Воздух за пределами города содержит примерно 78% азота, 21 % кислорода и всего 0,03% углекислого газа. Такое количество кислорода в атмосфере скопилось за многомиллионный период жизни Земли благодаря растениям и, главным образом, лесной растительности.
Деревья тоже нуждаются в кислороде — их листва (хвоя) и корни. В рыхлой почве достаточно кислорода для жизнедеятельности корней, но если почва уплотнена частыми посещениями людей или постоянной пастьбой скота, то деревья испытывают кислородное голодание, болеют, у них усыхает вершина кроны, замедляется или прекращается рост.
Незначительной по удельному весу, но важной составной частью земной атмосферы является углекислый газ — главный компонент органического вещества, создаваемого всяким растением. Чем больше листьев у деревьев, чем больше солнца, тем больше кислорода и меньше углекислоты в лесном воздухе. В летние дни на высоте крон содержание ее составляет всего 0,44 мг на 1 л, а на почве —0,65—0,7 мг, или 0,00004 и 0,00007%.
По мере развития экономики многих районов нашей страны резко возрастает и численность городского населения. Растет число городов, расширяется их площадь, увеличивается высота сооружений. Плотность городского населения возрастает с каждым годом. Теплоцентрали, фабрики, заводы ежесуточно выбрасывают в воздух тонны различных газов и десятки тонн сажи. В большом городе на каждый квадратный километр площади за год оседает 25—30 т копоти. Продукты неполного сгорания при работе автотранспорта, пыль асфальта содержат мельчайшие капельки различных смол, проникающие в легкие. Через загрязненную тусклую атмосферу промышленных городов в меньшей степени доходят до земли солнечные лучи, вследствие чего уменьшается сопротивляемость человека заболеваниям. Загрязнение воздуха способствует заболеванию астмой, бронхитом, раком легких.
Содержание углекислого газа в атмосфере все время увеличивается. Ученых начинает беспокоить вопрос, не превышает ли потребление кислорода количество его, поставляемое природой, поскольку значительная часть лесов и другой растительности на нашей планете уничтожена человеком.
Городские жители в свободные от работы дни стремятся выехать за город и в первую очередь в лес. Лес прекрасен во все времена года: весной — нежной зеленью листвы, летом — буйством жизненных сил и ростом всего живого в нем, осенью — многоцветьем красок увядающей листвы, зимой — снежным убором ветвей. Лес успокаивает нервную систему человека, устающую от городского шума. Воздух леса богат кислородом, фитонцидами. Фитонциды, защищая деревья от вредных микроорганизмов и насекомых, в то же время благотворно действуют на здоровье человека. Гектар леса любого состава очищает в течение года 18 млн. м3 воздуха и поглощает за час столько углекислоты, сколько за это время выдыхают 200 человек. Отдельные фитонциды ионизируют и озонируют воздух. Даже кратковременное пребывание в лесу положительно сказывается на важных жизненных функциях человека.
Фитонциды березы и тополя убивают бактерии через 20— 25 мин, а фитонциды сосны и дуба через 10—15 мин. Фитонциды дуба и тополя уничтожают возбудителей дизентерии, но не действуют на туберкулезную палочку. Фитонциды сосны и можжевельника убивают возбудителей туберкулеза, но не влияют на возбудителей дизентерии. Даже в парках воздух содержит в 200 раз меньше бактерий, чем на прилегающих улицах. Но нужно знать, что фитонциды* выделяются живым деревом, и сломанные ветки, привезенные в дом, никакого положительного воздействия на воздух комнаты не оказывают. Летние веники из веток различных деревьев, пучки из лапок сосны и ели никакой пользы не приносят, в то же время деревья, у которых сломаны ветви, прекращают рост, пока не зарубцуют раны, а чаще всего начинают болеть от попавших в рану болезнетворных бактерий и спор грибов.
Сосновые леса полезны тем, кто болен туберкулезом. Людям, страдающим болезнью сердца и гипертонией, лучше дышится в лиственных лесах. Большая высота противопоказана гипертоникам, неровный рельеф с колебаниями высоты местности — больным стенокардией. В медицине применяется метод лечения, называемый ландшафтотерапией, есть и специальная наука — медицинская география.
По способности фитонцидов древесных пород убивать бактерии (их бактерицидности) на первом месте стоит лиственница, далее идут пихта, сосна, кедр, береза и осина. Хотя осина стоит на последнем месте, однако против кишечной палочки она более действенна, чем береза, лиственница и пихта. Пихта обладает большим подавляющим воздействием, чем все остальные породы, на болезнетворную бактерию — золотистый стафилококк.
В пригородных лесах и городских парках микробы вместе с частицами пыли оседают на кронах деревьев, где гибнут под воздействием фитонцидов или смываются дождями.
В лесу в 2—3 раза меньше микробов, чем на лесосеке или на большой поляне. Чем ближе к кронам деревьев, тем меньше микробов. В кедровом лесу в 1 м3 припочвенного слоя воздуха найдено 1400 бактерий и спор плесневых грибов, а на высоте 1,5 м над почвой всего 700 экземпляров. Следует отметить, что в операционных помещениях больниц допускается наличие 500—1000 непатогенных микробов в 1 м3.
Опытами установлено, что в пихтовом лесу в кубометре воздуха на уровне почвы находится 2290 бактерий и спор плесневых грибов, а на высоте 1,5 м их всего 890 экземпляров, в сосновом лесу,— соответственно 2290 и 960, в березовом — 1840 и 960, на вырубках и в рединах — 3560 и 2100 экземпляров.
Площадь хвои (листвы) на гектаре густого леса составляет 10—12 га. Листовая поверхность, фильтруя воздух, задерживает пыль и выбросы фабрик и заводов; на гектаре елового леса оседает на хвое до 32 т пыли, соснового — 36 т, букового — 68 т. На расстоянии 3 км от опушки пылевидные частицы под пологом леса составляют всего 5% количества их у стены леса.
Вблизи больших городов и в районах выбросов вредных сернистых, хлористых и азотистых газов деревья задерживают частицы этих веществ и поглощают летучие газы.. На листьях деревьев появляются светло-зеленые пятна, потом они буреют и засыхают, со временем отмирают и деревья. От выбросов заводами сернистых соединений лес может погибнуть в радиусе до 10 км, на большем расстоянии содержание газа снижается в 3—4 раза. Наименее устойчивы против газов и пыли сосна и ель, более устойчивы лиственница и все мягколиственные породы. Это и понятно — лиственные породы сбрасывают на зиму листья, а сосна, ель и кедр меняют хвою через 3—5 лет.
В наш атомный век возникает реальная опасность радиоактивного загрязнения воздуха. Из радиоактивных элементов самый опасный — стронций 90. У него 28-летний период полураспада, за этот срок он воздействует на животных и человека, концентрируясь в костных тканях. Лес фильтрует загрязненный радиоактивными веществами воздух и впитывает в ткани более 50% радиоактивной пыли, оседающей на листве. Деревья заболевают — у них повреждаются клетки и прекращается их деление, листья опадают, поэтому в лесной подстилке радиоактивность в 30 раз выше, чем на безлесных пространствах. Радиоактивность площадей, защищенных от ветра лесом, в случае загрязнения воздуха радиоактивными веществами в 32 раза меньше, чем на наветренной опушке.
Как мы видим, человек многим обязан лесу. Нужно лишь помнить, что лес может служить человеку с пользой только в том случае, если безупречно его санитарное состояние, если здоровы все деревья и никто не причиняет им повреждений.