Гигиена воздуха. гигиена водух. Гигиенический контроль за состоянием воздушной и водной среды
 Скачать 1.38 Mb.
|
|
K=f - α(t c -t в ) B, где: К – абсолютная влажность воздуха при данной температуре, мм рт. ст.; f – максимальная влажность воздуха при температуре влажного термометра, мм рт. ст.; α – психрометрический коэффи- циент, равный 0,001 при несильном движении воздуха; t c и t в – температура сухого и влажного термометров, °С; В – атмосфер- ное давление в момент измерения, мм рт. ст. Перед началом измерений при помощи пипетки нужно ув- лажнить ткань на резервуаре влажного термометра, завести клю- чом механизм прибора до отказа и подвесить его вертикально на кронштейне в исследуемой точке, обычно в центре помещения, а затем через 3–5 мин записать показания сухого и влажного тер- мометров или включить в электросеть электрический психрометр. Непосредственно относительная влажность может быть изме- рена гигрометром (рисунок 1.6), где пучок обезжиренных челове- ческих волос натянут вдоль рамы прибора и прикреплен к стрелке. Используется свойство волоса изменять свою длину в зависимо- сти от влажности. При изменении степени его натяжения стрелка перемещается по шкале, отградуированной в процентах. Относи- тельная влажность измеряется обычно в центре помещения. Для непрерывной графической регистрации и записи отно- сительной влажности воздуха за определенный (суточный или не- дельный) период времени используются самопишущие приборы – гигрографы типа М-21 (диапазон измерений от 30 до 100 %, при температурах от –30 до +45 °С), в которых датчиком служит натяну- тый в рамке пучок обезжиренных человеческих волос (рисунок 1.7). а б Рисунок 1.5 – Психрометры: а – аспирационный, б – станционный Рисунок 1.6. – Гигрометр Рисунок 1.7 – Гигрограф 34 35 1. 2.4. Определение скорости движения (подвижности воздушных потоков) Подвижность воздуха возникает вследствие разницы темпе- ратур встречных потоков воздуха на различных участках поверх- ности Земли и характеризуется направлением и скоростью. Для каждой местности закономерна повторяемость ветров преиму- щественно одного направления. Для измерения частоты измене- ний направления ветра использует графическое изображение ее величины – розу ветров (рисунок 1.8), представляющей собой перекрест пересекающихся линий по сторонам света, на которых отложены отрезки, соответствующие числу направления ветров, выраженных в процентах по отношению к общему их числу за 365 дней года. Роза ветров позволяет правильно располагать и ориентировать жилые и общественные здания, больницы, ку- рорты, санатории, микрорайоны по отношениям к промышлен- ным предприятиям. Когда речь идет о строительстве жилого зда- ния и загрязняющего объекта, то загрязняющий объект должен быть размещен с подветренной стороны, чтобы выбросы от него не несло на жилые здания. Подвижность воздуха способствует вентиляции жилых кварталов и расположенных там строений, что обусловливает очищение атмосферы от поступающих загрязнений – чем выше скорость, тем дальше относятся выбросы от места их образова- ния, таким образом, они распространяются, и концентрация их снижается. Влияние скорости движения воздуха непосредственно на ор- ганизм человека приводит к увеличению теплопотерь с поверх- ности тела. При низкой температуре окружающей среды возника- ет переохлаждение организма, при высокой температуре воздуха, увеличивается теплоотдача путем конвекции и испарения – это предохраняет от перегревания. Скорость испарения пота с по- верхности кожи пропорциональна скорости движения воздуха. Скорость движения воздуха выражается величиной (м/сек). Скорость движения воздуха менее 1 м/с не ощущаются челове- ком, превышающая 1 м/сек – воспринимается как ветер. Ветром называют перемещение воздуха над земной по- верхностью. Причиной возникновения ветров является неравно- мерное распределение температуры встречных потоков воздуха и атмосферного давления. Методика определения скорости движения воздуха Перемещение воздуха в атмосфере характеризуется направ- лением движения и скоростью. Направление определяется сто- роной света, откуда дует ветер, а скорость расстоянием, проходи- мым массой воздуха в единицу времени (м/с). Роза ветров, представленная на рисунке 1.8, указывает на господствующее северо-восточное направление ветров в иссле- дуемой местности в течение года, поэтому жилые дома, аптеки, больницы и детские учреждения следует размещать с наветрен- ной стороны (в северо-восточном направлении), а промышленные предприятия и другие источники загрязнения с подветренной сто- роны (в юго-западном направлении). Промышленные предприя- тия и другие источники негативного влияния на среду обитания и здоровье человека необходимо отделять от жилой застройки с учетом санитарно-защитных зон (СЗЗ). Ширина санитар- но-защитной зоны устанавливается в соответствии с санитар- ной классификацией промышленных предприятий, сооружений и иных объектов в зависимости от степени вредности производст- ва, его мощности, характера и количества выделяемых в окружаю- щую среду загрязняющих веществ, создаваемого шума, вибрации и других вредных физических факторов (Санитарно-защитные зоны и санитарная классификация предприятий, сооружений и иных объектов. СанПиН 2.2.1/2.1.1.1200-03). По этим призна- кам промышленные предприятия разделены на 5 классов, для каждого установлена ширина СЗЗ: для предприятий 1-го класса 1000 м с не менее 40 % озеленения, для 2-го – 500 м, 3-го – 300 м с не менее 50 % озеленения, для 4-го – 100 м и 5-го – 50 м с не менее 60 % озеленения территории СЗЗ. Измерение сравнительно больших скоростей движения воз- духа производится анемометрами различных конструкций (рисунок 1.9). Выбор типа анемометра определяется величиной измеряемой скорости движения воздуха. Чашечный анемометр 36 37 МС-13 измеряет скорости ветра от 1 до 30 м/с. Его чаще всего используют в метеорологической практике. Крыльчатый анемо- метр АСО-3 используется в производственных помещениях для измерения скоростей движения воздуха в диапазоне 0,3–5,0 м/с. Принцип работы приборов основан на передаче вращения ло- пастей, укрепленных на оси, счетному механизму, фиксирующе- му число оборотов. Для определения скорости движения воздуха учитывается разность между показаниями анемометра до и после его нахождения в струе воздуха в течение 3 мин, и первоначаль- ные показания прибора делят на число секунд измерения. Число оборотов в секунду соответствует скорости движения воздуха в м/с, определяемой по графикам. Для измерения малых скоростей воздуха в помещении использу ются стеклянные шаровые или цилиндрические ката- термометры, которые позволяют измерить скорость в диапазоне 0,05–2,0 м/с (рисунок 1.10). Шкала шарового кататермометра состоит из 7° (от 33 до 40°), шкала цилиндрического из 3° (от 35 до 38°). Определение осно- вано на оценке интенсивности охлаждения нагретого прибора за счет охлаждающей способности воздуха. Охлаждающую способ- ность воздуха «Н» определяют по фактору кататермометра (F) и времени охлаждения его резервуара (t) в секундах с 38 до 35 °С или с 40 до 33 °С шкалы прибора. Величина F указана в верх- ней части кататермометра, она соответствует количеству тепла в милликалориях, теряемого с 1 см 2 поверхности прибора при его охлаждении с 40 до 33 °С или от 38 до 35 °С. Прибор нагревают в стакане с горячей водой с температурой 66–75 °С для того чтобы столбик спирта поднялся немного выше верхней отметки шкалы прибора, вытирают прибор насухо и, подвесив его в центре помещения, отмечают время, требующееся для охлаждения спирта с 40 до 33 °С или с 38 до 35 °С. Охлажда- ющую способность воздуха «Н» находят по формуле: Н = [(F/3) • (40-33)] /t, мкал /см 2 . Для учета охлаждающего действия окружающего воздуха не- обходимо вычислить фактор Q, равный разности между средней температурой спирта в кататермометре (36,5 °С) и температурой воздуха в помещении. Рассчитав H/Q, скорость движения возду- ха в точке измерения находят по специальной таблице. Скорость движения воздуха может быть рассчитана и по эм- пирической формуле: V = [(H/Q - 0,20)/0,40] 2 м/с. Летом благоприятна скорость движения атмосферного возду- ха в пределах 1–4 м/с, а в помещении – 0,2–0,4 м/с. Рисунок 1.8 – Роза ветров а б Рисунок 1.9 – Анемометры: а) Чашечный ане- мометр МС-13 б) Крыльчатый анемо- метр АСО-3 38 39 Для измерения и контроля параметров воздушной среды в настоящее время используются специальные приборы метео- метры типа МЭС-200, предназначенные для измерения уровня атмосферного давления, относительной влажности воздуха, его температуры и скорости воздушного потока внутри помещения. В качестве датчиков для измерения параметров в приборе исполь- зуются терморезисторы и сенсор влажности с блоком усилителя. 1.2.5. Атмосферное давление Воздух, окружающий земной шар, имеет определенный вес: 1 л воздуха при 0° на уровне моря весит 1 кг 294 г. Давление, оказываемое воздухом, называют атмосферным. Воздух оказы вает давление на каждый квадратный сантиметр по- верхности земли на уровне моря, такое давление оказал бы груз весом более 1 кг (1029,8 г). Это давление будет возрастать в мест- ностях, расположенных ниже уровня моря, и уменьшаться при подъеме на высоту. Для практических целей пользуются Между- народной стандартной атмосферой (МСА). На уровне моря при температуре 15 ºС эта величина равна 101,3 кПА (760 мм рт. ст.) На поверхности земли колебания атмосферного давления связаны с погодными условиями (4–10 мм рт. ст.) Но возможны сущест- венные понижения или повышения атмосферного давления, спо- собные привести к неблагоприятным изменениям в организме. Давление воздуха принято выражать высотой ртутного стол- ба, уравно вешивающего атмосферное давление. Зная удельный вес ртути (13,55), легко рассчитать, что на уровне моря атмос- ферное давление составит: Такое давление атмосферный воздух оказывает и на поверх- ность чело веческого тела. Зная, что поверхность тела взрослого человека равна примерно 1,6 м 2 (16000 см 2 ), также легко рассчи- тать, что атмосферный воздух давит на поверхность нашего тела с силой около 16 т. Вследствие того, что наружное давление урав- новешивается внутреннем, наш организм практически не ощу- щает тяжести этого давления и здоровые люди не замечают его. Однако у больных ревматизмом, невралгиями, гипертонической болезнью и другими заболеваниями, особенно у пожилых, эти колебания вызывают изменения самочувствия, приводят к нару- шениям отдельных функций организма. С повышенным уровнем атмосферного давления приходит- ся сталкиваться при строительстве подводных тоннелей, метро, при проведении водолазных работ. Кратковременному воздей- ствию высокого давления подвергаются лица при разрыве бомб, мин, снарядов, выстрелов и запусках ракет. При повышенном уровне атмосферного давления чаще всего работа осуществляет- ся в камерах-кессонах или скафандрах. При высоком давлении наблюдаются признаки наркотиче- ского действия азота: вначале возникает возбуждение, затем за- труднение возможности сосредоточиться, ухудшение памяти, на- рушение координации движений. При давлении 10 атм. возможна потеря сознания. С повышением давления воздуха возрастает растворение в крови организма газов, входящих в состав воздуха, главным образом азота. При нормальной температуре тела и давлении 1 атм., в крови содержится 1,2 % азота, при давлении 4 атм. – 3,9 % азота. Из крови азот переходит в ткани и растворяется в жирах и липоидах. При резком переходе от высокого внешнего давления к нор- мальному, азот, поступивший из тканей в кровь, не успевает вы- делиться через легкие и в крови образовываются пузырьки газа. При этом возникает газовая эмболия (декомпрессионная кессон- ная болезнь). Образование газовых эмболов в центральной нервной систе- ме приводит к тяжелым расстройствам (параличам, нарушению Рисунок 1.10 – Кататермометр шаровой 40 41 речи и т. д.). В тяжелых случаях при попадании эмболов в коро- нарные сосуды сердца или в сосуды, питающие жизненные цент- ры мозга, может наступить смерть. Для предупреждения кессонной (декодопрессионной) болез- ни важна правильная организация декомпрессии и соблюдение рабочего режима. Пониженное атмосферное давление Парциальным давлением газа называется та часть общего давления в газовой смеси, которая обусловлена данным газом. Параллельно снижению атмосферного давления в воздухе снижается и парциальное давление кислорода в крови (состав- ляет около 21 % атмосферного давления). На уровне моря парци- альное давление кислорода составляет 159 мм, на высоте 5000 м – 85 мм, а на высоте 10 000 м – 41 мм рт. ст. При подъеме на высоту до 2500–3000 м большинство людей не испы тывают никаких расстройств. Изменения, наступающие в организме, на этих высотах могут проявляться только в некото- рых нарушениях функций цен тральной нервной системы и уси- ленной деятельности дыхательной и сердечно-сосудистой систем. На высоте 3500 м над уровнем моря обычно формируется симто- мокомплекс, называемый высотной (горной) болезнью. Она может встречаться у альпинистов, летчиков при отсутствии приборов, предохраняющих их от влияния пониженного атмосферного дав- ления. Высотная болезнь возникает в результате понижения атмос- ферного давления кислорода во вдыхаемом воздухе, что приводит к кислородному голоданию тканей. По мере снижения парциаль- ного давления кислорода уменьшается насыщаемость кислоро- дом гемоглобина с последующим нарушением снабжения клеток и тканей кислородом. Резерв кислорода в организме не превыша- ет 0,9 литра и определяется количеством растворенного кислорода в плазме. Этого количества достаточно на 5–6 мин жизни, после чего формируются явления кислородного голодания. Наибольшей чувствительностью к кислородной недостаточности обладают клетки головного мозга, так как кора потребляет в 30 раз больше кислорода на единицу массы, чем все другие ткани. В результате нарушения деятельности ЦНС появляются сонливость, головная боль, нарушение координации движений, повышенная возбуди- мость, сменяющаяся депрессией. При более сильной гипоксии нарушается работа ССС (тахикардия, пульсация артерий сонной, височной, изменения ЭКГ, нарушается моторная и секреторная функция ЖКТ, меняется периферический состав крови). Для по- вышения устойчивости человеческого организма к условиям по- ниженного атмосферного давления необходима акклиматизация. Для акклиматизации к кислородной недостаточности следует про- водить тренировки в барокамерах, пребывание в условиях высо- когорья, закаливание, применение кислородных приборов и обес- печение спец. одеждой. Также положительное действие оказывает прием витаминов С, Р, В1, В2, В6, РР, фолиевой кислоты. Методика определения уровней атмосферного давления Определение атмосферного давления производится с помо- щью барометра-анероида. Атмосферное давление измеряется в гектопаскалях (гПа) или мм рт. ст. 1 гПа = 1 г/см 2 = 0,75 мм рт. ст. Нормальное атмосферное давление в среднем колеблется в пределах 1013±26,5 гПа (760±20 мм рт. ст.). Для непрерывной регистрации колебаний атмосферного давле- ния используется самопишущий прибор – барограф (рисунок 1.11). Он состоит из комплекта анероидных коробок, реагирующих на изменение давления воздуха, пере- дающего механизма, стрелки с пером и барабана с часовым механизмом. Колебания стенок коробки передаются с помощью системы рычагов на перо самописца. Запись колебаний давле- ния ведется на бумажной ленте, укре- пленной на вращающемся барабане. Рисунок 1.11 – Барограф 42 43 3. Гигиеническая оценка загрязенения атмосферы и воздуха помещений 1.3.1. Гигиеническая характеристика воздуха жилых и общественных зданий Основными источниками загрязнения воздуха закрытых поме щений являются атмосферный воздух, проникающий в по- мещение через оконные проемы и неплотности строительных конструкций, строительные и отделочные полимерные материа- лы. Разнообразные выделяющиеся в воздух токсичные для чело- века вещества, многие из которых являются опасными (бензол, толуол, циклогексан, ксилол, ацетон, бутанол, фенол, формаль- дегид, ацетальдегид, этиленгликоль, хлороформ), продукты жиз- недеятельности человека и его бытовых занятий (антропотокси- ны: угарный газ, аммиак, ацетон, углеводороды, сероводород, альдегиды, органические кислоты, диэтиламин, метилацетат, крезол, фенол и др.), накапливаются в воздухе невентилируемых помещений с большим числом людей. Наибольший суммарный риск имеют бензол, хлороформ, формальдегид. Присутствующие одновременно даже в небольших количествах, они свидетельст- вуют о неблагополучии воздушной среды, оказывающей отрица- тельное воздействие на состояние умственной трудоспособности людей, находящихся в этих помещениях. Кроме того, запыленный воздух, выдыхаемый людьми, по срав- нению с атмосферным содержит меньше кислорода (до 15,1–16 %), в 100 раз больше углекислого газа (до 3,4–4,7 %), насыщен водяны- ми парами, нагрет до температуры тела человека и деионизирован в процессе его прохождения через системы приточной вентиляции, из-за задержки легких положительных и отрицательных аэроионов в воздуховодах, калориферах и фильтрах приточных систем венти- ляции или кондиционеров, в результате поглощения легких аэрои- онов в процессе дыхания людей, адсорбции их кожей и одеждой, а также за счет превращения легких аэроионов в тяжелые вследст- вие оседания их на частицах витающей в воздухе пыли. Ионизация воздуха имеет гигиеническое значение, поскольку изменение ионизационного режима, т. е. соотношения легких и тя- желых аэроионов может служить чувствительным индикатором са- нитарного состояния воздуха закрытых помещений (таблица 1.7). Таблица 1.7 – Нормативные величины ионизации воздушной среды помещений в общественных зданиях Уровень ионизации Количество ионов в 1 см 3 воздуха легких (+) легких (–) Минимально необходимый 400 600 Оптимальный 1500–3000 3000–5000 Максимально допустимый 30000 50000 Высокая степень ионизации воздуха за счет увеличения ко- личества легких отрицательных аэроионов, благоприятно воз- действует на самочувствие людей, повышает их работоспособ- ность. Преобладание числа тяжелых положительных аэроионов над легкими отрицательными ионами характерно для душных, запыленных помещений, что вызывает сонливость, головную боль, снижение умственной работоспособности. 1.3.2. Гигиеническое значение пыли и механических примесей в воздухе Твердые вещества, находящиеся во взвешенном состоянии в атмосфере представляют собой пыль растительного, животного и искусственного происхождения. Пыль участвует в ряде природных процессов, протекающих в атмосфере. Взвешенные в воздухе частицы пыли служат ядрами конденсации водяных паров, от содержания пыли в значительной степени зависят оптические свойства атмосферы. Взвешенные твердые частицы поглощают солнечную радиацию и одновре- менно уменьшают солнечное излучение. Этим они защищают поверхность земли от чрезмерного прогревания и препятствуют излишней теплоотдаче. Присутствие пыли в воздухе увеличива- ет турбулентность тропосферы, способствуя ее перемешиванию. Таким образом, пыль естественного происхождения является не- обходимым составным элементом атмосферы, обеспечивающим естественный ход природных процессов и явлений. 44 45 Со второй половины XIX в. в связи с интенсивным развитием промышленного производства, начал изменяться пылевой и газо- вый состав атмосферы. Эти изменения в естественном составе атмосферы, вызванные деятельностью человека, приводят к за- грязнению воздуха. Промышленная революция, вырубка лесов и распашка зе- мель, эрозия почв, лесные и степные пожары – все это сопрово- ждалось ростом запыленности воздуха. С конца XIX в. по наши дни количество пыли в атмосфере возросло почти в 20 раз. При сжигании топлива в атмосферу попадает огромное количество золы. Пятая часть цемента при его производстве выбрасывается через заводские трубы. Миллионы тонн пыли образуются на ме- таллургических заводах, при электросварке, при износе трущих- ся металлических деталей и конструкций. Распыляется в воздух асфальт и бетон дорог, резина покрышек автомобилей. Химиза- ция сельского хозяйства сопровождается попаданием в атмосфе- ру все большего количества химических веществ. Различают следующие виды естественной природной пыли: космическая, вулканическая, морская, пыль лесных пожаров и наземная, имеющая наибольшее гигиеническое значение, она состоит из почвенной и растительной пыли. Почвенная пыль на- селенных мест, расположенных в пустынных и полупустынных местностях, на 70–80 % состоит из минеральных соединений с высоким содержанием свободной двуокиси кремния, но опас- ность возникновения силикоза от нее низкая. К растительной пыли относится пыльца цветущих растений споры грибов и бактерий. Пыль искусственного происхождения поступает в воздух при сжигании твердого топлива (угля) в виде золы, недожога, сажи. Зола представляет собой негорючие примеси к углю, недожог – несгоревшие частицы угля, сажа – продукт его неполного сгора- ния, являющийся наиболее вредным компонентом, так как содер- жит канцерогенные вещества: бенз(а)пирен, метилхолантрен, антрацен. Пыль оказывает на человека косвенное и прямое неблаго- приятное влияние. Косвенное воздействие пыли отмечается в снижении интенсивности солнечной радиации, способствует образованию облачности и туманов, что приводит к снижению естественной освещенности помещений и как следствие – близо- рукости и рахита у детей, остеопороза у взрослых, способствует снижению бактерицидности УФ-излучения и развитию патоген- ных микроорганизмов в окружающей среде. Прямое воздействие пыли: раздражающее, механическое, канцерогенное, токсическое, эпидемиологическое, фиброген- ное, кариесогенное, лучевое, аллергенное – чаще всего наблюда- ется в условиях производства и рассматривается в разделе Гиги- ена труда. 1.3.3. Оценка химической загрязненности воздуха Отбор проб воздуха для анализов Анализ атмосферного воздуха и воздуха помещений может производиться в пробах, которые отбираются однократно. Для обнаружения максимальных концентраций вредных аэроолей и газов, например, в момент наибольшего выброса загрязнений, с подветренной стороны от источника загрязнения, а также в среднесуточных пробах, когда воздух отбирают непрерывно в течение суток или не менее 4 раз в сутки через равные интерва- лы с усреднением полученных данных. Продолжительность от- бора (не более 15–20 мин) зависит от чувствительности метода и от содержания примесей вредных веществ в воздухе. Отбор Таблица 1.8 – Количество аэрозолей, поступающих от разных источников Источник Количество аэрозолей (х 10 6 т/год) Морские соли Почвенная пыль Вулканы Лесные пожары Сжигание топлива Выбросы промышленности Сельское хозяйство 350–650 200–300 70–80 70–75 24–30 12–15 4–5 Всего 730–1145 46 47 проб воздуха для анализа принято производить в зоне дыхания взрослого человека, т. е. на высоте 1,5 м от пола. Если для анализа требуется сравнительно небольшой объем воздуха, пробы отби- рают в газовые пипетки, откалиброванные бутыли, резиновые ка- меры или пластмассовые мешки. При отборе больших количеств воздуха его пропускают с помощью аспирационного устройства (водяного или электрического аспиратора) через специальные поглотители или фильтры, задерживающие исследуемый газ или аэрозоль. Скорость втягивания воздуха в электроаспираторе определяется по шкале реометров, отградуированной в литрах в 1 мин (л/мин). Два реометра – справа (от 0 до 3 л/мин) служат для отбора проб воздуха с целью определения в нем содержания газов, еще два реометра – слева (от 0 до 20 л/мин) служат для от- бора проб воздуха с целью определения в нем содержания пыли и других аэрозолей. В зависимости от метода химического анали- за в качестве поглотительных сред для паров и газов используют- ся твердые сорбенты (активированный уголь, силикагель, графит, каолин), полимерные сорбенты (порапак, полисорб, хромосорб, тенакс), поглотительные растворы. Для определения в воздухе высокодисперсных аэрозолей (дымов, туманов, пыли) применя- ются различные фильтры (АФА). Пробы воздуха отбираются в различных температурных условиях, поэтому для получения сопоставимых результатов исследований его объем необходимо привести к нормальным условиям, т.е. к температуре 0 °С и барометрическому давлению 760 мм рт. ст. Расчет проводится по формуле: V 0 = [V 1 •273 • В] / [(273 + t о )760], где V 0 – объем воздуха при t o = 0 °С и В = 760 мм рт.ст.; V 1 – объем воздуха, взятый для анализа; В – атмосферное давление, мм рт. ст.; t o – температура воздуха в момент отбора проб воздуха, °С; 273 – коэффициент расширения газов. В таблице 1.9 приведены предельно допустимые концентра- ции химических элементов в атмосферном воздухе (извлечения из ГН 2.1.6.695–98). Таблица 1.9 – Предельно допустимые концентрации химических веществ в атмосферном воздухе Вещество ПДКмр, мг/м 3 ПДКсс, мг/м 3 Аммиак 0,20 0,04 Анилин 0,05 0,03 Ацетон 0,35 0,35 Бензин 5,00 1,50 Бензол 0,30 0,10 Двуокись азота 0,85 0,04 Дихлорэтан 3,00 0,10 Окись углерода 5,00 3,00 Ртуть - 0,0003 Свинец 0,001 0,0003 Сернистый ангидрид 0,50 0,05 Сероводород 0,008 - Сероуглерод 0,03 0,005 Фтористый водород 0,02 0,005 Хлор 0,10 0,03 Пыль нетоксичная 0,50 0,15 1.3.4. Гигиеническая оценка микробной обсемененности воздушной среды помещений В воздух поступает значительное количество патогенных микробов. Пыль в воздухе помещений обладает сорбционной способностью, разнообразна по химическому составу и проис- хождению. Сорбционная способность частиц пыли способст- вует увеличению поступления в дыхательные пути химических веществ, мигрирующих в воздух из отделочных и строительных материалов, также является фактором передачи инфекционных болезней с аэрозольным механизмом передачи и бактериаль- ных инфекций (например, туберкулеза), грибы родов Penicillium и Mukor, Саndida вызывают аллергические заболевания. Источниками микробного загрязнения воздуха в стациона- рах всех типов являются медицинский персонал и больные, стра- дающие стертыми (бессимптомными) формами инфекционных 48 49 болезней, а также носители полирезистентных к антибиотикам штаммов патогенных и условно патогенных микроорганизмов. Биологическими компонентами, содержащимися в пыли помещений, являются микрофлора (бактерии, вирусы и микро- скопические грибы) верхних дыхательных путей, кожи, микро- скопические клещи, споры плесневых грибов. Санитарно-пока- зательными микроорганизмами в воздухе закрытых помещений являются стафилококки, зеленящие стрептококки, а показателями прямой эпидемической опасности гемолитические стрептококки. Несмотря на сравнительно короткий срок пребывания в воздухе, микробы создают эпидемическую опасность для человека. Нормативов содержания микроорганизмов в воздухе жилых помещений нет. Нормативы бактериальной чистоты производст- венных помещений (больниц, аптек) разработаны в зависимости от их функционального назначения с учетом интенсивности бак- териальной обсемененности и риска возникновения внутриболь- ничных инфекций. В соответствии с нормативными документами (СанПиН 2.1.3.1375–03) бактериальную чистоту воздуха оцени- вают дифференцированно по общему количеству микроорганиз- мов в 1 м 3 воздуха, а в помещениях классов А, Б, и В необходимо контролировать наличие колоний Staphylococcus aureus, которые не должны определяться в 1 м 3 воздуха, плесневых и дрожжевых грибов, которые не должны определяться в 1 дм 3 воздуха. Одним из эффективных методов обеззараживания воздуха является использование бактерицидного действия ультрафиоле- товых лучей с длиной волны 254–257 нм. В целях санации воз- духа лечебных помещений в настоящее время применяются бак- терицидные увиолевые лампы БУВ-15, БУВ-30, представляющие собой газоразрядные ртутные лампы низкого давления. Лампы сделаны в виде трубок разной длины из увиолевого стекла и на- полнены газовой смесью, состоящей из паров ртути и аргона. В концы трубок впаяны вольфрамовые электроды. При пропуска- нии тока через трубку возникает газовый разряд, в результате ко- торого происходит свечение. Увиолевое стекло лампы пропускает УФ-лучи, убивающие микробы, обеспечивая при этом высокий обеззараживающий эффект. Надежный бактерицидный эффект достигается при работе бактерицидных облучателей в течение двух часов при мощно- сти ламп 3 Вт на 1 м 3 . При длительной работе бактерицидных ламп в воздухе помещений могут накапливаться озон и окись азота в количестве, превышающих ПДК этих веществ, поэтому исполь- зование ультрафиолетового облучения требует соблюдения правил техники безопасности. В присутствии работающих рекомендует- ся применять экранированные бактерицидные лампы мощностью 1 Вт на 1 м 3 , а в отсутствии людей используются бактерицидные лампы открытого типа мощностью 3 Вт на 1 м 3 . ПБО (передвиж- ные бактериооблучатели) и НБО (не передвижные бактериоблу- чатели) являются стационарными бактерицидными установками. В настоящее время в лечебно-профилактических учреждениях и аптеках применяются передвижные бактерицидные облучатели, что позволяет более эффективно обеззараживать воздух. Методика определения микробного загрязнения воздуха Определение количества бактерий осуществляется седимен- тационным или аспирационным методами. Седиментационный метод основан на естественном оса- ждении бактерий из воздуха на чашку Петри с плотной питатель- ной средой и последующим выдерживанием чашек в термостате в течение двух суток при температуре 37 °С и подсчетом колоний, выросших за это время на всей площади чашки. Принцип аспирационного метода – аспирация определен- ного объема воздуха с высеванием содержащихся в нем бактерий на поверхность питательной среды проводится с применением щеле- вого прибора Кротова (рисунок 1.12) или с помощью микробио- логического импактора воздуха «Флора-100». Прибор Кротова представ- ляет собой цилиндр со съемной Рисунок 1.12 – Прибор Кротова для бактериологического исследования воздуха 50 51 крышкой, в котором находится электромотор с центробежным вентилятором. Принцип работы прибора основан на инерцион- ном осаждении частиц аэрозоля на поверхность питательной сре- ды. Исследуемый воздух всасывается со скоростью 20–25 л/мин через клиновидную щель в крышке прибора, воздух ударяется о поверхность плотной питатель ной среды, и микробы задержи- ваются на ее влажной поверхности. Для равномерного посева микробов чашка Петри с питательной средой помещается на под- ставку, вращающуюся со скоростью 1 оборот в 1 с. Скорость аспирации воздуха регулируется по микроманоме- тру (реометру) прибора. Общий объем пробы при значительном загрязнении воздуха должен. составлять 40–50 л, при незначи- тельном загрязнении более 100 л. Продолжительность аспирации 2–5 мин, в среднем от 1 до 3 мин. После инкубирования отобран- ных проб в термостате при температуре 37 °С в течение 1–2 су- ток, в зависимости от выделяемых микроорганизмов произво- дится подсчет выросших колоний. Учитывая объем взятой пробы воздуха, вычисляется количество микробов в 1 м 3 воздуха. Импактор «Флора-100» – современная модель прибора для улавливания бактерий из воздуха – работает в автоматическом режи- ме и превосходит прибор Кротова по техническим характеристикам. Определение количества микроорганизмов в воздухе слу- жит одним из гигиенических критериев его чистоты. О степени бактериального загрязнения воздуха судят по общему количест- ву бактерий, содержащихся в 1 м 3 воздуха. Кроме того, оценку воздуха можно дать по содержанию санитарно-показательных микроорганизмов (разных видов стрептококков и стафилокок- ков) обычных обитателей слизистых оболочек дыхательных пу- тей человека. Содержание микроорганизмов в воздухе различно в разные сезоны года. В холодный период воздух имеет меньшее микробное загрязнение, а летом воздух больше загрязняется ми- кробами, поступающими в него в большом количестве вместе с частичками почвенной пыли. В качестве ориентировочных по- казателей оценки бактериального загрязнения воздуха в жилых помещениях используются предложенные А.И. Шафиром следу- ющие величины (таблица 1.10). Таблица 1.10 – Оценка чистоты воздуха по бактериологическим показателям Оценка чистоты воздуха Содержание микроорганизмов в 1 м 3 воздуха Летний период (апрель–сентябрь) Зимний период (октябрь–март) всего ми- кроорганиз- мов гемолитиче- ского стреп- тококка всего ми- кроорганиз- мов гемолитиче- ского стреп- тококка Чистый <3500 <24 <5000 <52 Умеренно загрязнен- ный 3500–5000 24–52 5000–7000 52–124 Загрязнен- ный >5000 >52 >7000 >124 Воздействие различных факторов на человека внутри поме- щения может вызвать нарушения состояния его здоровья, т.е. «за- болевания, связанные со зданием», например, парами формаль- дегида, выделяющегося из полимерных и древесно-стружечных материалов. Симптомы заболевания сохраняются долго, даже после устра- нения источника вредного воздействия. «Синдром больного зда- ния» проявляется в виде острых нарушений состояния здоровья и дискомфорта (головной боли, раздражения глаз, носа и органов дыхания, сухого кашля, сухости и зуде кожи, слабости, тошноте, повышенной утомляемости, восприимчивости к запахам), возни- кающих в конкретных помещениях и почти полностью исчезаю- щих при выходе из него. Развитию этого синдрома способствует комбинированное и сочетанное воздействие химических, физи- ческих (температура, влажность) и биологических (бактерии, не- известные вирусы и др.) факторов. Также формируется синдром хронической усталости (синдром иммунной дисфункции),т. е. ощущения выраженной усталости, отмечающейся на протяжении не менее 6 мес. и сочетающейся с нарушением кратковременной памяти, дезориентацией, нарушением речи и затруднением при вы- 52 53 полнении счетных операций. Синдром множественной химиче- ской чувствительности характеризуется нарушением процессов адаптации организма к действию различных факторов на фоне на- следственной или приобретенной чувствительности к химическим веществам, чаще всего развивается у людей, имевших в прошлом острые отравления химическими веществами (органическими рас- творителями, пестицидами и раздражающими веществами). Изменение физико-химических свойств воздуха неблагопри- ятно сказывается на самочувствии человека и его работоспособ- ности. Качество воздушной среды принято оценивать косвенно по интегральному санитарному показателю чистоты воздуха – содержанию углекислого газа (показателю Петтенкофера), а в качестве предельно допустимого норматива (ПДК) следует использовать его концентрацию в помещениях – 1,0 ‰ или 0,1 % (1000 см 3 в 1 м 3 ). Углекислый газ постоянно выделяется в воздух закрытых помещений при дыхании, наиболее доступен простому определению и имеет достоверную прямую корреляцию с сум- марным загрязнением воздуха. Показатель Петтенкофера явля- ется не предельно допустимой концентрацией самого диоксида углерода, а показателем вредности концентраций многочислен- ных метаболитов человека, накопившихся в воздухе параллельно с диоксидом углерода. Более высокое содержание СО 2 (>1,0 ‰) сопровождается суммарным изменением химического состава и физическим свойством воздуха в помещении, которые небла- гоприятно влияют на состояние находящихся в нем людей, хотя сам по себе диоксид углерода и в значительно более высоких кон- центрациях не проявляет токсические для человека свойства. При оценке качества воздуха и проектировании систем вентиляции помещений с большим количеством людей содержание диоксида углерода служит основной расчетной величиной. Мерами предупреждения загрязнения воздуха помещений яв- ляется их проветривание, если это возможно, соблюдение чистоты путем регулярной влажной уборки помещений, соблюдение уста- новленных норм площади и кубатуры помещений, санация воздуха с помощью дезинфицирующих средств и бактерицидных ламп. 1.3.5. Системы вентиляции и их гигиеническая характеристика Вентиляция – это организованный и регулируемый воздухо- обмен, обеспечивающий удаление из помещения воздуха загряз- Таблица 1.11 – Допустимые уровни бактериальной обсемененности воздуха в некоторых отделениях стационаров Место отбора проб Условия работы Общее количество колоний в 1 м 3 воздуха Количество золотистого стафилококка в 1 м 3 воздуха Количество грамотрица- тельных бактерий в 1 м 3 воздуха Операционные (обеспеченные 10–20 и более кратным воз- духообменом) Подготов- ленные к работе Не более 100 Не должно быть Не должно быть Реанимацион- ное отделение (палаты) Не более 1000 Не более 4 Не должно быть Боксы Перед поме- щением больного в палату Не более 50 Не должно быть Не должно быть Во время пребы- вания больного в палате Не более 250 Не более 1–2 Не более 1–2 Процедурная До начала работы Не более 50 Не должно быть Не должно быть Во время работы Не более 2000 Не более 1–2 Не более 1 54 55 ненного бытовыми промышленными вредностями. По способу подачи в помещение воздуха и удаления его, вентиляцию делят на: • естественную; • механическую; (приточно-вытяжную); • смешанную. По назначению вентиляция может быть общеобменной и местной. Естественная вентиляция создает необходимый воздухооб- мен за счет разной плотности теплого и холодного воздуха, нахо- дящегося внутри по мещения и более холодного снаружи, а также за счет ветра. Организованный и регулируемый естественный воздухооб- мен называется аэрацией. Различают бесканальную и канальную аэрацию. Первая осуществляется при помощи форточек и фрамуг (поступление воздуха) и вытяжных фонарей (выход воздуха), рекомендуется в помещениях большого объема и в цехах с большими избытками тепла. Канальная аэрация обычно устраивается в небольших по- мещениях и состоит из каналов в стенах, а на выходе каналов, на крышках устанавливаются дефлекторы – устройства, создающие тягу при обдувании их ветром. Естественная вентиляция экономична и проста в эксплуа- тации. Недостатками ее является то, что воздух не подвергается очистке и подогреву при поступлении, удаляемый воздух также не очищается и загрязняет атмосферу. Механическая вентиляция состоит из воздуховодов и побу- дителей движения (механических вентиляторов или эжекторов). Воздухообмен осуществляется независимо от внешних ме- теорологических условий, при этом поступающий воздух может подогреваться или охлаждаться, подвергаться увлажнению либо осушению. Выбрасываемый воздух должен подвергаться очистке. Механическая общеобменная вентиляцияможет быть: а) приточной; б) вытяжной; в) приточно-вытяжной. Местная вытяжная вентиляция: а – вытяжной шкаф; б – вы- тяжной зонт; в – бортовые отсосы. Приточная система вентиляции производит забор воздуха через воздухозаборное устройство, затем воздух проходит через калорифер, где он нагревается и увлажняется, а вентилятором подается по воздухопроводам в помещение через насадки для регулировки притока воздуха. Загрязненный воздух вытесняется через двери, окна, фонари, щели. Вытяжная вентиляция удаляет загрязненный и перегретый воздух через воздухоотводы и очи- ститель, а свежий воздух поступает через окна, двери и неплот- ности конструкций. Приточно-вытяжная система вентиляции состоит из приточ- ной и вы тяжной, работающих одновременно. Местная вентиляция проветривает места непосредственного выделения вредностей, и она также может быть приточной или вытяжной. Вытяжная вен тиляция удаляет загрязненный воздух по воздуховодам; воздух забирается через воздухоприемники, ко- торые могут быть выполнены в виде: - вытяжного шкафа; - вытяжного зонта; - бортовых отсосов. Местные отсосы устраиваются непосредственно у мест выде- ления вредностей: у электро- и газосварочных рабочих мест, в за- рядных отделениях аккумуляторных цехов, у гальванических ванн. Для улучшения микроклимата ограниченной зоны помеще- ния применяется местная приточная вентиляция в виде воздуш- ного душа, воздушного оазиса – участка с чистым прохладным воздухом, воздушной завесы. Воздушная завеса применяется для предотвращения посту- пления в по мещение наружного холодного воздуха. Для этого в нижней части проема устраивается воздухоотвод со щелью, из которой теплый воздух подается на встречу потоку холодного под углом 30–45 град. со скоростью 10–15 м/сек. Оценка вентиляции: При оценке вентиляции необходимо учитывать такое понятие, как воздушный куб, т. е. объем воздуха в помещении, приходящий- 56 57 ся на одного человека. Так, в жилых помещениях минимальный воздушный куб на одного человека должен быть 35 куб. метров. Эффективность вентиляции оценивается по кратности воздухооб- мена. Для оценки кратности воздухообмена используются: 1. Определение кратности воздухообмена по вентиляционно- му отверстию. 2. Определение кратности воздухообмена по выдыхаемой человеком углекислоте в час (22,6 л в час – выдыхает человек в обычном состоянии, без физической нагрузки). 1. Расчет кратности воздухообмена R при централизованной вентиляции производят по формуле: где V – объем поступающего в помещении или удаляемого возду- ха в течение 1 часа, в куб. метрах; К – кубатура помещения, в куб. метрах. Объем поступающего или удаляемого воздуха рассчиты- вают по формуле: V=S • Q • 3600, где S – площадь вентиляционного отверстия в кв. метрах; Q – скорость движения воздуха в отверстии, метров в сек; 3600 с – пересчет на 1 час. Скорость движения воздуха измеряют с помощью крыльчато- го анемо метра, который приставляют вплотную к решетке, закры- вающей вентиляци онный канал, и в течение 3 мин передвигают его по всей площади решетки, чтобы получить средние данные, так как скорость движения воздуха неодинакова во всех точках отверстия канала. Если в помещении имеется не сколько вентиля- ционных отверстий, то скорость движения и объем проходя щего воздуха определяют в каждом из них и результаты суммируют от- дельно по приточным и вытяжным каналам. 2. При расчете кратности вентиляции по углекислому газу, вначале определяют необходимый объем воздуха на человека в час по формуле: где L – необходимый воздухообмен, кубометров в час; D – вы- деление углекислоты в помещении, литров в час; Р – предельно допустимое содержание углекислоты в воздухе жилых помеще- ний – 1 %; q – содержание углекислоты в наружном воздухе – 0,04 %. Действия по санитарной охране атмосферного воздуха включают в себя планировочные, санитарно-технические и тех- нологические мероприятия. Планировочные мероприятия К основным планировочным мероприятиям относятся распо- ложение промышленных предприятий вне жилых кварталов на достаточном расстоянии от них с подветренной стороны населен- ного пункта. Между промышленными предприятиями и жилой застройкой предусматривают санитарно-защитные зоны, исполь- зуемые для создания защитных зеленых барьеров (парки, сады и т. д.). Величину разрыва определяет характер промышленного предприятия (степень вредности для окружающего населения). По действующему законодательству промышленные пред- приятия в зависимости от степени вредности выбросов разбиты на пять классов. Для предприятий 1-го класса (наиболее вредные выбросы) минимальный разрыв установлен 1000 м, 2-й – 500 м; 3-й – 300 м; 4-й – 100 м и 5-й класс – 50 м. Промышленные предприятия обычно располагают на возвы- шенных местах, что увеличивает высоту выброса и разбавление дыма воздушными потоками. При профилактике загрязнения воз- духа населенных мест пылью используют рациональную плани- ровку улиц (улицы должны иметь достаточную ширину и хорошо вентилироваться), замощение улиц, их озеленение и уход за ними (уборка и поливка улиц). Мероприятия в закрытых помещениях заключаются в недопущении заноса пыли на одежде и обуви, ра- циональном оборудовании и отделке помещений, влажной убор- кой и регулярном проветривании. Санитарно-технические мероприятия проводятся на промышленных предприятиях с целью уменьшения выбросов в атмосферу. Весьма большое значение имеет рационализация 58 59 процесса сжигания угля. Обеспечение более полного сгорания топлива может быть достигнуто путем усовершенствования устройства топок и улучшения их эксплуатации. В ряде случаев практикуют обогащение углей (удаление минеральной части то- плива, дающей много золы, удаление серного колчедана и т. д.). Большое значение имеет устройство высоких дымовых труб, что способствует рассеиванию выбросов в воздухе. Особенно полез- ным в последние годы оказался перевод промышленных предпри- ятий на газообразное топливо. В настоящее время стала возмож- ной замена твердого топлива на использование возобновляемых источников энергии с помощью солнечных батарей (коллекторов солнечной энергии), солнечных печей ветрогенераторов и т. д. |