Пивовар практика. Руководство к лабораторным занятиям по гигиене и основам экологии человека рекомендовано

• Название: Руководство к лабораторным занятиям по гигиене и основам экологии человека рекомендовано
• Дата: 03.06.2019
• Размер: 1.51 Mb.
• Имя файла: Пивовар практика.docx
• Тип: Руководство; #80165
• страница: 2 из 52

ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА СРЕДЫ ОБИТАНИЯ ЧЕЛОВЕКА

Цель занятия. Студентов знакомят с воздействием на организм человека воздушной среды и принципами нормирования ее отдельных параметров.

Практические навыки. Студентов учат определять основные параметры состояния воздушной среды и давать гигиеническую оценку их комплексного влияния на человека.

Нормативные документы. СНиП 2.08.02-89 «Общественные здания и сооружения»; СанПиН 2.1.3.1375-03 «Гигиенические требования к размещению, устройству, оборудованию и эксплуатации больниц, родильных домов и других лечебных стационаров»; СанПиН 2.2.4.548-96 «Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений».

Задания. В процессе изучения темы студенты должны:

1. 
   определить атмосферное давление;
   
2. 
   определить среднюю температуру воздуха в помещении и ее перепады по горизонтали и вертикали;
   
3. 
   определить относительную влажность воздуха в помещении;
   

4) определить скорость движения воздуха:

а) в помещении (на рабочем месте);

б) в вентиляционном отверстии (в форточке);

5. 
   составить санитарное заключение о состоянии воздушной среды в данном помещении и теплоощущениях находящихся в нем людей, дать рекомендации по улучшению микроклиматических условий в данном помещении;
   
6. 
   решить ситуационные задачи с разными сочетаниями параметров воздушной среды.
   

Методические указания к заданиям

Состояние воздушной среды обитания человека оказывает существенное влияние на его самочувствие, настроение, работоспособность и здоровье в зависимости от физического состояния воздуха и наличия в нем тех или иных механических или биологических примесей.

Физическое состояние воздушной среды, т.е. микроклимат, характеризуется величиной атмосферного давления, температурой, влажностью, скоростью движения воздуха и мощностью тепловых излучений. Гигиеническое значение этих показателей заключается в основном в их влиянии на тепловое равновесие организма. Организм отдает тепло в обычных условиях за счет теплоизлучения, теплопроведения и испарения с поверхности кожи. Высокая температура воздуха в сочетании с повышенной относительной влажностью затрудняет отдачу тепла способами проведения и испарения, вследствие чего организм может перегреться. При низкой температуре влажность воздуха, наоборот, способствует его охлаждению, так как увеличивается отдача тепла способом проведения (по сравнению с сухим воздухом вода имеет значительно большую теплопроводность и теплоемкость). Увеличение скорости движения воздуха, как правило, способствует теплоотдаче способами проведения и испарения за исключением случаев, когда воздух насыщен водяными парами и имеет температуру выше температуры поверхности тела.

Следует отметить, что при небольших отклонениях физических факторов воздушной среды от зоны комфорта самочувствие здоровых людей может не измениться, тогда как у больных людей часто возникают так называемые метеотропные реакции. Особенно чувствительны к изменению метеорологических факторов внешней среды люди, страдающие сердечно-сосудистыми, нервно-психическими и простудными заболеваниями.

При гигиенической оценке влияния физических факторов воздушной среды на организм человека необходимо учитывать весь их комплекс: атмосферное давление, температуру воздуха, влажность и скорость движения. Для создания комфортного самочувствия людей рекомендуется соблюдать следующие параметры этих факторов в помещениях (микроклимат):

1. 
   средняя температура воздуха должна составлять 18—20 °С (для детей 20—22 °С), в палатах для недоношенных детей — 25, в перевязочных и процедурных кабинетах — 22, операционных — 21, родовых — 25 °С. Перепады температуры воздуха в горизонтальном направлении (от наружной стены до внутренней не должны превышать 2°С, в вертикальном — 2,5 °С на каждый метр высоты. В течение суток колебания температуры воздуха в помещении при центральном отоплении не должны превышать 3 °С;
   
2. 
   величина относительной влажности воздуха при указанных температурах может колебаться в пределах 40—60 % (зимой — 30-50 %);
   
3. 
   скорость движения воздуха в помещениях должна быть 0,2—0,4 м/с, на выходе из приточных отверстий вентиляционных каналов больничных палат — не более 1 м/с, а в ванных, душевых, физиотерапевтических кабинетах — 0,7 м/с. Особенно важно соблюдение этих условий в больницах.
   

Определение атмосферного давления. Атмосферное давление измеряют ртутными барометрами или барометрами-анероидами. Для его непрерывной регистрации используют барографы (барометры-анероиды с записывающим устройством и лентопротяжным механизмом). Величина давления выражается в миллиметрах ртутного столба (или в гектапаскалях). Обычные колебания атмосферного давления находятся в пределах (760±20) мм рт. ст. или (1013±26,5) гПа (1 гПа = 0,7501 мм рт. ст.).

При определении атмосферного давления барометром-анероидом перед отсчетом показаний прибора следует постучать пальцем по его стеклу для преодоления инерции стрелки.

Определение температуры воздуха. Температуру воздуха в помещениях обычно измеряют ртутными или спиртовыми термометрами. Термометр оставляют в месте измерения на 5 мин, чтобы жидкость в нем приобрела температуру окружающего воздуха, после чего регистрируют температуру. Для этой цели можно использовать аспирационный психрометр, сухой термометр которого более точно регистрирует температуру воздуха, так как его резервуар защищен от воздействия лучистого тепла.

С целью длительной регистрации температуры воздуха (в течение суток, недели) применяют термографы, состоящие из воспринимающего элемента (изогнутой полой металлической или биметаллической пластины, наполненной толуолом), связанного с записывающим устройством, и лентопротяжного механизма.

Для определения средней температуры воздуха в помещении делают три замера по горизонтали на высоте 1,5 м от пола (в середине комнаты, в 10 см от наружной стены и у внутренней стены) и вычисляют среднее значение. По этим же данным судят о равномерности температуры в горизонтальном направлении. Для определения перепадов температуры по вертикали измерение делают у пола на высоте 10 см и на высоте 1,5 м.

Определение влажности воздуха. Для характеристики влажности воздуха используют следующие величины: абсолютная, максимальная и относительная влажность, дефицит насыщения и точка росы.

Абсолютной влажностью называется количество водяных паров в граммах, содержащееся в данное время в 1 м³ воздуха; максимальной влажностью — количество водяных паров в граммах, которое содержится в 1 м³ воздуха в момент насыщения; относительной влажностью — отношение абсолютной влажности к максимальной, выраженное в процентах.

Дефицитом насыщения называется разность между максимальной и абсолютной влажностью.

Точка росы — температура, при которой величина абсолютной влажности равна максимальной.

При гигиенической оценке микроклимата наибольшее значение имеет величина относительной влажности.

Для определения влажности воздуха используют психрометры и гигрометры. Аспирационный психрометр (рис. 1.1) состоит из двух термометров. Их воспринимающие части заключены в металлические трубки, через которые просасывают воздух с помощью вентилятора. Такое устройство обеспечивает защиту термометров от лучистой энергии и постоянную скорость движения воздуха, что делает возможным проведение исследования при постоянных условиях. Конец одного из термометров обернут тонкой материей, и перед каждым наблюдением его смачивают дистиллированной водой при помощи специальной пипетки. Вентилятор заводят ключом и отсчитывают показания через 3—4 мин от начала его работы после установления постоянной скорости просасывания воздуха.

Рис. 1.1. Аспирационный психрометр

Абсолютную влажность рассчитывают по формуле где К — абсолютная влажность, г/м3; Fв— максимальное давление водяных паров при температуре влажного термометра, мм рт. ст. (определяется по табл. 1.1); 0,5 — постоянная; t — температура сухого термометра; t} — температура влажного термометра; В — барометрическое давление в момент исследования, мм рт. ст.; 755 — среднее барометрическое давление, мм рт. ст. Абсолютную влажность переводят в относительную по формуле где R — относительная влажность, %; Fc — максимальное давление водяных паров при температуре сухого термометра, мм рт. ст. Относительную влажность по показаниям аспирационного психрометра можно определить по психометрическим таблицам (см. прил.). Гигрометры регистрируют непосредственно относительную влажность воздуха. Они состоят из воспринимающего элемента (пучка обезжиренных волос), механически связанного с регистрирующей частью (стрелкой). Постоянно регистрирует относительную влажность воздуха гигрограф, представляющий собой комбинацию гигрометра с записывающим устройством и лентопротяжным механизмом.

Определение скорости движения воздуха. Для определения малых скоростей движения воздуха в помещениях (до 1 — 2 м/с) применяют кататермометры, а для больших скоростей (до 50 м/с) — анемометры.

Кататермометр (рис. 1.2) может быть с цилиндрическим или шаровидным резервуаром, заполненным подкрашенным спиртом. У цилиндрического кататермометра на шкалу нанесены деления от 35 до 38 °С. Если нагреть кататермометр до температуры более высокой, чем температура окружающего воздуха, то при охлаждении он потеряет некоторое количество калорий, причем при охлаждении с 38 до 35 °С это количество будет постоянно для прибора. Эту потерю тепла с 1 см² поверхности резервуара определяют лабораторным путем и обозначают на каждом кататермометре в милликалориях, деленных на сантиметры квадратные (мкал/см²).

Таблица 1.1. Максимальное давление водяных паров при разных температурах, мм рт. ст.

Целый градус	Десятая доля градуса
	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
-5	3,16	3,13	3,11	3,09	3,06	3,04	3,02	2,99	2,97	2,95
-4	3,40	3,38	3,35	3,33	3,30	3,28	3,25	3,23	3,21	3,18
-3	3,67	3,64	3,62	3,59	3,56	3,53	3,51	3,48	3,46	3,43
-2	3,95	3,92	3,89	3,86	3,84	3,81	3,78	3,75	3,72	3,70
-1	4,26	4,22	4,19	4,16	4,13	4,10	4,07	4,04	4,01	3,98
0	4,58	4,61	4,65	4,68	4,72	4,75	4,78	4,82	4,86	4,89
1	4,93	4,96	5,00	5,03	5,07	5,11	5,14	5,18	5,22	5,26
2	5,29	5,23	5,37	5,41	5,45	5,49	5,52	5,56	5,60	5,64
3	5,68	5,72	5,77	5,81	5,85	5,89	5,93	5,97	6,02	6,06
4	6,10	6,14	6,19	6,23	6,27	6,32	6,36	6,41	6,45	6,50
5	6,54	6,59	6,64	6,68	6,73	6,78	6,82	6,87	6,92	6,96
6	7,01	7,06	7,11	7,16	7,21	7,26	7,31	7,36	7,41	7,46
7	7,51	7,56	7,63	7,67	7,72	7,78	7,83	7,88	7,94	7,99
8	8,04	8,10	8,16	8,21	8,47	8,32	8,38	8,44	8,49	8,55
9	8,61	8,67	8,73	8,79	8,84	8,90	8,96	9,02	9,09	9,15
10	9,21	9,29	9,33	9,40	9,46	9,52	9,58	9,65	9,71	9,78
11	9,84	9,91	9,98	10,04	10,11	10,18	10,24	10,31	10,38	10,45
12	10,52	10,59	10,66	10,73	10,80	10,87	10,94	11,01	11,08	11,16
13	11,23	11,30	11,38	11,45	11,53	11,60	11,68	11,76	11,83	11,91
14	11,99	12,06	12,14	12,22	12,30	12,38	12,46	12,54	12,62	12,71
15	12,79	12,87	12,95	13,04	13,12	13,20	13,29	13,38	13,46	13,55
16	13,63	13,72	13,81	13,90	13,99	14,08	14,17	14,26	14,35	14,14
17	14,53	14,62	14,72	14,81	14,90	15,00	15,09	15,19	15,28	15,38
18	15,48	15,58	15,67	15,77	15,87	15,97	16,07	16,17	16,27	16,37
19	16,48	16,58	16,67	16,79	16,89	17,00	17,10	17,21	17,32	17,43
20	17,54	17,64	17,75	17,86	17,97	18,08	18,20	18,31	18,42	18,54
21	18,65	18,76	18,88	19,00	19,11	19,23	19,35	19,47	19,59	19,71
22	19,83	19,95	20,07	20,19	20,32	20,44	20,56	20,69	20,82	20,94
23	21,07	21,20	21,32	21,45	21,58	21,71	21,84	21,98	22,10	22,24
24	22,38	22,51	22,65	22,78	22,92	23,06	23,20	23,34	23,48	23,62
25	23,76	23,90	24,04	24,18	24,33	24,47	24,62	24,76	24,91	25,06
26	25,21	25,36	25,51	25,66	25,81	25,96	26,12	26,27	26,43	26,58
27	26,74	26,90	27,06	27,21	27,37	27,54	27,70	27,86	28,02	28,18
28	28,35	28,51	28,68	28,85	29,02	29,18	29,35	29,52	29,70	29,87
29	30,04	30,22	30,39	30,57	30,74	30,92	31,10	31,28	31,46	31,64
30	31,82	32,01	32,19	32,38	32,56	32,75	32,93	33,12	33,31	33,50
31	33,70	33,89	34,08	34,28	34,47	34,67	34,86	35,06	35,26	35,46
32	35,66	35,86	36,07	36,27	36,48	36,68	36,89	37,10	37,31	37,52
33	37,73	37,94	38,16	38,37	38,58	38,80	39,02	39,24	39,46	39,68
34	39,90	40,12	40,34	40,57	40,80	41,02	41,25	41,48	41,71	41,94

Для определения охлаждающей способности воздуха кататермометр нагревают на водяной бане до тех пор, пока спирт не заполнит на 1/2—2/3 верхнее расширение резервуара. Затем кататермометр вытирают насухо, вешают на штатив в месте, где необходимо определить скорость движения воздуха, и по секундомеру отмечают время, за которое столбик спирта спустится с 38 до 35 °С. Величину охлаждения кататермометра, Я, характеризующую охлаждающую способность воздуха, находят по формуле:

Рис. 1.2. Кататермометры А - цилиндрический; б - шаровой

где f— фактор кататермометра, мкал/см2; tс — время, за которое столбик спирта опустится с 38 до 35 °С, с. Шаровой кататермометр в отличие от цилиндрического имеет температурную шкалу от 33 до 40 °С. Работают с ним так же, как с цилиндрическим. При наблюдении за охлаждением кататермометра в пределах разных интервалов температуры необходимо соблюдать следующие условия: среднее арифметическое высшей (Т2) и низшей (Т2) температуры должно равняться 36,5 °С, т.е. можно выбирать интервалы от 40 до 33 °С, от 39 до 34 °С и от 38 до 35 °С. Для вычисления величины Н в этом случае применяют формулу: где Ф — константа кататермометра, мкал/смград); t— время, за которое кататермометр охладится от температуры Т1до Т2, с. Зная величину охлаждения сухого кататермометра и температуру окружающего воздуха, можно вычислить скорость движения воздуха по следующим формулам: для скорости движения воздуха менее 1 м/с:

• 
  для скорости движения воздуха более 1 м/с:
  

где  — скорость движения воздуха, м/с; Н — величина охлаждения кататермометра, Мкал/см²с); Q— разность между средней температурой тела 36,5 С и температурой окружающего воздуха, град; 0,20; 0,40; 0,13; 0,47 — эмпирические коэффициенты.

Для определения больших скоростей движения воздуха используют два вида анемометров: чашечный и крыльчатый (рис. 1.3). Первым измеряют скорости движения воздуха в пределах от 1 до 50 м/с, вторым — от 0,5 до 15 м/с.



Рис. 1.3. Анемометры:

а — крыльчатый; б — чашечный

При работе с анемометром следует дать его лопастям вращаться 1—2 мин вхолостую, чтобы они приняли постоянную скорость вращения. При этом необходимо следить за тем, чтобы направление воздушных течений было перпендикулярным к плоскости вращения лопастей прибора. Затем включают счетчик при помощи рычага, находящегося сбоку циферблата. Большая стрелка циферблата показывает единицы и десятки условных делений. Время наблюдений отмечают по секундомеру с одновременным включением и выключением анемометра и секундомера. По разнице в показаниях счетчика до и в конце наблюдения определяют число делений в 1 с, определяют скорость движения воздуха, пользуясь сертификатом, прилагаемым к чашечному анемометру, или графиком, прилагаемым к крыльчатому анемометру. Приведем пример в табл. 1.2.

Таблица 1.2.Показания стрелок

Показатель	До наблюдения	Через 10 мин после начала наблюдения
Большая стрелка	40	0
Первая малая стрелка	100  3	100
Вторая малая стрелка	1000  1	5000
Сумма	1340	5100

Разница в показаниях составила 5100 - 1340 = 3760. Время наблюдения составило 10 мин, т.е. 600 с, поэтому количество делений в 1 с 3760:600 = 6,27. Скорость движения воздуха, определенная по сертификату, составила 6,27  1,02 = 6,4 м/с (величина 1,02 взята из сертификата).