Повышенная влажность в атмосферном воздухе. Как повысить влажность воздуха в квартире: признаки «сухости» и способы её устранения

Министерство образования и науки РФ

Муниципальное общеобразовательное учреждение

Мыльджинская основная школа

имени В. Н. Ляшенко

РЕФЕРАТ

по теме: Влажность воздуха

Выполнила:

ученица 8 класса

Тарновская Оксана

Руководитель:

Лесковец И. П.

учитель физики

Введение

Влага является одним из обязательных компонентов всех живых организмов на земле, окружающей нас биосферы, а также большинства материалов, используемых человеком. Содержание влаги в окружающей среде оказывает влияние на характер и интенсивность происходящих в живых объектах биохимических и физико-химических процессов. От влажности зависят физические, химические, механические и технологические свойства значительной части неметаллических материалов. Почти во всех отраслях промышленности, в сельском хозяйстве, энергетике и строительстве применяются процессы сушки и увлажнения, предназначенные для изменения влажности материалов.

Впервые о влажности воздуха я узнала на уроках физики, изучая тему «Тепловые явления». Занимательные опыты и лабораторные работы произвели на меня огромное впечатление, и я захотела еще больше узнать об этом удивительном явлении. Влажность воздуха играет огромную роль в мире и повседневной жизни человека. От нее зависит здоровье людей, климат на планете, качество мебели, книг, зданий. Мне очень бы хотелось, чтобы люди как можно больше знали о зависимости здоровья от влажности, как нам беречь свою планету, сохранить старинные книги и музеи.

Цель моего реферата узнать о характеристиках влажности, какие изменения влажности существуют в атмосфере Земли, как влияет влажность воздуха на человека, познакомить с природными и искусственными измерителями влажности, какое разрушающее действие оказывает влажность, привести интересные факты о влажности.

Задачи, которые я перед собой ставила:

Сбор материала по теме реферата и его обработка;

Выстраивание содержания основной части;

Выводы о проделанной работе;

Оформление обобщённого материала;

Подготовка презентации;

Презентация реферата на нучно-практической конференции.

Моя работа состоит из 6 глав. Мною были изучены и обработаны следующие материалы: литературные источники, среди которых учебная, научная, периодические издания и Интернет сайты. Оформлены приложения, в которых содержатся: таблица изменения влажности в атмосфере земли, таблица гидрологических циклов, прибор волосяного гигрометра, психрометра, пример психрометрической таблицы, расположение сосудов и капилляров в древесине.

1. Влажность воздуха и вода

1.1 Характеристики влажности

Важной характеристикой состояния атмосферы является влажность воздуха или степень насыщения воздуха водяными парами. Она выражается отношением содержания водяных паров в воздухе к их содержанию при насыщении воздуха при данной температуре. Для количественной оценки влажности воздуха используют абсолютную и относительную влажность воздуха.

Абсолютную влажность воздуха измеряют плотностью водяного пара, находящегося в воздухе, или его давлением Пa. Если температура низка, то данное количество водяного пара в воздухе может оказаться близким к насыщению, воздух будет сырым. При более высокой температуре то же количество водяного пара далеко от насыщения, воздух – сухой. Для суждения о степени влажности важно знать близок или далек водяной пар, находящийся в воздухе от состояния насыщения. Для этого вводят понятие относительной влажности – ведь она дает более ясное представление о степени влажности воздуха. Относительная влажность воздуха измеряется числом, показывающим, сколько процентов составляет абсолютная влажность от давления водяного пара PН, насыщающего воздух при имеющейся у него температуре.

Температура, при которой воздух в процессе своего охлаждения становится насыщенным водяными парами, называется точкой росы. При насыщении воздуха водяными парами вода в нем больше не испаряется. При повышенной влажности человек острее ощущает низкие температуры. Многие могли убедиться, что сильные морозы при низкой влажности воздуха переносятся легче, чем не столь сильные, но при высокой влажности. Дело в том, что пары воды, так же как и жидкая вода, обладают гораздо большей теплоемкостью, чем воздух. Поэтому во влажном воздухе тело отдает в окружающее пространство больше теплоты, чем в сухом. В жаркую погоду высокая влажность опять же вызывает дискомфорт. В этих условиях уменьшается испарение влаги с поверхности тела (человек потеет), а значит, тело хуже охлаждается и, следовательно, перегревается. В очень сухом воздухе тело теряет слишком много влаги и, если не удается ее восполнить, это сказывается на самочувствии человека.
Абсолютно сухого воздуха практически не бывает. В нем всегда присутствует влага хотя бы в следовых количествах. Оказывается, что ничтожные количества воды иногда могут сильно влиять на химические свойства многих веществ. В 1913 г. английским химиком Бейкером было установлено, что жидкости, осушенные в течение девяти лет в запаянных ампулах, кипят при гораздо более высоких температурах, чем указано в справочниках. Например, бензол начинает кипеть при температуре на 26° выше обычной, а этиловый спирт – на 60, бром – на 59, а ртуть – без малого на 100°. Температура замерзания этих жидкостей повысилась. Влияние следов воды на эти физические характеристики до сих пор не нашли удовлетворительного объяснения. В хорошо высушенном кислороде уголь, сера, фосфор горят при температуре, на много превышающей температуру их горения в неосушенном воздухе. Считают, что влага играет каталитическую роль в этих химических реакциях. Из пересыщенного водяными парами воздуха образуется туман. Он состоит из мельчайших капелек воды размером от 0,0001 до 0,1 мм. Капельки воды легче конденсируются на твердых частичках, находящихся в воздухе в виде пыли.
На данном принципе основаны процессы образования искусственного дождя. Для этого в тучи вводят затравки, на которых происходит конденсация воды или кристаллизация льда. Крупные градины получаются в том случае, если кристаллизация происходит на малом количестве центров. Если в тучу будет введено много затравок, то получатся мелкие кристаллы льда (они не могут вырасти, так как вся вода будет закристаллизована), которые при падении на землю часто успевают расплавиться и превратиться в дождь. Для широкого применения эти соли довольно дороги. Однако град может привести к гораздо большим экономическим потерям. Кроме дождя и града атмосферные осадки также выпадают в виде снега.

2. Влажность воздуха в разных уголках Земного шара

2.1 Изменения влажности в атмосфере Земли

Влажность воздуха земной атмосферы колеблется в широких пределах. Так, у земной поверхности содержание водяного пара в воздухе составляет в среднем от 0,2% по объёму в высоких широтах до 2,5% в тропиках. Соответственно упругость пара в полярных широтах зимой меньше 1 Мб (иногда лишь сотые доли Мб) и летом ниже 5 Мб; в тропиках же она возрастает до 30 Мб, а иногда и больше. В субтропических пустынях е понижена до 5-10 Мб (1 Мб = 10 2 -н/м 2). Относительная влажность r очень высока в экваториальной зоне (среднегодовая до 85% и более), а также в полярных широтах и зимой внутри материков средних широт - здесь за счёт низкой температуры воздуха. Летом высокой относительной влажностью характеризуются муссонные районы (Индия - 75-80%). Низкие значения r наблюдаются в субтропических и тропических пустынях и зимой в муссонных районах (до 50% и ниже). С высотой относительная влажность и ускорение свободного падения быстро убывают. На высоте 1,5-2 км упругость пара в среднем вдвое меньше, чем у земной поверхности. На тропосферу (нижние слои 10-15 км) приходится 99% водяного пара атмосферы. В среднем над каждым м 2 земной поверхности в воздухе содержится около 28,5 кг водяного пара. (Приложение 1)

Если Вы человек, по самочувствию которого можно предсказывать погоду, тогда эта статья именно для Вас.

В своей статье, я хочу рассказать, о том, как влияют перепады температуры, влажности воздуха и атмосферного давления на состояние здоровья человека и о том, как можно избежать негативного влияния погодных условий на Ваш организм.

Человек – это дитя природы и является ее неотъемлемой частью!

Все в этом мире имеет свой баланс и четкую взаимосвязь, в данном случае, речь пойдет о связи между погодными условиями и самочувствием человека.

Некоторые люди, часто перемещаясь во временных и климатических поясах (частые перелеты), постоянно меняют климат и чувствуют себя при этом очень комфортно.

Другие же, напротив, «лежа на диване» ощущают малейшие колебания температуры и атмосферного давления, что в свою очередь отрицательно сказывается на их самочувствии – именно эта чувствительность к изменениям погодных условий, называется метеозависимостью.

Метеозависимые люди или люди – «барометры» – это чаще всего больные, страдающие заболеваниями сердечно сосудистой системы, часто и помногу работающие, постоянно переутомляющиеся и не достаточно отдыхающие.

К метеозависимым, можно отнести людей с заболеваниями атеросклероза сосудов сердца, головного мозга и нижних конечностей, больных с заболеваниями дыхательной системы, опорно двигательного аппарата, аллергиков и больных неврастенией.

Как влияют перепады атмосферного давления

на самочувствие человека?

Для того, чтобы человеку было комфортно, атмосферное давление должно быть равно 750 мм. рт. столба.

Если атмосферное давление отклоняется, хоть на 10 мм, в ту или иную сторону, человек чувствует себя не комфортно и это может сказаться на его состоянии здоровья.

Что происходит при снижении атмосферного давления?

При снижении атмосферного давления, повышается влажность воздуха, возможны осадки и повышение температуры воздуха.

Первыми, снижение атмосферного давления чувствуют на себе люди с пониженным артериальным давлением (гипотоники), «сердечники», а также люди имеющие заболевания органов дыхания.

Чаще всего появляется общая слабость, затрудненный вдох, чувство нехватки воздуха, возникает одышка.

Понижение атмосферного давления, особенно остро и болезненно ощущают люди, имеющие высокое внутричерепное давление. У них обостряются приступы мигрени. В пищеварительном тракте, тоже не все в порядке – появляется дискомфорт в кишечнике, за счет повышенного газообразования.

Как себе помочь?

Важным моментом является нормализация своего артериального давления и поддержание его на привычном (нормальном) уровне.

Пейте больше жидкости (чай зеленый, с медом)

В эти дни не отказывайтесь от утреннего кофе

В эти дни не стоит отказываться от утреннего кофе

Принимайте настойки женьшеня, лимонника, элеутерококка

После рабочего дня примите контрастный душ

Ложитесь спать раньше обычного времени

Что происходит при повышении атмосферного давления?

Когда повышается атмосферное давление, погода становится ясной и не имеет резких перепадов влажности и температур.

При повышении атмосферного давления, ухудшается самочувствие у гипертоников, больных страдающих бронхиальной астмой и аллергиков.

Когда погода становится безветренной, в городском воздухе увеличивается концентрация вредных промышленных примесей, которые являются раздражающим фактором для людей с заболеваниями дыхательных органов.

Частыми жалобами являются головные боли, недомогание, боль в сердце и снижение общей трудоспособности. Повышение атмосферного давления негативно влияет на эмоциональный фон и зачастую выступает основной причиной сексуальных расстройств.

Еще одной отрицательной характеристикой повышенного атмосферного давления, является снижение иммунитета. Это объясняется тем, что повышение атмосферного давления, понижает количество лейкоцитов в крови, и организм становится более уязвимым, для различных инфекций.

Как себе помочь?

• Сделайте легкую утреннюю зарядку

• Примите контрастный душ

• Утренний завтрак должен содержать больше калия (творог, изюм, курага, бананы)

• Не переедайте в течение дня

Если у Вас повышенное внутричерепное давление, примите заранее лекарственные препараты, которые назначил Вам невропатолог

Поберегите свою нервную и иммунную систему – не начинайте важных дел в этот день

Постарайтесь провести этот день с минимальными затратами физических сил и эмоций, потому как Ваше настроение будет оставлять желать лучшего

По приходу домой отдохните, минут 40, займитесь повседневными делами и постарайтесь пораньше лечь спать.

Как влияют перепады влажности воздуха
на самочувствие человека?

Низкой влажностью воздуха, считается 30 – 40%, а это значит, что воздух становится сухой и может действовать раздражающе на слизистую оболочку носа.

При сухом воздухе страдают аллергики и астматики.

Что делать?

Для того, чтобы увлажнить слизистую оболочку носоглотки, делайте промывания через нос, слабосоленым раствором или обычной не газированной водой

Сейчас существует множество спреев для носа, которые содержат минеральные соли, способствуют увлажнению носовых ходов, носоглотки, снимают отечность и способствуют улучшению носового дыхания.

Что происходит с организмом, когда влажность воздуха повышается?

Повышенная влажность воздуха, это 70 – 90%, когда климат характеризуется частыми осадками. Примером погоды с повышенной влажностью воздуха может быть Россия и Сочи.

Высокая влажность воздуха негативно влияет на людей с заболеваниями дыхательных путей, потому как в это время повышается риск развития переохлаждений и простудных заболеваний.

Повышенная влажность воздуха способствует обострению хронических заболеваний почек, суставов и воспалительных заболеваний женских половых органов (придатков).

Как себе помочь?

• Если это возможно, измените климат на сухой

• Сократите пребывание на сырой и мокрой погоде

• Утепляйтесь, выходя из дома

• Принимайте витамины

• Своевременно занимайтесь лечением и профилактикой хронических заболеваний

Как влияют перепады температуры воздуха на самочувствие человека?

Для организма человека, оптимальной температурой окружающей среды, является 18 градусов, именно эта температура рекомендована для поддержания в том помещении, где Вы спите.

Резкие перепады температур, сопровождаются изменением содержания кислорода в атмосферном воздухе, а это значительно угнетает самочувствие человека.

Человек – это живое существо, которому кислород нужен, для того чтобы жить и естественно хорошо себя чувствовать.

При снижении температуры окружающей среды, происходит насыщение воздуха кислородом, а при потеплении, наоборот, кислорода в воздухе становиться меньше и поэтому в жаркую погоду нам трудно дышать.

Когда повышается температура воздуха, а атмосферное давление снижается – в первую очередь страдают люди с сердечно-сосудистыми заболеваниями и болезнями органов дыхания.

Когда же наоборот, температура снижается, а атмосферное давление повышается, особенно тяжело приходится гипертоникам, астматикам людям с заболеваниями пищеварительного тракта и тем, кто страдает мочекаменной болезнью.

При резком и значительном колебании температуры окружающей среды, примерно на 10 градусов в течение суток, в организме вырабатывается большое количество гистамина.

Гистамин – это вещество, которое провоцирует в организме развитие аллергических реакций у здоровых людей, не говоря уже за аллергиков.

Как себе помочь?

В связи с этим, перед резким похолоданием ограничьте употребление продуктов, способных вызвать аллергию (цитрусовые, шоколад, кофе, томаты)

Во время сильной жары, организм теряет большое количество жидкости, и поэтому в летнее время пейте больше очищенной воды – это поможет сохранить Ваше сердце, сосуды и почки.

Всегда слушайте прогнозы синоптиков. Владение информацией о перемене температуры, поможет Вам снизить вероятность возникновения обострений хронических заболеваний, а может и убережет от появлений новых проблем со здоровьем?!

Что такое магнитные бури
и
как они влияют на самочувствие человека?

Вспышки на солнце, затмения и прочие геофизические и космические факторы, влияют на состояние здоровья человека.

Вы наверное замечали, что в течение последних 15 – 25 лет, вместе с прогнозом погоды, говорят о магнитных бурях и предупреждают о возможных обострениях болезней, у тех или иных категорий людей?

На магнитные бури, реагирует каждый из нас, но не каждый это замечает, а тем более связывает с магнитной бурей.

По статистике, именно в дни магнитных бурь, происходит наибольшее количество вызовов скорой помощи по поводу гипертонических кризов, инфарктов и инсультов.

В эти дни увеличивается количество не только госпитализаций в кардиологические и неврологические отделения, но и растет количество смертей по поводу инфарктов и инсультов.

Почему магнитные бури, мешают нам жить?

Во время магнитных бурь, угнетается работа гипофиза.

Гипофиз – это железа, которая находится в головном мозге и вырабатывает мелатонин.

Мелатонин – это вещество, которое в свою очередь контролирует работу половых желез и коры надпочечников, а от коры надпочечников зависит обмен веществ и адаптация нашего организма к неблагоприятным условиям окружающей среды.

Когда то, даже проводились исследования, в которых было доказано, что во время магнитных бурь подавляется выработка мелатонина, а в коре надпочечников выделяется больше кортизола – гормона стресса.

Длительное или частое воздействие магнитных бурь на организм может привести к сбою биоритмов, которые также контролируются гипофизом. Результатом этого могут быть не только ухудшения самочувствия, но и серьезные проблемы со здоровьем (к примеру: неврозы, синдром хронической усталости, нарушения гормонального фона).

В заключение хочу сказать, что от перемен погоды страдают чаще люди, которые мало времени проводят на свежем воздухе и поэтому даже незначительные колебания погоды могут стать причиной плохого самочувствия.

«11 способов, как избавиться от метеозависимости»

1. Закаливание

2. Плавание

3. Ходьба, бег

4. Частые прогулки на свежем воздухе

5. Здоровое и полноценное питание

6. Достаточный сон

7. Коррекция эмоциональной сферы (аутогенные тренировки, релакс, йога, массаж, беседа с психологом)

8. Прием витаминов

9. Питание сезонными продуктами

10. Отказ от вредных привычек

11. Нормализация веса

Советы, на случай резкой перемены погоды

• Ограничьте двигательную активность.
• Избегайте дополнительной как эмоциональной, так и физической нагрузки.

Контролируйте артериальное давление и не забывайте пить лекарственные препараты, назначенные вам врачом кардиологом. Невропатологом, пульмонологом или аллергологом.

• Не переедайте и не злоупотребляйте солью.
• Перед сном гуляйте на свежем воздухе не менее 1 часа.

При повышении артериального давления сделайте массаж шеи и грудного отдела позвоночника.

• Примите успокаивающие препараты.
• Не забывайте о витаминах С и В.

Понятие влажности воздуха определяется, как фактическое нахождение частиц воды в определенной физической среде, в том числе — в атмосфере. При этом следует различать влажность абсолютную и относительную: в первом случае речь идет о чистом процентном количестве влаги. В соответствии с законом термодинамики, предельное содержание молекул воды в воздухе ограничено. Максимально допустимый уровень определяет относительные показатели влажности и зависит от ряда факторов:

• атмосферное давление;
• температура воздуха;
• наличие мелких частиц (пыли);
• уровень загрязнения химическими веществами;

Общепринятая мера измерения — проценты, при этом расчет идет по специальной формуле, которая будет рассмотрена далее.

Абсолютная влажность измеряется в граммах на кубический сантиметр, которые для удобства также переводятся в проценты. С увеличением высоты количество влаги может увеличиваться в зависимости от региона, но по достижении определенного потолка (примерно 6-7 километров над уровнем моря) влажность снижается до около нулевых значений. Абсолютная влажность считается одним из основных макропараметров: на его основе составляются планетарные климатические карты и зоны.

Определение уровня влажности

(Прибор психометр - по нему определяют влажность по разницы температур между сухим и влажным термометром )

Влажность по абсолютному соотношению определяется при помощи специальных приборов, которые устанавливают процентное содержание молекул воды в атмосфере. Как правило, суточные колебания ничтожны — этот показатель можно считать статическим, и он не отражает важные климатические условия. Напротив, относительная влажность подвержена сильным суточным колебаниям, и отражает точное распределение конденсированной влаги, ее давление и равновесное насыщение. Именно этот показатель считается основным и рассчитывается как минимум раз в сутки.

Определение относительно влажность воздуха проводится по сложной формуле, которая учитывает:

• текущую точку росы;
• температуру;
• давление насыщенного пара;
• различные математические модели;

В практике синоптических прогнозов используется упрощенный подход, когда влажность вычисляется приблизительно, с учетом температурной разницы и точки росы (отметки, когда излишняя влага выпадает в виде осадков). Такой подход позволяет с точностью в 90-95% определить требуемые показатели, что более чем достаточно для повседневных нужд.

Зависимость от природных факторов

Содержание молекул воды в воздухе зависит от климатических особенностей конкретного региона, погодных условий, атмосферного давления и некоторых других условий. Так, наибольшая абсолютная влажность наблюдается в тропической и прибрежной зонах. Относительная влажность дополнительно зависит от колебаний ряда факторов, рассмотренных ранее. В дождливый период с условиями пониженного атмосферного давления, показатели относительной влажности могут достигать 85-95%. Высокое давление снижает насыщение водяных паров в атмосфере, соответственно понижая их уровень.

Важная особенность относительной влажности — ее зависимость от термодинамического состояния. Естественной равновесной влажностью является показатель в 100%, что, разумеется, недостижимо по причине крайней неустойчивости климата. Техногенные факторы также влияют на колебания атмосферной влажности. В условиях мегаполисов наблюдается повышенное испарение влаги с асфальтированных поверхностей, одновременно с выбросом большого количества взвешенных частиц и угарного газа. Это обуславливает сильное снижение влажности в большинстве городов мира.

Влияние на человеческий организм

Комфортные для человека границы атмосферной влажности находятся в пределах от 40 до 70%. Длительное нахождение в условиях сильного отклонения от указанной нормы может вызвать заметное ухудшение самочувствия, вплоть до развития патологических состояний. Следует отметить, что человек особенно чувствителен к чрезмерно низкой влажности, испытывая ряд характерных симптомов:

• раздражение слизистых оболочек;
• развитие хронических ринитов;
• повышенная утомляемость;
• ухудшение состояния кожных покровов;
• снижение иммунитета;

Среди негативных эффектов повышенной влажности можно отметить риск развития грибковых и простудных заболеваний.

Влажность воздуха и количество атмосферных осадков

При незначительном содержании в воздухе коррозионноактивных примесей основным фактором, определяющим скорость коррозии, является влажность атмосферы. Существует классификация атмосферной коррозии в зависимости от степени увлажнения металлической поверхности .

1. В сухой атмосфере в отсутствие даже совсем тонких влажных пленок на поверхности металла протекает очень медленное окисление с образованием тончайших окисных пленок. Такой процесс называется сухой коррозией. Скорость ее зависит от присутствия в воздухе примесей агрессивных газов. Она ничтожно мала, но если учесть, что памятники искусства существуют многие десятилетия и даже столетия, то пренебрегать этим процессом нельзя.

2. В атмосфере с относительной влажностью ниже 100%, но при наличии на поверхности металла тончайшей невидимой влажной пленки происходит так называемая влажная атмосферная коррозия. Она зависит от степени влажности воздуха, его загрязненности и гигроскопичности продуктов коррозии.

3. При относительной влажности воздуха около 100% коррозия протекает при наличии на металлической поверхности сравнительно толстой видимой пленки влаги, образующейся путем конденсации или вследствие попадания дождя, брызг, росы и т. п. Такую коррозию называют мокрой атмосферной коррозией.

Следовательно, в различных географических районах процесс образования на памятниках атмосферной патины связан с метеорологическими условиями . На скорость образования патины очень сильно влияет количество атмосферных осадков, выпадающих в виде дождя и снега, увлажнение поверхности памятников морской или речной водой. Но часто увлажнение поверхности памятников бывает вызвано не непосредственным выпадением осадков, а адсорбцией или конденсацией паров воды, имеющихся в атмосфере, и связано с изменением температуры и относительной влажности воздуха.

Атмосферный воздух представляет собой смесь сухого воздуха и водяного пара, количество которого в любом географическом районе может изменяться в зависимости от температуры. В средних широтах содержание водяного пара в воздухе колеблется в пределах 0,2—2,5% (по массе), а у морского побережья в жаркую погоду достигает 4% (по объему) .

Влажность воздуха характеризуется различными показателями, из которых наиболее удобным и распространенным является относительная влажность (Н). Она представляет собой или отношение фактического содержания водяного пара к максимально возможному при данных условиях, или отношение парциального давления водяных паров, находящихся в воздухе, к давлению насыщенного пара при данной температуре, выраженное в процентах. Величина относительной влажности показывает степень насыщения воздуха парами воды. Относительная влажность насыщенного парами воздуха равна 100%.

При Н ≤ 30 % воздух считается сухим, при Н = 50 ÷ 60% — нормальным, при Н ≥ 80% — влажным .

Скорость коррозии меди, а значит и образования патины, при наличии в воздухе только водяных паров очень невелика и мало изменяется с увеличением влажности , Даже при повышении относительной влажности до 100% в чистом воздухе происходит лишь незначительное потускнение чистой поверхности меди (рис. 3, кривая 3). Но если в воздухе содержится хотя бы немного сернистого газа (0,01%), скорость коррозии с увеличением влажности заметно возрастает, хотя в отсутствие влаги при нормальной температуре SO 2 на медь практически не действует (рис. 3, кривые 1, 2, 4). Резкое увеличение скорости коррозии наблюдается при относительной влажности около 63—75% (рис. 4, 5), которая называется критической .

Рис. 3. Влияние относительной влажности и концентрации SO 2 в атмосфере на коррозию меди : 1 - 0,01% S0 2 ; Н — 99%; 2 - 0,01% SO 2 ; Н = 50%; 3 — 0% SO 2 ; Н = 100%; 4 — 10% SO 2 ; Н = 0%.

Рис. 4. Влияние относительной влажности воздуха на коррозию меди при концентрации S0 2 , равной 10% : 1 - Н = 50%; 2 — 63%; 3 -75%; 4 — 99%

Рис. 5. Влияние относительной влажности воздуха при концентрации S0 2 , равной 10%, на скорость коррозии меди

В связи с этим, чем чаще влажность бывает равна критической или превышает ее, т. е. чем больше в году дней с относительной влажностью атмосферного воздуха выше 63%, тем быстрее образуется на памятниках патина.

Из данных табл. 1 и 2 видно, что в таких городах, как Москва, Ленинград, Рига, Смоленск, Киев, Баку, Одесса, Владивосток и др., т. е, в большинстве районов страны, за исключением наиболее сухих районов Средней Азии, среднегодовая относительная влажность выше 63 %. Среднее годовое значение относительной влажности по Европейской части СССР составляет 75,9%. Во многих районах Европейской части СССР время, в течение которого относительная влажность превышает 70%, составляет больше 70% всего годового времени (см. табл. 2) . При такой влажности вследствие периодического охлаждения атмосферного воздуха, капиллярной конденсации и адсорбции водяных паров на поверхности памятников образуются тонкие влажные пленки, т. е. памятники увлажняются не только при выпадении осадков, но и в другое время, составляющее в некоторых районах до 90 % годового времени. Следовательно, почти на всей территории нашей страны практически постоянно имеются условия, способствующие образованию на памятниках атмосферной патины.

ТАБЛИЦА 1. ОТНОСИТЕЛЬНАЯ ВЛАЖНОСТЬ ВОЗДУХА В РАЗЛИЧНЫХ ГОРОДАХ СССР

ТАБЛИЦА 2. ОТНОСИТЕЛЬНАЯ ВЛАЖНОСТЬ * ВОЗДУХА В РАЗЛИЧНЫХ ГОРОДАХ

В местностях с наиболее высокой относительной влажностью воздуха, например в Ленинграде, патина весьма интенсивно образуется даже на тех памятниках, на которые атмосферные осадки никогда не попадают, в том числе на дверях Казанского и Исаакиевского соборов, находящихся в глубоких портиках. Образуется патина и насреднеазиатских памятниках. И хотя здесь благодаря сравнительно низкой среднегодовой относительной влажности воздуха и меньшему числу дней с повышенной влажностью дольше сохраняется первичная темная окисная патина, на старинных памятниках Самарканда, Бухары и других древних городов бронзовые детали покрыты оливковой и зеленой патиной.

6963 0

Влажность воздуха. Влажность воздуха обусловливается испарением воды с поверхности морей, океанов, больших рек и озер. Вертикальный и горизонтальный воздухообмен способствует распространению влаги в тропосфере Земли.

Относительная влажность подвержена суточным колебаниям, что связано, прежде всего, с изменением температуры. Чем выше температура воздуха, тем большее количество водяных паров требуется дня его полного насыщения.

При натурных исследованиях находят абсолютную, максимальную, относительную влажность, дефицит насыщения, физиологический дефицит влажности и точку росы.

Абсолютная влажность выражается парциальным давлением водяных паров в миллиметрах ртутного столба (мм рт.ст.) или в единицах массы (количества водяных паров) в граммах в кубическом метре воздуха (г/м3). Абсолютная влажность дает представление об абсолютном содержании водяных паров в воздухе, но не показывает степени его насыщения.
Максимальная влажность — количество влаги при полном насыщении воздуха при данной температуре. Измеряется в миллиметрах ртутного столба (мм рт.ст.) или в граммах в кубическом метре воздуха (г/м3).

Относительная влажность — отношение абсолютной влажности к максимальной, выраженное в процентах, или, иначе, процент насыщения воздуха водяными парами в момент наблюдения.

Дефицит насыщения — разница между максимальной и абсолютной влажностью.

Физиологический дефицит влажности — отношение количества фактически содержащихся водяных паров в воздухе к их максимальному количеству, которое может содержаться в воздухе при температуре поверхности тела человека и легких, т.е. соответственно при 34 и 37 °С. Физиологический дефицит влажности показывает, сколько граммов поды может извлечь из организма каждый кубический метр вдыхаемого воздуха.

Точка росы — температура, при которой находящиеся в воздухе водяные пары насыщают пространство одного кубического метра воздуха.

Наибольшее гигиеническое значение имеют относительная влажность и дефицит насыщения, так как они определяют степень насыщения воздуха водяными парами и позволяют судить об интенсивности и скорости испарения пота с поверхности тела при той или иной температуре. Чем меньше относительная влажность, тем дальше воздух от состояния насыщения и тем быстрее будет происходить испарение воды, а следовательно и тем интенсивнее будет теплоотдача путем испарения пота.

В гигиенической практике считается, что оптимальная величина относительной влажности находится в пределах 40—60%, приемлемая нижняя — 30%, приемлемая верхняя — 70%, крайняя нижняя — 10-20% и крайняя верхняя — 80-100%.

Скорость движения (подвижность) воздуха. Движение воздуха принято характеризовать направлением и скоростью.

Отмечено, что для каждой местности характерна определенная повторяемость ветров преимущественно одного направления. Для выявления закономерности направлений используют специальную графическую величину — розу ветров, представляющую собой линию румбов, на которых отложены отрезки, соответствующие по длине числу и силе ветров определенного направления. Знание этой закономерности позволяет правильно осуществлять расположение на территориях, предназначенных для строительства промышленных предприятий, жилых зданий, объектов общественного назначения.

Гигиеническое значение движения воздуха состоит прежде всего в том, что оно способствует вентиляции жилых кварталов и расположенных там зданий, а также приводит к самоочищению атмосферы от поступающих загрязнений.

Воздействие подвижности воздуха на человека проявляется в увеличении теплоотдачи с поверхности тела. При низкой температуре окружающей среды усиливается процесс охлаждения организма, при относительно высокой температуре воздуха путем конвекции и испарения увеличивается теплоотдача, что предохраняет организм от перегревания.

Атмосферное давление. Подверженная силе земного притяжения атмосфера оказывает давление на поверхность земли и на все объекты, находящиеся на ней. Для практических целей пользуются Международной стандартной атмосферой (МСА) — условным вертикальным распределением температуры, давления и плотности воздуха в атмосфере Земли.

Основой для расчета параметров МСА служит барометрическая формула с определенными в стандарте параметрами. На уровне моря при температуре 15 °С эта величина равна 101,3 кПа (760 мм рт.ст.). Вследствие того что наружное давление полностью уравновешивается внутренним, организм человека практически не ощущает тяжести атмосферы.

На поверхности земли колебания атмосферного давления связаны с погодными условиями и не превышают 0,5-1,3 кПа (4-10 мм рт.ст.). Однако возможны существенные повышения и понижения атмосферного давления, которые могут привести к неблагоприятным изменениям в организме.

Здоровые люди обычно не замечают этих колебаний, и они практически не оказывают влияния на их самочувствие. Однако у определенной категории, например, у лиц пожилого возраста, страдающих ревматизмом, невралгиями, гипертонической болезнью и другими заболеваниями, эти колебания вызывают изменение самочувствия, приводят к нарушению отдельных функций организма.

Пониженное атмосферное давление способствует развитию у людей симптомокомплекса, известного под названием высотной (горной) болезни. Эта болезнь может возникать при подъеме на высоту и, как правило, встречается у летчиков и альпинистов в случае отсутствия мер (приборов), предохраняющих от влияния пониженного атмосферного давления.

Высотная болезнь возникает в результате понижения парциального давления кислорода во вдыхаемом воздухе, что приводит к кислородному голоданию тканей. По мере падения парциального давления кислорода уменьшается насыщенность кислородом гемоглобина с последующим нарушением снабжения клеток кислородом. Первые симптомы кислородной недостаточности определяются при подъеме на высоту 3000 м без кислородного прибора.

Резерв кислорода в организме не превышает 0,9 л и определяется количеством кислорода, растворенного в плазме крови. Этого резерва достаточно лишь на 5—6 мин жизни. К кислородному голоданию наиболее чувствительны мозговые клетки, так как кора головного мозга потребляет в 30 раз больше кислорода на единицу массы, чем все другие ткани. Мозговые клетки гибнут раньше, чем падает тонус грудных мыши, когда еше возможны дыхательные движения.

В результате нарушения деятельности центральной нервной системы (ЦНС) появляются усталость, сонливость, тяжесть в голове, головная боль, нарушение координации движений, повышенная возбудимость, сменяемая апатией и депрессией. При более глубокой гипоксии отмечаются нарушения работы сердца: тахикардия, пульсация артерий (сонной, височной и др.), изменения на ЭКГ, моторной и секреторной функций желудочно-кишечного тракта, меняется периферический состав крови.

Для повышения устойчивости организма к условиям пониженного атмосферного давления необходима акклиматизация. Специфические методы тренировки с учетом действия отмеченных факторов позволяют повысить репродуктивную способность костного мозга, увеличить содержание эритроцитов и гемоглобина в крови.

К мероприятиям по акклиматизации к кислородной недостаточности следует отнести тренировки в барокамерах, пребывание в условиях высокогорья, закаливание и др. Положительное влияние оказывает прием витаминов С, Р, В1, В2, В6, PР, фолиевой кислоты.

Повышенное атмосферное давление — основной производственный фактор при строительстве подводных туннелей, метро, при проведении водолазных работ и т.д. Кратковременному (мгновенному) воздействию высокого давления подвергаются лица при разрыве бомб, мин, снарядов, а также при выстрелах и запусках ракет. Чаще всего работа в условиях повышенного атмосферного давления осуществляется в специальных камерах-кессонах или скафандрах. При работе в кессонах различают три периода: компрессии, пребывания в условиях повышенного давления и декомпрессии.

Компрессия характеризуется незначительными функциональными нарушениями: шумом в ушах, заложенностью, болевыми ощущениями вследствие механического давления воздуха на барабанную перепонку. Тренированные люди эту стадию переносят легко, без неприятных ощущений.

Пребывание в условиях повышенного давления обычно сопровождается легкими функциональными нарушениями: урежением пульса и частоты дыхания, снижением максимального и повышением минимального артериального давления, понижением кожной чувствительности и слуха.

В зоне повышенного атмосферного давления происходит насыщение крови и тканей организма газами воздуха (сатурация), главным образом азотом. Оно продолжается до уравнивания парциального давления азота в окружающем воздухе с парциальным давлением азота в тканях.

Быстрее всего насыщается кровь, медленнее — жировая ткань. В то же время жировая ткань насыщается азотом в 5 раз больше, чем кровь или другие ткани. Общее количество азота, растворенного в организме при повышенном атмосферном давлении, может достигать 4—6 л, тогда как при нормальном давлении оно составляет 1 л.

В период декомпрессии в организме наблюдается обратный процесс — выведение из тканей газов (десатурация). При правильно организованной декомпрессии растворенный азот в виде газа выделяется через легкие (за 1 мин — 150 мл азота). Однако при быстрой декомпрессии азот не успевает выделяться и остается в крови и тканях в виде пузырьков, причем наибольшее их количество скапливается в нервной ткани и подкожной клетчатке. Отсюда и из других органов азот поступает в кровеносное русло и вызывает газовую эмболию (кессонную болезнь).

Опасность газовой эмболии возникает тогда, когда парциальное давление азота в тканях выше парциального давления азота в альвеолярном воздухе более чем в 2 раза. Характерным признаком этого заболевания являются тянущие боли в области суставов и мышц. При эмболии кровеносных сосудов ЦНС наблюдаются головокружение, головная боль, расстройство походки, речи, судороги.

В тяжелых случаях возникают парезы конечностей, расстройство мочевыделения, поражаются легкие, сердце, глаза и т.д. Для предупреждения возможного развития кессонной болезни важны правильная организация декомпрессии и соблюдение рабочего режима.

В.И. Архангельский, В.Ф. Кириллов