И на Марсе будут яблони цвести…
Слова песни из кинофильма «Мечте навстречу»
Уже сейчас ясно, что количественный экспоненциальный рост производительных сил в перспективе ближайшего столетия может сделать нашу планет у непригодной для жизни…
И. Шкловский
В 1991 году компания MicroProse выпустила компьютерную игру Сида Мейера «Цивилизация». Замечательная компьютерная игра позволила понять основные особенности развития параллельных цивилизаций, развивающихся вначале независимо, а потом в контакте друг с другом. Модель была довольно примитивной, но интересной, поскольку давала возможность оценить, во что обходится замедление темпов развития или выбор тупикового направления развития цивилизации. Когда в результате больших усилий вашей цивилизации удавалось создать такой вид войск, как колесницы, и приступить к завоеванию соседних племен, из-за горизонта из «игрового тумана» неожиданно возникал броненосец соседней цивилизации, опередившей вашу цивилизацию в развитии, и своей артиллерией разносил всё в пух и прах. Развитие реальной западной цивилизации вызывает воспоминания об этой игре. Очень трудно, являясь единственной на своей планете цивилизацией технического типа, оценить, насколько темпы ее развития близки к оптимальным.
В 1970-е годы модным направлением научной мысли была футурология. Ученые пытались, основываясь на темпах развития современной им науки, заглянуть в будущее. И прогнозы, как правило, приурочивали к круглой дате – 2000 году. Сейчас, когда после 2000 года прошло еще почти 14 лет, мы можем полностью осознать, насколько некоторые из этих прогнозов оказались справедливы. Большое видится на расстоянии. Глядя в прошлое и сравнивая прогнозы, основанные на тогдашних темпах развития, с современной ситуацией в мире, можно уловить, насколько цивилизация отклонилась в сторону от основного пути и насколько ее темпы развития соответствуют оптимальным.
Гипотезу о потере интереса к науке выдвинул в своем докладе на Бюроканской конференции по проблеме поиска внеземных цивилизаций Гюнтер Стент. Он предположил, что возможное отсутствие сигналов от внеземных цивилизаций и отсутствие признаков разумной жизни на других планетах связано с кратковременностью существования цивилизаций. Его гипотеза заключалась в том, что по мере развития цивилизации происходит потеря интереса к науке и превращение цивилизации в закрытую систему. Следует отказ от распространения цивилизации за ее пределы. Это произойдет, по мнению Стента, из-за выросшего уровня благосостояния и стремления сохранить и поддерживать этот уровень. Он назвал это цивилизацией «полинезийского типа», или «золотого века», то есть цивилизацией, отказывающейся от технического прогресса и сосредоточившей усилия на сохранении статус-кво [1].
Реальность показала, что отсутствие прогресса в области распространения цивилизации за свои пределы и превращение ее в замкнутую систему действительно происходит. Но не в силу возросшего уровня благосостояния и наступления «золотого века» (хотя и эта тенденция к сохранению достигнутого уровня благосостояния в развитых странах имеет место), сколько в связи с ростом проблем и увеличением масштаба кризисов внутри самой цивилизации, когда все ее силы во всё большей степени направляются на решение внутренних проблем.
Возьмем такую бурно развивавшуюся отрасль науки и техники, как космонавтика. В 1966 году прошел симпозиум, посвященный прогнозам развития космонавтики. Его труды были переведены на русский язык и опубликованы в 1970 году под названием «Космическая эра. Прогнозы на 2001 год» [2].
Вот примерный прогноз развития космонавтики, содержащийся в трудах этого симпозиума, исходя из тогдашних темпов развития космонавтики:
- станция связи с дальним космосом и телескоп на Луне – 1985-1988 гг.;
- станция для исследования Солнца на северном полюсе Меркурия – 1988 г.;
- астробиологическая исследовательская база на Марсе – 1992 г.;
- создание научно-исследовательской станции на Титане для изучения Сатурна – 1995 г.;
- лунный космический порт для обслуживания межпланетных полетов – 1988 г.
Впечатляет, не так ли?
Уже в то время некоторые ученые, пытаясь ответить на вопрос, почему программа поиска внеземных цивилизаций CETI не дает никаких результатов, задумывались над возможным отказом цивилизации от оптимального пути развития, связанным с потерей интереса к науке в более широком смысле и потерей интереса к космическим экспедициям в более узком смысле. Но большинство ученых тогда считало такую возможность весьма маловероятной, учитывая перспективы, открывающиеся с развитием процессов освоения околоземного пространства.
Но вот как сейчас можно оценить развитие космонавтики, идущее в противоположном направлении, к отказу от большинства перспективных проектов и программ.
- В 1973 году — отказ от дальнейших полетов на Луну и досрочное свертывание программы «Аполлон» после экспедиции «Аполлон-17». Отказ от использования ракет «Сатурн-5». Свертывание Лунной программы было настолько противоречащим здравому смыслу и неожиданным, что породило массу слухов и конспирологических версий (космонавты США якобы не были на Луне, а всё ограничилось грандиозной студийной постановкой).
- В 1979 году — прекращение работы единственной американской национальной космической станции «Скайлэб», сход ее с орбиты и разрушение. Станция была уникальна по своим размерам (ср. с советскими орбитальными станциями серии ДОС) и по наличию двух стыковочных узлов.
- Ноябрь 1988 года — последний пуск ракеты «Энергия» в составе комплекса МТКК «Буран».
- В 1990 году работы по программе «Энергия — Буран» были приостановлены, а в 1993 году программа окончательно закрыта.
- Июль 2011 года — последний полет шаттла «Атлантис». Свертывание программы «Спейс Шаттл».
Полный список закрытых космических программ и остановленных в разработке проектов воистину впечатляет. Как же так произошло, что наша цивилизация потеряла интерес к космическим экспедициям? Вот характерный диалог двух выдающихся мыслителей XX века.
Икеда: «Я признаю важность программ освоения космоса, но не согласен с теми огромными расходами, которые сегодня тратятся на его освоение. Потому что считаю, что самая неотложная задача нашего времени состоит в избавлении от нищеты, причиняющей страдания на Земле. Даже величайший космический успех становится бессмысленным, если он достигнут за счет принесения в жертву благополучия жителей нашей собственной планеты. Страны вольны ставить свой престиж на кон в неистовой конкуренции, но если это накладывает такое тяжелое бремя на их национальные бюджеты, что не остается достаточных ассигнований для решения более важных проблем, таких как бедность и техногенные угрозы жизни, все их усилия становятся бесполезными и, даже хуже того, вредными. Страны обязаны принять земное счастье в качестве первостепенной задачи своих космических проектов и, добиваясь его осуществления, обязаны координировать прогресс в этой области с развитием в других областях науки и технологии. Финансирование космических проектов всегда должно составлять разумную долю в национальном бюджете».
Тойнби: «В принципе я не против космических исследований. Те смелость, искусство и скоординированные действия, которые требуются для их осуществления, заслуживают одобрения, и эти исследования приносят нам дополнительно ценные знания о физическом космосе. Однако я противник нынешних исследований космоса по двум причинам, о которых Вы упомянули. Во-первых (это главное), нынешний стимул состоит не в научной любознательности, а именно в соперничестве между Соединенными Штатами и Советским Союзом за доминирующее влияние на нашей планете — соперничество, в котором престиж, завоеванный успешными подвигами в освоении космоса, считается, как и обладание ядерным оружием, одним из довесков на весах соперничества. Во-вторых, расходам на космические исследования (а они огромны) не должен отдаваться приоритет перед другими потребностями находящегося в нищете большинства человечества, которое всё еще испытывает недостаток пищи, одежды и жилья. Ресурсы у человечества ограниченны, поэтому очень важен вопрос о приоритетах их использования» [3].
Итак, каковы основные доводы противников развития процессов космической колонизации и полетов обитаемых космических кораблей?
Довод 1. На Земле хватает своих задач, требующих решения в первую очередь, — продовольственная проблема в странах третьего мира, проблема мирового терроризма, эпидемии болезней, вынуждающие разрабатывать новые лекарства, войны и вооруженные конфликты, проблема тоталитаризма и т.д. и т.п. Только после решения этих задач человечество сможет вплотную заняться полетами к другим планетам.
Контраргумент. Второй закон термодинамики, наиболее универсальный закон, действующий в известной нам части Вселенной, в одной из своих формулировок гласит, что в замкнутой системе энтропия возрастает, а это означает, что количество внутренних проблем и масштабы кризисов у цивилизации, превратившейся в закрытую систему, будет постоянно возрастать. Именно это мы и наблюдаем в современном мире. Постоянное откладывание проектов и перенесение сроков, сдвиг космонавтики в область исследования космического пространства автоматическими аппаратами и отказ от задач колонизации околоземного пространства, использование космических аппаратов только для утилитарных земных целей навигации, связи и разведки поверхности Земли [4].
Довод 2. Дальние пилотируемые полеты связаны с риском для жизни людей, составляющих их экипажи. Автоматические космические аппараты могут выполнять практически те же задачи без всякого риска для людей.
Контраргумент. Количество людей, гибнущих в войнах и конфликтах, характер которых всё более будет связан с борьбой за ресурсы, и риски, связанные с использованием техники на Земле, где постоянно гибнут самолеты и суда, делает это аргумент безосновательным. А автоматические аппараты могут довольно успешно заменять людей в исследовательских проектах, но в задачах по освоению планет Солнечной системы, в процессе космической колонизации автоматы не могут заменить человека.
Довод 3. Расходы на подобные программы по освоению планет Солнечной системы будут чрезмерно велики. Лучше потратить эти средства на что-нибудь полезное, на решение наших земных текущих проблем. Одна из главных причин досрочного прекращения лунной программы США после трех облетов Луны пилотируемыми кораблями (в том числе один — «Аполлон-13» — аварийный) и шести успешных высадок на Луну (первоначально планировались два облета пилотируемыми кораблями и 10 высадок) — её высокая стоимость. Так, в 1966 году НАСА получило самый большой (если учитывать инфляцию) бюджет за свою историю — 4,5 миллиарда долларов (что составляло около 0,5% тогдашнего ВВП США). С 1964 года по 1973-й из федерального бюджета США было выделено на программу «Сатурн-5» 6,5 миллиарда долларов. Максимум пришелся на 1966 год — 1,2 миллиарда. С учетом инфляции на программу «Сатурн-5» было за этот период потрачено 47,25 миллиарда долларов в ценах 2014 года.
Контаргумент. Приблизительная стоимость одного запуска «Сатурн-5» составляла 1,19 миллиарда долларов в ценах 2014 года. Для сравнения: стоимость предметов только обстановки в усадьбе видного политического деятеля оценивается в 2 млрд. долл. Затраты на войну в Ираке по оценке Пентагона составили к 2008 году 600 млрд. долл. Ну не смешно ли говорить о высокой стоимости расходов на космические экспедиции?
Думаю, многие смотрели фильм Ридли Скотта «1492: Завоевание рая» (1492: Conquest of Paradise). Большинство, наверное, помнит разговор королевы Изабеллы с министром Санчесом об экспедиции Колумба. Для средневековой Испании стоимость экспедиции Колумба вполне сравнима с экспедицией на Марс для современных США, России или Китая. Королева: «Экспедиция нас разорит!..» Санчес: «Не более чем пара государственных праздников… Два праздника, или новые земли, пряности, золото…» Королева: «Что ты говоришь Санчес?» Санчес: «Если он окажется прав, мы немало приобретаем, а если нет – потеряем не так уж много…»
Кстати, все доводы противников экспедиции Колумба в точности повторяют доводы противников космонавтики и колонизации планет Солнечной системы в наше время. Если бы испанская королева Изабелла думала как Д. Икеда и А.Тойнби, то, возможно, Новый Свет, если и был бы открыт, то гораздо позже, и цивилизация пошла бы другим путем.
Довод 4. Какую пользу может извлечь человечество из полетов пилотируемых кораблей на планеты Солнечной системы? Фактически, эти полеты – невосполнимая и пустая трата ресурсов. Они не окупаемы.
Контраргумент. Невозможно предусмотреть те выгоды, которые человечество может получить от развития транспортных потоков в околоземном пространстве и от колонизации других планет до начала этих процессов. Возникнут новые потребности, для удовлетворения которых будут применяться новые технические решения, которые дадут толчок появлению новых, ранее не существовавших технологий, – процесс, который мы не раз наблюдали во вполне земных отраслях промышленности и последствия которого невозможно предугадать.
Если вспомнить аналогию с географическими открытиями, то открытие Нового Света привело к потребности транспортировки туда больших объемов грузов и потоков людей через Атлантику, а это вызвало появление нового типа судна – галеона, явившегося прототипом линейного корабля, определившего развитие как военного, так и коммерческого флота в течение веков.
Есть ли наблюдаемые последствия того, что мы добровольно отказались стать космической цивилизацией? Да, последствия есть. Рассмотрю их на примере, наиболее близком мне, – торговом судостроении.
В последнее время наметились две основных тенденции, и обе они связаны с ростом энтропии. Это, во-первых, стремление к энергосбережению. Стремление любым путем снизить потребление топлива грузовым судном в процессе плавания. Во-вторых, предъявление строгих экологических требований по снижению уровня выбросов в окружающую среду. Ну, на первый взгляд, казалось бы, ничего страшного.
Однако ранее основной целью компании—судовладельца было как можно быстрее доставить груз в полной сохранности потребителю. Поэтому еще недавно строились быстроходные грузовые суда с высокой скоростью хода. Для них разрабатывались и на них устанавливались мощные высокооборотные двигатели. Грузовместимость и размеры судов росли, но это не было большой проблемой, потому что судно средней грузовместимости могло сделать несколько рейсов, чтобы перевезти такое же количество груза, которое перевезет сверхкрупное грузовое судно.
Сейчас начали резко ужесточаться требования по выбросу в окружающую среду парниковых газов, оксида азота, оксида серы. Создаются также зоны экологического контроля. Судам с уровнем выбросов, превышающим установленные минимально допустимые пределы, вход в эти зоны запрещен. Таким образом, тенденции развития судостроения резко изменились. Теперь основное внимание, пусть даже в ущерб скорости хода, обращено на снижение выбросов в окружающую среду и экономию топлива, так как меньшее потребление топлива означает помимо экономии средств также и снижение уровня выбросов.
Снижения потребления топлива стараются достичь оптимизацией обводов корпуса судна и применением разного рода технических инновационных решений. Однако в основном добиваются экономии топлива и снижения уровня выбросов в окружающую среду за счет снижения скорости хода. Грузовые суда становятся тихоходными. Теперь борьба между судостроительными компаниями-конкурентами идет за то, чтобы сделать свои грузовые суда более тихоходными. А это означает, что для них нужно разрабатывать новые низкооборотные и менее мощные двигатели. В свою очередь низкая скорость хода означает, что грузы будут доставлены за более продолжительное время и заказчик понесет убытки. Тогда, чтобы уменьшить отрицательный эффект от снижения скорости хода и увеличения времени доставки груза, ключевое значение приобретает рост грузовместимости судна.
Теперь чтобы доставить то же количество груза, которое раньше доставлялось быстроходным судном средней грузовместимости за несколько рейсов нужно построить ультракрупное грузовое судно, чтобы перевезти больше груза за одно плавание. Теперь на судно, чтобы снизить уровень выбросов и уложиться в установленные Международной морской организацией (ММО) требования, нужно ставить дополнительное очистное оборудование, которое занимает место, ранее отводившееся грузу. Кроме того предъявляются требования к балластной воде, которая может переносить морские микроорганизмы из одного района мирового океана в другой. На суда начинают устанавливать дополнительные системы очистки балластной воды. Все это повышает стоимость строящихся судов и снижает грузовместимость. Чтобы это компенсировать, нужно еще более увеличивать размеры судов. Рост размеров вызывает необходимость увеличения общей мощности энергетической установки судна, состоящей из низкооборотных двигателей. Возникают дополнительные проблемы прочности корпуса и усталости металла. Возникают проблемы управления судном. Для полной остановки супертанкера требуется пятнадцать минут времени, а дистанция инерционного выбега может составлять от 4 до 8 км.
Таким образом, в судостроении меняются основные приоритеты, и теперь уже не столь важно доставить груз как можно быстрее, сколько не загрязнить при этом окружающую среду и сэкономить топливо. При этом, как бы ни старались судостроители снизить отрицательное влияние, рост непроизводительных, неокупаемых расходов при постройке судна имеет место.
Вот только один очень маленький пример тех затрат, в которые выливается сегодня то, что человечество остается прикованным к своей планете. В денежной оценке только в такой области, как судостроение, это выливается в сотни миллиардов и биллионы долларов дополнительных расходов, причем неокупаемых. Всё это вносило свой вклад и в мировой экономический кризис, последствия которого мы продолжаем ощущать.
Конфликты между странами начинают всё явственнее высвечивать аспект борьбы за энергетические ресурсы, что ярко видно на примере конфликта в Украине, развивающегося на наших глазах. Так называемые «газовые войны» между Украиной и Россией за обеспечение развитых стран теплом и энергией уже сегодня вносят поправки в политику и экономику в глобальном масштабе. Кроме того, бурное развитие нефтегазовой промышленности на морских шельфах приводит к появлению новых классов судов, предназначенных для обслуживания нефтяных и газовых платформ.
Интересно, что подспудное ощущение неладной ситуации с космическими с исследованиями, видимо, всё же ощущается, и человечество ищет возможности психологического замещения этой тревоги (прямо по Фрейду). Посмотрите, сколько выпускается электронных игр, и в каждой второй игре космос уже освоен или осваивается, и действие происходит в соседних Галактиках, на далеких планетах, у далеких звезд.
В принципе, этой же цели успокоения населения Земли и поддержания видимости, что деятельность в области космических полетов продолжается, служит эксплуатация Международной космической станции (МКС), давно превратившаяся в рутину и потерявшая всякий смысл с точки зрения дальнейшего развития космонавтики.
Хочется закончить цитатой из последней статьи члена-корреспондента АН СССР И.Шкловского: «Мы, конечно, ясно понимаем, что освоение космоса – это сложнейший противоречивый процесс. Сейчас, например, нельзя ответить определенно на вопрос: спасет ли Космос нашу цивилизацию от надвигающейся кризисной ситуации? Дело в том, что все глобальные процессы (рост производства и народонаселения, загрязнение окружающей среды) имеют инерцию «задержки». Время торможения неконтролируемых параметров развития сейчас подходит к тому критическому пределу, когда оно сравнивается со сроками наступления кризисной ситуации. А это означает, что если пустить земные дела на самотек, то времени для реального освоения космического пространства скорее всего не хватит».
- Stent, G. S. (1969). The coming of the Golden Age; a view of the end of progress. Garden City, N.Y.: Published for the American Museum of Natural History [by] the Natural History Press.
- Космическая эра: Прогноз на 2001 год. М.: Мир, 1970.
- Человек должен выбрать сам / Тойнби Арнольд Дж., Икеда Дайсаку. Москва : ЛЕАН, 1998.
- Губарев О.Л., Губарев А.О. Почему должна погибнуть наша цивилизация : опыт разраб. нового подхода к анализу истории человечества. Санкт-Петербург, Учебно-метод. центр Ком. по образованию, 2005.
Denny
Процессы жизни на Земле и зарождение цивилизации шло когда планета действительно была открытой системой, поскольку ее поверхность не была полностью освоена и шло постепенное расширение освоенных территорий. В закрытую в первом приближении систему планета превратилась когда исчезли последние «белые пятна» на ее поверхности, когда она была полностью освоена человеком. Развитие жизни на Земле возможно является компенсационным процессом при росте энтропии Вселенной. Процесс этот чрезвычайно маловероятен, поэтому скорее всего — мы — одни во Вселенной.Согласно Второму закону термодинамики при росте энтропии в закрытой системе в ее подсистемах являющихся открытыми системами могут идти компенсационные процессы уменьшения энтропии — образования порядка. Пример: возникновение порядка из хаоса при определенных условиях — реакция Белоусова-Жаботинского.
«В закрытую в первом приближении систему планета превратилась когда исчезли последние «белые пятна» на ее поверхности, когда она была полностью освоена человеком.»
Это абсолютно голословное утверждение, не имеющее ничего общего с термодинамикой. Нужно только для придания тексту наукообразности.
Далеко ли Вы улетите с таким багажом?
После чернобыльских событий Легасов всё анализировал как бы «сквозь призму Чернобыля».
В качестве обобщенного материала, предложенного В.А. Легасовым во время пресс-конференций и дискуссий в ФРГ, прозвучали в тезисах его опубликованные ранее работы в журнале «Коммунист» 1987 г. № 8, «Проблемы безопасного развития техносферы» в газете «Правда» от 5 октября 1987 г. «Из сегодня — в завтра>| (мысли вслух) и др., идеи которых многие читатели рассматривают как его завещание:
I. Широко используемые ныне понятия «перестройка», «гласность», «новое мышление» возникли объективно, как отражение того факта, что завершающийся в нашем столетии этап промышленной революции, начатый изобретением паровой машины, с его развитой и динамичной инфраструктурой всех социальных институтов, привел мир на грань мощнейших кризисных явлений, представляющих угрозу дальнейшему развитию и выживанию цивили зации.
Грани этого явления ныне четко обозначены:
Угроза ядерной и вообще военной катастрофы;
Угроза разрушительного действия крупных промышленных аварий, сравнимая с военной;
Усиливающееся стационарное воздействие развивающейся деятельности людей на окружающую среду, здоровье человека (экологические проблемы);
Нарушение социальной, экономической, ресурсной гармонии как межличностной, так и межгосударственной;
Перекачка избыточной доли интеллектуальных ресурсов из гуманитарной в техническую сферу;
Потеря заметной частью общества ранее добытых человеческим опытом нравственных правил и, как следствие, распространение наркомании, проституции, новых болезней;
Отчуждение все большего количества людей, занятых в производстве, от решения проблем этого производства, от управления им;
Обострение, вплоть до вооруженных конфликтов, расовых, национальных, классовых и религиозных противоречий;
Развитие терроризма как средства решения личностных, национальных или политических конфликтов.
Вся сумма перечисленных противоречий означает, что завершен продолжавшийся четыре столетия этап промышленной революции, во время которого были созданы совершенные образцы техники практически во всех сферах человеческой деятельности. Но способ тиражирования и распределения этих образцов, т.е. технология их массового изготовления, исчерпала себя, приводя к растратам энергии, к избыточной нагрузке на недра земли, всю окружающую среду, обостряя социальные и межгосударственные конфликты.
Бездумное линейное продолжение сложившихся традиций, институтов, способов решения проблем по любой из вышеперечисленных причин способно привести мир к необратимой катастрофе. Поэтому поиск альтернативных решений во всех областях человеческой деятельности назрел объективно.
Общество может улучшать качество жизни за счет безопасности всех или некоторых его членов. Возможно и обратное: внедрение дорогостоящих технических систем безопасности может быть разорительным для общества, и оно отказывается от развития социально-экономической системы: медицины, образования, услуг, при этом возрастает риск RСЭС (риск социально-экономической системы), связанный с недостатком питания, социального и медицинского обеспечения, образования и др.
http://www.iss-atom.ru/book-4/glav-3-21.htm
Цитата в тему, автор — бывший инженер NASA Randall Munroe:
«The universe is probably littered with the one-planet graves of cultures which made the sensible economic decision that there’s no good reason to go into space — each discovered, studied, and remembered by the ones who made the irrational decision.»
Виктору
Супер!Замечательная цитата.
Кстати насчет использования автоматов в Космосе.
Только что занимался гораздо более земным вопросом писал обзорную статью по подводным аппаратам роботам используемым на шельфе. В принципе все аналогчино только эти аппараты (в нашем судостроении они называются ТПА — телеуправляемые подводные аппараты)находятся будем говорить на вытянутой руке поэтому легко могут быть возвращены и отремонтированы. Важно другое — автоматы превосходно походят и в водной и в космической среде для задач наблюдения и выполнения измерений с помощью датчиков. При этом аппараты могут быть запрограммированы для выполнения одной какой-либо конкретной миссии.
Программирование для решения универсальных задач требует наличия искусственного интеллекта, который пока не создан.
Активные задачи, такие как монтаж сооружений даже под водой требуют резкого увеличения веса и габаритов аппарата и требуют надежно работающих линий связи проводных или беспроводных. При этом аппарат должен все равно управляться человеком.
Чем больше дистанция от центра управления тем сложнее управление автоматом. То есть автоматы — это скорее наши глаза и уши в космосе. Они могут брать пробы грунта и проводить анализ, но вот задачи монтажа космических объектов (например станций) требуют участия человека.
То есть руки и универсальный интеллект человека в космосе пока не заменимы.
P.S. Автоматы — это скорее пассивные средства изучения Космоса. Перекладывая все на автоматы, иы от активной работы в Космосе переходим к пассивному наблюдению, анализу и изучению.
NickName: 29.09.2014 в 1:38
«Кровь достаточно давнее изобретение эволюции в помещениях концентрация может и 1000 PPM составлять».
Людям свойственно желание максимально упрощать рассматриваемые сложные системы и наделять их не свойственными для них функциями. Это делается очень просто. Вместо поиска причин гораздо проще в системе искать «Святой Дух».
Это хорошо видно на другом примере. Для этого я переформулирую ваше предложение под другой вид деятельности: «Историческая роль России в цивилизационном процессе». После этого надо внимательно слушать Проханова. Рассказчик он замечательный, только слушать такую тему следует как минимум несколько раз, после этого возникает ощущение, что в его логической цепочке не хватает одного звена. Значение этого звена велико и, на мой взгляд, заключается в том, что делать ничего не надо, а надо ждать прихода «Святого Духа» и он все за нас сделает. После этого наступит порядок и счастье (коммунизм не за горами мы уже проходили, а либеральное счастье, которое так же не за горами может быть, пройдем, а может и нет). От сказанного Прохановым Вы самостоятельно должны осознать, что этот «Святой Дух» где-то задерживается. Возможно, зашел пивка попить. Для того чтобы он не задерживался Его образ вам следует поместить в красный угол и регулярно стучать лбом об пол и просить его чтобы Он не задерживался. Когда вам станет совсем не вмоготу вот тогда «Святой Дух» и появляется не важно в каком образе то ли Ленина или Сталина, а может в образе Бандеры или Гитлера. А можем дождаться в образе Немцова или Ходорковского.
Суть не в этом. Почему-то «Святой Дух» очень быстро, при определенных условиях, становится «Дьяволом».
Если вам проще рассматривать сложные открытые системы и искать там не причины, причинно-следственные связи, а «Святой Дух» (кровь, а почему не наделить функциями «Святой Дух» иммунную систему?), я возражать не буду.
Интуиция мне подсказывает, что более полно «Святой Дух» должен быть описан в учебниках, например:
Фундаментальная и клиническая физиология: Учебник для студ. высш. учеб. заведений/ Под ред. А.Г.Камкина и А.А.Каменского.- М.: Издательский центр «Академия», 2004.-1072с.
и
Почки и гомеостаз в норме и при патологии. -Пер.с англ., под.ред. С. КЛАРА. М.: “Медицина”,1987
Там сказано, что кислотность во внеклеточной жидкости организма человека (концентрация ионов водорода H+) регулируется в узких пределах. Такое точное поддержание кислотности необходимо для нормального функционирования ферментных и биологических систем в организме человека. И даже небольшие изменения могут оказывать очень сильное воздействие на функции организма.
Процесс, в результате которого концентрация ионов водорода внутри организма остается практически постоянной, включает три основных компонента:
1) функционирование вне- и внутриклеточных химических буферных систем;
2) регулирование уровня СО2 в крови с помощью альвеолярной вентиляции;
3) контроль концентрации бикарбонатов HCO3- в крови путем регуляции почечной экскреции ионов водорода H+.
В результате метаболизма углеводов и жиров в сутки образуется 15000 ммоль СО2, и если легкие окажутся не в состоянии выделять СО2, будет наблюдаться прогрессирующее накопление угольной кислоты. При ее диссоциации образуются ионы водорода, а это может привести к резкому изменению кислотности. Для предотвращения резкого изменения концентрации ионов водорода H+ существуют вещества, называемые буферами.
Буферы-соединения обладают способностью связывать или отдавать ионы Н+ и ОН-, и тем самым удерживать на незначительном уровне изменения рН, возникающие при добавлении или оттоке этих ионов. Каждый буфер эффективен в определенном интервале рН, который зависит от значения рК буфера. К физиологически важным буферным системам относятся белки (в крови, прежде всего, гемоглобин), фосфаты и система «СО2–бикарбонат».
Общая емкость некарбонатных буферов крови составляет 47% от всех имеющихся буферов. Самая большая доля из этого, 34%, приходится на гемоглобин и оксигемоглобин. Вклад бикарбоната плазмы равен 35%, еще 18% добавляется за счет бикарбоната эритроцитов. Таким образом, 53% общей буферной емкости цельной крови приходится на систему «СО2–бикарбонат».
Любая сопряженная пара «кислота-основание» обладает буферными свойствами, т.е. согласно реакции
Н+ + А- ↔ НА (1)
может связывать или отдавать ионы Н+. Здесь А- – основание буферной системы (акцептор протонов), а НА – кислота буферной системы (донор протонов). При добавлении Н+ основание А- переходит в молекулярную форму с образованием кислоты НА; при оттоке ионов Н+( добавлении ОН-) кислота НА диссоциирует на ионы А-, поставляя ионы Н+.
В организме изменения концентраций [Н+] и [ОН-] могут происходить в результате притока вещества экзогенно (извне), в результате потери вещества или их образования в ходе обмена веществ.
Мера буферной способности к связыванию ионов Н+ зависит только от изменяющегося количества буферного основания А-, мера буферной способности к связыванию ОН- – от количества буферной кислоты НА. Количество отдельных компонентов буферной системы (А- и НА) определяется , с одной стороны, общей концентрацией буфера [А ] + [НА], с другой – степенью его диссоциации, т.е. соотношением [А-]/[НА]. Оно, согласно закону действующих масс, получается из уравнения
[Н+]•[А-]/[НА]=К/, (2)
где К/ – константа равновесия или диссоциации пары «кислота-основание».
В логарифмированной форме уравнение принимает вид
рН = рК/ + log[А-]/[НА], (3)
где
Значение рН плазмы крови и других жидкостей внеклеточного пространства равно 7.4; рН внутриклеточной жидкости лежит в диапазоне между 6.8 и 7.2. Поэтому физиологически эффективные буферы внутри- и внеклеточной жидкости должны иметь рК/ от 6.0 до 8.0 и содержаться в достаточном количестве. Этим двум условиям удовлетворяют органические и неорганические фосфаты, белки и система «СО2–бикарбонат»
В основе бикарбонатной буферной системы лежит реакция
СО2 + Н2О = Н+ + НСО3- (4)
В логарифмированной форме закон действующих масс называется уравнением Гендерсона–Гассельбальха:
рН = рК/ + log[НСО3-]/[СО2] (5)
В плазме крови при температуре 37°С рК/ этого буфера равна 6.1. Отсюда при нормальном рН артериальной крови, равном 7.4, соотношение [НСО3-]/[СО2] равно 20:1. Для определения концентрации растворенного СО2 справедлив закон Генри
Краств•Рсо2 = [СО2]раств (6)
где Краств – коэффициент растворимости СО2, Краств=0,226 ммоль
В артериальной крови Рсо2 = 5.3 кПа (40 мм рт. ст.), откуда [СО2]раств= 1.2 ммоль•л-1, а [НСО3-] для артериальной крови составляет 24 ммоль•л-1.
Из уравнения Гендерсона–Гассельбальха следует, что в заданной жидкости (задана рК/ ) независимо могут изменяться только две из трех величин Рсо2, рН и [НСО3-], а третья однозначно определяется согласно уравнению (5). Третью величину можно также определить по диаграмме (рис.) зависимости парциального давления от кислотности крови (диаграмма log Рсо2 /pH) при различных концентрациях бикарбоната [НСО3-] .
Ионы Н+ (или ОН-), образовавшиеся в организме или поступившие извне, сразу же связываются как НСО3- (соответственно с СО2) так и с основаниями (соответственно кислотами) некарбонатного буфера. При этом емкость системы «СО2–бикарбонат» особенно велика за счет того, что концентрацию СО2 можно регулировать при помощи легочного дыхания (так называемая открытая система).
Следовательно, для поддержания кислотно-щелочного баланса в организме особая роль отводится внешнему дыханию, эффективность которого будет зависеть от качества воздуха в помещении. При повышении РCO2 возникающие ионы Н+ связываются только некарбонатными буферами.
Значение рК/ бикарбонатного буфера настолько незначительно, что трудно ожидать хороших буферных свойств при рН=7.4. То, что его буферные свойства тем не менее очень хороши, нельзя объяснить только высокой по сравнению с другими буферами концентрацией системы «СО2–бикарбонат» (во внеклеточной жидкости [НСО3-]+ [СО2] = 25,2 ммоль•л-1). В гораздо большей степени особенность этого буфера обусловлена тем, что при помощи альвеолярной вентиляции можно устанавливать и поддерживать на постоянном уровне концентрацию в крови (и тем самым во всем организме) одного из его компонентов – СО2 (открытая система).
На рис., схематически показано связывание поступающих ионов Н+. Они связываются как с НСО3-, так и с основаниями некарбонатного буфера (В-); возникают НВ и СО2. В закрытой системе (рис.) СО2, образующийся при добавлении ионов водорода, так же не может выйти из системы, как и НВ. В этом случае вклад НСО3- в связывание ионов Н+ мал из-за небольшой буферной емкости. В том случае, когда образующийся СО2 может выделяться легкими (рис.) появляется возможность для дальнейшего связывания поступающих ионов Н+ с НСО3-, т.е. буферная способность системы «СО2–бикарбонат» увеличивается. Таким образом, эта открытая система имеет большую буферную емкость, чем закрытая, т.е. добавление такого же количества ионов Н+ приведет к меньшему снижению рН.
Следовательно, изменения РCO2 могут значительно смягчить влияние добавления или потери ионов Н+ и ОН- на значение рН. И наоборот, показатель рН меняется вслед за любым первичным колебанием РCO2 (например, обусловленным изменением альвеолярной вентиляции). Однако в этих случаях буферная система «СО2–бикарбонат» ведет себя совсем иначе (рис.), чем в закрытой и открытой системах (рис. ). При повышении [СО2] в стехиометрически равных количествах возникают ионы Н+ и НСО3-, и эти ионы водорода могут быть связаны только некарбонатными буферами. Таким образом, система ««СО2–бикарбонат» не может связывать появляющиеся в результате изменения РCO2 ионы Н+ (или ОН-), так как они образовались как раз в ходе реакции в этой системе. Из-за этого основополагающего различия в процессах буферизации различают следующие два типа изменений в кислотно-щелочном балансе в организме человека.
1. Нереспираторные изменения. Они появляются в результате того, что первоначально в повышенном количестве возникают ионы Н+ или ОН-, которые образуются не через реакцию СО2+Н2О ↔ H+ + HCO3-;
2. Респираторные изменения. Они обусловлены первичным изменением Рсо2, в результате чего в реакции СО2+Н2О ↔ H+ + HCO3- образуются ионы Н+ ( и соответственно, ОН-).
Ну, вот мы и нашли «Святой Дух». Оказывается это не кровь, а кислотно-щелочной баланс с буферными системы и в частности «СО2–бикарбонат», которая ведет себя в разных условиях по разному.
В респираторных изменениях не описано еще одно условие. Это тот процесс, который «Святой Дух» может делать «Дьяволом». «Дьявол» появляется тогда, когда начинается процесс кальцификации, особенно кальцита:
Cа2++ CO32-=СаСО3↓
В процессе кальцификации происходит не только изменение Рсо2, которое может быть связано с ростом концентрации углекислого газа в атмосферном воздухе, но и уменьшением концентрации угольной кислоты за счет процесса кальцификации с выделением огромного количества ионов водорода. Иными словами, используя терминологию нелинейной динамики во время перехода от распределения Гаусса к степенным функциям «Святой Дух» становится «Дьяволом».
По этой причине я и прицепился к 426 ppm. Данное значение привел ученый из Великобритании Робертсон из зависимости изменения кислотности крови от роста концентрации углекислого газа в атмосферном воздухе.
Это соответствует тому, что организм человека будет функционировать на предельном уровне, т.е. на границе зоны верхней регуляции и верхнего пессимума, В зоне верхнего пессимума жизнь не возможна.
Аппроксимируя график зависимости роста углекислого газа в атмосферном воздухе, полученный в обсерватории Мауна Лоа, получается, что предельная концентрация углекислого газа в атмосферном воздухе будет достигнута к сороковым годам уже этого столетия.
Анализируя результаты, которые получил американский ученый Карл Шафер, переход границы через зону верхней регуляции к зоне верхнего пессимума будет сопровождаться следующими изменениями в организме человека:
1. Почки. При продолжительном воздействии СО2 концентрацией 1,5% и 1% (соответственно, 15 000 и 10 000 ppm) было установлено, что явление кальцификации в почках возрастает с ростом продолжительности воздействия. Кроме того, было установлено, что концентрация кальция в плазме была увеличена до такого уровня, что начиналось высвобождение кальция костями. После 8 недель воздействия СО2 был 8-недельный период восстановления на свежем воздухе, который вернул концентрацию кальция к контрольному значению. В более поздних исследованиях кальцификация почек была обнаружена у морских свинок после воздействия СО2 с уровнем концентрации 0,3%.
2. Легкие. Изучение под электронным микроскопом легких морских свинок, которые подвергались воздействию воздуха с 1% СО2, показало ультраструктурные изменения, произошедшие после 4 и 6 недель воздействия. В работе Шафер делает предположение, что изменения в клетках-пневмоцитах II являются компенсаторной реакцией на отрицательное воздействие углекислого газа на клетки альвеолярной ткани (клетки типа I).
3. Кости. Исследование влияния длительного воздействия 1% СО2 показывает, что через 8 недель содержание кальция и фосфора в костях значительно снизилось. Содержание кальция в костях оставалось на низком уровне и после 8 недель восстановления, что указывает на деминерализацию костей.
В данной работе отмечается, что значения рН и концентрации бикарбоната в крови демонстрируют циклические изменения с чередованиями метаболического и респираторного ацидоза с периодом около 20 дней. В данном случае термин «метаболический» ацидоз автором используется для обозначения состояния, когда увеличение парциального давления РСО2 и снижение значения рН кислотности крови сопутствуют снижению уровня бикарбоната в крови. Через 3 недели воздействия 0,85% – 1% СО2 рН крови РСО2 начинали расти и, соответственно, снижались снова через 40 дней. Отмечается, что во время длительного воздействия 1,5% и 1% четко прослеживалась цикличность в кислотно-щелочном балансе.
По всей видимости, автору пришлось ввести термин «метаболический» ацидоз, для того чтобы поменять местами причинно-следственную связь при определении традиционного метаболического ацидоза , т.к. в данных экспериментах высокая концентрация СО2 постепенно повышает парциальное давление СО2 в крови, а начинающийся процесс кальцификации начинает приводить к снижению значения рН крови и, соответственно, к снижению бикарбоната в крови.
Schaefer K. E. Effect of increased ambient CO2 levels on human and animals. Experientia, 1982, o. 38
На сколько, Вы защищены вот здесь:
http://www.abok.ru/for_spec/articles.php?nid=3996
а «Дьявол» уже давно стучится в вашу дверь и это ваша проблема, а не моя.
1) Поставим вопрос по другому, как по вашему работала система поддержания кислотности во внеклеточной жидкости, в период когда содержание СO2 в атмосфере было существенно выше.
Концентрация углекислого газа
32-35 млн лет назад составляла 760 ppm
150—200 млн лет назад составляла 3 000 ppm (0,3 %)
400—600 млн лет назад 6 000 ppm (0,6 %)
2) Большая часть вашего текста посвященна описанию проблем, наступающих при достижении концентрации CO2 10 000 ppm (1%). Не могли бы вы ясно описать проблемы возникающие в диапозоне до 500 — 2000 ppm.
Замечательные вопросы. Если учесть, что я не имею никакого отношения ни к фундаментальной и прикладной наукам, а являюсь «Сантехником», т.е. имею прямое отношение к созданию и эксплуатации климатических систем, поэтому я тоже бы хотел получить ответы на ваши вопросы от фундаментальной науки. Мне, как специалисту по проблеме обеспечения качества воздуха в помещении очень бы помогли в работе.
Вторая часть относится к прикладной науке, поэтому я могу только на нее сослаться.
В результате последних исследований, проведенных индийскими учеными в городе Калькутта [12], было выяснено, что так же, как NO2, СО2 является потенциально токсичным для человека даже в низких концентрациях, принимая во внимание его воздействие на клеточную мембрану и биохимические изменения, такие, как увеличение напряжения CO2 в крови, увеличение концентрации ионов бикарбоната в крови и моче, ацидоз и т. д. Для выявления того, как влияет уровень СО2 в воздухе на процессы в организме человека, были проведены замеры уровня бикарбоната в крови и в моче человека. Всего было исследовано 593 человек из жилого, коммерческого и промышленного районов города и контрольной зоны, находящейся в экологически чистой сельской местности. Уровень бикарбоната в сыворотке крови – биологический показатель влияния СО2 – оказался в среднем на 60 % выше у жителей Калькутты, чем у жителей сельских районов, причем самым высоким он был у жителей промышленной зоны. В городе Калькутта СО2 присутствовал в воздухе в концентрациях от 0,03 до 0,06 %. Уровень вентиляции в помещениях был адекватным почти в 75 % жилых и рабочих помещений. Принимая во внимание то, что увеличение уровня СО2 в атмосфере ведет к увеличению его концентрации в воздухе помещения, можно сказать, что он может явиться причиной увеличение уровня бикарбоната в крови.
В своих работах [13, 14], английский ученый D. S. Robertson пишет, что уровень углекислого газа в атмосфере, при котором человечество может выжить, значительно ниже, чем предполагалось, поэтому безопасный для человека уровень углекислого газа требует пересмотра. Он рассчитал максимальный безопасный для человека уровень углекислого газа в атмосфере, составляющий 426 ррm. Ученый также считает, что под влиянием углекислого газа, уровень которого выше указанной цифры, происходит снижение величины pH в сыворотке крови, что ведет к ацидозу. Симптомы начальной степени ацидоза следующие: состояние перевозбуждения и умеренная гипертензия. Далее к ним добавляются сонливость и состояние беспокойства и как следствие уменьшение желания проявлять физическую активность. Существует вероятность того, что когда концентрация углекислого газа в атмосфере достигнет 426 ppm, а это может случиться раньше, чем через два поколения, здоровье, по крайней мере, некоторой части населения Земли, ухудшится.
Финские ученые под руководством Olli Seppanen [15] провели 21 эксперимент на основе более 30 000 испытуемых по исследованию влияния концентрации углекислого газа. Если уровень углекислого газа в офисном помещении был ниже 800 ppm (0,08 % об.), такие симптомы, как воспаление глаз, заложенность носа, воспаление носоглотки, проблемы, связанные с дыхательной системой, головная боль, усталость и сложность с концентрацией внимания, которые возникали у сотрудников при более высокой концентрации СО2, значительно снижались.
В пресс-релизе ежегодной конференции Европейского респираторного общества в 2006 году были опубликованы результаты исследований, проведенных в пяти странах ЕЭС группой итальянских ученых. Исследования показали, что 68 % детей испытывают на себе негативное влияние СО2 выше уровня 1 000 ppm. У них наблюдалось тяжелое дыхание, одышка, сухой кашель и ринит чаще, чем у других детей. Были сделаны следующие выводы: у детей, находящихся в помещении с высоким уровнем СО2, в 3,5 раза выше риск возникновения сухого кашля и в 2 раза – развитие ринита. Они имеют более уязвимую носоглотку, чем их ровесники.
В исследовании корейских ученых о влиянии концентрации СО2 в помещении на приступы астмы у детей, в домах и квартирах, где живут дети больные астмой, замерялся уровень содержания веществ, которые считаются основными загрязнителями воздуха в помещении, таких как СО, NO2, аллергены и СО2. В результате данных исследований были сделаны выводы о том, что самым важным фактором, влияющим на возникновение приступов астмы у детей, является только уровень концентрации СО2.
Принимая допустимую концентрацию СО2 в наружном воздухе мегаполиса 450 ppm, а оптимальную во внутреннем воздухе 800 ppm требуемый воздухообмен на 1 человека составит
L = [0,005 / (800 – 450)] • 106 = 14,29 л/с = 51,4 м3/ч.
Реально концентрация в наружном воздухе может быть еще выше, а внутри помещения могут быть другие источники выделения СО2, например при приготовлении пищи. При разности содержания СО2 в наружном и внутреннем воздухе 100 ppm требуемый воздухообмен составит 180 м3/чел., что превышает разумные пределы.
http://www.abok.ru/for_spec/articles.php?nid=4046
А вот что по этому поводу говорят санитарные врачи:
В настоящее время принято считать, что основными вредностями в офисных помещениях являются продукты жизнедеятельности человека, в первую очередь углекислый газ. Это положение было введено в гигиеническую практику M. Pettenkofer еще в позапрошлом веке. Кроме углекислого газа загрязнителями воздуха в помещениях офисов служат антропотоксины, а также вредные выделения, содержащиеся в приточном наружном воздухе, и вредные выделения от элементов интерьера помещения – ограждающих конструкций, покрытий, предметов обстановки и т. п. Таким образом, становится очевидным, что определяющим при установлении необходимого воздухообмена являются исследования, выполненные врачами-гигиенистами.
По результатам гигиенических исследований, проведенных в нашей стране [12, 13], наиболее точные данные об оптимальном воздухообмене помещений могут быть получены на основе прямого определения антропотоксинов – продуктов жизнедеятельности человека и других внутренних источников загрязнения (биоэффлюентов).
Роль антропотоксинов в формировании воздушной среды замкнутых герметизированных систем достаточно полно освещена лишь в специальной литературе. Отмечается, что присутствие человека в герметически закрытых объемах повышает концентрацию органических кислот, кетона, окиси углерода и углеводородов до уровня их ПДК. Естественно, что в обычных условиях эксплуатации жилых и общественных зданий накопления в негерметичных помещениях антропотоксинов до уровней, способных вызвать четко выраженное токсическое действие, не происходит. Однако даже относительно невысокие концентрации большого количества токсических веществ не безразличны для человека и способны влиять на его самочувствие, работоспособность и здоровье.
Проведенные нами исследования [12] подтвердили, что воздушная среда помещений, невентилируемых или вентилируемых недостаточно, ухудшается пропорционально числу лиц и времени их пребывания в помещении. Масс-спектрометрический анализ проб воздуха помещений позволил идентифицировать в них ряд токсических веществ 2–4 классов опасности. 20 % выявленных антропотоксинов относится к классу высокоопасных веществ. Хотя их концентрации меньше ПДК, однако, вместе взятые свидетельствуют о неблагополучии воздушной среды, поскольку даже двух-, четырехчасовое пребывание в этих условиях отрицательно сказывается на показателях умственной работоспособности исследуемых. Взаимодействие комплекса веществ, входящих в состав антропотоксинов, весьма сложно, но большинство из них обладает суммарным токсическим эффектом. Поэтому для определения оптимального воздухообмена нами использовался суммарный показатель, применяемый для оценки токсичности газовоздушных смесей, содержащих многочисленные компоненты на уровне ПДК каждого из них. По данным ряда авторов смесь считается безопасной, если сумма отношений обнаруженных концентраций отдельных ингредиентов к предельно допустимым их концентрациям не превышает единицу или равна ей.
Суммарный показатель загрязнения воздуха приближался к единице при подаче на одного человека 170 м3/ч (если допустимый уровень углекислоты принять по К. Флюгге 1 000 ppm*) и 210 м3/ч (если принять в качестве допустимого уровня содержания СО2 по M. Pettenkofer – 800 ppm). Весомость углекислого газа, по которой ранее только и велся расчет воздухообмена, в суммарном показателе токсичности не превышает 20–40 %. Поэтому если при установлении искомой величины оптимального воздухообмена ориентироваться только на СО2, то его необходимая величина при допустимом уровне углекислоты в воздухе помещений 1 000 ppm составит около 20 м3/ч, т. е. почти в 8 раз будет меньше оптимальной.
Для всестороннего обоснования оптимального воздухообмена изучалась также скорость и степень эвакуации всех эндогенных загрязнений, возникающих в результате жизнедеятельности человека и эксплуатации помещений. Эти исследования, а также расчет воздухообмена, проведенный нами, с учетом необходимости удаления тепловыделений человека, также показали, что оптимальный воздухообмен составляет порядка 200 м3/ч•чел.
Минимально необходимый воздухообмен уточнялся нами в натурных условиях в рабочих помещениях офисного здания с кондиционированием воздуха.
Результаты анализа воздушной среды помещений и анкетного опроса служащих показали улучшения качества воздуха и последовательное снижение числа жалоб на воздушный дискомфорт при увеличении воздухоснабжения выше 40 м3/ч•чел., причем количество жалоб составляет 25 % и меньше лишь при воздухообмене 60 м3/ч и более. Оценка функционального состояния исследуемых свидетельствовала, что работоспособность служащих значительно улучшается при воздухообмене 60–80 м3/ч•чел. (р < 0,05).
Приведенные данные были получены применительно к условиям организованного воздухообмена, который имеет место в общественных зданиях.
Резюмируя вышеприведенные данные следует отметить, что до сих пор на практике по количеству СО2 принято судить о чистоте воздуха в помещениях и степени их вентиляции. Содержание СО2 равное 0,1 % является в настоящее время гигиеническим регламентом. Практически СО2 сыграл положительную роль и применяется для расчета потребного воздухообмена в помещениях, служит критерием для оценки чистоты комнатного воздуха и работы вентиляционных систем.
Возникает вопрос о том, насколько эта норма обоснована. M. Pettenkofer исходил из мысли об использование двуокиси углерода как косвенного показателя загрязнения воздуха жилых и общественных зданий летучими продуктами обмена веществ человека, содержащимися в выдыхаемом воздухе, выделениях пота и дурно пахнущих газов с поверхности его тела и одежды. В современных городах, где основным источником СО2 чаще всего служит сгорание топлива, норма, предложенная M. Pettenkofer, теряет значение косвенного санитарного показателя. В этих условиях настаивать на ее соблюдении означало бы снизить концентрацию СО2 во внешней атмосфере, что связано с крайне дорогостоящими мероприятиями по уменьшению выбросов СО2. На это можно было бы пойти только в том случае, если бы было доказано, что углекислый газ сам по себе оказывает нежелательное с гигиенической точки зрения действие на человека в таких концентрациях, как 1 000 ppm. Между тем, исследования о физиологическом действии концентрации СО2 ниже 10 000 ppm [13] показали, что нежелательные сдвиги в функции внешнего дыхания отмечаются при действии СО2 в концентрации свыше 5 000 ppm. При концентрации 500–1 000 ppm никаких отрицательных явлений не отмечается. Данные величины не внесены в официальные регламенты ПДК, т. к. СО2 является природной компонентой атмосферного воздуха и лишь ориентировочным гигиеническим регламентом.
СП 2.5.1198-03 «Санитарные правила по организации пассажирских перевозок на железнодорожном транспорте» [14], п. 3.4.8. устанавливают величину концентрации углекислого газа в воздухе помещений вокзалов. Концентрация в зоне дыхания пассажиров не должна превышать 1 000 ppm.
Аналогичные значения концентрации СО2 в офисных помещениях рекомендуются и в зарубежной литературе.
По данным Olli Seppа.. nen [15] при концентрации углекислого газа в офисном помещении ниже 800 ppm такие симптомы, как воспаление глаз, заложенность носа, воспаление носоглотки, проблемы, связанные с дыхательной системой, головная боль, усталость и сложность с концентрацией внимания, которые возникали у сотрудников при более высокой концентрации СО2, значительно снижались.
По данным Adrie van der Luijt [16], исследования Middlex University (UK) и мониторинг качества воздуха в офисах, выполненный компанией KLMG, показали, что уровень углекислого газа в офисе дол-жен составлять 600–800 ppm. В ходе наблюдений, проведенных с участием 300 взрослых людей, было установлено, что более высокий уровень СО2 снижает концентрацию внимания на 30 %. При концентрациях выше 1 500 ppm – 79 % опрошенных испытывали чувство усталости, а при уровне выше 2 000 ppm – две трети из них заявили, что не в состоянии сосредоточиться. 97 % из тех, кто страдает время от времени мигренью, заявили, что головная боль появляется у них уже при уровне 1 000 ppm.
Измерения в офисах и на улицах Москвы показали, что в ряде офисов уровень СО2 достигал 2 000 ppm и выше. Уровень углекислого газа на улицах колебался в показателях до 1 000 ррm, но измерения были сделаны не в самые неблагополучные дни, с точки зрения климатической обстановки.
Высокая концентрация СО2 – одна из основных причин синдрома «больного здания». Потери крупного правительственного офиса (2 500 сотрудников) вследствие плохого качества воздуха в ценах 1990 го-да составили 400 000 фунтов-стерлингов.
Ученый из Великобритании Д. С. Робертсон пишет в журнале Current Science, Vol. 90, No. 12, 06.25.2006: «При концентрации СО2 600 ppm в помещении люди начинают чувствовать признаки ухудшения качества воздуха. Когда концентрация СО2 становится выше этого уровня, некоторые люди начинают испытывать один и несколько классических симптомов отравления углекислотой, таких как проблемы с дыханием, учащенный пульс, головная боль, снижение слуха, гипервентиляция, потливость, усталость».
Концентрация СО2 в атмосферном воздухе составляла в середине 1960-х годов примерно [17]:
– 360 ppm – в малых населенных пунктах;
– 440 ppm – в средних городах;
– 550 ppm – в крупных городах.
По данным [8], приложение C, предлагается принимать концентрацию СО2 в атмосферном воздухе 300–500 ppm.
Человек при работе в учреждении выделяет 0,023 м3/ч•чел. углекислого газа [17].
В [9], приложение D, приводится величина выделений СО2 человеком при спокойной работе сидя – 0,019 м3/ч•чел. Здесь же указывается, что величина выделений СО2 зависит от рациона питания человека. При преимущественном потреблении углеводов выделения СО2 составят 0,022 м3/ч•чел. Оба значения [9] и [17] практически совпадают.
http://www.abok.ru/for_spec/articles.php?nid=3996
По поводу вашей безопасности в этом источнике говорится следующее:
«Насколько нам известно, в беседе с профессором Bjarne W. Olesen, директором Международного центра по качеству воздуха и энергосбережению, рекомендуемые в стандарте величины воздухообмена не основываются на объективных физиологических реакциях человека, а получены путем статистической выборки среди людей, адаптированных к внутренней воздушной среде (количество удовлетворенных – 80 %).
Кроме того, становится очевидным, что при больших загрязнениях приземного слоя атмосферного воздуха, что имеет место в мегаполисах, воздухообмен резко возрастает. Это обстоятельство делает бессмысленным приток наружного воздуха.»
Я не буду рассказывать о том, что реагирует организм не столько высокий уровень концентрации углекислого газа, сколько от экспозиции этой концентрации. Иными словами любая концентрация углекислого газа безопасна для человека строго определенное время. Что такое доза, экспозиция, коэффициент опасности воздействия вещества, как они взаимосвязаны и зависимость «доза-ответ» можете узнать у врачей-эпидемиологов.
Критической концентрация в 426 ppm может стать при круглосуточной круглогодичной экспозиции.
Является ли это значение действительно критичным и какой конкретный механизм в организме человека к этому приводит, я хотел получить ответ от фундаментальной науки, т.к. данный вопрос выходит за рамки компетенции прикладной науки. Вопрос о том, по какой причине вымерли мамонты, меня не интересует. Я работаю не с мамонтами и статистическими единицами, а с конкретными людьми, которые оплачивают мою работу и хотят иметь гарантии, что качество воздуха в их помещениях будет обеспечено. Такие условия своего жизнеобеспечения и своей личной безопасности могут позволить далеко не все. Многим это не по карману и это их проблемы.
Только в цитате Мунро нужно было бы слова «рациональное» и «иррациональное» поставить в кавычки. Потому что «рационально» с точки зрения бытового рассудка решение отказаться от выхода в Космос является «иррациональным» с точки зрения выживания Человечества.
И еще одна цитата в тему : “If you want to build a ship, don’t drum up the men to gather wood, divide the work, and give orders. Instead, teach them to yearn for the vast and endless sea.” ― Antoine de Saint-Exupéry
«Если вы хотите построить корабль, не надо созывать людей, чтобы все спланировать, распределить обязанности, достать инструменты… Надо заразить их стремлением к бесконечному морю. Тогда они сами построят корабль».
Антуан де Сент-Экзюпери
Вот именно это стремление Человечество и утеряло за последнее время. А это говорит о том что цивилизация кажется достигла своего предела.
На практике далеко не так красиво выходит. Вот заразили людей стремлением к бесконечной справедливости коммунизма. Уже сто лет вылечить не можем до конца от этой заразы. Немцев вот тоже заразили стремлением к мировому господству. Пришлось лечить весьма тяжелыми методами. Немцы, тьфу-тьфу вылечились. И вроде не жалеют. Шведы вот тоже Петру благодарны за лечение. Вообще, когда люди массово заражаются каким-то стремлением, то жить становится неуютно. Как нынче в России и Украине…
А вообще на эту тему хорошо и емко выразился Визбор. «Зато мы делаем ракеты…»
Вы хотите спокойной тихой жизни, это понятное желание. Но если бы человек не стремился туда, за горизонт, он так бы и не слез с той ветки дерева эволюции, на которой до сих пор спокойно и вполне уютно располагаются низшие приматы.
Это не так. В обществе всегда есть люди с самыми разными стремлениями. В том числе и пассионарии, которым спокойной жизни не надо. И это действительно двигатель прогресса. Другое дело, что чрезмерно пассионарное общество зараженных какой-то идеей людей становится обществом фанатиков. Со всеми вытекающими негативными последствиями. В каждом деле нужен скептик. Он вносит здоровый баланс.
Олег, а вы читали статьи Дмитрия Рогозина? Не того, который в правительстве, а редактора журнала «Вселенная. Пространство. Время»:
http://spaceciv.narod.ru/ksm.html
http://spaceciv.narod.ru/
Александру Хохлову.
Я с интересом прочел лекции Рогозина. Доклад Римского клуба «Пределы роста» я знаю,не нужно семи пядей во лбу чтобы понимать что бесконечного роста технической цивилизации на одной планете быть не может. также как не может ее быть на острове посреди океана без постоянных торговых путей, импорта и экспорта. Рогозин дает цитату из Дениса Габора. У Габора есть исключительно интересная работа «Inventing the Future», которая, сколько я знаю, на русский не переводилась. Рогозин фактически говорит о том же что и я. Спасибо!Трудно не увидеть эти проблемы, которые уже усиленно дают себя знать.
>то выливается в сотни миллиардов и биллионы долларов дополнительных расходов
Не читайте до обеда американских газет, биллион это просто миллиард.
Прошу извинить, оговорился по привычке использовать нашу систему счисления. Верно. Нужно было сказать «миллиарды и биллионы рублей» или уж тогда «биллионы и триллионы долларов». Хотя последнее на несколько порядков больше. Главное что Вы меня поняли — я хотел сказать, что суммы расходов огромные (никто их естественно не считает) и превышают во много раз затраты на космические исследования.Не думаю что данное уточнение имеет отношение к теме.
Denny
Стремление ко всеобщему равенству результатов (коммунизму) или к мировому господству едва ли можно сравнивать со стремлением расширить границы нашей планеты и освоить Солнечную систему. Одно из области социальной психологии и геополитики, другое из области науки и техники (космонавтики).
Я специально привел такие примеры. В любом случае, люди, массово зараженные какими-то стремлениями, становятся неадекватны.
это мягко сказано.