Руководство к практическим занятиям по разделу Гигиена воздуха для студентов, обучающихся по специальности
 Скачать 463 Kb.
|
|
Тема 9. ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА ВОЗДУХА Актуальность темы. Воздушная среда, составляющая земную атмосферу, представляет собой смесь газов. Естественные составные части атмосферного воздуха представлены азотом, кислородом, двуокисью углерода и инертными газами. В небольшом количестве атмосферный воздух содержит озон, закись азота, йод, метан. Всего в чистой атмосфере обнаружены 27 химических газообразных веществ. Благодаря кругообороту воздушных течений, состав этот постоянен. Кроме естественных составных частей, в атмосфере содержатся разнообразные загрязнения, вносимые в нее за счет производственной деятельности человека (окись углерода, сернистый газ, сероводород, окислы азота, углеводороды и др.). Масштабы искусственного загрязнения воздуха с каждым годом увеличиваются. В жилых помещениях изменения химического состава воздуха связано с пребыванием людей и некоторыми бытовыми процессами. Совершенно очевидно, что химический состав проходимого через легкие воздуха небезразличен для организма и любые его изменения могут вызвать значительные отклонения в состоянии здоровья человека. Гигиеническая оценка химического состава атмосферного воздуха и воздуха жилых и общественных помещений позволяет охарактеризовать его качество, возможное влияние на здоровье населения и определить мероприятия по предупреждению его неблагоприятного воздействия. Общая цель. Усвоить химический состав атмосферного воздуха и воздуха жилых и общественных помещений, его влияние на здоровье человека и профилактические мероприятия по предупреждению неблагоприятного воздействия. Овладеть методикой гигиенической оценки химического состава воздуха. Конкретные цели. Уметь: Рассчитывать и оценивать объём вентиляционного воздуха. Определять содержание углекислого газа методом Гессе и оценивать качество воздуха. Для реализации цели и задач обучения необходимы базисные знания: Состав атмосферного воздуха. Физиологические основы газообмена. Информацию, необходимую для формирования знаний, можно найти в следующих учебниках: «Гигиена с основами экологии человека» /Под ред. Мельниченко П.И. – М.: Гэотар-Медиа, 2011. – 752 с. Глиненко В.М. с соавт. «Гигиена и экология человека». – М.: МИА, 2010. – 552 с. Пивоваров Ю.П., Королик В.В. Руководство к лабораторным занятиям по гигиене и основам экологии человека. – М.: Издательский центр «Академия», 2016. – 512 с. Гигиена с основами экологии человека [Электронный ресурс]: учебник / под ред. П.И. Мельниченко. - М.: ГЭОТАР-Медиа, 2010. - 752 с. - Режим доступа: 1. «Гигиена» /Под ред. Румянцева Г.И. (учебник).- М.: Гэотар-Медицина, 2005. – 608с. Гигиена воздуха: Руководство к практическим занятиям для студентов, обучающихся по специальности «Лечебное дело» - 06.01.01(65). –Уфа: Изд-во БГМУ, 2007. Теоретические вопросы, на основании которых возможно выполнение целевых видов деятельности: Химический состав атмосферного воздуха. Азот, содержание в атмосферном воздухе, значение для организма. Кислород, содержание в атмосферном воздухе, значение для организма. Углекислый газ, содержание в атмосферном воздухе, физиологическое значение. Санитарно-гигиеническое значение углекислого газа. Озон атмосферного воздуха, значение для организма. Газовые примеси в атмосферном воздухе (СО, SO2, H2S, NO2 и др.), действие на организм. Пыль в атмосферном воздухе, действие на организм. Мероприятия по охране атмосферного воздуха. Понятие о ПДК, ОБУВ, ПДВ. Расчет по углекислоте количества воздуха, необходимого для одного человека в час, и норм жилой площади. Определение содержания углекислого газа методом Гессе. Самостоятельная работа студентов Содержание углекислоты в воздухе помещений является важнейшим критерием степени его загрязнения. Сама по себе углекислота в тех количествах, в которых она может накапливаться в помещениях, не способна причинить вред организму. В то же время углекислота является весьма чувствительным и легко определяемым косвенным показателем загрязнения воздуха помещений в зависимости от присутствия людей, т.к. параллельно с увеличением её содержания наблюдается одновременно накопление в воздухе дурнопахнущих газов (летучие органические кислоты жирного ряда, меркаптан, сероводород, углеводороды и др.) и ухудшение физических свойств воздуха. Таким образом, определяя содержание углекислоты в воздухе, можно, в известной степени, судить о состоянии воздуха в данном помещении. Определение углекислого газа методом Гессе Принцип метода: после отбора пробы воздуха в бутыль известной ёмкости вносится определённое количество раствора едкого барита. Последний быстро поглощает углекислый газ из воздуха, содержащегося в бутыли, образуя нерастворимую соль - углекислый барий. При этом титр едкого барита становится меньше истинного. По разнице истинного титра едкого барита и титра после связывания СО2 вычисляется количество углекислого газа в исследуемом воздухе. Отбор пробы воздуха. Воздух для исследования забирается в бутыль (ёмкостью 0,5 - 0,7 л), предварительно заполненную до краёв водой. В исследуемом помещении вода из бутыли выливается и бутыль закрывается резиновой пробкой. При выливании необходимо исключить возможность загрязнения отбираемой пробы выдыхаемым воздухом исследователя. Для этого в момент отбора пробы достаточно отвернуть лицо в сторону. Порядок исследования. В бутыль с пробой воздуха из бюретки отмеривают 25 мл едкого барита и вносят 3 капли фенолфталеина (при внесении реактивов необходимо вынимать не всю пробку, а только стеклянную палочку). После добавления реактивов содержимое бутыли встряхивают 10 минут. По истечении срока несвязанный с углекислым газом едкий барит оттитровывают точным раствором щавелевой кислоты до обесцвечивания. Определение истинного титра едкого барита. Вследствие нестойкости едкого барита необходимо определять его истинный титр при каждом анализе воздуха. Определение ведётся во флаконе ёмкостью 100 мл с воздухом, не содержащим углекислый газ. С этой целью воздух этого флакона с помощью мехов продувают через натронную известь, поглощающую углекислый газ. Для полной замены воздуха во флаконе достаточно 8-10 качаний мехов. После продувания во флакон отмеривается 25 мл едкого барита и 3 капли фенолфталеина. Титрование ведётся раствором щавелевой кислоты до обесцвечивания. Это даёт истинный титр едкого барита. Он будет всегда больше, чем результат титрования бутыли с пробой исследуемого воздуха. Расчёт содержания углекислого газа. Допустим, что: а) истинный титр барита равен 26,1 мл щавелевой кислоты; б) титр барита после поглощения углекислоты из воздуха в объёме бутыли 600 мл равен 23 мл щавелевой кислоты; в) разница в титре 26,1 – 23,0=3,1 мл щавелевой кислоты. Следовательно, при титровании бутыли с пробой воздуха титр оказался меньше истинного на 3,1 мл щавелевой кислоты. I мл раствора щавелевой кислоты соответствует в реакции 0,1 мл углекислоты. Отсюда следует, что в 600 мл воздуха содержится углекислоты: 3,1 х 0,1= 0,31 мл. Содержание углекислоты принято выражать в о/оо, т.е. в 1000 мл (литр) воздуха. Следовательно: в 600 мл воздуха ——— 0,31 мл углекислоты в 1000 мл воздуха ——— Х мл углекислоты 0,31 мл х 1000 мл Х=-------------------------- = 0,51 о/оо 600мл Гигиеническая норма содержания углекислого газа допускается до 1,00/оо. По результатам исследований оформляется гигиеническое заключение. При проведении санитарного и экологического контроля атмосферного воздуха и воздуха рабочей зоны для определения химических и механических примесей в настоящее время используются разнообразные приборы. Приводим примеры некоторых из них: пробоотборные устройства (аспираторы) ПУ-2Э/ПУ-4Э предназначены для автоматического отбора проб газов и аэрозолей в атмосферном воздухе, промышленных выбросах, воздухе рабочей зоны; электроаспиратор Мигунова с поглотительными приборами, адсорбентами, фильтрами предназначен для отбора проб газов и пыли в атмосферном воздухе, промышленных выбросах, воздухе рабочей зоны; портативные газоанализаторы ЭЛАН предназначены для измерения оксида углерода в атмосферном воздухе и воздухе рабочей зоны, кислорода и токсичных компонентов (Н2S, SО2, NО) в воздухе рабочей зоны; АЭРОКОН – измеритель массовой концентрации аэрозольных частиц различного происхождения и химического состава в атмосферном воздухе и воздухе рабочей зоны; измерители пыли ТМ-DАТА предназначены для измерения массовой концентрации тонкодисперсной пыли в атмосфере и рабочих помещениях; радиоизотопный измеритель концентрации пыли ИКАР-ФБ-01; газожидкостные хроматографы и высокоэффективные жидкостные хроматографы и др.. (описание приборов дано в теме «Гигиена труда»). Для определения уровня знаний студентам будут предложены тесты и ситуационные задачи. Примеры тестов. I. Укажите содержание кислорода в атмосферном воздухе 0,03% 15% 20,95% 35% 78,9% II. При каком содержании углекислого газа в воздухе наступает ухудшение самочувствия человека 0,04% 1% 3% 7-8% 17-18% III. Перечислите возможное влияние дурнопахнущих газов на организм человека способствуют выработке биологически активных веществ понижают аппетит повышают физическую работоспособность учащают пульс, повышают АД понижают умственную работоспособность IV. Где встречаются повышенные концентрации озона? в физиотерапевтических кабинетах в жилых помещениях в рентгенологических кабинетах в старых склепах в убежищах V. Укажите симптомы, характерные для отравления сернистым газом нарушение функции верхних дыхательных путей и легких зудящие уртикароподобные высыпания мышечная дискоординация диспептические расстройства, гастриты, гепатопатии гипертензия VI. Укажите неспецифическое действие химических примесей атмосферного воздуха на организм человека канцерогенное действие увеличение общей заболеваемости, кратности заболеваний нарушение физического развития детей и подростков токсическое действие увеличение смертности VII.Назовите санитарно-технические мероприятия по охране атмосферного воздуха внедрение новых технологий создание санитарно-защитных зон планировка жилой и промышленной зон с учетом розы ветров оборудование очистных сооружений разработка гигиенических регламентов химических веществ VIII. Укажите гигиенические регламенты для химических веществ в атмосферном воздухе КЕО ПДК ПДУ ОБУВ ПДВ Эталоны ответов к тестам. I – 3 V – 1,4 II – 3 VI– 2,3,5 III – 2,4,5 VII – 4 IV– 1,3 VIII – 2,4,5 Примеры ситуационных задач. Задача 1. Рассчитайте необходимый объём воздуха и кратность воздухообмена для спортивного зала объемом 400м3, если в нем одновременно занимаются 25 человек. Спортсмен выдыхает 40 л углекислого газа в час. Укажите гигиеническое значение этого показателя для закрытых помещений. Задача 2. По данным исследования атмосферного воздуха селитебной зоны г. N, среднесуточные концентрации в воздухе составляли: двуокись азота – 0,06 мг/ м3 , сернистый газ – 0,6 мг/ м3 , аммиак – 0,04 мг/ м3 , ртуть – 0,0002 мг/ м3 , окись углерода – 6 мг/ м3, формальдегид – 0,003 мг/ м3, тетраэтилсвинец – 0,00003 мг/ м3 , пыль (неорганическая, с содержанием двуокиси кремния менее 20%) – 0,5 мг/м3. Дайте гигиеническую оценку состояния атмосферного воздуха. Укажите мероприятия по оздоровлению воздушного бассейна. Эталоны ответов к ситуационным задачам. Задача 1. Для решения необходимо знать: а) содержание СО2 в атмосферном воздухе - 0,4‰ или 0,4 мл в 1л воздуха; б) нормируемое содержание СО2 в помещении -1‰. 1. Находим количество СО2, которое выдыхает 25 человек: 25 человек х 40 л =1000 л = 1000000 мл СО2 2. Каждый литр, поступающего в помещение атмосферного воздуха, вмещает в себя 0,6 мл СО2 (1 мл – 0,4 мл = 0,6 мл). 3. Определяем необходимый объем вентиляционного воздуха для разбавления имеющегося содержания СО2: 1л – 0,6 мл СО2 x – 1000000 мл СО2 x = 1666666,6 л ≈1666,7м3 атмосферного воздуха 4. Находим необходимую кратность вентиляции:   Заключение. Необходимый объем вентиляционного воздуха – 1667 м3, кратность воздухообмена должна составлять 4,2. Задача 2. Согласно нормативному документу «ПДК загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест» (ГН 2.1.6.1338-03) наблюдается превышение ПДК по двуокиси азота (ПДКсс – 0,04 мг/м3), сернистому газу (ПДКсс – 0,05 мг/м3), окиси углерода (ПДКсс – 3,0 мг/м3), пыли неорганического происхождения, содержащей двуокись кремния менее 20% (ПДКсс – 0,15 мг/м3). Концентрации аммиака и формальдегида находятся на уровне ПДК (0,04 и 0,003 мг/м3), ртути и тетраэтилсвинца – ниже ПДК (0,0003 и 0,00004 мг/м3). Мероприятия по оздоровлению атмосферного воздуха: 1. технологические; 2. санитарно-технические; 3. планировочные; 4. законодательные. Краткие указания к работе студентов на практическом занятии Преподаватель осуществляет мотивационное введение в занятие, проводит контроль и корректировку исходного уровня знаний-умений, разбирает узловые вопросы темы. Затем студенты приступают к выполнению следующих заданий: 1. определяют содержание углекислого газа в воздухе учебных помещений, оформляют заключение; 2. решают ситуационные задачи. Преподаватель принимает заключения по практической работе и ответы на ситуационные задачи, осуществляет их корректировку. Технологическая карта занятия
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||