrtićima.
Postoje dva razloga za to:

1. Neusklađenost građevinskih standarda i sanitarnih i higijenskih preporuka.
Prvi kažu: ne više od 1400 ppm CO2, drugi upozoravaju: to je previše.

Koncentracija CO2 (ppm) Standardi gradnje (prema GOST 30494-2011) Utjecaj na tijelo (prema sanitarno-higijenskim studijama)
manje od 800 Zrak visoke kvalitete Idealno blagostanje i snaga
800 – 1 000 Zrak prosječne kvalitete Na razini od 1000 ppm svaka druga osoba osjeća se zagušeno, letargično, smanjena koncentracija i glavobolja
1 000 - 1 400 Donja granica prihvatljive norme Letargija, problemi s pažnjom i obradom informacija, teško disanje, nazofaringealni problemi
Iznad 1.400 Niska kvaliteta zraka Izuzetan umor, nedostatak inicijative, nemogućnost koncentracije, suhe sluznice, problemi sa spavanjem

2. Nepoštivanje standarda tijekom izgradnje, rekonstrukcije ili rada građevine.
Najjednostavniji primjer je ugradnja plastičnih prozora koji ne propuštaju vanjski zrak i time pogoršavaju situaciju s nakupljanjem ugljičnog dioksida u zatvorenom prostoru.

Vrlo velik. Ugljični dioksid sudjeluje u formiranju sve žive tvari na planetu i zajedno s molekulama vode i metana stvara takozvani “efekt staklenika”.

Vrijednost ugljičnog dioksida ( CO 2 dioksid ili ugljikov dioksid) u životu biosfere sastoji se prvenstveno od održavanja procesa fotosinteze, koji provode biljke.

Biće staklenički plin, ugljični dioksid u zraku utječe na izmjenu topline planeta s okolnim prostorom, učinkovito blokirajući ponovno zračenje topline na nizu frekvencija, te tako sudjeluje u nastanku.

U u posljednje vrijeme Dolazi do porasta koncentracije ugljičnog dioksida u zraku što dovodi do.

Ugljik (C) u atmosferi je sadržan uglavnom u obliku ugljičnog dioksida (CO 2) iu malim količinama u obliku metana (CH 4), ugljikovog monoksida i drugih ugljikovodika.

Za atmosferske plinove koristi se koncept "životnog vijeka plina". To je vrijeme tijekom kojeg se plin potpuno obnovi, tj. vrijeme tijekom kojeg ista količina plina ulazi u atmosferu koliko ona sadrži. Dakle, za ugljični dioksid ovo vrijeme je 3-5 godina, za metan - 10-14 godina. CO oksidira u CO 2 tijekom nekoliko mjeseci.

U biosferi je važnost ugljika vrlo velika, budući da je dio svih živih organizama. Unutar živih bića ugljik je sadržan u reduciranom obliku, a izvan biosfere - u oksidiranom obliku. Tako se stvara kemijska izmjena životni ciklus: CO 2 ↔ živa tvar.

Izvori ugljika u atmosferi.

Izvor primarnog ugljičnog dioksida je čijom se erupcijom u atmosferu oslobađaju ogromne količine plinova. Dio tog ugljičnog dioksida nastaje tijekom termičke razgradnje drevnih vapnenaca u raznim metamorfnim zonama.

Ugljik također ulazi u atmosferu u obliku metana kao rezultat anaerobne razgradnje organskih ostataka. Metan pod utjecajem kisika brzo oksidira u ugljikov dioksid. Glavni dobavljači metana u atmosferu su tropske šume i.

Zauzvrat, atmosferski ugljični dioksid izvor je ugljika za druge geosfere - biosferu i.

Migracija CO 2 u biosferi.

Migracija CO 2 odvija se na dva načina:

Kod prve metode CO 2 se tijekom fotosinteze apsorbira iz atmosfere i sudjeluje u nastanku organska tvar s naknadnim ukopom u obliku minerala: treset, ulje, uljni škriljevac.

Kod druge metode ugljik sudjeluje u stvaranju karbonata u hidrosferi. CO 2 prelazi u H 2 CO 3, HCO 3 -1, CO 3 -2. Zatim se uz sudjelovanje kalcija (rjeđe magnezija i željeza) karbonati talože biogenim i abiogenim putem. Javljaju se debeli slojevi vapnenca i dolomita. Prema riječima A.B. Ronov, omjer organskog ugljika (Corg) i karbonatnog ugljika (Ccarb) u povijesti biosfere bio je 1:4.

Kako se odvija geokemijski ciklus ugljika u prirodi i kako se ugljikov dioksid vraća u atmosferu?

Soda, vulkan, Venera, hladnjak - što im je zajedničko? Ugljični dioksid. Za vas smo prikupili najzanimljivije informacije o jednom od najvažnijih kemijski spojevi na Zemlji.

Što je ugljikov dioksid

Ugljični dioksid poznat je uglavnom u svom plinovitom stanju, tj. kao ugljikov dioksid s jednostavnim kemijska formula CO2. U ovom obliku postoji u normalnim uvjetima- kod atmosferski tlak i "normalne" temperature. Ali pri povećanom tlaku, iznad 5850 kPa (kakav je, primjerice, tlak na dubini mora od oko 600 m), taj plin prelazi u tekućinu. A kada se jako ohladi (minus 78,5°C), kristalizira se i postaje takozvani suhi led, koji se široko koristi u trgovini za čuvanje smrznute hrane u hladnjacima.

Tekući ugljikov dioksid i suhi led se proizvode i koriste u ljudska djelatnost, ali ti su oblici nestabilni i lako se raspadaju.

Ali plin ugljični dioksid raspoređen je posvuda: oslobađa se tijekom disanja životinja i biljaka i važna je komponenta kemijski sastav atmosferu i ocean.

Svojstva ugljičnog dioksida

Ugljični dioksid CO2 je bez boje i mirisa. U normalnim uvjetima nema okusa. Međutim, ako udišete visoke koncentracije ugljičnog dioksida, možete osjetiti kiselkast okus u ustima, uzrokovan ugljičnim dioksidom koji se otapa na sluznicama iu slini, stvarajući slabu otopinu ugljične kiseline.

Inače, sposobnost ugljičnog dioksida da se otopi u vodi koristi se za izradu gazirane vode. Mjehurići limunade isti su ugljikov dioksid. Prvi uređaj za zasićenje vode CO2 izumljen je davne 1770. godine, a već 1783. godine poduzetni Švicarac Jacob Schweppes započeo je industrijsku proizvodnju sode (marka Schweppes i danas postoji).

Ugljični dioksid je 1,5 puta teži od zraka, pa ima tendenciju da se "taloži" u njegovim donjim slojevima ako je prostorija slabo prozračena. Poznat je efekt “pseće špilje” gdje se CO2 oslobađa izravno iz tla i nakuplja na visini od oko pola metra. Odrasla osoba, ulazeći u takvu špilju, na vrhuncu svog rasta ne osjeća višak ugljičnog dioksida, ali psi se nađu izravno u debelom sloju ugljičnog dioksida i otruju se.

CO2 ne podržava izgaranje, zbog čega se koristi u aparatima za gašenje požara i sustavima za suzbijanje požara. Trik gašenja goruće svijeće sadržajem navodno prazne čaše (a zapravo ugljičnim dioksidom) temelji se upravo na tom svojstvu ugljičnog dioksida.

Ugljični dioksid u prirodi: prirodni izvori

Ugljični dioksid se u prirodi stvara iz različitih izvora:

  • Disanje životinja i biljaka.
    Svaki školarac zna da biljke apsorbiraju ugljični dioksid CO2 iz zraka i koriste ga u procesima fotosinteze. Neke domaćice pokušavaju nadoknaditi nedostatke obiljem sobnih biljaka. Međutim, biljke ne samo da apsorbiraju, već i oslobađaju ugljični dioksid u nedostatku svjetla - to je dio procesa disanja. Stoga džungla u loše prozračenoj spavaćoj sobi nije dobra ideja: razina CO2 će još više rasti noću.
  • Vulkanska aktivnost.
    Ugljični dioksid je dio vulkanskih plinova. U područjima s visokom vulkanskom aktivnošću CO2 se može ispuštati izravno iz tla – iz pukotina i pukotina koje se nazivaju mofeti. Koncentracija ugljičnog dioksida u dolinama s mofetima je toliko visoka da mnoge male životinje umiru kada tamo dospiju.
  • Razgradnja organske tvari.
    Ugljični dioksid nastaje izgaranjem i raspadanjem organske tvari. Velike prirodne emisije ugljičnog dioksida prate šumske požare.

Ugljikov dioksid se u prirodi “pohranjuje” u obliku ugljikovih spojeva u mineralima: ugljen, nafta, treset, vapnenac. Ogromne rezerve CO2 nalaze se u otopljenom obliku u svjetskim oceanima.

Ispuštanje ugljičnog dioksida iz otvorenog rezervoara može dovesti do limnološke katastrofe, kao što se dogodilo, primjerice, 1984. i 1986. godine. u jezerima Manoun i Nyos u Kamerunu. Oba jezera su nastala na mjestu vulkanskih kratera - sada su izumrli, ali u dubinama vulkanska magma i dalje oslobađa ugljični dioksid, koji se diže u vode jezera i otapa se u njima. Kao rezultat niza klimatskih i geološkim procesima koncentracija ugljičnog dioksida u vodama premašila je kritičnu vrijednost. U atmosferu je ispuštena ogromna količina ugljičnog dioksida koji se poput lavine spuštao niz planinske padine. Oko 1800 ljudi postalo je žrtvama limnoloških katastrofa na kamerunskim jezerima.

Umjetni izvori ugljičnog dioksida

Glavni antropogeni izvori ugljičnog dioksida su:

  • industrijske emisije povezane s procesima izgaranja;
  • cestovni prijevoz.

Unatoč činjenici da udio ekološki prihvatljivog prijevoza u svijetu raste, velika većina svjetskog stanovništva neće tako skoro imati priliku (ili želju) prijeći na nove automobile.

Aktivna sječa šuma u industrijske svrhe također dovodi do povećanja koncentracije ugljičnog dioksida CO2 u zraku.

CO2 je jedan od krajnjih produkata metabolizma (razgradnja glukoze i masti). Izlučuje se u tkivima i prenosi hemoglobinom do pluća kroz koja se izdiše. Zrak koji ljudi izdahnu sadrži oko 4,5% ugljičnog dioksida (45 000 ppm) - 60-110 puta više nego u zraku koji udiše.

Ugljični dioksid ima veliku ulogu u regulaciji krvotoka i disanja. Povećanje razine CO2 u krvi uzrokuje širenje kapilara, dopuštajući da više krvi prođe kroz njih, što dovodi kisik do tkiva i uklanja ugljični dioksid.

Dišni sustav također potiče povećanje ugljičnog dioksida, a ne manjak kisika, kako bi se moglo činiti. U stvarnosti nedostatak kisika tijelo dugo ne osjeti, a sasvim je moguće da će u prorijeđenom zraku čovjek izgubiti svijest prije nego što osjeti nedostatak zraka. Stimulativno svojstvo CO2 koristi se u strojevima za umjetno disanje: gdje se ugljični dioksid miješa s kisikom kako bi se "pokrenuo" dišni sustav.

Ugljični dioksid i mi: zašto je CO2 opasan

Ugljični dioksid neophodan je ljudskom tijelu baš kao i kisik. Ali baš kao i kod kisika, višak ugljičnog dioksida šteti našem blagostanju.

Visoka koncentracija CO2 u zraku dovodi do intoksikacije organizma i uzrokuje stanje hiperkapnije. Uz hiperkapniju, osoba ima poteškoće s disanjem, mučninu, glavobolju, a može čak i izgubiti svijest. Ako se sadržaj ugljičnog dioksida ne smanji, tada dolazi do gladovanja kisikom. Činjenica je da se i ugljični dioksid i kisik kreću kroz tijelo istim "transportom" - hemoglobinom. Normalno, oni "putuju" zajedno, pričvršćujući se na različita mjesta na molekuli hemoglobina. Međutim, povećane koncentracije ugljičnog dioksida u krvi smanjuju sposobnost vezanja kisika na hemoglobin. Smanjuje se količina kisika u krvi i dolazi do hipoksije.

Takve nezdrave posljedice za organizam nastaju pri udisanju zraka s udjelom CO2 većim od 5000 ppm (to može biti npr. zrak u rudnicima). Da budemo pošteni, u običnom životu praktički nikada ne susrećemo takav zrak. No, puno manja koncentracija ugljičnog dioksida nema najbolji učinak na zdravlje.

Prema nekim nalazima čak 1000 ppm CO2 izaziva umor i glavobolju kod polovice ispitanika. Mnogi ljudi počnu osjećati začepljenost i nelagodu čak i ranije. S daljnjim povećanjem koncentracije ugljičnog dioksida na kritičnih 1500 – 2500 ppm, mozak je "lijen" da preuzme inicijativu, obradi informacije i donese odluke.

A ako je razina od 5000 ppm gotovo nemoguća svakodnevni život, onda 1000, pa čak i 2500 ppm lako mogu biti dio stvarnosti modernog čovjeka. Naši su to pokazali u rijetko ventiliranim školski razredi Razina CO2 ostaje iznad 1500 ppm većinu vremena, a ponekad skoči iznad 2000 ppm. Postoji svaki razlog za vjerovanje da je slična situacija u mnogim uredima, pa čak i stanovima.

Fiziolozi smatraju da je 800 ppm sigurna razina ugljičnog dioksida za dobrobit ljudi.

Drugo istraživanje otkrilo je vezu između razine CO2 i oksidativnog stresa: što je viša razina ugljičnog dioksida, to više patimo od oksidativnog stresa koji oštećuje stanice našeg tijela.

Ugljični dioksid u Zemljinoj atmosferi

U atmosferi našeg planeta ima samo oko 0,04% CO2 (to je otprilike 400 ppm), a nedavno je bilo i manje: ugljični dioksid je prešao granicu od 400 ppm tek u jesen 2016. godine. Znanstvenici povezuju rastuće razine CO2 u atmosferi s industrijalizacijom: sredinom 18. stoljeća stoljeća, uoči industrijske revolucije, iznosio je samo oko 270 ppm.

Kemijski sastav

Zemljina atmosfera nastala je kao rezultat ispuštanja plinova tijekom vulkanskih erupcija. Pojavom oceana i biosfere nastao je izmjenom plinova s ​​vodom, biljkama, životinjama i produktima njihove razgradnje u tlu i močvarama.

Trenutno se Zemljina atmosfera sastoji uglavnom od plinova i raznih nečistoća (prašine, kapljica vode, kristala leda, morske soli, produkata izgaranja).

Koncentracija plinova koji čine atmosferu gotovo je konstantna, s izuzetkom vode (H 2 O) i ugljičnog dioksida (CO 2).

Osim plinova navedenih u tablici, atmosfera sadrži SO 2, NH 3, CO, ozon, ugljikovodike, HCl, HF, Hg pare, I 2, kao i NO i mnoge druge plinove u malim količinama. Stalno se nalazi u troposferi veliki broj suspendirane čvrste i tekuće čestice (aerosol).

Ugljični dioksid u Zemljinoj atmosferi, od 2011. godine, zastupljen je u količini od 392 ppm ili 0,0392%. Uloga ugljičnog dioksida ( CO 2 dioksid ili ugljikov dioksid) u životu biosfere sastoji se prvenstveno od održavanja procesa fotosinteze, koji provode biljke. Kao staklenički plin, ugljični dioksid u zraku utječe na izmjenu topline planeta s okolnim prostorom, učinkovito blokirajući ponovno zračenje topline na brojnim frekvencijama, te tako sudjeluje u oblikovanju klime planeta.

Zbog aktivnog korištenja fosilnih goriva kao goriva od strane čovječanstva, dolazi do brzog porasta koncentracije ovog plina u atmosferi. Prvi antropogeni utjecaj na koncentracije ugljičnog dioksida zabilježen je od sredine 19. stoljeća. Od tada se njegova stopa rasta povećala i krajem 2000-ih godina iznosila je 2,20 ± 0,01 ppm/godišnje ili 1,7% godišnje. Prema odvojenim studijama, moderna razina CO 2 u atmosferi najveći je u posljednjih 800 tisuća godina, a vjerojatno i u zadnjih 20 milijuna godina.

Uloga u efektu staklenika

Unatoč relativno niskoj koncentraciji u zraku, CO 2 je važna komponenta zemljina atmosfera, jer upija i prezračuje infracrveno zračenje na različitim valnim duljinama, uključujući valnu duljinu od 4,26 μm (način vibracije - asimetrično istezanje molekule) i 14,99 μm (vibracije savijanjem). Ovaj proces eliminira ili smanjuje zračenje sa Zemlje u svemir na tim valnim duljinama, što rezultira efektom staklenika. Trenutna promjena koncentracije atmosferskog CO 2 odražava se na apsorpcijskim vrpcama, gdje njegov trenutni utjecaj na Zemljin reemisijski spektar dovodi do samo djelomične apsorpcije.

Osim stakleničkih svojstava ugljičnog dioksida, važno je i to što je on teži plin u odnosu na zrak. Budući da je prosjek relativan molarna masa zraka 28,98 g/mol, a molarna masa CO 2 44,01 g/mol, tada povećanje udjela ugljičnog dioksida dovodi do povećanja gustoće zraka i sukladno tome do promjene njegovog profila tlaka ovisno o nadmorskoj visini . Na snazi fizička priroda efekt staklenika, takva promjena atmosferskih svojstava dovodi do povećanja prosječna temperatura na površini.

Sveukupno, povećanje koncentracije s predindustrijskih razina od 280 ppm na moderne razine od 392 ppm ekvivalentno je dodatnih 1,8 W po kvadratni metar površine planeta. Ovaj plin također ima jedinstveno svojstvo dugotrajnog utjecaja na klimu, koja nakon prestanka emisije koja ga je uzrokovala ostaje uglavnom nepromijenjena i do tisuću godina. Ostali staklenički plinovi, poput metana i dušikovog oksida, slobodni su u atmosferi kraće vrijeme.

Izvori ugljičnog dioksida

Prirodni izvori ugljičnog dioksida u atmosferi su vulkanske erupcije, izgaranje organske tvari u zraku i disanje predstavnika životinjskog svijeta (aerobni organizmi). Ugljikov dioksid stvaraju i neki mikroorganizmi kao rezultat procesa fermentacije, staničnog disanja i u procesu raspadanja organskih ostataka u zraku. Antropogeni izvori emisije CO 2 u atmosferu uključuju: izgaranje fosilnih goriva za proizvodnju topline, proizvodnju električne energije te prijevoz ljudi i robe. Neke industrijske aktivnosti, poput proizvodnje cementa i zbrinjavanja plinova spaljivanjem, dovode do značajnih emisija CO 2 .

Biljke pretvaraju nastali ugljični dioksid u ugljikohidrate tijekom fotosinteze koja se odvija putem pigmenta klorofila koji koristi energiju sunčevog zračenja. Nastali plin, kisik, otpušta se u Zemljinu atmosferu i koristi ga za disanje heterotrofnih organizama i drugih biljaka, tvoreći tako ciklus ugljika.

Antropogene emisije

Emisije ugljika u atmosferu kao rezultat industrijskih aktivnosti. djelovanje 1800. – 2004. godine

Dolaskom industrijske revolucije sredinom 19. stoljeća došlo je do progresivnog povećanja antropogenih emisija ugljičnog dioksida u atmosferu, što je dovelo do neravnoteže u ciklusu ugljika i povećanja koncentracije CO 2 . Trenutno oko 57% ugljičnog dioksida koji proizvodi čovječanstvo uklanjaju iz atmosfere biljke i oceani. Omjer porasta količine CO 2 u atmosferi prema ukupno oslobođenom CO 2 je stalne vrijednosti od oko 45% i podliježe kratkotrajnim kolebanjima i kolebanjima s periodom od pet godina.

Izgaranje fosilnih goriva kao što su ugljen, nafta i prirodni plin, glavni uzrok antropogenih emisija CO 2 , krčenje šuma je drugi vodeći uzrok. U 2008. godini izgaranje fosilnih goriva ispustilo je 8,67 milijardi tona ugljika u atmosferu (31,8 milijardi tona CO2), u odnosu na 6,14 milijardi tona godišnje emisije ugljika 1990. godine. Prenamjena šuma za korištenje zemljišta rezultirala je porastom atmosferskog ugljičnog dioksida koji je ekvivalentan spaljivanju 1,2 milijarde tona ugljena 2008. (1,64 milijarde tona 1990.). Kumulativno povećanje tijekom 18 godina iznosi 3% godišnjeg prirodnog ciklusa CO 2 , što je dovoljno da izbaci sustav iz ravnoteže i uzrokuje nagli porast razine CO 2 . Kao rezultat toga, ugljični dioksid se postupno nakupljao u atmosferi i njegova je koncentracija 2009. bila 39% viša od predindustrijske razine.

Dakle, unatoč činjenici da (od 2011. godine) ukupna antropogena emisija CO 2 ne prelazi 8% njegovog prirodnog godišnjeg ciklusa, dolazi do porasta koncentracije ne samo zbog razine antropogenih emisija, već i stalni rast razine emisija tijekom vremena.

> Koncentracija ugljičnog dioksida

Znanstvenici već dugo sumnjaju da su povećane koncentracije ugljičnog dioksida u atmosferi izravno povezane s globalno zagrijavanje, ali kako se pokazalo, ugljični dioksid također može biti izravno povezan s našim zdravljem. Ljudi su glavni izvor ugljičnog dioksida u zatvorenim prostorima jer izdišemo između 18 i 25 litara ovog plina na sat. Visoke razine ugljičnog dioksida mogu se primijetiti u svim prostorima gdje se ljudi nalaze: u školskim učionicama i fakultetskim slušaonicama, u sobama za sastanke i uredskim prostorima, u spavaćim i dječjim sobama.

Mit je da nam u zagušljivoj prostoriji nedostaje kisika. Izračuni pokazuju da se, suprotno postojećem stereotipu, glavobolja, slabost i drugi simptomi javljaju kod osobe u zatvorenom prostoru ne zbog nedostatka kisika, već zbog visoke koncentracije ugljičnog dioksida.

U novije vrijeme u europske zemlje i SAD-u, razina ugljičnog dioksida u prostoriji mjerila se samo radi provjere kvalitete ventilacije, a smatralo se da je CO2 opasan za ljude samo u visokim koncentracijama. Nedavno su se pojavila istraživanja o djelovanju ugljičnog dioksida u koncentraciji od približno 0,1% na ljudski organizam.

Malo ljudi to zna čist zrak izvan grada sadrži oko 0,04% ugljičnog dioksida, a što je sadržaj CO2 u prostoriji bliži ovoj brojci, to se čovjek bolje osjeća.

Razumijemo li utjecaj loše kvalitete zraka u zatvorenom prostoru na naše zdravlje i zdravlje naše djece? Razumijemo li utjecaj visokih razina ugljičnog dioksida u zatvorenom prostoru na našu produktivnost i postignuća učenika? Možemo li razumjeti zašto smo mi i naša djeca tako umorni na kraju radnog dana? Možemo li riješiti problem jutarnjeg umora i razdražljivosti, ali i lošeg sna?

Skupina europskih znanstvenika provela je istraživanje o tome kako visoke (otprilike 0,1-0,2%) razine ugljičnog dioksida u učionicama utječu na organizam školske djece. Istraživanja su pokazala da se više od polovice školske djece redovito susreće s negativnim učincima visokih razina CO2, a posljedica toga je da se problemi s dišnim sustavom, rinitis i slabost nazofarinksa kod takve djece uočavaju mnogo češće nego kod ostale djece.

Kao rezultat studija provedenih u Europi i SAD-u, otkriveno je da povećana razina CO2 u učionici dovodi do pada pažnje učenika, pogoršanja uspjeha u školi, kao i do povećanja broja izostanaka s nastave zbog bolesti. To se posebno odnosi na djecu koja imaju astmu.

Takve studije nikada nisu provedene u Rusiji. Međutim, kao rezultat opsežnog istraživanja djece i adolescenata u Moskvi 2004.-2004. Ispostavilo se da među bolestima otkrivenim kod mladih Moskovljana prevladavaju bolesti dišnog sustava.

Kao rezultat nedavnih studija koje su proveli indijski znanstvenici među stanovnicima grada Kolkate, utvrđeno je da je ugljični dioksid čak iu niskim koncentracijama potencijalno otrovan plin. Znanstvenici su zaključili da je ugljični dioksid po toksičnosti blizak dušikovom dioksidu, uzimajući u obzir njegove učinke na staničnu membranu i biokemijske promjene koje se događaju u ljudskoj krvi, poput acidoze. Dugotrajna acidoza pak dovodi do bolesti kardiovaskularnog sustava, hipertenzije, umora i drugih nepovoljnih zdravstvenih stanja. ljudsko tijelo posljedice.

Stanovnici velike metropole izloženi su negativnom utjecaju ugljičnog dioksida od jutra do večeri. Prvo, u prepunom javnom prijevozu iu vlastitim automobilima, koji dugo stoje u prometnim gužvama. Zatim na poslu, gdje je često zagušljivo i ne može se disati.

Vrlo je važno održavati dobru kvalitetu zraka u spavaćoj sobi jer... ljudi tamo provedu trećinu života. Za kvalitetan san puno je važnija kvaliteta zraka u spavaćoj sobi od trajanja sna, a razina ugljičnog dioksida u spavaćim i dječjim sobama trebala bi biti ispod 0,08%. Visoka razina CO2 u tim područjima može izazvati simptome kao što su začepljenost nosa, iritacija grla i očiju, glavobolje i nesanica.

Finski znanstvenici pronašli su način rješavanja ovog problema na temelju aksioma da ako je u prirodi razina ugljičnog dioksida 0,035-0,04%, onda bi u sobama trebala biti blizu ove razine. Uređaj koji su izumili uklanja višak ugljičnog dioksida iz zraka u zatvorenom prostoru. Princip se temelji na apsorpciji (apsorpciji) ugljičnog dioksida posebnom tvari.