Химические показатели загрязнения воздуха помещений. Естественная и искусственная вентиляция, виды, гигиеническая характеристика. Показатели чистоты воздуха закрытых помещений. Воздействие человеческой деятельности на природу

Столица России - один из самых больших городов на планете. Разумеется, в ней присутствуют все проблемы мегаполисов. Главная из них - это загрязнение воздуха в появилась больше десятилетия назад и с каждым годом только усугубляется. Это может стать причиной настоящей техногенной

Норма чистого атмосферного воздуха

Естественный атмосферный воздух - это смесь газов, основными из которых считаются азот и кислород. Их объем составляет 97-99 % в зависимости от местности и атмосферного давления. Также в небольших количествах в воздухе содержатся водород, инертные газы, пары воды. Такой состав считается оптимальным для жизнедеятельности. В результате этого происходит постоянный круговорот газов в природе.

Но деятельность человека вносит в него существенные изменения. К примеру, просто в закрытом помещении без растений один человек за несколько часов может изменить процентное соотношение кислорода, углекислого газа и паров воды только за счет того, что он будет там дышать. Представьте только, каким может быть загрязнение воздуха в Москве сегодня, где живут миллионы людей, ездят тысячи машин и работают огромные промышленные предприятия?

Главные вредные примеси

По данным исследований, больше всего концентрация в атмосфере над городом у фенола, углекислого и бензапирена, формальдегида, диоксидов азота. Следовательно, увеличение процентного количества этих газов влечет за собой снижение концентрации кислорода. На сегодня можно констатировать, что уровень загрязнения воздуха в Москве превысил допустимые нормы в 1,5-2 раза, что становится крайне опасно для проживающих на этой территории людей. Ведь мало того, что они недополучают необходимый им кислород, так еще и травят организм опасными ядовитыми и канцерогенными газами, которые имеют огромную концентрацию в московском воздухе даже в закрытых помещениях.

Источники загрязнения воздуха в Москве

Почему же с каждым годом в столице России становится все труднее дышать? По данным последних исследований, главной причиной загрязнения воздуха в Москве выступают автомобили. Они заполнили столицу на каждой большой автостраде и маленькой улочке, на проспектах и во дворах. 83 % поступает в атмосферу именно вследствие работы двигателей внутреннего сгорания.

На территории столицы есть несколько крупных промышленных предприятий, которые также выступают источниками, вызывающими загрязнение воздуха в Москве. Хотя на большинстве из них и стоят современные очистительные системы, в атмосферу все же попадают опасные для жизни газы.

Третьим по величине загрязняющим источником являются большие ТЭС и котельные, которые работают на угле и мазуте. Они обогащают воздух мегаполиса большим количеством продуктов сгорания, таких как угарный и углекислый газы.

Факторы, повышающие концентрацию вредных веществ

Примечательно то, что количество вредных газов в воздухе столицы России не всегда и не всюду одинаково. Есть несколько факторов, которые способствуют его очищению или большему загрязнению.

По статистическим данным, на одного человека в Москве приходится примерно 7 квадратных метров зеленых насаждений. Это очень мало в сравнении с другими большими городами. В тех регионах, где концентрация парков больше, воздух намного чище, чем во всем остальном городе. Во время облачной погоды воздух не может сам очищаться, и у земли собирается большое количество газов, которые вызывают жалобы местного населения на плохое самочувствие. Повышенная влажность также удерживает у земли газы, вызывая загрязнение атмосферного воздуха в Москве. А вот морозная погода, наоборот, способна его временно очистить.

Самые загрязненные регионы

В столице самыми грязными регионами считаются промышленные Южный и Юго-Восточный округи. Особенно плохой воздух в Капотне, Люблино, Марьино, Бирюлево. Здесь располагаются крупные промышленные заводы.

Высок уровень загрязнения воздуха в Москве и непосредственно в центре. Здесь нет огромных предприятий, зато самая большая концентрация автомобилей. К тому же все помнят о знаменитых московских пробках. Именно в них машины вырабатывают больше всего вредных газов, поскольку двигатели работают не на полную мощность, и нефтепродукты не успевают сгореть полностью, образуя угарный газ.

ТЭС также больше всего в центральной части Москвы. Они сжигают уголь и мазут, обогащая воздух все теми же угарным и углекислым газами. Кроме того, они дают еще и опасные канцерогены, существенно влияющие на здоровье москвичей.

Чистый воздух в Москве

Есть в столице и относительно чистые регионы, в которых уровень вредных газов приближается к норме. Конечно, автомобили и небольшая промышленность оставляют и здесь свой негативный след, но по сравнению с промышленными регионами здесь довольно чисто и свежо. Географически это западные районы, особенно расположенные за МКАД. В Ясенево, Теплом Стане и Северном Бутово можно без опасений дышать полной грудью. В северной части города также есть несколько районов, которые относительно благоприятны для нормальной жизни, - это Митино, Строгино и Крылатское. Во всем остальном загрязнение воздуха в Москве сегодня можно назвать близким к критическому. Это особенно настораживает потому, что с каждым годом ситуация только ухудшается. Есть опасения, что скоро в городе не останется районов, где воздух будет более-менее чистым.

Болезни

Невозможность нормально дышать вызывает целый ряд неприятных ощущений и хронических заболеваний. Особенно к этому чувствительны дети и люди пожилого возраста.

Ученые констатируют, что загрязнение воздуха в Москве сейчас стало причиной наличия у каждого пятого астмы или астматического фактора. Дети в пять раз чаще болеют пневмонией, бронхитом, аденоидами и полипами верхних дыхательных путей.

Недостаток кислорода вызывает кислородное голодание мозга. Вследствие этого развиваются частые головные боли, мигрени, пониженный уровень Опасный угарный газ становится причиной сонливости и общей усталости. На фоне всего этого развиваются сердечно-сосудистые заболевания, диабет, неврозы.

Наличие большого количества пыли в воздухе не позволяет естественным фильтрам в носу всю ее задержать. Она попадает в легкие, оседает в них и сокращает их объем. Кроме того, пыль может содержать очень опасные вещества, которые, накапливаясь, вызывают раковые опухоли.

Когда москвичи попадают за город или в лес, у них начинается головокружение и мигрень. Так организм реагирует на непривычно большое количество кислорода, который поступает в кровь. Это ненормальное явление показывает реальное влияние загрязнения воздуха в Москве на здоровье человека.

Борьба за очищение воздуха

Ученые каждый год внимательно изучают причины, факторы и темпы загрязнения воздуха в Москве. 2014 год показал, что наблюдается тенденция к ухудшению, хотя постоянно принимаются меры по уменьшению вредных примесей в воздухе.

На заводах и ТЭС устанавливают фильтры, которые удерживают самые опасные продукты их деятельности. Для разгрузки автомобильного потока строятся новые развязки, мосты и тоннели. Чтобы воздух стал намного чище, постоянно увеличиваются площади зеленых насаждений. Ведь ничто так не очищает атмосферу, как деревья. Принимаются и административные меры наказания. За нарушение режима газообмена и выброс большего количества вредных газов штрафуются как владельцы частных автомобилей, так и крупные предприятия.

Но все равно результаты прогнозов неутешительные. Скоро в Москве чистый воздух может стать дефицитом, как это уже произошло в самых Чтобы этого не случилось завтра, нужно уже сегодня думать о том, стоит ли оставлять автомобиль с включенным двигателем на длительное время, пока вы ждете кого-то у подъезда.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ ТЕМЫ:

Воздух плохо вентилируемых палат и других закрытых помещений боль­ниц вследствие изменений в химическом и бактериальном составе, фи­зических и других свойств способен оказать вредное влияние на состоя­ние здоровья, вызывая или ухудшая течение заболеваний легких, сердца, почек и др. Все это говорит о большом гигиеническом значении со­стояния воздушной среды, так как чистый воздух составляет, по мнению Ф.Ф. Эрисмана, одну из первых эстетических потребностей человече­ского организма.

ЦЕЛЬ ЗАНЯТИЯ:

Закрепить теоретические знания о гигиеническом значении чистоты воздуха (СО 2 . антропотоксины, бакобсемененность).

Научить студентов методам определения углекислоты и бакобсемененности воздуха и оценке степени загрязнения воздуха в соот­ветствии с гигиеническими нормативами.

Изучить гигиенические требования к вентиляции различных поме­щений больниц.

Научить студентов методам оценки вентиляционного режима (расчет кратности воздухообмена при естественной вентиляции).

ВОПРОСЫ ТЕОРИИ:

Показатели загрязнения воздуха (органолептические, физические, химические, бактериологические).

Физиолого-гигиепическое значение углекислоты.

Методы определения углекислоты в закрытых помещениях.

Расчет и оценка кратности воздухообмепа по углекислоте.

Методы определения бактериальной загрязненности воздуха больничных помещений и их гигиеническая оценка.

ПРАКТИЧЕСКИЕ НАВЫКИ:

Студенты должны:

Освоить методику определения углекислоты экспресс-методом.

Изучить устройство и правила работы с прибором Кротова.

Научиться оценке состояния воздушной среды и обоснованию режи­мов проветривания (на примере решения ситуационных задач).

Литература:

А) основная:

1.Гигиена с основами экологии человека [Текст] : учебник для студентов высшего профессионального образования, обучающихся по специальностям 060101.65 "Лечебное дело", 0601040.65 "Медико-профилактическое дело" по дисциплине "Гигиена с основами экологии человека. ВГ" / [П. И. Мельниченко и др.] ; под ред. П. И. Мельниченко.- М. : ГЭОТАР-Медиа, 2011 .- 751 с.

2. Пивоваров, Юрий Петрович. Гигиена и основы экологии человека [Текст] : учебник для студентов медицинских вузов, обучающихся по специальности 040100 "Лечебное дело", 040200 "Педиатрия" / Ю. П. Пивоваров, В. В. Королик, Л. С. Зиневич; под ред. Ю. П. Пивоварова.- 4-е изд., испр. и доп. - М. : Академия, 2008 .- 526 с.

3. Кича, Дмитрий Иванович. Общая гигиена [Текст] : руководство к лабораторным занятиям: учебное пособие / Д. И. Кича, Н. А. Дрожжина, А. В. Фомина.- М. : ГЭОТАР-Медиа, 2010 .- 276 с.

Б) дополнительная литература:

1. Мазаев, В.Т. Коммунальная гигиена [[Текст]] : учебное пособие для вузов: [В 2 ч.] / В. Т. Мазаев, А. А. Королев, Т. Г. Шлепнина; под ред. В. Т. Мазаева.- М. : ГЭОТАР-Медиа, 2005.

2. Щербо, А. П. Больничная гигиена / А. П. Щербо.- СПб. : Изд-во СПбМАПО, 2000 .- 482с.

УЧЕБНЫЙ МАТЕРИАЛ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ ПОДГОТОВКИ

Санитарная оценка чистоты воздуха

Присутствие в закрытых помещениях людей или животных приводит к загрязнению воздуха продуктами метаболизма (антропотоксины и другие химические вещества).Известно, что человек в процессе жизнедеятель­ности выделяет более 400 различных соединений - аммиак, аммонийные соединения сероводород, летучие жирные кислоты, индол, меркаптан, акролеин, ацетон, фенол, бутан, окись этилена и др. Выдыхаемый воздух содержит всего 15-16% кислорода и 3,4-4,7% углекислого газа, насыщен водяными парами и имеет температуру около 37. В воздух поступают патогенные микроорганизмы (стафилококки, стрептококки и др.), уменьшается количество легких ионов и накапливаются тяжелые. Кро­ме того, в процессе эксплуатации лечебных учреждений в воздух палат­ных, приемных, лечебно-диагностических отделений могут поступать неприятные запахи, обусловленные повышением содержания недоокисленных веществ, применением строительных материалов (древесина, по­лимерные материалы), использованием различных медикаментов (эфира, кислорода, газообразных анестетических веществ, испарением лекар­ственных средств). Все это оказывает неблагоприятное воздействие как на персонал, так и, в особенности, на больных. Поэтому контроль за химическим составом воздуха и его бактериальной обсемененностью имеет важное гигиеническое значение.

Для оценки чистоты воздуха используют ряд показателей:

1. Органолептические.

Органолептические свойства воздуха основных помещений ЛПУ (при применении 6-балыюй шкалы Райта) должны соответствовать следую­щим параметрам: оценке 0 (отсутствие запаха), воздух подсобных поме­щений - оценке 1 (едва заметный запах).

2. Химические.

Концентрация кислорода - 20-21%.

Концентрация углекислоты до 0,05% (очень чистый воздух), до 0,07% (воздух хорошей чистоты), до 0,17с (воздух удовлетворительной чистоты).

Концентрации химических веществ соответствуют ПДК для атмо­сферного воздуха.

Окисляемость воздуха (количество кислорода в мг, необходимых для окисления органических веществ в 1 м 3 воздуха): чистый воздух - до 6 мг/м 3 , умеренно загрязненный - до 10 мг/м 3 ; воздух плохо проветри­ваемых помещений - более 12 мг/м 3 .

3.Физические

Изменение температуры воздуха и относительной влажности.

Коэффициент униполярности - отношение концентрации тяжелых ио­нов. Чистый атмосферный воздух имеет коэффициент униполярности 1,1-1.3. При загрязнении воздуха коэффициент униполярности увеличи­вается.

Показателем электрического состояния воздуха является концентра­ция легких ионов (сумма отрицательных и положительных.) порядка 1000-3000 ионов в 1 см 3 воздуха (±500).

Бактериологические ("Методические указания по микробиологи­ческому контролю за санитарио-гигиеническим состоянием больниц и родильных домов" номер 132-11):

1. Хирургические операционные: общая обсемененность воздуха до на­чала операции не должна превышать 500 микробов в 1 м 3 , после операции - 1000; патогенные стафилококки и стрептококки не должны определяться в 250 л воздуха.

   Предоперационные и перевязочные: общая обсемененность воздуха до начала работы не должна превышать 750 микробов В 1 м 3 , после работы - 1500; патогенные стафилококки и стрептококки не долж­ны обнаруживаться в 250 л воздуха.

   Родильные залы: общая обсемененность воздуха - менее 2000 микробов в 1 м3 , количество гемолитических стафилококков и стрептококков - не более 24 в 1 м 3 .

   Манипуляционные комнаты: общая обсемененность воздуха - менее 2500 микробов в 1 м 3 .; число гемолитических стафилококков и стрептококков - не более 32 в 1 м 3 воздуха.

   Палаты для больных скарлатиной: общая обсемененность - менее 3500 микробов в 1 м 3 ; число гемолитических стафилококков и стрептококков - до 72-100 в 1 м 3 воздуха.

   Палата для новорожденных: общая обсемененность воздуха - менее 3000 микробов в 1 м 3 ; количество гемолитических стафилококков и стрептококков - менее 44 в 1 м 3 воздуха.

В остальных больничных помещениях чистым воздухом для летнего режима микроорганизмов в 1 м 3 – 3500,

гемолитического стафилококка - 24, зеленящего и гемолитического стрептококка - 16; для зимнего режима эти показатели составляют) соответственно 5000, 52 и 36.

Оценка загрязнения воздуха помещений продуктами метаболизма по содержанию двуокиси углерода.

Обнаружение в воздухе всех многочисленных продуктов метаболизма связано с большими трудностями, поэтому принято качество воздушной среды в помещениях оценивать косвенно по интегральному показателю - содержанию углекислого газа. Экспресс-метод определения СО2 в воз­духе основан на реакции углекислоты с раствором соды. Принцип мето­да заключается в том, что окрашенный в розовый цвет раствор соды с индикатором фенолфталеином обесцвечивается, когда весь углекислый натрий взаимодействует с СО2 воздуха и превращается в двууглекислую соду. В шприц объемом 100 мл набирают 20 мл 0,005%) раствора соды с фенолфталеином, а затем засасывают 80 мл воздуха и встряхивают в течение 1 минуты. Если не произошло обесцвечивание раствора, воздух из шприца осторожно выжимают, оставив в нем раствор, вновь набирают порцию воздуха и встряхивают еще 1 мин. Эту операцию повторяют 3-4 раза, после чего добавляют воздух небольшими порциями, по 10-20 мл, каждый раз встряхивая шприц в течение 1 мин до обесцвечивания рас­твора. Подсчитав общий объем воздуха, прошедшего через шприц опре­деляют концентрацию СО2 в воздухе по таблице

Зависимость содержания СО 2 в воздухе от объема воздуха, обеспечи­вающего 20 мл 0,005% раствора соды

Санитарно-бактериологическое исследование воздуха

Различают следующие методы:

седиментационный - основан на принципе самопроизвольного осаж­дения микроорганизмов;

фильтрационные методы - заключаются в просасывании определенн­ого объема воздуха через стерильную среду, после чего фильтрующий материал используется для выращивания бактерий на питательных средах (мясопептонном агаре - для определения микробного числа и агаре с кровью - для подсчета количества гемолитических стрептококков);

основанные на принципе ударного действия воздушной среды.

Одним из наиболее совершенных считается последний, поскольку он обеспечивает лучшее улавливание высокодисперсных фаз микробного аэрозоля. Наиболее распространенным в санитарной практике является седиментационно-аспирационный забор воздуха с помощью прибора Кротова. Прибор Кротова представляет собой цилиндр со съемной крышкой, в которой находится мотор с центробежным вентиляторам. Исследуемый воздух всасывается со скоростью 20-25 л/мин через клино­видную щель в крышке прибора и ударяется о поверхность плотной пи­тательной среды. Для равномерного посева микробов чашка Петри с пи­тательной средой вращается со скоростью 1 оборот в 1 сек. Общий объем воздуха при значительном загрязнении воздуха должен составлять 40-50 л, при незначительном - более 100 л. Чашку Петри закрывают крышкой, надписывают и ставят в термостат на 2 суток при температуре 37° С, после чего подсчитывают количество выросших колоний. Учитывая объем взятой пробы воздуха, вычисляют количество микробов в 1 м 3

Пример подсчета: Через прибор пропустили 60 л воздуха в течение 2 мин (30 л/мин). Число выросших колоний 510. Количество микроорга­низмов в 1 м 3 воздуха равно: 510/60 х1000 = 8500 в 1 м 3 .

Гигиенические требования к вентиляции больниц

В современном типовом проектировании лечебно-профилактических уч­реждений отмечается тенденция к увеличению этажности и коечности стационаров, а также числа диагностических отделений и служб. Это дает возможность сократить площадь застройки, протяженность комму­никаций, избавиться от дублирования вспомогательных служб, позволяет создать более мощные лечебно-диагностические отделения. Вместе с тем большее уплотнение палатных отделений, расположение их по вер­тикали увеличивает возможность перетекания воздушных потоков по палатным секциям и этажам. Эти особенности современного больнич­ного строительства предъявляют повышенные требования к организации воздухообмена с целью предупреждения вспышек внутрибольничных инфекций и послеоперационных осложнений. Особенно это относится к операционным блокам, хирургическим стационарам, учреждениям родо­вспоможения, детским и инфекционным отделениям больниц. Так, при проведении операций в операционных с вентиляционными установками, обеспечивающими 5-6-кратный воздухообмен и 100 % очистку воздуха от микроорганизмов, число гнойно-воспалительных осложнений не пре­вышает 0,7-1,0%, а в операционных - при отсутствии приточно- . вытяжной вентиляции возрастает до 20-30% и более. Требования к вентиляции изложены в СниП-2.04.05-80 «Отопление, вентиляция и конди­ционирование воздуха». Для работы систем отопления и вентиляции устанавливают два режима: режим холодного и переходного периодов года (температура воздуха ниже +10° С), режим тепловою периода года (температура выше 10 С). Для создания изолированного воздушного режима палат следует их проектировать со шлюзом, имеющим сообще­ние с санузлом. Вытяжная вентиляция палат должна осуществляться по­средством индивидуальных каналов, что исключает перетекание воздуха по вертикали. В инфекционных отделениях вытяжная вентиляция пред­усматривается во всех боксах и полубоксах отдельно гравитационным побуждением (за счет теплового напора), путем устройства самостоя­тельных каналов и шахт, а также установкой дефлекторов для каждого из перечисленных помещений. Приток воздуха в боксы, полубоксы, фильтры-боксы должен осуществляться за счет инфильтрации из кори­дора, через неплотности строительных конструкций. Для обеспечения рационального обмена воздуха операционного блока следует обеспечить движение воздушных потоков из операционных в прилегающие к ней помещения (предоперационные, наркозные), а также из этих помеще­ний в коридор. В коридоре операционных блоков оборудуют вытяжную вентиляцию. Наибольшее распространение в операционных получила схема подачи воздуха через приточные устройства, расположенные под потолком под углом в 15.С вертикальной плоскости и удаление ею из двух зон помещения (верхней и нижней.). Такая схема обеспечивает ламинарность движения воздушного потока и улучшает гигиенические условия помещений. Другая схема заключается в подаче воздуха в опе­рационную через потолок, через перфорированную панель и боковые приточные щели, которые создают стерильную зону и воздушную завесу. Кратность воздухообмена в центральной части операционной при этом достигает до 60-80 в 1 час. Во всех помещениях лечебных учреждений, кроме операционных, помимо организованной системы вентиляции должны устраиваться в окнах откидные фрамуги. Наружный воздух, по­даваемый приточными установками в операционные, наркозные, родо­вые, реанимационные, послеоперационные палаты, палаты интенсивной терапии, в 1-2-коечные палаты для больных с ожогами кожи, палаты для новорожденных, недоношенных и травмированных детей, очищают до­полнительно в бактериологических фильтрах. Для снижения микробной обсемененности воздуха в помещения малого объема рекомендуются воздухоочистители передвижные, рециркулярные, обеспечивающие быструю и высокоэффективную очистку воздуха. Запыленность и бакте­риальная обсемененность после 15 мин непрерывной работы при этом уменьшается в 7-10 раз. Работа воздухоочистителей основана на непре­рывной циркуляции воздуха через фильтр из ультратонких волокон. Они работают в режиме как полной рециркуляции, так и с забором воздуха из смежных помещений или с улицы. Воздухоочистители используют для очистки воздуха во время операции. Они не вызывают неприятных ощу­щений и не влияют на окружающих.

Кондиционирование воздуха - это комплекс мероприятий для создания и автоматического поддержания в помещениях лечебных учреждений оптимального искусственного микроклимата и воздушной среды в операционных, наркозных, родовых, послеоперационных палатах, реанимационных, палатах интенсивной терапии, кардиологических и эндокри­нологических отделениях, в 1-2-коечных палатах больных с ожогами Кожи, для 50% коек в отделениями для грудных и новорожденных детей, а также во всех палатах отделений недоношенных и травмированных де­тей. Автоматическая система регулировки микроклимата должна обес­печивать требуемые ею параметры: температура воздуха - 17-25 С 0 , от­носительная влажность - 40-70%, подвижность - 0,1-0,5 м/сек.

Санитарная оценка эффективности вентиляции производится на основа­ние:

санитарного обследования вентиляционной системы и режима ее эксплуатации;

расчета фактического объема вентиляции и кратности воздухообме­на по данным инструментальных замеров;

объективного исследования воздушной среды и микроклимата вен­тилируемых помещений.

Оценив режим естественной вентиляции (инфильтрация наружного воз­духа через различные щели и неплотности в окнах, дверях и отчасти через поры строительных материалов в помещения), а также проветри­вание их с помощью открытых окон, форточек и других отверстий, устраиваемых для усиления естественного воздухообмена, рассматривают устройство аэрационных приспособлений (фрамуги, форточки, аэрационные каналы) и режим проветривания. При наличии искусственной вентиляции (механическая вентиляция, которая не зависит от наружной температуры и давления ветра и обеспечивает при известных условиях подогрев, охлаждение и очистку наружного воздуха) уточняют время ее функционирования в течение суток, условия содержания воздухозаборных и воздухоочистительных камер. Далее необходимо определить эф­фективность вентиляции, находя ее из фактического объема и кратности воздухообмена. Следует различать необходимые и фактические величины объема и кратности воздухообмена.

Необходимый объем вентиляции - это количество свежего воздуха, ко­торое следует подать в помещение на 1 человека в час, чтобы содержание СО 2 не превысило допустимого уровня (0,07% или 0,1%).

Под необходимой кратностью вентиляции понимают число, показы­вающее сколько раз в течение 1 часа воздух помещения должен сме­ниться наружным, чтобы содержание СО 2 не превысило допустимого уровня.

Вентиляция может быть естественной и искусственной

Под естественной вентиляций подразумевается обмен воздуха помещения с наружным через различные щели и неплотности, имеющиеся в оконных проемах и пр. и отчасти через поры строительных материалов (так называемая инфильтрация), а также через форточки и другие отверстия, устраиваемые для усиления естественного воздухообмена. В том и другом случае обмен воздуха происходит главным образом вследствие разницы температуры наружного и комнатного воздуха и давления ветра.

Лучшим приспособлением для проветривания помещения являются фрамуги устраиваемые в- верхней части окон, они уменьшают напор ветра и токи холодного воздуха, проходящего через них, попадают в зону пребывания людей уже перемещенный с теплым воздухом комнаты. Минимальным отношением площади форточки и площади пола, необходимы для обеспечения достаточного проветривания является 1: 50, т.е. при площади комнаты 50м2. ПЛОЩАДЬ ФОРТОЧЕК ДОЛЖНА быть не менее 1м 2 .

В зданиях общественного назначения с большим скоплением людей, а также в помещениях с повышением загрязнением воздуха одной, естественной вентиляции бывает недостаточно и кроме того в холодное время года ею не всегда можно широко пользоваться ввиду опасности образования холодных потоков воздуха. Поэтому в ряде помещений устраивает искусственную механическую вентиляцию, не зависящую от температурных колебаний наружного воздуха и давлении ветра, обеспечивают возможность подогрева наружного воздуха. Она может быть местной - для одного помещения и центральной - для всего здания. При местной вентиляции вредные примеси удаляются непосредственно с места их образования, а при общеообменной обменивается воздух всего помещения.

Воздух, поступающий в помещение, называется приточным, а удаляемый - вытяжным. Система вентиляции, которая обеспечивает только подачу чистого воздуха, называется приточной, а та, что только удаляет загрязненный воздух - вытяжной.

Приточно-вытяжная вентиляция одновременно подает чистый воздух и удаляет загрязненный. Обычно воздух по притоку обозначается знаком (+), по вытяжке - знаком (-).

Приток и вытяжка могут быть сбалансированными: либо с преобладанием притока, либо вытяжки.

Для борьбы с парообразованием вентиляция устраивается с преобладанием вытяжки над притоком. В операционных и родильных приток преобладает над вытяжкой. Этим достигается большая гарантия сохранения воздуха в операционных и родильных залах в чистоте, так как при такой организации воздух из них поступает в соседние помещения, а не наоборот,

К вентиляционным системам и установкам предъявляют следующие гигиенические требования:

Обеспечить необходимую чистоту воздуха;

Не создавать высоких и неприятных скоростей движения воздуха;

Поддерживать вместе с системами отопления физические параметры воздуха - необходимую температуру и влажность;

Быть безотказными и простыми в эксплуатации;

Бесперебойно работать;

Быть бесшумными и безопасными.

Критерии, определяющие необходимый воздухообмен, меняются в зависимости от назначения помещения. Например, для расчета вентиляции бань, душевых, прачечных пользуются допустимыми температурными величинами и содержанием влаги в воздухе. Для расчета вентиляции жилищ пользуются величинами углекислоты в воздухе, а также антропотоксинов, но они широкого применения не нашли, из-за трудности их определения.

М. Петтенкофер предложил считать гигиенической нормой содержания СО 2 - 0,07%, К.Флугге - -0,1%, О.Б.Елисова-0,05%. Величина СО 2 в воздухе жилых помещений 0,1% до сих пор является общепризнанной для оценки степени, загрязнения воздуха от присутствия людей. Углекислый газ накапливается в помещениях в результате жизнедеятельности организма в количествах, находящихся в прямой зависимости от степени загрязнения воздуха другими показателями обмена веществ человека(продукты разложения зубного налета, водяные пары и др., которые делают воздух "спертым, жилым" и неблагоприятно влияют на людей на их самочувствие).

Отмечено, что такие качества воздух приобретает при концентрации С0 2 более 0,1%,хотя данные концентрации СО 2 сами по себе не оказывают вредное воздействие на организм.

Так как концентрации СО 2 в воздухе определить значительно легче, чем наличие летучих соединений (антропотоксинов), поэтому в санитарной практике принято оценивать степень загрязнения воздуха жилых и общественных зданий по концентрации СО 2 .

Особое внимание уделяется организации вентиляции в кухнях и санитарных узлах. Недостаточный воздухообмен или неправильно работающая вытяжная вентиляция часто приводит к ухудшению состава воздуха не только в этих помещениях, но и в жилых комнатах.

При проверке эффективности вентиляции прежде всего необходимо оценить:

Состояние воздуха температура, влажность, наличие вредных паров, микроорганизмов, накоплении двуокиси углерода в обследуемых помещениях;

Объем вентиляции - т.е. количество подаваемого или удаляемого воздуха вентиляционными устройствами в м 3 за час. Этот показатель оценивается с учетом количества людей в помещениях, его объема, источника загрязнения воздуха и зависит от скорости движения воздуха и площади сечения канала.

3. Кратность вентиляции - показатель указывающий во сколько раз обменивается воздух обследуемых помещений в течении часа. Для жилых помещений коэффициент кратности должен составлять 2-3 , т.к. менее 2-х раз не будет обеспечиваться потребность воздушного куба на 1 человека, а более 3-х раз создает избыточную скорость движения воздуха.

ВИДЫ ВЕНТИЛЯЦИИ

ИСКУССТВЕННАЯ

1.Местная - а) Приточная(+)

б) Вытяжная(-)

2.Общеообменная - а) Вытяжная (-)

б) Приточно-вытяжная (+ -)

в) Приточная (+)

3. Кондиционирование - а) Центральное

б) Местное

ЕСТЕСТВЕННАЯ

1. Неорганизованная(инфильтрация)

2. Организованная(аэрация)

Кратность обмена воздуха в больничных помещениях (СНиП-П-69-78)

Для определения кратности воздухообмена в помещении при естествен­ной вентиляции необходимо учитывать кубатуру помещения, число находящихся в нем людей и характер проводимой в нем работы. С исполь­зованием перечисленных выше данных кратность естественного возду­хообмена можно рассчитать по следующим трем методам:

1. В жилых и общественных домах, где изменения качества воздуха про­исходит в зависимости от количества присутствующих людей и бытовых процессов, связанных с ними, расчет необходимого воздухообмена про­изводят обычно по углекислоте, выделяемой одним человеком. Расчет объема вентиляции по углекислоте производят по формуле:

L = К х n / (Р - Ps) (м 3 /ч)

L - искомый объем вентиляции, м3 ; К - объем углекислоты, выделяемой 1 человеком в час (22,6 л); n - количество людей в помещении; Р - мак­симально допустимое содержание углекислоты в воздухе помещений в промиллях (1% или 1,0 л/м кубического воздуха); Ps - содержание уг­лекислоты в атмосферном воздухе (0,4 промилли или 0,4 л/ м3)

В расчете на 1 человека объем потребного вентиляционного воздуха составляет в расчете на 1 человека 37,7м3 в час. Исходя из нормы вентиляционного воздуха, устанавливают размеры воздушного куба, который в обычных жилых помещениях должен быть не менее 25 м 3 при расчете на взрослого человека. Необходимая вентиляция при этом достигается при 1.5-кратном обмене воздуха в час (37,7:25=1,5).

Цель занятия: изучение методов определения содержания в воз- духе помещений некоторых химических загрязнителей и оценка степени загрязнения воздуха в соответствии с гигиеническими нор- мативами.

При подготовке к занятию студенты должны проработать следующие вопросы теории.

1. Химический состав чистого атмосферного воздуха и физиолого-гигиеническое значение его компонентов.

2. Основные источники загрязнения атмосферного воздуха, состав атмосферных загрязнений в городах. Влияние атмосферных загрязнений на санитарные условия жизни и здоровье населения.

3. Гигиеническое нормирование загрязнений атмосферного воздуха.

4. Антропогенное загрязнение воздуха закрытых помещений. Санитарные показатели загрязнения воздуха помещений. ПДК СО2 в непроизводственных помещениях.

5. Профилактические мероприятия по снижению уровня загрязнения воздушной среды.

После освоения темы студент должен знать:

Методику проведения отбора проб воздуха, их анализа, определение степени загрязнения вредными веществами воздуха аптечных помещений и производственных помещений хими- ко-фармацевтических предприятий;

уметь:

Оценить результаты исследований на соответствие гигиеническим нормативам;

Оценить условия труда персонала аптек при воздействии химических факторов по результатам санитарно-гигиенического обследования и лабораторных исследований;

Использовать основные нормативные документы и информационные источники справочного характера для организации контроля за содержанием вредных веществ в воздухе аптеч-

ных помещений и разработки профилактических мероприятий по снижению уровня загрязнения воздуха аптечных помещений и производственных помещений химико-фармацевтических предприятий.

Учебный материал для выполнения задания

Одной из основных сред обитания человека является атмосфера. Чистый атмосферный воздух у поверхности Земли представля- ет собой физическую смесь различных газов: 78,1% азота, 20, 93% кислорода, 0,03-0,04% диоксида углерода и до 1% других инертных газов (аргон, неон, гелий, криптон, ксенон, радон, актинон, торон). Основными причинами изменения газового состав атмосферы является поступление в воздух так называемых малых 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 высотой до 1- 2 км, а в средних городах - в слое толщиной в сотни метров. Источники загрязнения атмосферы могут быть природные, или естественные (пыльные бури, извержение вулканов, лесные пожары, выветривание) и антропогенные, или искусственные (промышленные предприятия, транспорт, теплоэлектростанции, сельское хозяйство), поступление загрязнений от которых часто имеет непрекращающийся и нарастающий характер. Загрязнения в атмосферном воздухе присутствуют в различных агрегатных состояниях: в виде твердых взвешенных частиц (аэрозолей), в виде пара, капель жидкости и газов. Наиболее часто атмосферный воздух загрязняется окисью и двуокисью углерода, окислами азота, окислами серы и другими соединениями серы (сероводород, сероуглерод), углеводородами, альдегидами, озоном, золой, сажей. В воздухе обнаруживаются высокотоксичные вещества, активно взаимодействующие с компонентами атмосферы и биосферы: свинец, мышьяк, ртуть, кадмий, фенол, формальдегид. В последние десятилетия значительное место в загрязнении атмосферного воздуха стали занимать предприятия биотехнологии, воздушные выбросы которых содержат органическую пыль, состоящую из жизнеспособных микроорганизмов, конечных и промежуточных продуктов микробиологического синтеза (в том числе антибиотики, аминокислоты, белки). Кроме того, в воздухе присутствует почвенная и бытовая пыль, количество которой определяется характером почв, степенью благоустройства территории города и погодой. Устойчивость пыли в

воздухе и эффективность способов ее улавливания и удаления определяются такими физическими свойствами пыли, как дисперсность, сыпучесть, гигроскопичность, электрозаряженность и др.

Образование в воздухе заряженных частиц происходит в результате естественного процесса расщепления газовых молекул и атомов под действием космических лучей, радионуклидов почвы, воды, воздуха, а также коротковолнового ультрафиолетового излучения Солнца. Легкие положительные или отрицательные аэроионы образуются при присоединении молекул газа к заряженным частицам. Оседая на механических частицах (пылинках) и микробах, содержащихся в воздухе, легкие аэроионы становятся средними, тяжелыми и сверхтяжелыми. Ионизационный режим воздушной среды определяется соотношением числа тяжелых аэроионов к числу легких (N/n) и коэффициентом униполярности (n+/n -) - отношением количества положительных аэроионов к числу отрицательных. Чем больше этот коэффициент, тем более загрязнен воздух. Диапазон допустимого уровня коэффициента униполярности находится в пределах 0,4-1,0. Имеющие заряд пылевые частицы дольше удерживаются в воздухе и в 2 раза интенсивнее задерживаются в дыхательных путях, чем нейтральные. Концентрация аэроионов обеих полярностей определяется как количество аэроионов в 1 см 3 воздуха (е/см 3) и в незагрязненном воздухе должна быть не менее 400-600 е/см 3 . Фитонциды, выделяемые некоторыми растениями (герань, гречиха, белая акация, красный дуб, ива), способствуют повышению концентрации в воздухе легких аэроионов.

Нарастающее загрязнение атмосферы (динамическая антропогенная денатурация природы) приводит к неблагоприятным последствиям в окружающей среде: токсические фотохимические туманы; озоновые дыры, т.е. уменьшение количества озона над ограниченными территориями Земли; так называемый парниковый эффект, т.е. глобальное потепление климата в связи с увеличением в атмосфере концентрации тепличных газов (углекислого газа, метана, окислов азота, озона, фреонов), которые препятствуют тепловому излучению от приземных слоев атмосферы; кислотные дожди.

Гигиеническая оценка степени загрязнения воздуха дается на основании сопоставления результатов анализов воздуха с предельно допустимыми концентрациями (ПДК) химических веществ в атмосферном воздухе. Различают максимальную разовую ПДК (ПДКмр) и среднесуточную ПДК (ПДКсс) химических веществ, в том числе аэрозолей для атмосферного воздуха и воздуха непроизводствен-

ных помещений [Гигиенические нормативы «Предельно допустимые концентрации (ПДК) загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест» ГН 2.1.6.1338-03] (табл. 4). Максимальная разовая ПДК используется для оценки атмосферных загрязнений в период кратковременных подъемов концентраций, среднесуточная ПДК применяется в качестве гигиенического норматива при длительном поступлении атмосферных загрязнений в организм.

Таблица 4. Предельно допустимые концентрации химических веществ в атмосферном воздухе (извлечения из ГН 2.1.6.695-98)

В действующем нормативном документе дано 3 норматива по пыли в зависимости от уровня содержания в ней диоксида кремния. ПДКсс неорганических пылей в атмосферном воздухе с содержанием в них SiO 2 более 70% - 0,05 мг/м 3 , от 70 до 20% - 0,1 мг/м 3 , менее 20% - 0,15 мг/м 3 . ПДК пыли в атмосферном воздухе поселений дифферен- цированы с учетом вредности и опасности пыли для здоровья человека в зависимости от содержания в ней специфического компонента.

В аптечных учреждениях и на предприятиях химико-фармацевтической промышленности воздух производственных помещений и атмосферный воздух может загрязняться парами и аэрозолями лекарственных средств, промежуточными и побочными продуктами синтеза, а также вспомогательными веществами (наполнители, подсластители, разрыхлители, эмульгаторы и др.), применяемыми в процессе производства и переработки лекарственных препаратов, при взвешивании, транспортировке, загрузке и выгрузке оборудования, расфасовке и дозировании лекарственных веществ.

Лекарственные средства и отходы химико-фармацевтических предприятий являются специфическим фактором загрязнения производственной и окружающей среды, обладающим рядом особенностей, таких как высокая стабильность, увеличивающая уровень их опасности, большие различия в объеме производства и количестве выбросов в атмосферу (от нескольких кг до десятков тонн в год), преимущественное агрегатное состояние в виде мелкодисперсных аэрозолей в воздухе рабочей зоны и атмосферном воздухе населенных мест. Лекарственные средства часто представляют собой комплекс из нескольких ингредиентов, что требует особых методических подходов при оценке их опасности.

Изменения химического состава и физических свойств атмосферного воздуха приводят к нарушению здоровья людей и различным негативным последствиям в объектах окружающей среды. В зависимости от характеристики выброса в атмосферный воздух и биологического действия его компонентов атмосферные загрязнения могут оказывать острое и хроническое резорбтивное воздействие на здоровье человека, а также рефлекторное и раздражающее действие. Острое воздействие загрязнения атмосферного воздуха проявляется только в особых ситуациях (например, при авариях на промышленных предприятиях или в случае токсических туманов) и является провоцирующим фактором обострения хронических сердечно-сосудистых, легочных, аллергических (бронхиальная астма) заболеваний и повышения общей заболеваемости и смертности от хронических болезней. Хроническое резорбтивное воздействие загрязнений атмосферы городов на здоровье населения является наиболее частым и неблагоприятным. Оно может быть специфическим, когда компонент загрязнения является этиологическим фактором нарушения здоровья (например, при загрязнении воздуха соединениями бериллия у населения отмечаются случаи специфического бериллиоза

Специфический легочный грануломатоз, при котором нарушается диффузная способность легких и вторично развивается гипоксия). Некоторые примеси в атмосферном воздухе могут оказывать кан- церогенное и сенсибилизирующее действие. 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 различных хронических заболеваний: бронхитов, эмфиземы легких, дерматитов, конъюнктивитов, острых респираторных заболеваний.

Рефлекторное и раздражающее воздействие загрязнений атмосферного воздуха проявляется различными рефлекторными реак- циями (кашель, тошнота, головная боль). Кроме того, атмосферные загрязнения понижают общесанитарные условия жизни населения, ухудшают микроклимат и световой климат, способствуют гибели растений и животных, разрушают бетонные и металлические конструкции, наносят большой экономический ущерб.

Необходимо учитывать, что в воздухе может находиться одновременно несколько различных химических веществ, оказывающих совместное воздействие на организм. Если объединенному действию химических факторов подвергается одна и та же система организма, то имеет место взаимозависимое действие, которое может проявляться как синергизм (усиление влияния в случае однонаправленного действия) или как антагонизм (снижение эффекта при разнонаправленном действии). При независимом одновременном действии химических веществ проявляется аддитивный эффект (суммация эффекта). Наконец, при совместном действии факторов разной природы может проявиться новый эффект (коалитивный), не присущий ни одному из факторов при их раздельном воздействии.

Для оценки уровня загрязнения атмосферного воздуха при одновременном совместном присутствии в атмосферном воздухе нескольких веществ в случае непревышения уровня ПДК сумма отношений концен- траций каждого вещества к его ПДК не должна превышать единицу:

С1/ПДК1 + С2/ПДК2 +...-+ Сn/ПДКn <1,

где: С\, С 2, С п - фактические концентрации веществ в атмосферном воздухе;

ПДК1, ПДК2, ПДКn - ПДК тех же веществ в атмосферном воздухе.

В условиях одинаковой степени превышения уровня ПДК с учетом того, что степень выраженности биологических эффектов при воздействии веществ разных классов опасности различна, для оценки реальной степени опасности многокомпонентного загрязнения атмосферного воздуха необходимо использование коэффициентов кратности превышения ПДК веществ 3-го класса: 1,7, 1,3, 1,0, 0,9 соответственно для веществ 1, 2, 3, 4-го классов опасности. Отсюда расчет комплексного показателя загрязнения атмосферы (К) вычисляется по формуле:

Показатель «К» используется в методических документах санитарно-эпидемиологической службы, а в документах Федеральной службы гидрометеорологии и мониторинга окружающей среды (Росгидромет) в качестве критерия уровня загрязнения атмосферного воздуха поселений применяется аналогичный показатель - комплексный индекс загрязнения атмосферы (КИЗА). КИЗА используется при текущем наблюдении (мониторировании) и анализе динамики состава атмосферного воздуха во времени. Уровень загрязнения воздуха считается низким при КИЗА ниже 5, повышенным от 5 до 6, высоким от 7 до 13 и чрезвычайно высоким при КИЗА, равным или выше 14. В ежегодных отчетах Росгидромета отмечаются города с самым высоким уровнем загрязнения атмосферного воздуха (КИЗА >14). Обычно это города, в которых размещены крупные пред- приятия цветной и черной металлургии, нефтеперерабатывающей, нефтехимической и химической промышленности, крупные энергетические мощности.

Человек без воздуха может существовать не более 5 мин. Суточная потребность человека в воздухе составляет 12 м 3 (около 15 кг). Но дышать человек вынужден только тем атмосферным воздухом, который есть в месте его пребывания, и при этом происходит постоянное, круглосуточное поступление загрязняющих воздух веществ в

организм, прервать этот процесс человек не волен. Поэтому защита атмосферного воздуха поселений от неблагоприятного техногенного воздействия, предупреждение возможного его загрязнения в целях охраны как здоровья населения, так и окружающей среды в широком смысле этого слова является острой социально обусловленной проблемой.

Охрана атмосферного воздуха - это система мероприятий, направленная на уменьшение техногенного воздействия на атмос- ферный воздух, обеспечивающая сохранение здоровья и благоприятную среду обитания, а также учитывающая экономические аспекты. Эта система подразделяется на технологические, направленные на максимальное сокращение вредных выбросов в атмосферу, санитарно-технические, применяющиеся для снижения вредности выбросов или их очистки, планировочные, осуществляющие пространственное удаление источника выбросов от среды обитания человека, и административные действия, способствующие своевременной реализации всех перечисленных выше мероприятий. К технологическим мероприятиям относятся замена источников энергии менее вредными, сырья - менее токсичными, предварительная обработка топлива или сырья с целью снижения вредности выброса, совершенствование технологического процесса для уменьшения объема выброса или его вредности (использование мокрых технологических процессов взамен сухим), герметизация технологического оборудования, аппаратуры. Санитарно-технические мероприятия включают физические методы улавливания пыли (аэрозоля), дыма, капелек тумана или брызг с помощью специальных сооружений: циклонов, мультициклонов, мокрых скрубберов, тканевых фильтров, электрофильтров, а также химические методы очистки атмосферного воздуха за счет адсорбции жидкостью или твердыми веществами или применения каталитических нейтрализаторов. Планировочными мероприятиями являются функциональное зонирование территории населенных пунктов с учетом розы ветров, их благоустройство (озеленение, обводнение, асфальтирование улиц), рациональная планировка жилых районов, организация безсветофорных транспортных развязок путем строительства подземных туннелей, надземных эстакад, строительство обводных или кольцевых дорог для исключения транзитных потоков автотранспорта через территорию городской застройки, организация санитарнозащитных зон.

Система контроля и наблюдения за атмосферным воздухом осуществляется в нашей стране Росгидрометом на основе требований ГОСТ 17.2.3.01-86 «Охрана природы. Атмосфера. Правила контроля качества воздуха населенных мест» и РД 52.04 186-89 «Руководство по контролю загрязнения атмосферы». Основные требования к охране атмосферного воздуха, т.е. обеспечение непревышения нормативов качества атмосферного воздуха в соответствии с санитарно-гигиеническими нормами и правилами изложены в Федеральных законах: «Об охране атмосферного воздуха» и «О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения». Органом исполнительной власти в области охраны атмосферного воздуха является Федеральная служба в сфере экологии и природопользования (Росприроднадзор), которая производит учет объектов, оказывающих вредное воздействие на атмосферный воздух, организует и проводит государственную экологическую экспертизу проектов промышленных объектов при наличии санитарно-эпидемиологического заключения по проекту. Обеспечение санитарно-эпидемиологического надзора за охраной атмосферного воздуха населенных мест является основной задачей Госсанэпиднадзора, входящего в систему Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека, который строит свою работу на основе СанПиН 2.1.6.1032-01 «Гигиенические требования к обеспечению качества атмосферного воздуха населенных мест». Основным положением СанПиН является запрещение размещения, проектирования, строительства и ввода в эксплуатацию объектов, в выбросах которых присутствуют вещества, не имеющие утвержденных гигиенических нормативов (ПДК или ОБУВ). Важными этапами санитарно-эпидемиологического надзора являются: участие в выборе места под строительство объекта, участие в разработке проекта объекта и его экспертиза и проекта организации и благоустройства санитарно-защитной зоны, надзор за соблюдением гигиенических требований к охране атмосферного воздуха на стадии строительства объекта и ввода его в эксплуатацию. В СанПиН включены вопросы, связанные с организацией производственного контроля загрязнения атмосферного воздуха, результаты которого должны представляться в санитарно-эпидемиологическую службу в установленные сроки.

Отбор проб воздуха для анализов

Способы взятия проб воздуха разнообразны, что устанавливается спецификой химического анализа определяемого вещества. Они разделяются на две группы: динамические и одномоментные.

Анализ атмосферного воздуха и воздуха помещений может производиться в пробах, которые отбираются однократно для обнаружения максимальных концентраций, 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 интервалы с усреднением полученных данных. Продолжительность отбора (не более 15-20 мин) зависит от чувствительности метода и от содержания примесей вредных веществ в воздухе. Отбор 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 отбирают в газовые пипетки, откалиброванные бутыли, резиновые камеры 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 (от 0 до 3 л/мин) служат для отбора проб воздуха с целью определения в нем содержания газов, еще два реометра (от 0 до 20 л/мин) - для отбора проб воздуха с целью определения в нем содержания пыли. В зависимости от метода химического анализа в качестве поглотительных сред для паров и газов используются твердые сорбенты (активированный уголь, силикагель, графит, каолин), полимерные сорбенты (порапак, полисорб, хромосорб, тенакс), поглотительные растворы, для определения в воздухе высокодисперсных аэрозолей (дымов, туманов, пыли) применяются 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 = / [(273 + t?) 760],

где: V) - объем воздуха при t? = 0 ?С и В = 760 мм рт.ст.; V 1 - объем воздуха, взятый для анализа; B - атмосферное давление, мм рт.ст.;

t? - температура воздуха в момент отбора проб воздуха, ?С; 273 - коэффициент расширения газов.

Гигиеническая характеристика воздуха жилых и общественных зданий

Основными источниками загрязнения воздуха закрытых помещений являются атмосферный воздух, проникающий в помещение через оконные проемы и неплотности строительных конструкций, строительные и отделочные полимерные материалы, выделяющие в воздух разнообразные, токсичные для человека вещества, многие из которых являются высокоопасными (бензол, толуол, циклогексан, ксилол, ацетон, бутанол, фенол, формальдегид, ацетальдегид, этиленгликоль, хлороформ), продукты жизнедеятельности человека и его бытовых занятий (антропотоксины: угарный газ, аммиак, ацетон, углеводороды, сероводород, альдегиды, органические кислоты, диэтиламин, метилацетат, крезол, фенол и др.), накапливающиеся в воздухе невентилируемых помещений с большим числом людей. Многие вещества являются высокоопасными, относящимися ко 2-му классу опасности. Это диметиламин, сероводород, диоксид азота, окись этилена, индол, скатол, меркаптан. Наибольший суммарный риск имеют бензол, хлороформ, формальдегид. Присутствующие одновременно даже в небольших количествах, они свидетельствуют о неблагополучии воздушной среды, оказывающей отрицательное воздействие на состояние умственной трудоспособности людей, находящихся в этих помещениях.

Кроме того, выдыхаемый людьми воздух по сравнению с атмосферным 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 системы приточной вентиляции из-за задержки легких положительных и отрицательных аэроионов в воздуховодах, калориферах и фильтрах приточных систем вентиляции или кондиционеров, в результате поглощения легких аэроионов в процессе дыхания людей, адсорбции их кожей и одеждой, а также за счет превращения

легких аэроионов в тяжелые вследствие оседания их на частицах витающей в воздухе пыли. Ионизация воздуха имеет гигиеническое значение, поскольку изменение ионизационного режима, т.е. соотно- шения легких и тяжелых аэроионов может служить чувствительным индикатором санитарного состояния воздуха закрытых помещений (табл. 5).

Таблица 5. Нормативные величины ионизации воздушной среды помещений в общественных зданиях

Высокая степень ионизации за счет увеличения количества легких отрицательных аэроионов благоприятно воздействует на самочувствие людей, повышает их работоспособность. Преобладание числа тяжелых положительных аэроионов над легкими отрицательными ионами, что характерно для душных, запыленных помещений, вызывает сонливость, головную боль, снижение умственной работоспособности.

В воздух поступает значительное количество микробов, среди которых могут быть и патогенные. Чем больше в воздухе поме- щений пыли, тем обильнее в нем микробное загрязнение. Пыль в воздухе помещений разнообразна по химическому составу и происхождению. Сорбционная способность частиц пыли способствует увеличению поступления в дыхательные пути химических веществ, мигрирующих в воздух из строительных и отделочных материалов. Пыль является фактором передачи инфекционных болезней с аэрозольным механизмом распространения и бактериальных инфекций (например, туберкулеза). Пыль, содержащая плесневые грибы родов Penicillium и Mukor, вызывает аллергические заболевания.

Воздействие различных факторов на человека внутри помещения может вызвать нарушения состояния его здоровья, т.е. «забо- левания, связанные со зданием», например, парами формальдегида, выделяющегося из полимерных и древесно-стружечных материалов.

Симптомы заболевания сохраняются долго, даже после устранения источника вредного воздействия. «Синдром больного здания» прояв- ляется 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), возникающих в конкретных помещениях и почти полностью исчезающих при выходе из него. Развитие этого синдрома связывается с комбинированными и сочетанными действиями химических, физических (температура, влажность) и биологических (бактерии, неизвестные вирусы и др.) факторов. Его причинами чаще всего является недостаточная естественная и искусственная вентиляция помещений, строительные и отделочные полимерные материалы, выделяющие в воздух разнообразные токсичные для человека вещества, нерегулярная уборка помещений. Химическое и биологическое загрязнение воздуха способствует развитию синдрома хронической усталости (синдрома иммунной дисфункции), т.е. ощущению выраженной усталости, отмечающейся на протяжении не менее 6 мес и сочетающейся с нарушением кратковременной памяти, дезориентацией, нарушением речи и затруднением при выполнении счетных операций. Синдром множественной химической чувствительности, характеризующийся нарушением процессов адаптации организма к действию различных факторов на фоне наследственной или приобретенной чувствительности к химическим веществам, чаще всего развивается у людей, имевших в прошлом острые отравления химическими веществами (органическими растворителями, пестицидами и раздражающими веществами).

Изменение физико-химических свойств воздуха неблагоприятно сказывается на самочувствии человека и его работоспособности. Присутствие в воздухе жилых и общественных помещений огромного количества биологически активных химических веществ в самых разных концентрациях и постоянно меняющихся комбинациях, ухудшающих свойства воздуха, делает невозможным определение каждого из них отдельно и заставляет использовать интегральный показатель загрязнения воздуха. Качество воздушной среды принято оценивать косвенно по интегральному санитарному показателю чистоты воз- духа - содержанию углекислого газа (показателю Петтенкофера), а в качестве предельно допустимого норматива (ПДК) использовать его концентрацию в помещениях - 1,0 %с или 0,1% (1000 см 3 в 1 м 3). Углекислый газ постоянно выделяется в воздух закрытых помеще-

ний при дыхании, наиболее доступен простому определению и имеет достоверную прямую корреляцию с суммарным загрязнением воздуха. Показатель Петтенкофера является не предельно допустимой кон- центрацией самого диоксида углерода, а показателем вредности концентраций многочисленных метаболитов человека, накопившихся в воздухе параллельно с диоксидом углерода. Более высокое содержание СО2 (>1,0%о) сопровождается суммарным изменением химического состава и физическим свойством воздуха в помещении, которые неблагоприятно влияют на состояние находящихся в нем людей, хотя сам по себе диоксид углерода и в значительно более высоких концентрациях 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 является их проветривание, если это возможно, соблюдение чистоты путем регулярной влажной уборки помещений, соблюдение установленных норм площади и кубатуры помещений, санация воздуха с помощью дезинфицирующих средств и бактерицидных ламп.

Лабораторная работа «Оценка содержания пыли и некоторых химических веществ в воздухе помещений»

Задания студенту

1. Ознакомиться с имеющимися в учебной комнате 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 сопоставле- ния 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 (СО 2) путем сопоставления концентрации СО 2 с соответствующим гигиеническим нормативом. Разработать мероприятия по снижению уровня загрязненности воздуха исследуемой комнаты.

Методика работы

1. Определение и оценка запыленности воздушной среды Методы определения запыленности воздуха делятся на две группы:

основанные на выделении дисперсной фазы (пылинок) из дисперсионной среды (воздуха): седиментационный (весовой и счетный), аспирационный (весовой и счетный);

Без выделения дисперсной фазы: оптические, фотометрические, электрометрические.

Определение запыленности воздушной среды производится чаще всего аспирационным весовым (гравиметрическим) методом. Метод основан на улавливании пыли из просасываемого через фильтр воздуха при скорости аспирации 10-20 л/мин.

Ход работы. Негигроскопичный аэрозольной фильтр (АФА), изготовленный из специальной ткани ФПП-15, взвесить вместе с бумажным кольцом на аналитических весах с точностью до 0,0001 г и укрепить в металлическом или пластмассовом аллонже (патроне) с помощью завинчивающегося кольца. Воздух в течение 5-10 мин пропустить через фильтр с помощью аспиратора, оснащенного рео- метром, позволяющим регулировать скорость аспирации. В условиях учебного исследования достаточно отбирать пробу в течение 2-5 мин со скоростью 10- 20 л /мин. Осторожно вынутый из патрона фильтр повторно взвесить на аналитических весах. Из веса фильтра после отбора пробы вычитается его первоначальный вес. Объем протянутого воздуха вычисляется при умножении скорости аспирации (в л/мин) на время отбора пробы в минутах.

Расчет количества пыли производится по формуле:

Х = [(Л 2 -Л 1) 1000] / V

где: Х - запыленность воздуха, мг/м 3 ;

А 2 - вес фильтра с пылью после отбора пробы, мг;

А 1 - вес фильтра до отбора пробы, мг; V - объем протянутого воздуха, л.

2. Методы определения содержания некоторых химических веществ в воздухе помещений

Для анализа отобранных проб воздуха в санитарных лабораториях промышленных предприятий применяют разнообразные методы: оптические, электрохимические, хроматографические. Для быстрого определения степени загрязнения воздушной среды вредными веществами применяют экспресс-методы. Экспресс-исследования проводятся путем колориметрии растворов по стандартным шкалам или с применением реактивной бумаги, индикаторных трубок. В основе этих методов почти всегда лежат цветные реакции.

*Экспресс-метод определения концентрации диоксида серы (сернистого ангидрида)

Сернистый ангидрид (SO2) - бесцветный газ, обладающий острым, раздражающим запахом. Это наиболее распространенный загрязнитель атмосферного воздуха. Основным источником загрязнения SO2 являются предприятия теплоэнергетики (ТЭЦ, ГРЭС, котельные) и выбросы автотранспорта. В результате реакции SO 2 с парами воды, присутствующими в атмосферном воздухе, образуется серная кислота, которая при определенных условиях в виде аэрозоля выпадает в составе «кислотных дождей». SO 2 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 - восстановление йода сернистым ангидридом до НI. Ход работы. В поглотитель Полежаева налить 1 мл поглотительного раствора, состоящего из смеси 0,0001 н. раствора йода с крахмалом. Через поглотитель с помощью электроаспиратора протянуть воздух из бутыли со скоростью 10 мл /мин (при такой скорости можно легко сосчитать проходящие через поглотительный раствор пузырьки воздуха) до исчезновения окраски поглотительного раствора. Объем прошедшего через поглотитель воздуха определить, умножив 10 мл /мин на время аспирации в минутах. Концентрацию SO 2 в воздухе определить по табл. 6.

Таблица 6. Зависимость концентраций сернистого газа от объема воздуха, обесцвечивающего поглотительный раствор

Определение концентрации аммиака в воздухе Аммиак (NH3) - бесцветный газ с острым запахом. В воздушную среду поступает с выбросами промышленных предприятий, от животноводческих комплексов, антропотоксин жилых и общественных помещений. Аммиак обладает раздражающим действием на слизистые оболочки верхних дыхательных путей и глаз, вызывая приступы кашля, слезотечение и боль в глазах, головокружение и рвоту.

Ход работы. В поглотительный сосуд с пористой пластинкой внести 5 мл 0,01 н. раствора Н2SО4 и подсоединить к бутыли с анализируемым воздухом. Затем отобрать пробу с помощью электроаспиратора 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. При взаимодействии аммиака с реактивом Несслера образуется соединение, окрашенное в желто-бурый цвет. Интенсивность окраски пропорциональна количеству ионов аммония. Содержание аммиака в анализируемом объеме определить по предварительно построенному градуировочному графику. Для построения градуировочного графика приготовить шкалу стандартов согласно табл. 7.

Таблица 7. 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.

С = а / V,

где: а - количество аммиака в анализируемом объеме пробы, мкг; V - объем воздуха, отобранного для анализа, л.

Экспресс-метод определения концентрации диоксида серы (углекислого газа) в воздухе закрытых помещений

Углекислый газ (СО 2) - бесцветный газ без запаха, в 1,5 раза тяжелее воздуха. Углекислый газ выделяется в воздух в результате естественных процессов дыхания людей и животных, процессов окисления органических веществ при горении, брожении, гниении. Кроме того, значительные количества диоксида углерода образуются в результате работы промышленных предприятий и автотранспорта, сжигающих огромные количества топлива. Наряду с процессами образования в природе идут процессы ассимиляции диоксида углерода - активное поглощение растениями в процессе фотосинтеза и вымывание СО 2 осадками. Увеличение содержания диоксида углерода до 3% вызывает одышку, головную боль, снижение работоспособности. Смерть может наступить при содержании СО2 8-10%. Содержание СО 2 - санитарный показатель, по которому оценивают степень чистоты воздуха помещения. Экспресс-метод определения

концентрации СО 2 в воздухе основан на реакции углекислоты с раствором соды.

Ход работы. В стеклянный шприц с градуировкой до 100 мл набрать 20 мл 0,005% раствора соды с фенолфталеином, имеющим розовую окраску, а затем набрать в тот же шприц 80 мл воздуха (до отметки 100 мл) и встряхивать в течение 1 мин.

Таблица 8. Зависимость содержания СО 2 в воздухе от объема воздуха, обесцвечивающего 20 мл 0,005% раствора соды

Если не произошло обесцвечивания раствора, воздух из шприца осторожно выдавить, оставив в нем раствор, вновь набрать такую же порцию воздуха и встряхивать ее еще 1 мин. Если после встряхивания раствор не обесцветился, эту операцию следует повторить еще несколько раз до полного обесцвечивания раствора, добавляя воздух небольшими порциями, по 10-20 мл, каждый раз встряхивая шприц в течение 1 мин. Подсчитав общий объем воздуха, прошедшего через шприц и обесцветившего раствор соды, определить концентрацию СО 2 в воздухе помещения по табл. 8.

Образец протокола для выполнения лабораторного задания «Оценка содержания пыли и некоторых химических веществ в воздухе помещений»

1. Определение и оценка запыленности воздуха помещения (ситуационная задача).

Вес фильтра до отбора пробы, мг (А1) ...

Вес фильтра с пылью после отбора пробы, мг (А 2) . Расчет количества пыли по формуле: ...

Гигиеническая оценка степени запыленности воздуха на основе сопоставления результатов анализов воздуха с ПДК аэрозоля в воздухе.

Заключение (образец).

1. Проведенный анализ показал, что в воздухе помещения содержится. мг/м 3 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.).

2. Определение концентрации диоксида углерода в помещении с помощью экспресс-метода:

Объем воздуха, обесцвечивающий 20 мл 0,005% раствора соды.

Количество СО 2 в воздухе помещения (табл. 8) .

Гигиеническая оценка степени загрязнения воздуха помещения на основе сопоставления концентрации СО 2 с ПДК СО 2 в воздухе помещений.