Конспект лекций по общей гигиене
 Скачать 448.58 Kb.
|
|
2. Закономерности поведения атмосферных загрязнений в приземном слое Поведение атмосферных загрязнений в приземном слое за- висит от различных факторов: величины выбросов, направле- ния и скорости ветра, температурного градиента, барометриче- ского давления, влажности воздуха, расстояния до источника выброса и высоты трубы, ландшафта местности, а также от фи- зико-химических свойств загрязнителей. Изменение температуры воздуха на каждые 100 м высоты, выраженное в градусах, называется вертикальным температур- ным градиентом, его величина в основном колеблется от темпе- ратуры воздуха. Летом температурный градиент колеблется в пределах 1 °С, в холодное время года он снижается до деся- тых долей градуса, а в январе и феврале падает до отрицатель- ных величин. Это последнее явление, т. е. извращение темпера- турного градиента, когда температура воздуха нарастает, носит название температурной инверсии. Чем выше температурный градиент, тем сильнее вертикальные токи и перемешивание ды- ма с воздухом. Иными словами, угол раскрытия дымового фа- кела увеличивается с увеличением температурного градиента. При температурной инверсии дым не может подниматься вверх и распределяется в приземном слое. Наиболее высокие концентрации загрязнений наблюдаются при низкой температуре. Область распространения зимних ин- версий совпадает с областью распространения антициклонов, поэтому при антициклонической погоде обычно наблюдаются высокие концентрации дыма. Помимо температурной инвер- сии, антициклон характеризуется малыми скоростями ветра, что также ведет к повышению концентрации загрязнений в атмо- сфере. Антициклоны возникают, как известно, в областях высоких барометрических давлений. Этим следует объяснить наличие корреляции между загрязнением атмосферы и высотой баромет- рического давления. 67 Влажность также способствует увеличению концентраций загрязнений в атмосферном воздухе, но это имеет значение не для всех газов. Так, концентрация хлора падает с увеличением влажности. В отношении физико-химических свойств загрязнений сле- дует отметить особую опасность соединений, имеющих высо- кую персистентность (ДДТ, фреонов). Наряду с загрязнением атмосферного воздуха в природе протекают процессы самоочищения, но они происходят крайне медленно. Самоочищению воздуха способствуют физические, физико-химические и химические процессы, происходящие в атмосфере: разбавление, седиментация, атмосферные осадки, роль зеленых насаждений, химическая нейтрализация и т. д. Более эффективные мероприятия проводятся в результате санитарной охраны атмосферного воздуха. ЛЕКЦИЯ № 7. Санитарная охрана атмосферного воздуха 1. Гигиеническое нормирование вредных веществ в атмосферном воздухе. Понятие о предельно допустимых концентрациях вредных веществ в атмосферном воздухе, их обоснование Развитие науки и техники и связанный с этим резкий подъем промышленного производства приводят, как мы отметили в предыдущих лекциях, к загрязнению окружающей среды и в первую очередь — воздуха. Тысячи химических веществ (и число их постоянно растет) используются и выпускаются промышленностью. Многие из них не разлагаются на более простые безвредные продукты, а накапливаются в атмосфере и преобразуются в еще более токсичные продукты. Большое число соединений, в особенности продукты неполного сгора- ния, попадают в атмосферу, включаются в происходящие в ней процессы, и подобно бумерангу возвращаются к человеку, про- никая через дыхательные пути. Для эффективного решения ряда проблем, связанных с охра- ной окружающей среды, необходимо широкое международное сотрудничество. Это, в частности, относится и к проблеме рас- пространения атмосферных загрязнений на большие расстоя- ния, ведь воздушные массы не знают границ. В настоящее время существует два подхода в методике са- нитарной охраны атмосферного воздуха. 1. Достижение наилучших практических результатов от про- ведения мероприятий. Основа их — совершенная технология производства. Это наиболее эффективный, но в то же время до- рогостоящий подход. 2. Управление качеством воздушной среды. Сущность его состоит в гигиеническом нормировании, что и является в настоя- щее время основой охраны атмосферного воздуха. 69 Этот подход имеет несколько концепций. Одна концепция заключается в нормировании вредных компонентов в сырье и является неудачной, так как не обеспечивает уровня безопас- ных концентраций в атмосферном воздухе. Другая — установ- ление предельно допустимого выброса (ПДВ) для каждого предприятия и на основе ПДВ — стабилизация предельно-до- пустимых концентраций (ПДК) загрязнений. Это на сегодняш- ний день является одним из наиболее действенных средств ох- раны воздуха. ПДК — это концентрации, которые не оказывают на челове- ка ни прямого, ни косвенного вредного и неприятного дей- ствия, не снижают его трудоспособности, не влияют отрица- тельно на его самочувствие и настроение. Однако следует иметь в виду, что не только превышение ПДВ, но даже соблюдение его величины не всегда может рас- сматриваться как оптимум. Установленные в настоящее время значения ПДК, как правило, обеспечивают безопасность окру- жающей среды для здоровья исходя из научных знаний сегод- няшнего дня. Анализ же изменений значений ПДК за последние годы свидетельствует об их относительности — они пересмат- ривались в большинстве случаев в сторону уменьшения. Таким образом, представление об их полной безвредности следует считать условным. Основные принципы гигиенического нормирования вред- ных веществ в атмосферном воздухе сформулированы В. А. Ря- зановым. ПДК по нормативам должны быть: 1) ниже порога острого и хронического воздействия на че- ловека, животных и растительность; 2) ниже порога запаха и раздражающего действия на сли- зистые оболочки глаз и дыхательных путей; 3) значительно ниже ПДК, принятых для воздуха производ- ственных помещений. Необходимо учитывать сведения о заболеваемости и жало- бы населения в зоне влияния выбросов, которые не должны оказывать влияния на бытовые и санитарные условия жизни, а также не вызывать привыкания организма. ПДК служат масштабом, по которому судят, насколько су- ществующее загрязнение превышает допустимый предел. Они дают возможность обосновать необходимость тех или иных меро- приятий для санитарной охраны атмосферного воздуха и прове- 70 рить эффективность этих мероприятий. В основе нормирования лежат принципы пороговости и этапности. ПДК загрязнений в атмосферном воздухе устанавливаются по двум показателям — максимальным разовым (ПДК м. р.) и среднесуточным — ПДК с. с. (24 ч). Наиболее важны средне- суточные концентрации, превышение которых указывает на возможное неблагоприятное токсическое действие регламенти- руемых веществ. Максимально разовые концентрации устанав- ливаются для веществ, обладающих преимущественно раздра- жающим или рефлекторным действием. В то время как в большинстве зарубежных стран для уста- новления стандарта учитываются главным образом эпидемио- логические данные о влиянии загрязнений атмосферного воз- духа на здоровье населения, в нашей стране доминирует экспериментальный подход. Проведение эксперимента с точно заданными условиями не только обеспечивает большую точ- ность полученных данных, но и позволяет устанавливать конт- ролирующие показатели, не дожидаясь появления неблагоприят- ных последствий для здоровья населения. На первом этапе эксперимента изучаются пороговые кон- центрации рефлекторного действия — порог запаха и в некото- рых случаях порог раздражающего действия. Эти исследования проводятся с волонтерами на специальных установках, обеспе- чивающих подачу в зону дыхания строго дозируемых концент- раций химических соединений. В результате статистической обработки полученных результатов устанавливается пороговая величина. Эти материалы затем используются для обоснования максимальной разовой ПДК. На втором этапе исследований изучается резорбционное дей- ствие соединений в условиях длительных экспозиций на под- опытных животных (обычно беспородных белых крысах) с целью установления среднесуточной ПДК. Хронический эксперимент в специальных затравочных камерах длится не менее 4 месяцев. Животные должны находиться в камерах круглосуточно. Важным моментом является выбор исследуемых концентра- ций. Обычно выбирают три концентрации: первая — на уровне порога запаха, вторая — в 3—5 раз выше и третья — в 3—5 раз ниже. Если исследуемое вещество не обладает запахом, то кон- центрации для токсикологического эксперимента рассчиты- вают по формулам, опирающимся на регламентируемые гигие- 71 нические, токсикометрические показатели или на физико-хими- ческие параметры и особенности структуры вещества. При проведении эксперимента производится отбор тестов, адекватных механизму действия изучаемого соединения, а так- же интегральных тестов, характеризующих проявление защитно- приспособительных реакций. ПДК атмосферных загрязнений устанавливаются по лимитирующему показателю — по уровню концентрации, который оказался наименьшим при использова- нии различных тестов. В качестве пороговых принимаются кон- центрации, вызывающие запах, раздражающее действие, специфи- ческие проявления или какие-нибудь другие реакции, которые могут рассматриваться как защитно-приспособительные. Боль- шое внимание уделяется возможности появления отдаленных последствий (эмбриотропного, гонадотропного, канцерогенно- го, мутагенного и др.). Значительное распространение получили сейчас методы экс- прессного регламентирования атмосферных загрязнений. Ре- зультаты краткосрочного эксперимента (1 месяц) анализируют- ся графически на двойной логарифмической сетке, по оси ординат откладывается время наступления эффектов, по оси абсцисс — значения концентраций. Прямые зависимости «кон- центрация — время», полученные по наиболее достоверным тестам, могут иметь различные углы наклона к оси абсцисс (концентрации). Пороговые концентрации устанавливаются по прямым зависимости «концентрация — время» путем экстра- поляции их на четырехмесячный срок хронического экспери- мента. Таким образом могут быть установлены дифференциро- ванные по времени значения ПДК, в том числе среднегодовые, соответствующие ПДК с. с. Разработанные в России ПДК и ориентировочные безопасные уровни (ОБУВ) загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест имеют обязательный характер как элемент са- нитарного законодательства и используются в практике проекти- рования и санитарного надзора. 2. Мероприятия по санитарной охране атмосферного воздуха Мероприятия по охране атмосферного воздуха делятся на: 1) технологические; 2) планировочные; 72 3) санитарно-технические; 4) законодательные. В группу технологических и санитарно-технических входят мероприятия, которые могут быть проведены на самом пред- приятии в целях уменьшения выбросов и снижения концентра- ции пыли и газов в воздухе (так называемые безотходные технологии). Сюда относится прежде всего рационализация сжигания угля. Известно, что густой черный дым получается при неполном сгорании топлива. Именно в этих случаях в атмо- сферный воздух в большом количестве выбрасываются элемен- ты угля, сажа, несгоревшие углеводороды. Снизить количество угля можно при рационализации уст- ройства топок, улучшении их эксплуатации. Уменьшения загряз- нения воздуха пылью и сернистым газом можно достичь обога- щением угля перед сжиганием: удалением породы, дающей много пыли, а также колчедана, содержащего серу. Санитарно-технические мероприятия связаны с использова- нием очистных устройств. Это пылеотстойные камеры, фильт- ры, увлажняющие технологии очистки, электрофильтрация. Устройство высоких труб (100 м и выше) способствует более интенсивному рассеиванию газов. Правильный расчет и обосно- вание высоты трубы имеют существенное значение в защите приземных слоев атмосферы от загрязнения. Транспорт: конечная цель — создание экологически чистого автомобиля. В настоящее время большое внимание уделяется разработке устройств снижения токсичности — нейтрализато- ров, которыми оснащаются современные автомобили. Способ каталитического преобразования продуктов сгорания заклю- чается в том, что отработанные газы очищаются, вступая в кон- такт с катализатором. Одновременно происходит дожигание продуктов неполного сгорания, содержащихся в выхлопе авто- мобилей. Во многих городах уже используется неэтилирован- ный бензин. Использование газа в качестве топлива для машин также является эффективным мероприятием в отношении защи- ты атмосферного воздуха. Электромобиль, солнечная энергия, водородный автомо- биль — это будущее автомобилестроения. Планировочные мероприятия основаны на принципе функ- ционального зонирования населенных пунктов (выделение пром- зон, селитебных зон и т. д. Это позволяет сосредоточить опас- 73 ные предприятия с учетом аэроклиматических условий и обос- новать устройство обязательных разрывов между предприятия- ми и жилой застройкой — санитарно-защитных зон определен- ной ширины. В отдельных случаях санитарно-защитные зоны составляют 10—20 км. Санитарно-защитная зона или какая- либо ее часть не могут рассматриваться как резервная территория предприятия и использоваться для расширения промышленной площади. Территория санитарно-защитной зоны должна быть озеленена. Размеры санитарно-защитных зон определяются в соответствии с санитарной классификацией различных видов производств и объектов, загрязняющих своими выбросами атмо- сферный воздух. Санитарными нормами проектирования уста- новлено 5 классов санитарно-защитных зон: 1) I класс — 1000 м; 2) II класс — 500 м; 3) III класс — 300 м; 4) IV класс — 100 м; 5) V класс — 50 м. В отношении охраны атмосферы городов от выбросов авто- транспорта планировочные мероприятия проводятся путем соору- жения кольцевых дорог, эстакад, зеленых волн, исключения перекрестков. Принцип районной планировки является также профилактическим мероприятием — это рациональное разме- щение на территории городов систем утилизации отходов, аэро- портов и других систем коммуникации в масштабе края, области и т. д. Это озеленение города, создание генерального плана раз- вития города. Особое значение имеют законодательные мероприятия, определяющие ответственность различных организаций за охра- ну атмосферного воздуха. В настоящее время при решении вопросов охраны атмо- сферного воздуха руководствуются Конституцией Россий- ской Федерации (принятой 12 декабря 1993 г.), Основами законодательства Российской Федерации об охране здоровья граждан, Федеральными законами «О санитарно-эпидемиоло- гическом благополучии населения» и «Об охране атмосферно- го воздуха». К числу законодательных мер относится установление ПДК и ОБУВ загрязняющих веществ в атмосферном воздухе. В настоя- 74 щее время в России установлено 656 ПДК и 1519 ОБУВ для ве- ществ, загрязняющих атмосферный воздух. Мероприятия, направленные на предотвращение неблаго- приятного воздействия загрязнения атмосферного воздуха на здоровье населения и устанавливающие обязательные гигие- нические требования к обеспечению качества атмосферного воздуха населенных мест и соблюдению гигиенических нор- мативов при размещении, проектировании, строительстве, ре- конструкции (техническом перевооружении) и эксплуатации объектов, а также при разработке всех стадий градостроитель- ной документации, проводятся целенаправленно на основании СанПиН 2.1.6.1032—01 «Гигиенические требования к обеспе- чению качества атмосферного воздуха населенных мест». ЛЕКЦИЯ № 8. Экология питания 1. Основные направления и проблемы экологии питания В экологии питания выделяется несколько направлений. Одно из этих направлений связывается с решением проблем голода на нашей планете. По данным Продовольственного ко- митета и Всемирной организации здравоохранения ООН на планете ежегодно умирает от голода в среднем около 10 млн человек. Решение проблемы голода на нашей планете осуществ- ляется: 1) путем увеличения посевных площадей; 2) путем интенсификации сельскохозяйственного произ- водства; 3) путем использования химических, биологических и дру- гих средств борьбы с вредителями и болезнями сельско- хозяйственных культур. Решение проблем голода, связанных с увеличением посев- ных площадей, имеет определенные последствия. При распаш- ке целинных земель в Казахстане на территории СССР, в США, Канаде в первые годы отмечался интенсивный рост сорных растений (в частности, пырея). Это резко сказывалось на возде- лывании сельскохозяйственных культур. Для борьбы с пыреем использовалась специальная система вспахивания — система глубокой вспашки, которая имела негативные последствия. Этот способ возделывания сельскохозяйственных угодий при- водит к эрозии почвы, появлению пыльных бурь и к дальней- шим экологическим последствиям. В Заволжских степях на це- линных землях широко были развернуты гидромелиоративные работы, созданы системы орошения, которые привели к форми- рованию новых агробиогеоценозов. Нужно сказать, что мелио- ративные работы резко изменили экологию заволжских водных экосистем, привели к изменению гидродинамических процес- сов в подземных водах и имели определенные экологические 76 последствия, связанные с особенностью распределения во внеш- ней среде некоторых загрязнителей. Другое направление экологии питания связано с тем, что продукты питания в сложных экологических условиях сами яв- ляются объектом загрязнения и воздействия вредных химиче- ских веществ — ядохимикатов и пестицидов. Еще одним направлением экологии питания является изуче- ние влияния алиментарного фактора пищевых продуктов на ре- зистентность организма. Одной из актуальнейших проблем современности в области гигиены питания является использование пищевых добавок. 2. Рациональное питание — алиментарный фактор в современных экологических условиях Рациональное питание имеет актуальное значение в совре- менных экологических условиях. Задачи питания в условиях интенсивного химического загрязнения состоят в том, чтобы препятствовать накоплению в организме человека вредных хи- мических веществ. Рациональное питание должно обеспечить ослабление негативного действия химических веществ и других вредных факторов на организм, на преимущественно поражае- мые органы и системы. Рациональное питание в сложных экологических условиях должно способствовать повышению защитно-приспособитель- ных возможностей организма человека. Особенно актуальны вопросы питания людей, проживаю- щих в городских условиях, подвергающихся воздействию тяже- лых металлов, электромагнитных излучений, испытывающих тяжелые физические нагрузки, длительное время находящихся в стрессовых ситуациях. Население, проживающее в зонах экологического риска, а также та часть населения, которая испытывает влияние не- гативных факторов в производственных условиях, должно получать специальное питание или лечебно-профилактиче- ское питание. Это питание должно отвечать определенным требованиям. 1. Оно должно содержать дополнительное количество вита- минов. При этом речь идет не о большом количестве витами- 77 нов, а о 2—3 витаминах, и прежде всего это аскорбиновая кис- лота, т. е. витамин С, витамин А и тиамин. 2. Питание должно содержать комплекс аминокислот, таких как цистеин и метионин, тирозин и фенилаланин, триптофан. 3. Питание должно обеспечивать образование в организме таких соединений, которые обладают большой биологической активностью. Прежде всего это витамин В 12 , холин, пири- доксин. 4. Питание в зонах риска и лечебно-профилактическое пита- ние должны быть обогащены пектиновыми веществами, кото- рые содержат метоксильные группировки, обусловливающие желеобразующий эффект, обладающие большими сорбционны- ми свойствами и способствующие выведению из организма тя- желых металлов, радиоактивных веществ, аутотоксинов и дру- гих токсических соединений. 5. В современных условиях широко используются ощелачи- вающие рационы, диеты за счет включения в них овощей, фруктов, молочных продуктов. Большую роль в таком питании играют повышенные концентрации магния. Установлено, что магний способствует повышению сопротивляемости организ- ма к воздействию веществ, обладающих канцерогенными свой- ствами. Нужно отметить, что антиканцерогенными свойствами обладает магний не всех продуктов, а только те его формы и соединения, которые содержатся в фасоли. Население, проживающее в сложных экологических усло- виях, в городских конгломератах, нуждается в обогащении рационов пектиновыми веществами. Достаточный уровень пек- тинов, их доставка в организм достигаются ежедневным потре- блением около двух яблок. Высокий уровень содержания пек- тинов — в свекле и цитрусовых. В производственных условиях рационы работающих обогащаются свекольными или цитрусо- выми пектинами. Населению, проживающему в зонах экологического риска, рекомендуется широко использовать продукты, содержащие большое количество такой аминокислоты, как метионин. Эта аминокислота участвует в процессах трансметилирования и обеспечивает дезинтоксикационную функцию печени. Ме- тионин в достаточных количествах содержится в молочных и кисломолочных продуктах и твороге. Но при назначении мо- 78 лочной продукции необходимо учитывать особенности пищева- рительной системы организма человека, переносимость моло- ка; показано ли употребление творога. В целом суточное потреб- ление молока должно составлять в оптимальных условиях примерно 500 мл, творога и кисломолочных продуктов — око- ло 100 г. Рационы людей, подвергающихся негативному воздействию экологических факторов, целесообразно обогащать продукта- ми, которые содержат в своем составе альгинаты. Альгинаты, как и пектиновые вещества, способны выводить из организма аутотоксины, токсические химические вещества. Альгинаты содержатся в морских продуктах и, в частности, в водорослях, относящихся к виду спирулин. Добавки спирулина в рационе очищают организм от токсических веществ, регулируют обмен холестерина и углеводов, нормализуют микрофлору кишечника и значительно повышают устойчивость организма к воздей- ствию различных негативных факторов окружающей среды. Нужно сказать, что действие спирулина осуществляется на уровне клеточного обмена и положительно сказывается на дезинтоксикационных процессах. При воздействии радионуклидов, таких как цезий, строн- ций-90, на организм человека, особенно на ту часть населения, которая находится в зоне воздействия после Чернобыльской ка- тастрофы (именно там в основном сконцентрирован цезий), рекомендуется включать в рацион ферроцин (берлинскую ла- зурь) — около 1 г в сутки. При этом происходит уменьшение всасывания цезия в 2 раза. Стронций-90 адсорбируется серно- кислым барием — полисульмином, но его принятие может быть только однократное. В условиях воздействия производственных факторов рабо- чим должно назначаться лечебно-профилактическое питание. Питание населения, проживающего в крупных промышлен- ных центрах, подвергающегося воздействию внешних факторов различной природы и страдающего различными заболевания- ми, должно носить индивидуальный характер и во многом отве- чать требованиям диетического питания, особенно в домашних условиях. Поэтому население должно быть знакомо с основными тре- бованиями и положениями диетического питания в домашних условиях. 79 |