Dwutlenek węgla CO2

Właściwości

Tlenek węgla (IV), nazywany powszechnie dwutlenkiem węgla, jest gazem o charakterze bezwonnym i bezbarwnym. Ze względu na swoje właściwości chemiczne cechuje się dobrą rozpuszczalnością w wodzie, tworząc roztwór o kwaśnym smaku. Jest o około 1,5 razy cięższy od powietrza, więc głownie gromadzi się przy powierzchni. Tlenek węgla (IV) ma strategiczne znaczenie m.in. w: budownictwie (przy twardnieniu zaprawy wapiennej), przemyśle spożywczym (gazowanie napojów, przyspieszenie procesu dojrzewania warzyw i owoców) czy jako wyrób nazywany „suchym lodem”.

Pochodzenie zanieczyszczeń

Pochodzenie naturalne

Źródeł pochodzenia naturalnego wysokich stężeń tlenku węgla (IV) w powietrzu można upatrywać w przypadku: klęsk żywiołowych (m.in. wybuchy wulkanów, burze piaskowe, rozległe pożary terenów zielonych), emisji gazów z bagien i torfowisk, przy oddychaniu organizmów żywych, przy fotosyntezie roślin czy w przypadku rozkładu organizmów żywych.

Pochodzenie antropogeniczne

Pochodzenie antropogeniczne wysokich stężeń tlenku węgla (IV) następuje w wyniku systematycznej oraz długookresowej działalności człowieka przyczyniającej się do emisji czynników degradujących środowisko naturalne. Do takich działań można zaliczyć m.in. przemysł energetyczny, hutnictwo, przemysł chemiczny, transport drogowy oraz lotniczy czy tzw. „niska emisja”.

Niska emisja

Zanieczyszczenia powietrza pochodzące ze źródeł tzw. „niskiej emisji” (termin określający kominy niższe niż 40m) dotyczą głównie procesu spalania w paleniskach domowych paliw kopanych w celu wytworzenia ciepła niezbędnego do ogrzania budynków mieszkalnych. Do głównych zanieczyszczeń emitowanych z wymienionego źródła zaliczamy takie związki chemiczne jak: CO, CO2, NOx, SO2, ponadto również pyły zawieszone czy zanieczyszczenia organiczne (w tym węglowodory aromatyczne zaliczane do związków rakotwórczych). Wielkość emisji substancji zanieczyszczających jest uzależniona od wykorzystywanego źródła pozyskania ciepła (opału, paliwa), stanu technicznego budynków mieszkalnych (izolacji termicznej przeciwdziałającej utracie ciepła) oraz stanu eksploatacji pieca. Na rozchodzenie się zanieczyszczeń duży wpływ mają również ukształtowanie terenu oraz  warunki meteorologiczne (takie jak opady, kierunek i prędkość wiatru, temperatura otoczenia), które mogą doprowadzić do kumulacji substancji w najbliższym otoczeniu.

Wpływ na zdrowie

Stężenia tlenku węgla (IV) a zdrowie – w jaki sposób wpływa na nasz organizm?

Wdychając powietrze z otoczenia, zawarty w nim dwutlenek węgla rozpuszcza się we krwi i reagując z wodą tworzy kwas węglowy [H2CO2]. Kwas węglowy rozkłada się na jony wodorowy [H+] i wodorowęglanowy [HCO3]. Wzrost ilości jonów wodorowych prowadzi do obniżenia pH krwi i zaburzenia równowagi elektrolitów, a w rezultacie do pogorszenia naszego samopoczucia i spadku wydajności intelektualnej.

Wpływ tlenku węgla (IV) na jakość snu – problemy z zasypianiem oraz chroniczne zmęczenie

Według licznych badań w ciągu nocy stężenia tlenku węgla (IV) w zamkniętej sypialni potrafią wzrosnąć 6-8 krotnie. Szybkość przyrostu jest zależna od ilości osób (również i zwierząt) przebywających w danym pomieszczeniu. Tak wysokie stężenia skutkują brakiem odpowiedniego wypoczynku, czego konsekwencje możemy odczuwać dnia następnego w postaci bólów głowy czy braku koncentracji.

Stężenia tlenku węgla (IV) a wydajność w pracy/efektywność przyswajania wiedzy

Do głównych źródeł zanieczyszczeń gazowych w biurach i innych budynkach użyteczności publicznej (np. szkoły, banki, sklepy spożywcze) należą przebywający w nich ludzie. Wysokie stężenia tlenku węgla (IV) powodują dyskomfort poprzez poczucie duszności, czego efektem jest spadek koncentracji oraz wydajności pracy. Właśnie dlatego bardzo istotna jest dbałość o stałą wymianę powietrza w pomieszczeniach zamkniętych.

Wpływ wysokich stężeń tlenku węgla (IV) na rozwój dzieci

Dwutlenek węgla, będąc cięższym od powietrza, gromadzi się przy podłodze w pomieszczeniach i jest szczególnie niebezpieczny dla niemowląt poruszających się tuż przy poziomie podłogi, gdyż może doprowadzić do niewyjaśnionych zasłabnięć dziecka.

Standardy

Polskie standardy stężeń dwutlenku węgla w pomieszczeniach zamkniętych oraz wpływ na organizm człowieka.

Za próg bezpieczeństwa, podczas 8 godzin w pracy w ciągu dnia przyjmuje się stężenie CO2 równe 5000ppm (0,5%). Jest to jednak próg bezpieczeństwa, a nie komfortu i wpływu na zdrowie człowieka. Narzekanie na jakość powietrza, pojawia się w sytuacji, w której stężenie CO2 przekracza 600-800ppm, a nasilają powyżej 1000ppm. Według różnych standardów międzynarodowych zalecane stężenie CO2 dla bardzo dobrej jakości powietrza to poniżej 600ppm, dla dobrej jakości powietrza jest rzędu 600-1000ppm, a akceptowalne 1000-1400ppm, przy czym stężenie CO2 przekraczające 1000ppm często interpretuje się, jako powód konieczności poprawy wentylacji w budynku.

Stężenia

Wpływ na zdrowie

350-450ppm

„Świeże” powietrze

Poniżej 600ppm

Akceptowalne warunki świeżości powietrza w pomieszczeniach mieszkalno-biurowych.

1000ppm (0,1%)

Górna granica świeżości powietrza wg norm WHO (World Health Organisation), standardów UE oraz standardów PL.

de_DEGerman