Вуглекислий газ – відомий, але підступний ворог здоров’я

Коли запитати пересічного громадянина про вуглекислий газ (СО₂), то більшість скаже, що це газ, який ми видихаємо і який використовують рослини. Більш «продвинуті» будуть говорити про парниковий газ і квотування його викидів, щоб уникнути глобального потепління. А любителі естрадних концертів згадають про клуби «диму», що генеруються за рахунок так званого сухого льоду.

Не зважаючи на те, що спеціалісти з техніки безпеки праці давно знають згубну дію СО₂, який може накопичуватися в силосних ямах, в каналізаційних колекторах і т.п.), кожного року ми чуємо повідомлення про смертельні випадки при роботі в таких місцях.

В побуті слабо усвідомлюється, що людина видихає смертельно небезпечний газ. Може це пов’язано з тим, що дитинство старшого покоління припало на час газованої вуглекислим газом води та ще й з сиропом.

Мене ж спонукала до уваги до цього газу ситуація з війною. Сотні тисяч наших громадян змушені майже щоденно укриватись в льохах, підвалах, в бомбосховищах. Якби останніх було в достатку, я б не звернувся до цієї теми.

Але правда життя така, що на момент початку війни більшість бомбосховищ у містах уже давним давно «прихватизовані» і пішли під сауни, кафе, склади, майстерні і т. п. Навіть війна і смерть не можуть перебити жадібність чиновників. Але мова не про це. Зараз школи, різні навчальні заклади, більш менш пристойні організації повинні мати бомбосховища. Проектні організації, які ще збереглися в Україні, пропонують проектувати навіть бомбосховища для індивідуальних приватних осіб. Коли за справу беруться притомні фахівці, то вони продумають систему життєзабезпечення таких об’єктів.

Реально ж багато людей змушені для захисту свого життя користуватись різними заглибленими в землю приміщеннями, які не облаштовані припливно-витяжною вентиляцією. Стихійне використання таких приміщень, особливо в зоні бойових дій, слабо піддається регулюванню, коли мова йде про загрозу життю. Нашу розмову ми поведемо про такі випадки, коли люди змушені самі організовувати своє спасіння.

Війна змусила нас у великих містах в період повітряної тривоги користуватись підземними гаражами. Вентиляція в таких гаражах розраховувалась на певну кількість машиномісць з врахуванням питомих викидів монооксиду вуглецю, діоксиду вуглецю, оксидів азоту, формальдегіду і інших речовин, а їх не менше 200 викидається в повітря автомобільними двигунами на різному паливі. Але саме головне, що розраховувалось короткочасне перебування людини в просторі гаража.

Оскільки кількість людей, які набиваються в такий гараж, не регулюється, то необхідно посилювати в ентиляцію, так як одна людина за добу може виділити до 1 кг вуглекислого газу. Думаю, що не варто нагадувати, що автомобілі при перебуванні в гаражі людей не потрібно заводити для обігріву. Мало того, що вони в продуктах згорання виділяють смертельно небезпечний «чадний газ»(СО), так розробники автомобілів попіклувались, щоб паливо, яке згорає, максимально переходило в СО₂ .

В останні роки змінилось уявлення навіть гігієністів до вуглекислого газу. Раніше його концентрація в приміщеннях житлових і громадських будинків розглядалась, як санітарно-показовий критерій забруднення повітря приміщення іншими антропотоксинами, тобто речовинами, які виділяються в повітря в процесі життєдіяльності людини. Навіть вікіпедія говорить, що вуглекислий газ нетоксичний і тут же приводить дані, що він відноситься до IV класу токсичності.

Коли ми дихаємо, то не задумуємося, що розчинений в крові вуглекислий газ активує дихальний центр мозку у фізіологічних та кілька підвищених концентраціях. Як стверджує Вікіпедія незначні підвищення концентрації, аж до 0,2-0,4% (2000-4000 ppm), у приміщеннях призводять до розвитку у людей сонливості та слабкості. У значно більших концентраціях цей газ провокує зниження або усунення рефлекторного респіраторного подразника, спочатку до пригнічення дихання і, нарешті, до зупинки дихання. Від 5% вуглекислого газу у повітрі, що вдихається, виникають головні болі і запаморочення, при більш високих концентраціях прискорене серцебиття (тахікардія), підвищення артеріального тиску, задишка і втрата свідомості, так звана вуглекислотна анестезія. Концентрація вуглекислого газу понад 8% призводить до отруєння з наступним смертельним наслідком протягом 30-60 хвилин.

Для приміщень нормальним є рівень CO₂ близько 600 ppm (частини на мільйон).

Підвищені концентрації вуглекислого газу знижують когнітивні здібності людей. Вже при 1200 ppm розширюються кровоносні судини у мозку, знижується активність нейронів та зменшується обсяг комунікації між регіонами мозку. У шкільних класах типовою є концентрація 2000-2500 ppm, а загальний розкид значень – від 1000 до 6000 ppm, що викликає занепокоєння у дослідників, оскільки виявлено зниження результативності учнів, які виконують тестові завдання у задушливих приміщеннях.

Я спеціально звернувся до фахівців, які роками розробляють проблему гігієнічного забезпечення шкільного навчання, чи бачили вони в класах вимірювачі концентрації вуглекислого газу. Відповідь була негативна. І це в Києві, що говорити про більш віддалені регіони України, а особливі ті, які наближені до зони бойових дій. А між тим, на ринку присутня велика кількість таких вимірювачів по більш-менш прийнятній ціні. І я впевнений, що коли батькам роз’яснити, якій небезпеці піддаються їх чада стосовно токсичної дії вуглекислого газу , особливо при переведенні діток в школах і дитсадках в пристосовані під бомбосховища підвальні приміщення, то у мене немає сумніву, що вони скинуться на такі прилади. Мало того, по собі знаю, вимірювання концентрації вуглекислого газу в повітрі класу чи підвалу можна перевести в площину пошукового творчого учбового процесу.

Пригадується один епізод, який відбувся на засіданні ради науково-технічної комісії Мінрегіону України, на якій розглядалась система підвищення енергоефективності житлових і громадських будинків. Одним із шляхів підвищення енергоефективності будівлі є зниження повітрообміну. У дуже поважних і ерудованих фахівців інженерно-технічного профілю викликало певне «збентеження» просте запитання , по якому критерії і до якого рівня ви будете зменшувати повітрообмін. І ось тут концентрація вуглекислого газу в повітрі приміщення виступає таким критерієм.

В Україні ще з часів СРСР і до цього часу діють нормативи концентрації вуглекислого газу для повітря житлових приміщень на рівні 0.1% (1000 ppm). В різних країнах цей показник коливається в межах від 600 до 1200 ppm. Хоча для справедливості треба сказати, що ці нормативи стосуються мирного часу, а не війни, коли мова йде уже не про шкідливий вплив, а про збереження самого життя.

В звичайних по наповненню класах, коли жага наживи ще не заполонила владні кабінети і не забудовувались міста, як в Ірпіні (без достатньої кількості шкіл), концентрація вуглексислого газу в повітрі класу під час занять коливалась в межах 2000 – 2500 ppm. І це вже викликало занепокоєння стосовно негативного впливу на здоров’я дітей. Треба добре пам’ятати, що вуглекислий газ досить підступний, він не сигналізує почуттям задухи, а при концентрації 50 000 – 80 000 ppm може привести до смерті. І тут не спасає навіть достатня кількість кисню.

Мені пригадався один експеримент, результати якого дають орієнтири для нашої поведінки в закритих приміщеннях без примусової вентиляції. В приміщенні з площею 16 м² і висотою 3.5 м з двома офісними працівниками при працюючому на охолодження кондиціонері зі сплітсистемою концентрація СО₂ за півгодини виходила за межі міжнародних нормативів цієї речовини. Шляхом простих арифметичних прикидок при наявності даних, нехай не точних, про об’єм приміщення та стан повітрообміну, про кількість перебуваючих в приміщенні можливо зорієнтуватись, як часто треба про вітрювати приміщення, щоб уникнути токсичної дії вуглекислого газу. Коли мова йде про загрозу не лише здоров’ю, але і самому життю, тут не до точних розрахунків. Такі залишимо проектантам чи науковцям.

Запобігти накопиченню вуглекислого газу до шкідливих або небезпечних для життя людини концентрацій при використанні пристосованих під бомбосховища підземних приміщень можливо шляхом підтримання в них певного повітрообміну, або ж регулюванням кількості людей і часу їх перебування з метою утримання концентрації вуглекислого газу не вище 1000 – 2000 ррm, не кажучи вже про смертельно небезпечні 50 000 – 80 000 ррm. В ідеалі це можливо зробити, коли є припливно-витяжна система повітрообміну , яка зав’язана на датчики концентрації вуглекислого газу. Але будемо від давати собі звіт, що такого в нас немає і ще довго не буде. Такі системи застосовуються у так званих «розумних будинках». Ви здогадуєтесь, хто собі може таке дозволити.

При повітряній тривозі кількість людей також може регулюватись випадковістю. Коли доля закинула в такі підземні приміщення, треба впевнитись, що є шляхи для надходження свіжого повітря зовні.

Коли є двері і вікна в такому приміщенні, їх можливо використати для періодичного провітрювання. Ідеальним випадком буде наявність наскрізного провітрювання. Але працює і бокове, особливо, коли є перепад температури повітря в середині і зовні приміщення. Чим більша різниця температури повітря, тим краще іде повітрообмін. В школах та інших навчальних закладах не в арто чекати, поки державними шляхами буде вирішено питання повітрообміну в підземних приміщеннях закладу. Навіть в лікарнях системи повітрообміну в мирний час дуже часто не використовувались. Наявність в продажі вентиляторів різної потужності і легких гнучких повітропроводів, різних засобів кріплення, а також знання, отримані з Ютубу, дозволять власними силами змонтувати хоча б примітивну витяжну систему повітрообміну. Школярам старших класів, а особливо студентам технічних закладів, таке під силу.

Але при цьому треба пам’ятати, що навіть примусова витяжка працює лише при наявності надходження свіжого повітря в об’ємах, не менших ніж видаляються. А інакше вентилятор буде працювати в холосту.

Забезпечення хоча б 1.5-2-кратного повітрообміну в підземному приміщенні унебезпечить від накопичення вуглекислого газу до концентрацій, які небезпечні для життя людини. Про ризик шкідливого впливу вуглекислого газу на здоров’я людини говорити не приходиться, коли мова йде про збереження самого життя. В спрощеному варіанті досить мати площу отвору повітропроводу, швидкість руху повітря в ньому і об’єм приміщення, а потім справа уже арифметики. Не має сумніву, що народ, який уже більше року успішно воює з підступним ворогом, зможе уберегти себе і своїх дітей від отруєння вуглекислим газом при вимушеному перебуванні в підземних приміщеннях під час ворожих атак.

Акіменко В.Я. – професор ДУ «Інститут громадського здоров’я імені О.М. Марзєєва» Національної академії медичних наук України.