Sadržaj CO2 u izdahnutom vazduhu. Zašto je praćenje koncentracije CO2 u zatvorenom prostoru toliko važno? Klimatska katastrofa u Evropi

Još u prošlom veku sprovedena su različita istraživanja o uticaju CO 2 na ljudski organizam. Šezdesetih godina, naučnica O.V. Eliseeva je u svojoj disertaciji pružila detaljnu studiju o tome kako ugljični dioksid u koncentracijama od 0,1% (1000 ppm) do 0,5% (5000 ppm) utječe na ljudsko tijelo i došla je do zaključka da kratkotrajno udisanje Ugljičnog dioksida u ovim koncentracijama kod zdravih ljudi izaziva izrazite promjene u funkciji vanjskog disanja, cirkulacije krvi i značajno pogoršanje električne aktivnosti mozga. Prema njegovim preporukama, sadržaj CO 2 u vazduhu stambenih i javne zgrade ne bi trebalo da prelazi 0,1% (1000 ppm), a prosečan sadržaj CO 2 treba da bude oko 0,05% (500 ppm).

Stručnjaci znaju da postoji direktna veza između koncentracije CO 2 i osjećaja začepljenosti. Ovaj osjećaj se javlja u zdrava osoba već na nivou od 0,08% (tj. 800 ppm). Iako je u modernim uredima vrlo često 2000 ppm ili više. I osoba možda neće osjetiti opasne efekte CO 2. Kada je riječ o bolesnoj osobi, prag njegove osjetljivosti se još više povećava.

Ovisnost fizioloških manifestacija o sadržaju CO2 u zraku prikazana je u tabeli:

Velike promjene nakon udisanja povišenih koncentracija ugljen-dioksid(hiperkapnija) se javljaju u centralnoj nervni sistem, a oni su fazne prirode: prvo povećanje, a zatim smanjenje ekscitabilnosti nervnih formacija. Pogoršanje aktivnosti uslovnog refleksa uočava se pri koncentracijama blizu 2% - smanjuje se ekscitabilnost respiratornog centra mozga, smanjuje se respiratorna funkcija pluća, poremećena je homeostaza (ravnoteža unutrašnje okruženje) tijela ili oštećujući ćelije ili iritirajući receptore sa neadekvatnim nivoom određene supstance. A kada je sadržaj ugljičnog dioksida do 5%, dolazi do značajnog smanjenja amplitude evociranih potencijala mozga, desinhronizacije ritmova spontanog elektroencefalograma uz daljnju inhibiciju električne aktivnosti mozga.

Šta se tačno dešava kada se poveća koncentracija CO 2 u vazduhu koji ulazi u organizam? Povećava parcijalni pritisak CO 2 u alveolama se povećava njegova rastvorljivost u krvi i stvara se slaba ugljična kiselina (CO 2 + H 2 O = H 2 CO 3), koja se, pak, razlaže na H + i HCCO3-. Krv postaje kisela, što se naučno naziva gasna acidoza. Što je veća koncentracija CO 2 u zraku koji udišemo, to je niži pH krvi i ona je kiselija.

Kada acidoza počne, tijelo se prvo brani povećanjem koncentracije bikarbonata u krvnoj plazmi, o čemu svjedoče brojne biohemijske studije. Da bi kompenzirali acidozu, bubrezi intenzivno luče H+ i zadržavaju HCSO 3 -. Onda se drugi uključuju tampon sistemi i sekundarne biohemijske reakcije organizma. Kako slabe kiseline, uključujući i ugljičnu kiselinu (H 2 CO 3), mogu formirati slabo rastvorljiva jedinjenja (CaCO 3) sa ionima metala, one se talože u obliku kamena, prvenstveno u bubrezima.

Carl Schafer, član medicinskog istraživačkog laboratorija američke mornarice, proučavao je efekte različitih koncentracija ugljičnog dioksida na zamorce. Glodari su držani na 0,5% CO 2 osam sedmica (kiseonik je bio normalan na 21%), nakon čega su pokazali značajnu kalcifikacija bubrega. Uočeno je čak i nakon dužeg izlaganja zamoraca nižim koncentracijama - 0,3% CO 2 (3000 ppm). Ali to nije sve. Shafer i njegove kolege su otkrili demineralizaciju kostiju kod svinja nakon osam sedmica izlaganja 1% CO2, kao i strukturne promjene u plućima. Istraživači su ove bolesti smatrali adaptacijom tijela na kroničnu izloženost viši nivo CO2.

Prepoznatljiva karakteristika dugotrajna hiperkapnija (povećan CO 2) su dugoročne negativne posljedice. Unatoč normalizaciji atmosferskog disanja, u ljudskom tijelu se dugo vremena primjećuju promjene u biohemijskom sastavu krvi, smanjenje imunološkog statusa, otpornost na fizički stres i druge vanjske utjecaje.

Zaključak - izbjegavati negativne posljedice, potrebno je pratiti sadržaj ugljičnog dioksida u udahnutom zraku. Moderan i pouzdan uređaj je savršen za ovu svrhu.

Istraživanje i nivoi ugljičnog dioksida u zatvorenom prostoru.

IN poslednjih godinaČini se da precizni infracrveni senzori mjere nivo ugljičnog dioksida u prostorijama. Oni su dio gasnih analizatora i pokazuju koncentraciju ugljičnog dioksida u realnom vremenu, pa su pogodni za ugradnju u stambene i javnim prostorima, škole i vrtiće. Međutim, da bi ova mjerenja bila korisna, potrebni su jasni standardi za nivoe ugljičnog dioksida u zatvorenom prostoru. Ali ih još nemamo. U Evropi, SAD-u i Kanadi, po pravilu, 1000 ppm (0,1%) se smatra normom. Da, u bliskoj budućnosti ćemo mjeriti nivo ugljičnog dioksida u stanovima i ulicama Minska.

Često se prostorije pretvaraju u kancelariju bez pravilno funkcionalne ventilacije, u kom slučaju su problemi zagarantovani. Ovo posebno važi za male pregovore, koji su prepuni 20 ljudi. Ako 20 ljudi sjedi u sali za sastanke površine 20 kvadratnih metara, tada će se za sat vremena koncentracija ugljičnog dioksida povećati na 10.000 ppm ugljičnog dioksida gas u prostoriji - a to je već nivo na kojem mozak prestaje da radi. Stoga, u malim salama za sastanke bez stalnog puhanja ventilacije svježim zrakom (ne klimatizacija!), dozvoljeno vrijeme za boravak 5-10 osoba bez smanjenja kognitivnih sposobnosti nije više od 10-20 minuta.

Ekologija potrošnje. Zdravlje: Iako od ljudi često možete čuti da nemaju dovoljno kiseonika, zapravo je problem...

Iako se od ljudi često može čuti da nemaju dovoljno kisika, zapravo je problem u zagušljivim prostorijama najčešće u drugom plinu – ugljičnom dioksidu.

Danas ćemo govoriti o višku ugljen-dioksida u organizmu (hiperkapniji) koji nas čeka u mnogim zagušljivim prostorijama (i ne samo) i uzrok je mnogih nevolja.

Ugljični dioksid CO2 dio je Zemljine atmosfere. Njegova prosječna koncentracija u zraku je oko 0,035%, odnosno 350 ppm - dijelova na milion. Geohemijske studije su pokazale da je otprilike ovaj nivo - unutar nekoliko stotinki procenta - ostao nepromijenjen stotinama hiljada godina.

Ali atmosfera mjesta masovnog ljudskog stanovanja – gradova, a posebno megalopolisa – zaista se formira uz naše neposredno učešće. U drugoj polovini prošlog stoljeća koncentracija CO2 u ruralnim područjima bio je istih "prosječnih" 350 ppm, in malih gradova 500 ppm, u velikim industrijskim centrima 600-700 ppm. I to, međutim, nije bila granica.

Znate da udišemo kisik (O2) i izdišemo ugljični dioksid (CO2), a naše disanje ovisi o vrsti aktivnosti (tabela).

Ugljični dioksid u zatvorenom prostoru nastaje samo kao otpadni proizvod ljudi, koji izdišu 100 puta više CO2 nego što udahnu. Trošeći oko 30 litara kisika na sat, svako od nas emituje 20-25 litara ugljičnog dioksida. Čovjek u zatvorenom prostoru proizvodi otprilike 35,2 grama CO2 na sat, pa prema tome, ako je prostorija površine 20 m2 visoka 2,5 metara, tada će se bez dobre ventilacije svakog sata koncentracija ugljičnog dioksida povećavati za 584 ppm svakog sata.

Blago povećanje koncentracije ugljičnog dioksida uzrokuje da se ljudi osjećaju zagušljivo i zagušljivo. To jasno osjećamo kada sa ulice uđemo u sobu. Ali naš respiratorni centar je fleksibilan i nakon 10 minuta to prestajemo da primjećujemo. Sa značajnijim povećanjem koncentracije, simptomi se pogoršavaju: "teška" glava, vrtoglavica, glavobolja, pa čak i nepovratne promjene u ljudskom tijelu. Istovremeno, većini nas je poznat osjećaj zagušljivosti u prostoriji i simptomi povezani s njim, tj. umor, pospanost, razdražljivost. Mnogi ljudi povezuju ovo stanje sa nedostatkom kiseonika. U stvari, ovi simptomi su uzrokovani viškom razine ugljičnog dioksida u zraku. Još uvijek ima dovoljno kisika, ali ugljični dioksid je već u višku.

Simptomi kod zdravih odraslih osoba

Koncentracija ugljičnog dioksida

• Normalan nivo na na otvorenom 350 - 450 ppm
• Prihvatljivi nivoi< 600 ppm
• Reklamacije na ustajali zrak 600 - 1000 ppm
• Maksimalni nivo ASHRAE i OSHA standarda 1000 ppm
• Opća sporost 1000 - 2500 ppm
• Moguća neželjena dejstva na zdravlje 2500 - 5000 ppm
• Maksimalna dozvoljena koncentracija tokom 8-satnog radnog dana
• 5000 ppm

Gdje je granica do koje ne možemo brinuti za svoje zdravlje? Pitanje je relevantno jer većinaživot savremeni čovek, a prije svega gradski stanovnik, i dalje provodi vrijeme u prostorijama čija se mikroklima i atmosfera značajno razlikuju od uslova otvoreni prostor. Istovremeno, poznato je da značajno (desetke puta) povećanje sadržaja CO2 u zraku uzrokuje naglo pogoršanje zdravlja, a koncentracija veća od 5% (50.000 ppm) postaje fatalna za ljude.

Proliferacija plastičnih prozora pogoršala je problem ugljičnog dioksida. Zašto u stanu visoki nivo CO2? Tri glavna razloga: plastični prozori, nefunkcionalna napa i nedostatak dovodna ventilacija, neusklađenost sanitarni standardi - veliki broj ljudi u maloj prostoriji. Još jednom ponavljam: plastični prozori bez ventila izvor su povećanog nivoa CO2 u stanu

Indikator CO2 je pokazatelj kvalitete ventilacije općenito!

Danas, nivo koncentracije CO2 u prostoriji služi kao glavni pokazatelj kvaliteta vazduha. Deluje kao gas indikator, koji se može koristiti za procenu ne samo drugih zagađivača, već i koliko dobro funkcioniše ventilacioni sistem u zgradi. Istraživanje u školskoj učionici pokazalo je da ako u zraku ima isparljivih tvari, osim ugljičnog dioksida, organska jedinjenja i formaldehida, onda je dovoljno pratiti samo CO2. Ako se ventilacija nosi s tim, onda i ostali zagađivači ostaju na niskim razinama. Osim toga, CO2 se također može koristiti za procjenu broja bakterija u zraku. Što je više ugljičnog dioksida, to je ventilacija lošija i više različitih bakterija i gljivica ima u zraku. To je posebno uočljivo zimi, kada se smanjuje intenzitet ventilacije i povećava broj respiratornih infekcija.

U principu, da bi zrak ostao čist, dovoljno je uspostaviti razmjenu sa vanjskom atmosferom brzinom od 30 m3 na sat po osobi. Takvi početni podaci se postavljaju tokom projektovanja ventilacionih sistema kancelarijski, kao i stambeni prostor koji treba da obezbedi tih veoma komfornih 600 ppm i ne više. Iako neki istraživači izražavaju vrlo ozbiljne sumnje u udobnost ovog nivoa.

Na primjer, Englez D. Robertson tvrdi da je fauna koja postoji na Zemlji, uključujući i ljude, nastala u određenoj temperaturno-gasnoj sredini u kojoj sadržaj ugljičnog dioksida nije prelazio 300-350 ppm. Prema Robertsonovim proračunima, koje je objavio u Journal of the Indian Academy of Sciences, maksimalni siguran nivo CO2 za ljude je 426 ppm. U gradu ovog nivoa ne može biti ni park, avaj.

Analizirati situaciju u drugim prostorijama

Kako se ispostavilo, čak i ako ostavite modul u prostoriji bez vrata i sa zatvorenim prozorom, kao što se zapravo dešava u mojoj kuhinji u bliskoj budućnosti

Prisustvo ugljičnog dioksida bit će normalno samo ako tamo nema nikoga.

Na slici je prikazan jednostavan primjer:
1 - supruga je do ovog trenutka kuhala u kuhinji i otišla
2 je količina CO2 nakon što su prošla 2 sata i niko nije ušao u kuhinju, a prozor je u skladu s tim otvoren radi provjetravanja
3 - Došao sam s posla i sjedio i radio u kuhinji do 2 sata ujutro, strelica pokazuje trenutak kada sam otišla u krevet. Grafikon pokazuje da nakon što sam otišao bez otvorenog prozora koncentracija CO2 nije mogla pasti na normalu ni nakon 6 sati!
4 - supruga se probudila, otišla u kuhinju, brzo prezalogajila i otrčala na posao
5 - Probudio sam se i zauzeo kuhinju
6 - u kuhinji je ogromna količina CO2 zbog radnika koji pravi podove u hodniku.....

Ova analiza daje osnovu za tvrdnju da čak i jedna osoba može lako udahnuti čak iu prostoriji bez vrata. Kažete: "U čemu je problem sa ventilacijom?", odgovor je jednostavan - da, to je da morate ovako provetriti svakih 1-2 sata, to je vrlo zgodno, zar ne? Pogotovo kada spavaš)

Na primjer, evo kako se Tion nosi sa velikom koncentracijom CO2, ovo je naša spavaća soba i moja žena i ja smo otišli u krevet u isto vrijeme u tački 1 i shodno tome oboje smo odmah udahnuli više od 1000 ppm, uređaj je odmah snimio ovo i počeo ravnomerno da duva svež vazduh sa ulice tako da je vrednost pala na 750ppm

Dakle, postavljanjem ovih senzora u prostorije, možete kontrolirati koncentraciju CO2 u cijelom stanu. Usput, analiza statistike se pokazala izuzetno uzbudljivom, pa šta mislite šta je bio skok u gornjem grafikonu? Odgovor je jednostavan - moja žena je peglala u sobi)))

Usput, važno je ne brkati modul i baznu stanicu, vizualno je to naravno jednostavno jer su isti

Ali funkcionalnost je drugačija:

Na ovaj način možete uštedjeti 2000 rubalja i kupiti samo modul za drugi Breezer, ili ga koristiti, kao u mom slučaju, isključivo kao senzor koji analizira situaciju u prostoriji)

Generalno, dolazim do zaključka da sada želim ovako nešto ne samo u spavaćoj sobi, već iu njoj velika soba- nerealno cool stvar) Za skeptike, odmah ću vam reći - potrošnja električne energije godišnje jednog takvog uređaja je smiješnih 394 kWh (hvala victorborisov za informacije dobijene eksperimentalno!)

Kao što znate, uzrok mnogih zdravstvenih problema i sindroma kroničnog umora može biti višak ugljičnog dioksida (CO2) u zraku u zatvorenom prostoru (). Ventilacija pomaže da se to spriječi. Kako bih shvatio koliko je moj stan ventiliran, kupio sam uređaj koji mjeri nivo ugljičnog dioksida u zraku - CO2 monitor. Uzeo sam model sa data loggerom, veoma je zgodan za gledanje kako se nivo CO2 menja tokom dana.

U posljednjih 50 godina, koncentracija ugljičnog dioksida u zemljinoj atmosferi. Koncentracija CO2 skoro da ne zavisi od mesta na zemlji - vazduh se dobro meša. Iznenađujuće, sadržaj CO2 u gradskom i šumskom zraku razlikuje se za samo 10 ppm. Smatra se da koncentracije do 700 ppm nisu primjetne za ljude i ni na koji način ne utječu na njihovo zdravlje i dobrobit.

Kada osoba diše, oslobađa mnogo ugljičnog dioksida, dakle unutra Koncentracija CO2 raste vrlo brzo na 2000 ppm i više.

Postoje dvije metode za određivanje koncentracije ugljičnog dioksida u zraku – elektrohemijska (čvrsti elektrolit) i metoda nedisperzivne infracrvene spektrometrije (). Elektrohemijska metoda je manje precizna i senzori bazirani na njoj su kratkog vijeka.

Čini se da postoje samo dva proizvođača NDIR senzora. Poznatiji je švedski SenseAir, a sada SenseAir proizvodi K30 senzore. Senzori prethodne generacije SensAir K22 su ukinuti, ali mnogi su napravljeni i sada se prodaju relativno jeftino, što omogućava proizvodnju mjerača CO2 za samo 100 dolara.

Uređaj SensAir K22 opremljen je upravo takvim senzorom. Iz nepoznatih razloga, kada se ovaj uređaj prodaje pod originalnim imenom, košta čak 390 dolara, ali lukavi prodavač GainExpress na Aliexpressu i Ebayu isti uređaj prodaje pod imenom “CO98 3-u1 CO2 Carbon Dioxide Desktop Datalogger Monitor Indoor Air Kvaliteta Temperatura Relativna vlažnost RH 0~9999ppm Sat" za . Tamo sam ga kupio.

Sličan uređaj bez data logera i sa manje preciznim senzorom vlažnosti dostupan je kod istog prodavca.

Komplet uključuje uređaj, napajanje, USB kabl, disk sa programom, uputstva, kalibracioni sertifikat.

Uređaj prikazuje nivo CO2 u ppm, temperaturu i vlažnost sa velikom preciznošću, vreme i datum. Osim toga, prikazano je procijenjeno stanje nivoa ugljičnog dioksida - dobro, normalno ili loše. Po želji, nakon dostizanja nivoa Loše, uređaj može početi piskati i prikazati ikonu ventilatora - vrijeme je za ventilaciju.

Ovaj uređaj koristi precizne kapacitivni senzor vlažnost (±3% RH na 25°C, 10~90% RH, ±5%RH na 25°C,<10% & >90% RH). Jeftiniji CO2 mjerači imaju jednostavnije senzore, koji daju veću grešku pri niskim razinama vlažnosti.

Uređaj može prikazati minimalne i maksimalne vrijednosti sva tri mjerena parametra. U režimu snimanja podataka, frekvencija mjerenja je podešena (od 1 sekunde do 5 sati). Dugim pritiskom na dugme Log počinje snimanje vrednosti u memoriju. Tokom snimanja, LED i glavni displej trepere (vrijednost ppm se stalno zamjenjuje natpisom rec). Zbog ovog treptanja, nezgodno je stalno ostavljati uređaj u režimu evidentiranja. Snimanje se završava dugim pritiskom na Esc. Svaki novi unos briše prethodni.

Kada se snimanje završi, podaci se mogu prenijeti na računar. Da biste to učinili, na stražnjoj strani uređaja nalazi se mali okrugli konektor, a u pakovanju je uključen i USB kabel.

Program čita podatke sa uređaja i crta ovakve grafikone.

Možete uključiti prikaz temperature i vlažnosti, ali tada će ekran izgledati kao ovaj nered.

NDIR senzor zahtijeva periodičnu kalibraciju, tako da se uređaj automatski kalibrira svakih 7 dana. Minimalna vrijednost CO2 se uzima na 400 ppm (istovremeno, kalibracija može pomaknuti očitanja za najviše 50 ppm). Za pravilan rad uređaja, potrebno je prostoriju dobro provjetriti barem jednom sedmično (3-4 sata od otvoren prozor nema ljudi u prostoriji). Ovo je dovoljno da nivo CO2 u prostoriji postane isti kao napolju i da je uređaj ispravno kalibrisan.

Uređaj se napaja samo iz mreže. To je zato što NDIR senzor troši dosta. Uređaj konstantno troši 30 mA, jednom u sekundi se javlja impuls potrošnje od 200 mA. Napon napajanja - 5 volti. Koristio sam power bank da privremeno koristim uređaj kao prijenosni uređaj, mjereći nivoe CO2 u različitim prostorijama.

Prisutnost ovog uređaja ne samo da vam omogućava da procijenite nivo CO2, već i uvelike stimuliše pravilno i često prozračivanje - gledate u „zastrašujuća“ očitavanja uređaja i odmah trčite da otvorite prozor.

I pored toga što uređaj nije jeftin, naručio sam drugi, drugačiji model, kako bi u svakoj prostoriji bio merač CO2. Kad dođe, pričaću vam o njemu.