Директор Института безопасности труда, производства и человека Пермского националь-
ного исследовательского политехнического университета. Руководитель Пермского информационного центра охраны труда Международной организации труда.

+7 (342) 219-83-69
(звонить с 11:00 до 16:00)
E-mail:

Главная  /  Обо мне  /  Профессионал  /  Живой воздух в живом доме

Живой воздух в живом доме

         Воздух является важнейшим элементом, составляющим среду обитания человека, ибо непосредственно и непрерывно окружает человеческий организм, постоянно и на протяжении всей своей жизни необходим для нормального функционирования организма человека, сама жизнь которого невозможна без процессов дыхания. Жизнь только-только появившегося на свет ребенка начинается с вздоха; жизнь заканчивается последним вздохом умирающего.

          Воздух настолько привычен и незаметен для нас, что только с дымами и выбросами промышленных предприятий, загазованностью городов и автомагистралей, пылью и смогами индустриальных поселений мы начали ощущать степень нашей зависимости от качества воздушной среды и все большую потребность в чистом и вкусном воздухе первозданной природы для здоровой жизни.

         Чистый природный воздух на 99,96 % состоит из азота (75,65 %), кислорода (20,29 %), паров воды (3,12 %) и аргона (0,9 %), а остальные газы могут рассматриваться как примеси. Как это не парадоксально, но именно эти ничтожные количества примесных газов (суммарно 0,04-0,05 %) определяют качество воздуха, которым мы дышим, и тем самым состояние нашего здоровья.

         Кроме того, даже химически чистый воздух несет в себе мельчайшие жидкие и твердые частицы - атмосферный аэрозоль. Он содержится даже в чистейшем воздухе Антарктиды.

         Исследованиями последних десятилетий установлено, что в атмосфере содержатся образования наноразмеров - кластеры - объединения нескольких (до сотни) атомов (молекул), физические и химические свойства которых существенно отличны от свойств аэрозольных частичек какого-либо вещества. На практике мы наблюдаем кластеры в виде легких положительных или отрицательных аэроионов, значение которых для живых существ было установлено еще в начале ХХ века великим российским ученым – профессором Чижевским.

         Защищаясь от угроз внешнего мира (холода, жары, осадков и ветра) стенами своих жилищ, человек невольно нарушает естественные механизмы самообновления воздуха, и может создать неблагоприятную для его организма воздушную среду, а ведь в жилищах мы проводим до 95% времени (особенно дети и старики).

         Человек - дитя природы, и на протяжении многих веков он использовал для постройки жилищ природные материалы – камень, глину и песок, подвергаемые в основном механической и/или тепловой обработки, а также дерево, листья, мох, смолу. Имеющиеся в наличие материалы диктовали не только конструкцию и технологию ее возведения, но определяли общую строительную культуру. В заросшей лесом России возникла целая культура сделанных топором из цельных сухих бревен жилых и культовых сооружений. Все делалось в них из дерева (кроме печей - на них шла глина и песок - и для обожженного кирпича и для крепления). Замечательные свойства дерева – низкая теплопроводность и относительно высокая паропроводность позволяет «внутреннему помещению» дышать, обеспечивая природный баланс естественной влажности и тем самым качество воздушной среды.

         Технологический прорыв в строительной индустрии в конце ХХ века создал практически неограниченное разнообразие новых материалов. Особенно большое разнообразие связано с отделочными материалами, непосредственно контактирующими со средой обитания человека. Красивые, технологически удобные в строительстве и эксплуатации, внешне изумительные, эти материалы почти все были созданы техническим гением человека и неизвестны в природе. В результате их взаимодействия с воздушной средой внутренних помещений (indoor air) качество этого воздуха и природного наружного (outdoor air) воздуха все больше стали различаться и зачастую воздух внутренних помещений, построенных не их природных материалов, стал невидимым врагом здоровья  человека.

         Вот почему неудивительно, что с середины XX века - c момента массового строительства домов из бетона с тотальным использованием синтетических материалов - клеев, штукатурок, обоев, линолеумов и т.п. резко, все в большом масштабе и неуклонно стали расти различные аэрогенно вызванные респираторные аллергозы и другие обусловленные загрязнением воздуха заболевания.

         Но что такое «качественно хороший воздух»? Может быть для этого годится используемый для проветривания «свежий воздух». Но загрязнения городов делает и «свежий воздух» далеким от чистоты, как это было во времена наших предков, и через открытую форточку к нам в комнату все чаще поступает сильно загрязненный воздух (особенно рядом с автомагистралями).

         Наиболее чувствительно к малейшему загрязнению электрическое состояние атмосферы, например, содержание легких аэроионов и их спектр по подвижности. Такая чувствительность вызвана тем, что содержание легких аэроионов определенной подвижности определяется динамическим равновесием процессов их генерации и уничтожения. Появление примеси нарушает это равновесие и меняет результирующую картину. Например, субмикронный аэрозоль существенно уменьшает содержание легких отрицательных аэроионов, ибо они осаждаются на нем. Поэтому в задымленной комнате, в частности, при курении легкие аэроионы не обнаруживаются.

         Поэтому критерии высокого качества воздушной среды, близости ее к природной, подразумевают не столько свежесть, чистоту и объем поступающего наружного воздуха, сколько комплексную совокупность всех благоприятных факторов воздушной среды под общим названием «живой воздух».

         Живой воздух (vital air) означает бактериальную стерильность, присутствие природного оптимально высокого содержания легких отрицательных аэроионов и мелкодисперсного соляного (натрий, калий, хлористый магний) аэрозоля с жизненно важными микроэлементами, умеренную относительную влажность воздуха, отсутствие техногенных и биогенных газообразных загрязняющих веществ, аллергенов, пыли и неприятных запахов.

         Таким образом, «живой воздух» это близкая к природной влажная смесь газов, содержащая аэроионные кластерные образования и соляные аэрозоли определенного количественного, химического и спектрального состава и практически не содержащая бактериальных загрязнений. Подчеркнем, что перечисленные выше обязательные для "живого" воздуха различные физические объекты образуют сильно взаимосвязанную динамическую систему, находящуюся в таком же динамическом равновесии с "внешними" условиями, и, как свидетельствует опыт, достаточно изменчивую на любое внешнее воздействие.

         Все выше описанные процессы были выявлены с середины шестидесятых годов в подземной воздушной среде калийных рудников Западного Урала (Россия, Пермский край) Верхнекамского месторождения калийно-магниевых солей, сформировавшегося в Пермский период геологической истории планеты. Поскольку живой воздух калийного рудника очень хорош (а его эффект для тысяч пациентов подземной спелеотерапевтической лечебницы был просто замечателен), то было бы желательным, если бы мы смогли бы вдыхать такой же воздух на поверхности.

         И вот, начиная с середины 80-х годов ХХ века начинается разработка и строительство различных устройств создания «живого воздуха». Сегодня это различные камеры, комнаты, комплексы, панели, лампы и т.п. устройства улучшения качества воздушной среды за счет взаимодействия воздуха с соляными поверхностями природной калийно-магниевой соли, сформировавшейся 280 миллионов лет назад в эпоху, предшествующую эпохе динозавров.

         В настоящее время тысячи лечебных комнат живого воздуха (под названием сильвинитовые спелеоклиматические камеры, галоклиматические камеры и т.п.) успешно используются во многих регионах бывшего Советского Союза и за его пределами.

         Общие элементы всех моделей таких помещений - стены, пол и потолок из соляных сильвинитовых покрытий. Стены комнаты выложены или из распиленных блоков обычного размера или из пластин естественной калийной соли или из специальных сильвинитовых пористых блоков или плитки. Эти плитки произведены из смеси естественных минералов - галита (хлористый натрий) и сильвина (хлористый калий). Пол комнаты выложен толстыми плитами соли и сильвинитовым щебнем. Потолок комнаты имеет специальную конструкцию с нанесенной на внутренняя поверхность солью.

         Вентиляционные установки всех комнат живого воздуха приблизительно подобны. Свежий наружный воздух поступает в комнату обслуживания для специальной обработки, после которой в определенной пропорции смешивается с воздухом в помещении комнаты "живого воздуха". Таким образом, температура и влажность воздуха, содержание пыли и аэрозоли солей, а также легких отрицательных аэроионов поддерживаются в определенном диапазоне параметров.

         Правильное управление процессами вентиляции поддерживает температуру воздуха в спелеоклиматической камере между 17 и 21  C, зависимую от метеорологических условий относительную влажность - между 45 и 75 %, подвижность воздуха - приблизительно между 0,01-0,1 м/сек. Все спектры аэрозолей имеют характеристическую форму – степень уменьшения их количества при увеличении размера зависит от предыстории формирования измеряемого состояния и метеорологических условий. Для размеров 0,3-0,4 микрон число аэрозольных частиц в литре ограничена несколькими тысячами.

         Спектры распределения подвижности положительных и отрицательных аэроионов имеют типичный бимодальный характер: в спектре ясно прослеживаются две пиковых концентрации в области легких и тяжелых аэроионов. Для легких ионов  подвижности от 2,0 до 0,64 cm2 / (V секунду) мы заметили существенные ежедневные и сезонные концентрационные вариации (от 500 до 3000 элементарных электрических зарядов в одном кубическом сантиметре) и их сильную зависимость от состояния наружного воздуха. Концентрации тяжелых аэроионов в амплитуде подвижности от 0,01 до 0,00032 cm2 / (V секунда) имели меньшее значение и менялись в пределах 1500 - 3000 элементарных электрических зарядов в одном кубическом сантиметре, что является показательным из-за постоянного присутствия самых мелкодисперсных электрозаряженных аэрозолей в воздухе камеры. Положительные концентрации аэроионов, как правило, несколько превышали величины для отрицательных аэроионов соответствующей подвижности. Концентрации самых легких отрицательных ионов в измеримом спектре всегда превышали концентрации соответствующих положительных аэроионов. Анализ спектров показал отличительные признаки генерации легких положительных и отрицательных ионов в амплитуде подвижности от 2 cm2 / (V секунда) до 1   cm2 / (V секунда). Это свидетельствует о соответствующих физических механизмах генерации устойчивых распределения аэроионов в "хороших" сильвинитовых спелеоклиматических камерах. Необходимо отметить, что вышеупомянутые процессы и их спектральные характеристики не были найдены при обыкновенных атмосферных условиях.

         Характеристики содержания микробов в воздухе в помещении сильвинитовых спелеоклиматических камер было меньше, чем содержание в воздухе особой чистоты и в летнее и в зимнее время.

         Таким образом, главными параметрами оздоровительной окружающей среды (живой воздух) были очень низкое бактериальное загрязнение (намного ниже чем в обычном стандартном помещении), оптимально высокое содержание легких отрицательных аэроионов (намного выше чем в обычном стандартном помещении) (Рис. 1), высокое содержание очень мелкодисперсного аэрозоля солей натрия, калия, магния с жизненно важными микроэлементами, отсутствие аллергенов, успокаювающее квази-постоянное состояние подвижности воздуха, температуры и относительной влажности.

Эти факторы создают противовоспалительный, бронхолитический, бактерицидный, гипосенсибилизирующий, иммуномодулирующий, муколитический и благоприятный психоэмоциональный эффекты. Терапевтический эффект особенно хорош у детей.

         Рисунок 1. Представительные распределения по подвижности отрицательных (1, 3) и положительных (2, 4) легких аэроионов в живом воздухе спелеоклиматических камер (1, 2) и в наружном воздухе (3, 4).

         Рассматривая воздействие окружающей среды сильвинитовых спелеоклиматических камер на организм человека, следует различать специфическое воздействие, вызванное в основном (как это сегодня представляется современной наукой) наличием соляной аэрозоли и высоким содержанием легких аэроионов, и неспецифическое воздействие через реакции неспецифической адаптации к слабо и медленно меняющимся физическим факторам внешней среды, известной как гормезис.

         Внешнее, относительно слабое и зачастую не ощущаемое человеком (но ощущаемое его организмом) изменение параметров физических факторов окружающей среды вызывает неспецифическую реакцию адаптации и активизацию всех защитных сил, что оказывается (в 85% случаев) достаточным для разрушения порочных биохимических и физиологических цепочек в больном организме и наступления «выздоровления».