Учебное_пособие_по_коммунальной_гигиене._книга_1. Учебное пособие Книга 1 Руководство к лабораторным занятиям по коммунальной гигиене Для студентов специальности
 Скачать 4.27 Mb.
|
Учебный материал для выполнения заданияГигиеническая характеристика атмосферного воздуха Чистый атмосферный воздух у поверхности Земли представляет собой физическую смесь газов: 78,1% азота, 20, 93% кислорода, 0,03-0,04% диоксида углерода и до 1% других инертных газов. Основными причинами изменения газового состав атмосферы является поступление в воздух примесей, содержание которых в атмосфере во много раз меньше основных газов (азота и кислорода). В условиях современного крупного города загрязнения сосредоточены в основном в приземном слое до 1-2 км, а в средних городах – в слое толщиной в сотни метров. Источники загрязнения атмосферы могут быть природными (пыльные бури, извержения вулканов, лесные пожары, выветривание в результате эрозии почв) и антропогенными (выбросы промышленных предприятий, транспорта, теплоэлектростанций, сельское хозяйство). Загрязнения в атмосферном воздухе присутствуют в виде твердых взвешенных частиц (аэрозолей), паров и газов. Основные загрязнители атмосферного воздуха: оксид и диоксид углерода, оксиды азота и серы, сероводород, сероуглерод, углеводороды, альдегиды, озон, зола и сажа, высоко токсичные вещества (свинец, мышьяк, ртуть, кадмий, фенол, формальдегид). Воздушные выбросы предприятий биотехнологии содержат микроорганизмы и органическую пыль (в т.ч. антибиотики, аминокислоты, белки). Влияние аэрозолей на здоровье и эффективность способов ее улавливания определяются ее дисперсностью, сыпучестью, гигроскопичностью, степенью ионизации и пр. Ионизация молекул и атомов газов атмосферы происходит под действием космических лучей, радионуклидов почвы, воды, воздуха, коротковолнового ультрафиолетового излучения Солнца. Имеющие заряд пылевые частицы дольше удерживаются в воздухе и в 2 раза интенсивнее задерживаются в дыхательных путях. Концентрация аэроионов обеих полярностей определяется как количество аэроионов е/см3 воздуха и в чистом воздухе должна быть ≥400-600 е/см3. Оседая на пылинках и микробных телах, содержащихся в воздухе, легкие аэроионы (n) становятся тяжелыми (N). Ионизационный режим воздушной среды определяется соотношением числа тяжелых и легких (N/n), положительных и отрицательных аэроионов (n+/n¬), т.е. коэффициентом униполярности. Допустимый уровень коэффициента униполярности - 0,4-1,0. Его увеличение свидетельствует о загрязнении воздуха. Ежесуточная потребность человека в воздухе чрезвычайно велика и составляет около 12 м3 (15 кг). Атмосферные загрязнения могут оказывать острое и хроническое резорбтивное воздействие на здоровье человека, рефлекторное и раздражающее действие, вызывать отдаленные эффекты. Рефлекторное и раздражающее воздействие загрязнений атмосферного воздуха проявляется различными рефлекторными реакциями (конъюнктивит, кашель, тошнота, головная боль). Острое воздействие загрязнения атмосферного воздуха проявляется при аварийных выбросах промышленных предприятий или образовании токсических туманов и является провоцирующим фактором обострения хронических сердечно-сосудистых, легочных, аллергических (бронхиальная астма) заболеваний и повышения общей заболеваемости и смертности. Хроническое резорбтивное воздействие загрязнений воздуха городов является наиболее частым и неблагоприятным. Оно может быть специфическим, когда компонент загрязнения является этиологическим фактором нарушения здоровья. Хроническое неспецифическое воздействие загрязнений атмосферного воздуха вызывает ослабление иммунозащитных свойств организма и нарушения физического развития детей, повышает уровень заболеваемости инфекционными и неинфекционными болезнями, способствует обострению хронических бронхитов, эмфиземы легких, дерматитов, конъюнктивитов и острых респираторных заболеваний. При совместном одновременном взаимозависимом воздействии химических загрязнителей воздуха на одну и ту же систему организма может иметь место либо синергизм (усиление эффекта воздействия, если воздействие однонаправленно) или антагонизм (его снижение при разнонаправленном воздействии); ири независимом воздействии - аддитивный эффект. При совместном действии разных факторов может проявиться новый коалитивный эффект, не присущий ни одному из факторов при их раздельном воздействии. Нарастающее загрязнение атмосферы приводит к глобальному потеплению климата Земли, парниковому эффекту, образованию токсичных фотохимические туманов, устойчивых смогов, кислотных дождей и озоновых дыр, т.е. наблюдается динамическая антропогенная денатурация природы. Атмосферные загрязнения негативно влияют на санитарно-эпидемиологическое благополучие населения, поскольку ухудшают общесанитарные условия жизни населения, влияя на микро- и световой климат, способствуя гибели флоры и фауны, разрушая бетонные, металлические и другие конструкции и тем самым нанося экономический ущерб государству. Охрана атмосферного воздуха поселений, как система мероприятий, направленная на уменьшение техногенного воздействия на атмосферный воздух, обеспечивающая сохранение здоровья и благоприятную среду обитания, и учитывающая экономические аспекты, подразделяется на следующие меры: технологические (сокращение вредных выбросов в атмосферу), санитарно-технические (очистка выбросов), планировочные (дистанцирование источника выбросов от селитебной зоны), административные (управление перечисленными выше мерами). Запрещено размещение, проектирование, строительство и ввод в эксплуатацию объектов, в выбросах которых присутствуют вещества, не имеющие утвержденных гигиенических нормативов (ПДК или ОБУВ1) В РФ система контроля и наблюдения за атмосферным воздухом осуществляется в рамках социально-гигиенического мониторинга Федеральной службой гидрометеорологии и мониторинга окружающей среды (ГОСТ 17.2.3.01-86, Федеральных законах «Об охране атмосферного воздуха» и «О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения», СанПиН 2.1.6.1032-01). Гигиеническая характеристика воздуха жилых и общественных зданий Основными источниками загрязнения воздуха закрытых помещений являются загрязненный атмосферный воздух, строительные и отделочные полимерные материалы и средства бытовой химии, выделяющие в воздух токсичные вещества, многие из которых являются высокоопасными (бензол, толуол, циклогексан, ксилол, ацетон, бутанол, фенол, формальдегид, ацетальдегид, этиленгликоль, хлороформ), продукты жизнедеятельности человека и его бытовая деятельность (антропотоксины, угарный газ, аммиак, ацетон, углеводороды, сероводород и др.). Выдыхаемый людьми воздух содержит меньше кислорода (до 15,1 - 16%), в 100 раз больше углекислого газа (до 3,4 - 4,7%), насыщен водяными парами, нагрет до температуры тела человека и деионизирован в процессе его прохождения через систему приточной вентиляции, в результате поглощения легких аэроионов при дыхании людей, адсорбции кожей и одеждой, за счет их превращения в тяжелые вследствие оседания на частицах витающей пыли (табл.6). Таблица 6. Нормативные величины ионизации воздушной среды помещений в общественных зданиях
В воздух поступают значительное количество микробов, среди которых могут быть и патогенные. Сорбционная способность пыли способствует увеличению поступления в дыхательные пути химических веществ, возбудителей инфекционных болезней (туберкулеза, легионеллеза и пр.) и плесневых грибов (Penicillium и Mukor), вызывающих аллергические заболевания. Совокупное комбинированное и сочетанное неспецифическое воздействие физических, химических и биологических факторов среды помещений может привести развитию «синдрома больного здания», который 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). Мерами предупреждения загрязнения воздуха помещений является соблюдение установленных норм площади и кубатуры помещений, проветривание, регулярная влажная уборка, санация воздуха с помощью дезинфицирующих средств и бактерицидных ламп. Гигиеническая оценка химического загрязнения атмосферного воздуха дается на основании сопоставления концентраций веществ с их предельно допустимыми концентрациями (ПДК): максимальная разовая ПДКмр используется для оценки кратковременных загрязнений, среднесуточная ПДКсс – при их длительном поступлении (табл. 7, 8). Таблица 7. ПДК химических веществ в атмосферном воздухе (ГН 2.1.6.1338-03)
Таблица 8. ПДК аэрозолей в атмосферном воздухе (ГН 2.1.6.1338-03)
При одновременном присутствии в атмосферном воздухе нескольких веществ и в случае непревышения уровня ПДК сумма отношений концентраций каждого вещества к его ПДК не должна быть более 1: С1/ПДК1 + С2/ПДК2 + …+ Сn/ПДКn ≤ 1, где С1, С2, Сn – фактические концентрации веществ; ПДК1, ПДК2, ПДКn –ПДК тех же веществ в атмосферном воздухе. Для смеси веществ, представляющих различную опасность для здоровья, в качестве критерия уровня загрязнения атмосферного воздуха поселений применяется комплексный индекс загрязнения атмосферы (КИЗА), вычисляемый по формуле: К = ∑(С1/ПДК1) · 1,7+∑ (С2/ПДК2) · 1,3+∑(С3/ПДК3) · 1+ ∑(С4/ПДК4) · 0,9, где С1, С2, С3, С4 – измеренные концентрации веществ, относящихся к 1, 2, 3, 4-му классам опасности, соответственно; ПДК1, ПДК2, ПДК3, ПДК4 – ПДК тех же веществ в атмосферном воздухе; 1,7, 1,3, 1,0, 0,9 - коэффициенты учитывающие опасность веществ, отнесенных к 1, 2, 3, 4-му классам опасности, соответственно. При КИЗА<5 уровень загрязнения воздуха считается низким, КИЗА=5–6 – средним, КИЗА=7-13 – высоким, КИЗА>14 - чрезвычайно высоким, характерным для городов, в которых размещены крупные промышленные источники загрязнения. Качество воздушной среды помещений оценивают по интегральному санитарному показателю чистоты воздуха - содержанию углекислого газа (показателю Петтенкофера).ПДК углекислого газа в помещениях = 1,0 ‰ = 0,1 % (1000 см3 в 1 м3). При этом углекислый газ и в превышающих ПДК концентрациях не представляет опасности для здоровья, но доступен простому определению и имеет достоверную прямую корреляцию с суммарным химическим и микробным загрязнением воздуха и изменением его физических свойств. Лабораторная работа «Гигиеническая оценка химического состава воздуха помещений» Задание студенту: 1. Ознакомиться с образцами поглотительных приборов, фильтров, устройством и принципами работы аппаратов, используемых для отбора проб воздуха на газы и пыль (электрического аспиратора с реометрами). 2. Произвести расчет запыленности воздуха в помещении с помощью весового аспирационного метода, используя данные ситуационной задачи и дать заключение о степени запыленности воздуха, сравнив полученные расчетные данные с соответствующими нормативами. 3. Провести анализ воздуха с целью определения содержания в нем оксида углерода, сернистого ангидрида, аммиака. Дать гигиеническое заключение о степени загрязнения воздуха путем сопоставления концентраций этих веществ с соответствующими гигиеническими нормативами. 4. Определить экспресс-методом концентрацию углекислого газа в воздухе учебной комнаты. Дать гигиеническое заключение о чистоте воздуха помещения по интегральному санитарному показателю (СО2) путем сопоставления концентрации СО2 с ПДК. Рекомендовать мероприятия по снижению уровня загрязненности воздуха учебной комнаты. Методика работы: 1. Отбор проб воздуха для анализов. Пробы атмосферного воздуха и воздуха помещений отбирают однократно для обнаружения максимальных концентраций в момент выброса загрязнений с подветренной стороны от источника, непрерывно или ≥ 4 раз в сутки через равные интервалы в зоне дыхания взрослого человека на высоте 1,5 м от поверхности пола или земли с усреднением данных. Пробы небольшого объема отбирают в газовые пипетки, откалиброванные бутыли, резиновые или пластмассовые камеры, большого - с помощью водяного или электрического аспиратора через специальные поглотители (активированный уголь и силикагель, графит, каолин, полимерные сорбенты для паров и газов) или фильтры (для аэрозолей). Продолжительность отбора (≤ 15-20 мин) зависит от чувствительности метода и содержания примесей. Скорость протягивания воздуха, устанавливаемая по шкале реометра, составляет до 3 л/мин для определения газов и до 20 л/мин - пыли. Для получения сопоставимых результатов объем пробы приводят к нормальным условиям по формуле:V0 = V1 ∙ 273 ∙ B / (273+t°) ∙ 760, где V0 - объем воздуха при t0 = 00 и В = 760 мм. рт. ст.; V1 - объем воздуха, взятый для анализа; B - атмосферное давление, мм. рт. ст.; t° - температура воздуха в момент отбора проб воздуха, °С; 273 - коэффициент расширения газов. 2. Определение и оценка запыленности воздушной среды. Аспирационный весовой (гравиметрический) метод основан на улавливании пыли из просасываемого через фильтр воздуха при скорости аспирации 10-20 л/мин. Негигроскопичный аэрозольной фильтр (АФА), изготовленный из специальной ткани ФПП-15 взвесить вместе с бумажным кольцом на аналитических весах с точностью до 0,1 мг и укрепить аллонже (патроне) с помощью завинчивающегося кольца. Воздух рекомендуется пропускать через фильтр 5-10 мин. Осторожно вынутый из патрона фильтр с уловленной пылью повторно взвесить. Объем протянутого воздуха вычисляю по формуле: Х = (А2 - А1) /V 1000, где Х - запыленность воздуха, мг /м3; А2 - вес фильтра с пылью после отбора пробы, мг; А1 - вес фильтра до отбора пробы, мг; V - объем протянутого воздуха, л, и сравнивают с соответствующей ПДК. 3. Определения содержания некоторых химических веществ в воздухе помещений экспресс-методами путем колориметрии растворов по стандартным шкалам, с применением реактивной бумаги или индикаторных трубок. В основе этих методов лежат цветные реакции. Оценку дают, сравнивая с соответствующим ПДК. 3.1. Диоксид серы (сернистый ангидрид, SO2). Сернистый ангидрид (бесцветный газ с раздражающим запахом) - наиболее распространенный загрязнитель атмосферного воздуха, источниками которого являются предприятия теплоэнергетики (ТЭЦ, ГРЭС, котельные) и выбросы автотранспорта. В результате реакции SO2 с парами воды, присутствующими в атмосферном воздухе, образуется сернистая кислота, выпадающая в составе «кислотных дождей». SO2 увеличивает общую распространенность респираторных заболеваний неинфекционной и инфекционной природы, вызывает развитие хронических ринитов, фарингитов, хронических бронхитов, часто с астматическими компонентами, воспаление слухового прохода и евстахиевой трубы. Принцип метода определения - восстановление йода сернистым ангидридом до НI. В поглотитель Полежаева налить 1 мл поглотительного раствора синего цвета - смеси 0,0001 н. раствора йода с крахмалом. Через поглотитель с помощью электроаспиратора протянуть воздух из бутыли со скоростью 10 мл /мин до исчезновения окраски поглотителя. Объем прошедшего через поглотитель воздуха определить, умножив 10 мл /мин на время аспирации в минутах. Концентрацию SO2 в воздухе определить по табл. 9. Таблица 9. Зависимость концентрации сернистого газа от объема поглощенного воздуха, обесцвечивающего поглотительный раствор
При взаимодействии аммиака с реактивом Несслера образуется соединение, окрашенное в желто-бурый цвет. Интенсивность окраски пропорциональна количеству ионов аммония. В поглотительный сосуд с пористой пластинкой внести 5 мл 0,01 н. раствора Н2SО4 и подсоединить к бутыли с анализируемым воздухом. Отобрать пробу электроаспиратором в течение 5 мин. со скоростью 1 л/мин. Раствор из поглотительного сосуда в количестве 5 мл внести в пробирку и добавить 0,5 мл реактива Несслера, взболтать и через 5-10 мин фотометрировать в кюветах с толщиной слоя 10-20 мм при синем светофильтре, сравнивая с контролем, который готовят одновременно и аналогично пробам. Содержание аммиака в анализируемом объеме определить по предварительно построенному градуировочному графику. Для построения градуировочного графика готовят шкалу стандартов согласно табл. 10. Таблица 10. Шкала стандартов для определения аммиака
Все пробирки шкалы обработать аналогично пробам, измерить оптическую плотность и построить график. Шкалой стандартов можно пользоваться и для визуального определения, ее готовят в колориметрических пробирках одновременно с пробами. Содержание аммиака в исследуемом воздухе (в мг/м3) рассчитывается по формуле: С = а / V, где а - количество аммиака в анализируемом объеме пробы, мкг; V - объем воздуха, отобранного для анализа, л.
Содержание СО2 – санитарный показатель, по которому оценивают степень чистоты воздуха помещения. Экспресс-метод определения концентрации СО2 в воздухе основан на реакции углекислоты с раствором соды. В стеклянный шприц с градуировкой до 100 мл набрать 20 мл 0,005 % раствора соды с фенолфталеином, имеющего розовую окраску, а затем набрать в тот же шприц 80 мл воздуха, встряхивать 1 мин. Если не произошло обесцвечивания раствора, манипуляцию повторяют до полного обесцвечивания раствора. Подсчитав общий объем воздуха, прошедшего через шприц и обесцветившего раствор соды, определяют концентрацию СО2 в воздухе помещения по табл. 11. Таблица 11. Зависимость содержания СО2 в воздухе от объема воздуха, обесцвечивающего 20 мл 0,005 % раствора соды
Пример исследования воздуха помещений с целью определения содержания пыли и некоторых химических веществ
Заключение: Проведенный анализ показал, что в воздухе помещения содержится … мг/м3 пыли, что ниже или превышает величину ПДК пыли (максимально разовой или среднесуточной). Необходимо указать меры по снижению запыленности воздуха помещения (например, проводить регулярную влажную уборку помещения и пр.).
Заключение (образец): Проведенный анализ показал, что в воздухе помещения содержится … ‰ СО2, что значительно ниже предельно допустимой концентрации (1 ‰) (или превышает ПДК). В данном случае надо указать меры по улучшению состава воздуха (например, проветрить помещение и пр.). Тема 4. Гигиеническая оценка микробного загрязнения воздуха помещений Цель занятия: изучение методов определения и оценки бактериальной загрязненности воздушной среды помещений. Вопросы теории: эпидемиологическое значение воздушной среды и источники микробного загрязнения воздуха помещения; характеристика бактериального состава атмосферного воздуха и воздуха помещений; факторы, способствующие снижению микробного загрязнения воздуха помещений; методы исследования и оценки степени бактериального загрязнения воздуха закрытых помещений. Студент должен: знать: методику проведение отбора проб воздуха, их анализа, определение степени бактериального загрязнения воздуха помещений; расчет необходимой мощности и количества бактерицидных облучателей при обеззараживании воздуха и поверхностей больничных помещений; уметь: оценить результаты исследований на соответствие гигиеническим нормативам; оценить условия труда персонала больницы при воздействии биологических факторов по данным санитарно-гигиенического обследования и лабораторных исследований; использовать основные нормативные документы и информационные источники справочного характера для организации контроля за уровнем микробного загрязнения в воздухе больничных помещений и разработки профилактических мероприятий по предупреждению и снижению уровня загрязнения воздушной среды. Учебный материал для выполнения задания Атмосферный воздух может быть загрязнен бактериями, вирусами, спорами плесневых грибов, дрожжевыми грибами, цистами простейших, спорами мхов и др. Источником загрязнения воздуха служат почва, люди и животные. Микроорганизмы сравнительно быстро погибают вследствие высыхания, действия ультрафиолетовых лучей солнца и отсутствия питательного материала. Однако в приземном слое атмосферы и в воздухе плохо вентилируемых помещений обнаруживаются сапрофитные и патогенные микроорганизмы, в пыли помещений - микрофлора верхних дыхательных путей, кожи, микроскопические клещи, споры плесневых грибов и пр.. Санитарно-показательными 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. Источниками микробного загрязнения воздуха в стационарах всех типов являются медицинский персонал и больные, страдающие стертыми (бессимптомными) формами инфекционных болезней, а также носители полирезистентных к антибиотикам штаммов патогенных и условно патогенных микроорганизмов. Гигиенические нормативы содержания микроорганизмов в воздухе жилых помещений не разработаны. В качестве ориентировочных показателей оценки бактериального загрязнения воздуха в жилых помещениях А. И. Шафир предложил следующие величины (табл. 12). Таблица 12. Ориентировочная оценка бактериальной чистоты воздуха помещений
Содержание микроорганизмов в воздухе различно в разные сезоны года. В холодный период года воздух имеет меньшее микробное загрязнение, а летом воздух больше загрязняется микробами, поступающими в воздух в большом количестве вместе с частичками почвенной пыли. Для больничных помещений нормативы установлены в зависимости от их функционального назначения с учетом риска возникновения внутрибольничных инфекций. Бактериальную чистоту воздуха оценивают дифференцированно по общему количеству микроорганизмов в 1 м3 воздуха, а в помещениях классов чистоты А, Б, и В - по наличию/ отсутствию Staphylococcusaureus, которые не должны определяться в 1 м3 воздуха, и плесневых и дрожжевых грибов, которые не должны определяться в 1 дм3 воздуха (СанПиН 2.1.3.1375-03). В целях санации воздуха лечебных помещений применяют бактерицидные увиолевые лампы БУВ-15, БУВ-30, представляющие собой газоразрядные ртутные лампы низкого давления и являющиеся источниками коротковолного ультрафиолета 254-257 нм. Увиолевое стекло лампы пропускает УФ-лучи. В больницах применяются стационарные потолочные (ПБО) и настенные (НБО) бактерицидные облучатели ПБО имеют две экранированные лампы БУВ-15 и две открытые лампы БУВ-30. При их использовании обеззараживающий эффект наступает за счет действия прямого потока лучей. НБО имеет две бактерицидные лампы, облучающие как верхнюю, так и нижнюю зоны. Надежный бактерицидный эффект достигается при работе бактерицидных облучателей в течение двух часов при мощности ламп 3 Вт /1 м3.В присутствии людей рекомендуется применять экранированные бактерицидные лампы мощностью 1 Вт /1 м3, а в их отсутствии - бактерицидные лампы открытого типа (НЭ) мощностью 3 ВТ /1 м3. В лечебно-профилактических учреждениях применяются передвижные бактерицидные облучатели, что дает возможность более эффективно производить обеззараживание воздуха. Лабораторная работа «Определение и оценка микробного загрязнения воздуха» Задания студенту:
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||