5. Ауаның табиғи химиялық құрамы және оның гигиеналық маңызы.

Атмосфералық ауаның табиғи химиялық құрамы 20,95% оттегінен, 78% - азоттан, 0,03-0,04% - көмірқышқыл газынан тұрады. Тек 1% ғана инертті газдардың, озонның, метанның, азот тотығының, йод және су буларының бірге алғандағы үлесіне келеді. Атмосфераның химиялық құрам бөлігінің әрбіреу ағзаның тіршілігінде өзінің рөлін атқарады. Оттегі адам мен жануарлардың тыныс алуы үшін, әр түрлі тотығу және жану үрдістері жүру үшін қажет. Атмосфералық ауадағы оның деңгейі іс жүзінде тұрақты болады, себебі оттегінің шығыны өсімдіктердің фотосинтезі үрдісінде түзілетін оттегімен үнемі толықтырылып тұрады. Тек биіктікке көтерілген кезде ғана, оттегінің парциалды қысымы төмендеп, гипоксияның дамуына әкеледі. Оттегі концентрациясының 11-13% дейін төмендеуі, өттегінің айқын жеткіліксіздігі дамуына, ал 7-8% концентрациясы - өлімге әкеп соғады.

Азот индифферентті газдарға жатады. Оны адам және жануарлар ағзалары тікелей сіңіре алмайды, бірақ, тірі ағзаларға ол тікелей емес, өсімдіктер арқылы, топырақ бактерияларының қатысуымен іске асырылатын ассимиляция мен айналымдар үрдісінде түзілетін және өсімдіктермен сіңірілетін, нитраттар түрінде түсіп отырады. Органикалық қосылыстардың ыдырауы, ағаштардың, көмір және мұнайдың жануы нәтижесінде қайтадан бос азот пайда болып, атмосфераға түседі.

Ауаның азоты әдетте оттегіні сұйылтатын рөл атқарады. Таза оттегімен тыныс алуы адам үшін қауіпті, өйткені оттегі күшті тотықтырғыш, адамға айқын улылық әсер береді, тыныс жолдарының шырышты қабықтарында күіктер, өкпеде сулы ісік тудырады, бұл өлімге әкеп соғады. Азоттың ағзаға жоғары қысыммен түсуі наркотикалық әсер береді. Ал оның ауадағы мөлшері 93% дейін жоғарылауы, оттегінің парциалды қысымының төмендеуінен дамитын гипоксияның салдарынан, өлімге әкеп соғады.

Көмірқышқыл газы қалыпты жағдайда ауаға адам мен жануарлардың тыныс алуы кезінде, шіру, ашу, жану үрдістерінің және теңіздер мен мұхиттардың беттерінен бөлінуі және т.б. нәтижесінде түседі. Көмірқышқыл газының салыстырмалы түрдегі тұрақты концентрациясы, оның түзілуімен қатар жүретін, өсімдіктердің өзіне сіңіру, жауын - шашындармен жуылу, теңіз және мұхит суларында еру, минералдық қосылыстар түрінде шөгу үрдестерімен қамтамасыз етіледі.

Көмірқышқыл газы адам ағзасында зат алмасу үрдістерінде түзілетін соңғы өнімдердің бірі болып табылады. Тіндерден қанға өткен көмірқышқыл газы тікелей де және қанның РН өзгертіп те, тыныс орталығына ынталандыратын әсер етеді. Қандағы көмірқышқыл газының парциалды қысымы жоғарылаған кезде, оттегінің гемоглобинге байланысу қабілеттілігі жоғарылайды. Бірақ, көмір қышқыл газының концентрациясы жоғары ауамен тыныс алғанда, оның ағзадан бөлініп шығуы бұзылады да, тіндік аноксия дамиды. Мысалы, көмірқышқыл газының ауадағы концентрациясы 4% дейін жоғарылағанда, бас ауыруы, жүректің соғуы, артериялық қан қысымының жоғарылауы, психикалық қозу пайда болады, ал концентрациясы 8-10% болғанда, өлімге әкеп соғады. Ауада көмірқышқыл газының мұндай концентрацияларда жиналуы жабық кеңістіктерде, құдықтарда, ағынды су ағатын жыраларда болуы мүмкін.

Адамдардың тұрғын және қоғамдық бөлмелерде болуы кезінде де олардың тыныс алу нәтижесінде көмірқышқыл газы жиналады, бірақ та, едуір аз концентрацияда. Сирек жағдайларда оның мөлшері 0,5-1% дейін жетеді.

Көмірқышқыл газы мен ауа ортасы сапасының басқа да көрсеткіштерінің концентрациялары синхронды түрде өсетіндіктен, ал көмірқышқыл газын анықтау оңай және қарапайым болғандықтан, қоғамдық және тұрғын үй бөлмелері ауасының тазалық дәрежесін бөлменің ауасындағы көмірқышқыл газының деңгейі бойынша анықтауды бұдан көп бұрын М.Петтенкофер мен К.Флюгге ұсынған болатын. Көмірқышқыл газының деңгейі тұрғын үй және қоғамдық мекемелер бөлмелерінің ауасында 0,1%, ал емдеу мекемелерінде - 0,07% аспауы қажет.

Атмосфералық ауада аз ғана мөлшерде озон болады. Ол, оттегінің үш атомды молекуласынан тұратын, күшті тотықтырғыш болып табылады. Озонның негізгі массасы жиналған стратосфераның озон қабаты адамдар мен тірі табиғатты күн радиациясының спектріне кіретін қысқатолқынды ультракүлгін және жұмсақ рентген сәулелерінен қорғайды. Тропосферада озон концентрациясы әдетте 30 мкг/м³ аспайды. Озон ультракүлгін радиациясының әсерінен, нажағай кезіндегі электр разрядтары, судың көп массаларының булануы нәтижесінде пайда болады. Сонымен қатар, тропосфераға ол ауа массасының қозғалуы салдарынан стратосферадан да түседі.

Озонның жоғары тотықтырғыш қасиетінің нәтижесінде, ол ауаға түсетін азғана мөлшердегі қоспалармен өзара әсерлесіп, ыдырайды. Сондықтан озон, едәуір шаңданған ауада және сонымен бірге жабық бөлмелердің ауасында мүлдем табылмайды. Оның есесіне, озонның мөлшері аз ластанған елді мекендерде, биік тауларда, суа қоймаларының жағалауында, ормандарда, әсіресе, қарағайлы ормандарда, жоғары болуымен ерекшеленеді. Осыған байланысты бұрын ауада озонның болуын ауа тазалығының көрсеткіші ретінде бағалаған.

Бірақ та, ауа өте қатты ластанған кезде де, фотохимиялық реакциялар нәтижесінде озон түзілетіндігі анықталды, сондықтан мұндай жағдайда оның жоғары концентрациясы ауа тазалығының көрсеткіші емес, оның ластануының көрсеткіші ретінде қарастырылады. Жоғары концентрациясында (0,005% мг/л және одан көп) озон тыныс жолдары мен көздің шырышты қабықтарын тітіркендіретін әсер береді, бронхөкпе тіндерінде қабыну үрдістерінің дамуына әкеледі және бронхтардың спастикалық реакциялардың дамуын өршітуі мүмкін.

Инертті газдар (аргон, неон, гелий, криптон, радон және т.б.) химиялық тұрғыдан индифферентті болады. Тек олардың парциалды қысымы едәуір жоғарылаған кезде, әдетте табиғи жағдайда болмайтын, наркотикалық әсері байқалуы мүмкін.

Инертті газдардың бір бөлігі - радон, актинон, торон - табиғи белсенді газдар болып табылады. Олар атмосфераның табиғи белсенділігін қамтамасыз етеді. Осы газдардың жоғары концентрациясы адам ағзасына әсер еткен кезде, әр түрлі радиациялық эффектілер дамуы мүмкін.