10. Электрическое состояние атмосферы, ионизация воздуха, ее влияние на организм.

Одним из физических факторов воздушной среды является атмосферное электричество. В это понятие входят ионизация воздуха, электрическое и магнитное поле земной атмосферы.

Ионизация воздуха – распад газовых молекул и атомов под влиянием ионизаторов. К ионизаторам относят радиоактивное излучение почвы и воздуха, ультрафиолетовое и световое излучение солнца, распыление воды.

Ионизация воздуха постоянно происходит в нижних слоях атмосферы. Она заключается в том, что под действием ионизаторов (о них дальше) молекуле или атому сообщается энергия, достаточная для отделения одного из внешних электронов. Выбитый электрон присоединяется к нейтральному атому или молекуле, образуя отрицательный ион, а оставшаяся часть атома или молекулы становится положительным ионом. Образованные таким образом ионы присоединяют к себе другие молекулы и образуют стойкие соединения с электрическим зарядом, которые называются легкими или быстрыми аэроионами, скорость их передвижения составляет 1-2 м/с, время существования 1-2 мин.

Легкие аэроионы могут присоединять к себе взвешенные пылевые частицы, микробные тела, превращаясь в средние, тяжелые и сверхтяжелые ионы. Они прочно удерживают заряд. Количество легких ионов зависит от географических, геологических условий, погоды, уровня радиоактивности окружающей среды, загрязнения атмосферного воздуха. С увеличением влажности воздуха нарастает число тяжелых ионов из-за рекомбинации ионов с каплями влаги. Понижение атмосферного давления способствует выходу из почвы эманации радия, что приводит к увеличению количества легких ионов. Ионизирующее излучение распыляемой воды проявляется в усилении ионизации воздуха, что особенно заметно у фонтанов, по берегам бурных рек, у водоемов. Ионизационный режим воздушной среды определяется отношением числа тяжелых ионов к числу легких ионов (N/n) и отношением количества положительных ионов к числу отрицательных ионов – коэффициентом униполярности (n+/n-). Чем больше загрязнен воздух, тем больше этот коэффициент.

Основными ионизаторами являются излучения радиоактивных веществ, находящихся в почве, воде и воздухе, а также проникающие из мирового пространства рентгеновские и космические лучи. Образование ионов воздуха может происходить также при распылении воды у водопадов, фонтанов, при действии грозовых разрядов, под влиянием ультрафиолетовых лучей и т. п.

Ионизированный воздух оказывает на многие физиологические функции организма влияние, зависящее от полярности и подвижности ионов, их концентрации, продолжительности действия и др.

В воздушной среде, лишенной ионов, у людей ухудшается общее состояние, появляется слабость, головная боль, сонливость, повышается кровяное давление и др. Небольшие концентрации легких ионов (3000—4000 в 1 см³ воздуха) с преобладанием отрицательных благоприятно влияют на состояние здоровья и самочувствие больных. Если же в воздухе больше положительных ионов, то они оказывают обратное действие, вызывая состояние сонливости, депрессию, снижают работоспособность. Легкие ионы являются показателями санитарного благополучия воздушной среды.

Искусственно ионизированный воздух (в определенных концентрациях и с преобладанием отрицательных ионов) используется для лечения различных заболеваний (гипертония, бронхиальная астма, неврозы и др.). Аэроионизацию применяют также для профилактических целей. Так, установлено, что ионизированный воздух повышает неспецифическую сопротивляемость организма. При гигиенических исследованиях степень ионизации воздуха может служить характеристикой состояния воздушной среды в городах, жилых и спортивных помещениях. Это связано с тем, что параллельно с ухудшением гигиенического состояния воздуха значительно снижается количество легких и повышается количество тяжелых ионов.

В спортивной практике ионизированный воздух целесообразно использовать для укрепления и повышения работоспособности спортсменов.

Электрическое поле атмосферы существует между воздухом и земной поверхностью. Оно характеризуется напряженностью, измеряемой величиной потенциала (Вольт) на единицу длины (метр). Эта величина называется градиентом электрического потенциала. У поверхности Земли его среднее значение составляет 120 В/м, с высотой величина градиента уменьшается. Обычно отмечаются значительные колебания напряженности электрического поля атмосферы в зависимости от времени года, состояния погоды, атмосферного давления, скорости движения воздуха, географических и других факторов. В электрическом поле Земли человек подвергается воздействию разности потенциалов между уровнем головы и подошвами примерно в 200—250 В. Биологическое воздействие электрического поля Земли изучено еще недостаточно.