Гігієнічне значення хімічного складу повітря
Повітря має такий хімічний склад: азоту-78,08 %, кисню-20,94 %, інертних газів-0,94 %, діоксиду вуглецю-0,04 %. Ці показники в приземному шарі можуть коливатися в незначних ме¬жах. Людині головним чином потрібен кисень, без якого вона не зможе жити, як і решта живих організмів. Але зараз вивчено і доведено, що інші складові частини повітря також мають велике значення.
Кисень - газ без кольору та запаху, добре розчинний у воді. Людина за добу вдихає у стані спокою приблизно 2722 л (25 кг) кисню. У видихуваному повітрі міститься близько 16 % кисню. Цього достатньо, наприклад, для забезпечення киснем організму потерпілого при проведенні йому штучного дихання методом "рот до рота". У легенях кисень приєднується до гемоглобіну й утворює нестійку сполуку - оксигемоглобін, який доставляється з течією крові до кожної клітини. Там кисень поглинається клітиною і гемогло¬бін відновлюється. Від величини спожитого кисню залежить характер інтенсивності окислювальних процесів у організмі. Подача збагачено¬го киснем повітря усуває кисневе голодування тканин організму при ряді захворювань. Гіпербарична оксигенація (вдихання кисню хворим, якого поміщають у спеціальну камеру з підвищеним атмосферним тиском) дозволяє виконувати складні операції на серці й судинах. Цей метод застосовують також для лікування різноманітних захворювань.
Азот - газ без кольору і запаху, малоактивний, його концент¬рація у видихуваному повітрі майже не змінюється. Він відіграє важливу фізіологічну роль у створенні атмосферного тиску, який є життєво необхідним, та сумісно з інертними газами розбавляє ки¬сень. З рослинною їжею (особливо бобових) азот у зв'язаному виді надходить до організму тварин і бере участь в утворенні тваринних білків, а, відповідно, і білків людського організму.
Діоксид вуглецю (вуглекислий газ, його ще називають вугле¬кислотою, двоокисом вуглецю) - газ без кольору, з кислуватим сма¬ком і своєрідним запахом, добре розчинний у воді. У видихуваному з легень повітрі його міститься до 4,7 %. Фізіологічна роль діоксиду вуглецю полягає в регуляції процесу дихання. При зростанні концентрації вуглекислого газу в тканинах дихання стає глибшим і навпаки. Гігієнічно допустимою нормою вмісту двоокису вуглецю в повітрі житлових приміщень вважається 0,1 %, в кіноконцертних та спортивних залах допускається короткочасне підвищення вмісту до 0,15 %. Діоксид вуглецю є додатковим показником забруднення повітря антропогенними токсинами. Підвищення вмісту діоксиду вуглецю до 3 % у вдихуваному повітрі негативно впливає на стан організму, виникають відчуття стискання голови та головний біль, підвищується артеріальний тиск, сповільнюється пульс, з'являється шум у вухах, може спостерігатися психічне збудження. При зростанні концентрації двоокису вуглецю до 10 % у вдихуваному повітрі відбувається втрата свідомості, а потім може настати зупин¬ка дихання. Більші концентрації швидко призводять до паралічу мозкових центрів і смерті.
Накопичення діоксиду вуглецю в атмосфері призводить до ви¬никнення парникового, або тепличного, ефекту, тому що він має властивість пропускати короткохвильову сонячну радіацію і не ви¬пускати відбиту від земної поверхні довгохвильову радіацію.
Інертні гази, до яких відносяться гелій, неон, ксенон тощо, на процеси життєдіяльності особливо не впливають.
В атмосфері під впливом ультрафіолетового випромінювання Сонця на кисень (фотохімічна дія) утворюється озон (О3), який має своєрідний запах "електрики", тому що він утворюється ще й під час грози внаслідок електричних розрядів. Озон є сильним окислю¬вачем. Основна маса його зосереджена на висоті 25-50 км від Землі. Роль озону полягає в затримці згубного для життя на Землі УФ-випромінювання з довжиною хвиль від 300 до 200 нм. У лікарняних закладах на стан здоров'я медичного персоналу, який працює у рентгенівських та фізіотерапевтичних кабінетах при незадовільній вентиляції, може негативно впливати озон, що утворюється під час роботи апаратури.
Періодично над деякими районами Землі з'являються озонові "діри". Спричиняють їх утворення, як вважають, викиди хлор- та хлорвмісних вуглеводнів, наприклад фреону, в атмосферу (фреон використовується як агент-охолоджувач холодильних установок та газ-наповнювач аерозольних флаконів), а також полістеролу, бага¬тьох цінних речовин побутової хімії. Піднімаючись догори ці гази розпадаються з уворенням хлору, який руйнує озон.
У невеликій кількості в атмосфері містяться водень, метан, двоокис азоту, сірководень, а також водяна пара (до 0,42 % від об'єму атмосфери, або 0,2 % її маси).
З кожним роком чистого повітря на планеті стає все менше, причиною цього є, в основному, антропогенне забруднення приро¬ди. Це створює реальну загрозу для існування людей, тварин і рос¬лин на Землі.Вирубуються і згорають під час пожеж величезні площі лісів, які очищають повітря і є основним джерелом виділення кисню в повітря. Внаслідок спалювання твердого і рідкого палива в котельнях теплових електростанцій, мартенівських та доменних печах, при опа-люванні житлових будинків, а також від викидів двигунів внутрішнього згоряння (за даними деяких авторів вони становлять від 1/3 до 1/2 всіх речовин, які забруднюють повітря) в атмосферу потрапляють щорічно сотні мільйонів тонн шкідливих газів і пилу, в тому числі більше 200 млн. тонн оксиду вуглецю, понад 150 млн. тонн сірчисто¬го газу, приблизно 40 млн. тонн вуглеводнів та інших речовин. Заб¬руднення повітря цими газами створює "парниковий ефект", тобто велика кількість тепла накопичується в атмосфері, що спричинило потепління клімату у всьому світі, тільки за XX століття середня температура на планеті зросла на 0,5 °С. Згідно з прогнозами вчених темпи потепління будуть наростати, що спричинить танення криги на полюсах і підвищення рівня води в морях та океанах.