Состояние воздушной среды

Электрическое состояние атмосферы, влияние на здоровье человека, профилактика неблагоприятного воздействия

Электрическое состояние атмосферного воздуха характеризуют его ионизация, электрическое поле земной атмосферы, грозовая электрика, естественная радиоактивность.

Ионизация воздуха – распад газовых молекул и атомов под влиянием ионизаторов. К ионизаторам относят радиоактивное излучение почвы и воздуха, ультрафиолетовое и световое излучение солнца, распыление воды.

В результате ионизации от нейтрального атома отделяется электрон, который присоединяется к другому нейтральному атому, образуя отрицательный ион. Оставшаяся часть атома становится положительно заряженным ионом. К вновь образованным ионам присоединяются газовые молекулы, создавая более стойкие ионы с положительным и отрицательным зарядом. Это так называемые легкие аэроионы, скорость их передвижения составляет 1-2 м/с, время существования 1-2 мин. Они быстро рекомбинируются.

Легкие аэроионы могут присоединять к себе взвешенные пылевые частицы, микробные тела, превращаясь в средние, тяжелые и сверхтяжелые ионы. Они прочно удерживают заряд. Количество легких ионов зависит от географических, геологических условий, погоды, уровня радиоактивности окружающей среды, загрязнения атмосферного воздуха. С увеличением влажности воздуха нарастает число тяжелых ионов из-за рекомбинации ионов с каплями влаги. Понижение атмосферного давления способствует выходу из почвы эманации радия, что приводит к увеличению количества легких ионов. Ионизирующее излучение распыляемой воды проявляется в усилении ионизации воздуха, что особенно заметно у фонтанов, по берегам бурных рек, у водоемов. Ионизационный режим воздушной среды определяется отношением числа тяжелых ионов к числу легких ионов (N/n) и отношением количества положительных ионов к числу отрицательных ионов – коэффициентом униполярности (n+/n-). Чем больше загрязнен воздух, тем больше этот коэффициент.

Влияние на организм человека

Под действием высоких концентраций отрицательных легких ионов у людей наблюдаются благоприятные изменения в газовом и минеральном обмене, стимулируются обменные процессы, ускоряется заживление ран. В настоящее время искусственная отрицательная ионизация воздуха используется для лечения гипертонической болезни, бронхиальной астмы, аллергических реакций. Положительные ионы оказывают угнетающее действие на организм, вызывая состояние сонливости, депрессию, снижают работоспособность. Легкие ионы являются показателями санитарного благополучия воздушной среды.

Профилактика неблагоприятного воздействия

В помещении

— периодическая влажная уборка

— проветривание

На улице

— пребывание в парковых зонах с хвойными деревьями

— прогулки около фонтанов, водоемов

К физическим факторам воздушной среды относится атмо­сферное электричество, в понятие которого входят ионизация воздуха, электрическое и магнитное поля земной атмосферы.

Ионизация воздуха — процесс образования в нем электрозаря­женных частиц различной физической и химической природы. В воздухе постоянно содержатся положительно и отрицательно заряженные твердые и жидкие аэрозольные частицы, смеси атомарных и молекулярных комплексных газовых ионов.

Ионизация воздуха происходит под влиянием излучений радио­активных веществ, содержащихся в поч­ве, воде и в самом воздухе (радон и продукты его распада, и др.), УФ-радиации, рентгеновских и космических лучей. Кроме того, ионы образуются при электрических разрядах в атмосфере, при процессах нагревания, распыления, дробления и т. д.

Ионизационное состояние воздуха как в атмосфере, так и в производственных помещениях характеризуется прежде всего концентрацией ионов каждого вида в 1 мл воздуха.

Количество ионов в воздухе, соотношение их зарядов могут колебаться в широких пределах. Это зависит от характера поч­вы и растительности, влажности и движения воздуха, степени его загрязненности, времени года, радиоактивности внешней среды. Например, в воздухе многих курортов и в сельской ме­стности содержание ионов может достигать 4000 в 1 мл, в то время как в промышленных городах чаще всего оно состав­ляет от 200 до 400 в 1 мл. Резкое снижение ионов в атмосфере городов обусловлено прежде всего загрязненностью воздуха. На берегу моря во время прибоя, у горных рек, водопадов и фон­танов вследствие ионизации частичек распыленной воды число легких ионов, особенно отрицательно заряженных, увеличива­ется до 40 000 в 1 мл.

Более интенсивная ионизация воздуха отмечается в производ­ственных помещениях. Так, при работе рентгеновских аппара­тов концентрация ионов может достигать 386 000, а при электросварке — 10 000 ионов с коэффициентом униполярности 0,03-0,25.

Степень ионизации воздуха имеет санитарное значение. По­скольку тяжелые ионы чаще всего представлены заряженными аэродисперсиями (дым, пылевые частицы, туманы и др.), по их количеству можно косвенно судить о степени загрязнения воз­духа. Чем сильнее загрязнен воздух, тем больше в нем содержит­ся тяжелых ионов и тем выше коэффициент униполярности.

Установлено, что аэроионы оказывают различное действие на организм. В частности, отрицательные, в большей мере легкие, ионы обладают тонизирующим влиянием, активизируют обмен­ные процессы, повышают деятельность парасимпатических от­делов нервной системы и др. В свою очередь положительные ионы оказывают угнетающее действие на организм, вызывают сниже­ние работоспособности и повышение артериального давления.

Положительное влияние ионизированного воздуха использу­ют в лечебной практике, в производственных и жилых поме­щениях, на транспорте и т. д. Вместе с тем следует отметить, что биологическое действие ионов изучено еще недостаточно.

Установлено, что между воздухом и земной поверхностью су­ществует электрическое поле, характеризующееся напряженно­стью, измеряемой величиной потенциала (вольт) на единицу длины (метр). Эта величина называется градиентом электриче­ского потенциала. Среднее его значение у поверхности Земли составляет 120 В/м; с высотой величина градиента уменьшается.

Человек в электрическом поле Земли подвергается воздейст­вию разности потенциалов между уровнем головы к подошвами примерно в 200-250 В.

Напряженность электрического поля атмосферы колеблется в широких пределах в зависимости от сезона года, состояния по­годы, атмосферного давления, скорости перемещения воздуха, географических и других факторов. Биологическое действие электрического поля атмосферы исследовано еще недостаточно

35.Электромагнитные поля и их влияние на организм в процессе жизнедеятельности человека.

Биосфера на протяжении всей эволюции находилась под влиянием электромагнитных полей, так называемого фонового излучения, вызванного естественными причинами. В процессе индустриализации человечество прибавило к этому целый ряд факторов, усилив фоновое излучение.

Применение радиотехнических приборов и систем, новых технологических процессов, использование которых приводит к излучению электромагнитной энергии в окружающую среду создает ряд трудностей, связанных с отрицательным воздействием электромагнитных излучений на организм человека. Под влиянием электромагнитных полей происходит перегрев организма, наблюдается отрицательное влияние на центральную нервную систему, сердечно — сосудистую и эндокринную систему, обмен веществ.

Клиника влияния электромагнитных полей на организм человека со стороны ЦНС: головная боль, общая слабость, сонливость, расстройство сна, потеря внимания, появляется раздражение, растет длительность речедвигательной и зрительномоторной реакций, повышается граница обонятельной чувствительности.

Возникает ряд симптомов, которые являются свидетельством нарушения работы отдельных органов — желудка, печени, селезенки, поджелудочной и других желез. Угнетаются пищевой и половой рефлексы. Регистрируются боли в области сердца, изменения артериального давления, частоты сердечного ритма, формы электрокардиограммы. Это свидетельствует о нарушении деятельности сердечно — сосудистой системы. Фиксируются изменения показателей белкового и углеводного обмена, увеличивается содержание азота в крови и моче, снижается концентрация альбумина и растет содержимое глобулина, увеличивается количество лейкоцитов, тромбоцитов, возникают и другие изменения состава крови.

Одним из серьезных эффектов, обусловленных СВЧ облучениям, есть повреждение органов зрения. На низких частотах такие эффекты не наблюдаются и поэтому их нужно считать специфическими для СВЧ диапазона. Степень поражения зависит в основном от интенсивности и длительности облучения.

Защита от электромагнитных излучений.

Для уменьшения влияния электромагнитных излучений на население, которое находится в зоне действия радиоэлектронных средств, следует применять ряд защитных мероприятий:

— организационные,

— инженерно-технические,

— врачебно-профилактические.

Осуществление организационных и инженерно-технических мероприятий возложено, прежде всего, на органы санитарного надзора. Вместе с санитарными лабораториями предприятий и учреждений, которые используют источники электромагнитного излучения, они должны принимать меры по гигиенической оценке нового строительства и реконструкции объектов, которые производят и используют радиосредства, а также новых технологических процессы и оборудование, проводить текущий санитарный надзор за объектами, которые используют источники излучения, осуществлять организационно-методическую работу по подготовке специалистов и инженерно- технический надзор.

Важное значение имеют инженерно-технические методы и средства защиты: коллективный (группа домов, район, населенный пункт), локальный (отдельные здания, помещения) и индивидуальный. Коллективная защита опирается на расчет распространения радиоволн в условиях конкретного рельефа местности. Экономически целесообразнее использовать естественные экраны — складки местности, лесонасаждения, нежилые здания. Установив антенну на горе, можно уменьшить интенсивность поля, которое облучает населенный пункт, во много раз. Аналогичный результат дает соответствующая ориентация диаграммы направленности путем увеличения высоты антенны.

Локальная защита более эффективна и используется часто. Она базируется на использовании радиозащитных материалов, которые обеспечивают высокое поглощение энергии излучения в материале и отражение от его поверхности. Для экранирования путем отражения используют металлические листы и сетки с хорошей проводимостью. Защиту помещений от внешних излучений можно осуществить путем оклейки стен металлизированными обоями; защиты окон сетками, металлизированными шторами. Облучение в таком помещении сводится к минимуму, а отраженное от экранов излучение перераспределяется в пространстве и попадает на другие объекты.

К инженерно-техническим средствам защиты также принадлежат:

· конструктивная возможность работать на сниженной мощности в процессе наладки, регулировки и ремонта;

· дистанционное, управление.

Для защиты тела используется одежда из металлизированных тканей и

радиопоглощающих материалов.

Глаза защищают специальными очками со стекла с нанесенной на внутреннюю сторону проводящей пленкой двуокиси олова

Коллективные и индивидуальные средства защиты могут обеспечить длительную безопасную работу персонала на радиообъектах.

Гигиеническое значение электрического состояния

атмосферы

Под электрическим состоянием атмосферы понимают иониза­цию воздуха, электрическое поле Земли и естественную радио­активность воздуха.

Ионизация воздуха представляет собой естественный процесс расщепления газовых молекул и атомов под действием иониза­торов, к которым относят постоянно действующие космичес­кие лучи и радионуклиды почвы, воды, воздуха, а также корот­коволновое ультрафиолетовое излучение Солнца.

Кроме этих ионизаторов, существуют и местнодействующие — водопады, фонтаны, бурные реки, распыляющие водяные частицы, и гро­зовые разряды.

Под влиянием ионизаторов нейтральные газовые молекулы и атомы воздуха расщепляются на электроны и остатки, заря­женные равным количеством положительного электричества. Свободный электрон присоединяется к нейтральному атому или молекуле, сообщая им отрицательный заряд, а оставшаяся часть молекулы или атома сохраняет положительный. Так об­разуется пара противоположно заряженных первичных отрица­тельных и положительных атмосферных легких ионов, разли­чающихся подвижностью.

Несмотря на непрерывное действие ионизаторов, число лег­ких ионов не растет беспредельно, так как одновременно про­исходит их рекомбинация, т.е. воссоединение разноименных ионов, и оседание на различных поверхностях и объектах воз­душной среды. Оседая на механических частицах (пылинках) и микробах, содержащихся в воздухе, легкие ионы становятся средними, тяжелыми и сверхтяжелыми, подвижность которых значительно ниже.

Ионизационный режим воздушной среды определяется от­ношением числа тяжелых ионов к числу легких (N/n) и коэф­фициентом униполярности (п+/п-) — отношением количества положительных ионов к числу отрицательных. Чем больше этот коэффициент, тем более загрязнен воздух. Это значит, что ио­низация воздуха имеет гигиеническое значение, поскольку из­менение ионизационного режима может служить чувствитель­ным индикатором санитарного состояния воздуха закрытых помещений.

В то же время ионизация воздуха имеет и физиологическое значение. Давно замечено, что воздух курортных зон отличает­ся особо благоприятным воздействием на самочувствие людей. Оказалось, что этот воздух имеет высокую степень ионизации: в 1 см3 он содержит 2000—4000 легких ионов, которые, как бы­ло доказано, благотворно влияют на многие процессы, проте­кающие в организме: минеральный и газовый обмен, процессы регенерации тканей. Положительные ионы, как правило, дейс­твуют отрицательно, снижая работоспособность организма, вы­зывая сонливость и депрессивное, угнетенное состояние, ха­рактерное для душных запыленных помещений, в которых число положительных тяжелых ионов преобладает над числом легких отрицательных.

Физиологический механизм действия ионизации воздуха заключается в электрообмене в легочной ткани и нейрорефлекторных реакциях на аэроионное раздражение рецепторов слизистых оболочек и кожи. Ионизация воздуха относится к факторам малой интенсивности.

Благотворное действие отрицательно заряженных легких ио­нов используется в клинической практике для лечения аллер­гии, бронхиальной астмы, гипертонической болезни, заболева­ний челюстно-лицевой области.

Электрическое состояние атмосферы формируется и под влиянием электрического поля Земли, так как планета Земля, окруженная газовой оболочкой — атмосферой, обладает элект­рическим полем, характеризующимся напряженностью, измеря­емой потенциалом в вольтах на I м высоты.

Поверхность плане­ты заряжена отрицательно, а атмосфера имеет положительный заряд, вследствие чего положительные ионы движутся к поверх­ности Земли, а отрицательные отталкиваются от нее, и в атмос­фере возникает электрический ток, вертикально направленный к Земле, имеющий различную силу.

Напряженность электрического поля атмосферы у поверх­ности Земли составляет 130 В/м, меняясь в зависимости от вы­соты над поверхностью Земли (чем выше, тем напряженность ниже), от сезона года (зимой выше, летом в 2,5 раза ниже), от погоды (рост атмосферного давления, туманы, снег, дождь и особенно грозы ведут к увеличению электрического поля).

В настоящее время биологическое и гигиеническое значение электрического поля атмосферы изучено недостаточно, однако известно его воздействие на организм в виде появления метеотропных реакций при резких колебаниях погоды.

Электрическое состояние атмосферы связано и с радиоак­тивностью воздуха, которая обусловлена присутствием в ней радиоактивных газов (радон, торон, актинон) и радионуклидов естественного происхождения (радий, торий, актиний, уран, калий и др,).

За счет ионизирующего излучения этих газов и радионукли­дов, а также космического излучения создается естественный радиационный фон, являющийся природным фактором окружа­ющей среды.

Естественные радиоактивные газы поступают в воздух из поч­вы в зависимости от условий газообмена между атмосферным и почвенным воздухом. Если атмосферное давление и влаж­ность воздуха увеличиваются, то поступление их из почвы в воз­дух уменьшается и увеличивается в случае повышения темпе­ратуры воздуха и усиления конвекционных вертикальных токов воздуха.

Величина естественного радиационного фона в разных реги­онах земного шара неодинакова, что зависит от наличия опре­деленных пород, залегающих в данной местности (граниты, мо­нациты и др.), высотой над поверхностью Земли (с высотой понижается), сезона года (зимой ниже, чем летом).

Космическое излучение мирового пространства, образующее­ся вследствие ядерных процессов на поверхностях звезд и туман­ностей, состоит из ядер легких атомов, обладающих большой энергией. Оно влияет на генетический аппарат клеток, вызывая появление мутаций, и на активность клеточного деления.

Имеются данные о том, что естественные радионуклиды почвы стимулируют рост растений, способствуют повышению их уро­жайности.

Как природный фактор окружающей среды естественный ра­диационный фон необходим для существования на Земле раз­личных биологических объектов, которые адаптировались к не­му в процессе очень длительной эволюции. На это указывает то, что на Земле есть места (штат Керала в Индии, некоторые райо­ны Бразилии и т.д.), где естественный радиационный фон зна­чительно выше, чем в других местах планеты, но никакого заметного вредного воздействия вследствие внешнего и внут­реннего облучения людей и животных там не установлено.

Однако человек овладел способностью создавать искусствен­ные радионуклиды, необходимые для ядерной энергетики, атомного оружия, научных исследований, медицины и произ­водственных целей, которые имеют разный период полураспа­да. Короткоживущие радионуклиды с периодом полураспада от нескольких секунд до нескольких дней менее опасны как за­грязнители окружающей среды, чем долгоживущие, имеющие период полураспада в несколько десятков лет. К ним относятся такие радионуклиды, как стронций-90 и цезий-137, попадаю­щие в окружающую среду в результате ядерных взрывов и ава­рий на атомных электростанциях. Стронций-90 имеет период полураспада 29 лет, цезий-137 — 33 года.

Будучи по своим физико-химическим свойствам подобны кальцию (стронций-90) и калию (цезий-137), они, поступая в организм человека с воздухом, водой и пищей, включаются в обменные процессы кальция и калия в организме. При этом стронций-90 концентрируется преимущественно в костной тка­ни, а цезий-137 равномерно распределяется по тканям, и в те­чение практически всей жизни человека (60—70 лет) они под­вергают его организм внутреннему, наиболее опасному для здоровья виду облучения, прекращая свое существование, со­гласно экспоненциальному закону радиоактивного распада, че­рез 10 периодов полураспада.

Загрязнение окружающей природной среды искусственными радионуклидами опасно для человечества отдаленными пос­ледствиями в результате увеличения мутаций, как правило, вредных, в генетическом аппарате зародышевых и соматичес­ких клеток.

В связи с этим очень важным и своевременным для сокра­щения и предотвращения радиоактивного загрязнения природ­ной окружающей среды в глобальном масштабе было заключе­ние международных договоров о запрещении испытаний ядерного оружия в воздухе, под водой и в космосе, а также при­нятие международных соглашений по контролю за работой АЭС, оповещению в случае возникновения аварии и организа­ции помощи в ликвидации их последствий.

Электрическое состояние атмосферы (ионизация воздуха, электрическое поле Земли, геомагнитное поле и др.), его гигиеническое значение

Под собирательным термином «атмосферное электричество» обычно понимают целый комплекс явлений, включающий в себя ионизацию воздуха, электрическое и магнитное поле атмосферы. Обращаясь к первому из них, отметим, что в атмосфере происходит постоянное перемещение ионов, обеспечивающих ее электропроводимость. Сам процесс их образования объясняется влиянием радиоактивных элементов, электрических разрядов, ультрафиолетовых и космических лучей.

При указанных воздействиях от молекул и атомов могут отрываться один или несколько электронов, которые, присоединяясь к нейтральным тазовым частицам, превращаются в отрицательные легкие ионы, оставшаяся же часть атома образует положительный легкий ион. В результате же адсорбции этих легких ионов на пылинках и капельках воды образуются тяжелые ионы.

Степень ионизации варьирует в зависимости от географических и геологических условий, состояния погоды, радиоактивности внешней среды и интенсивности загрязнения воздуха. Так, если в курортных местностях в 1 мл воздуха содержится 2000 — 3000 легких ионов, то в промышленных городах их число уменьшается до 40.

То же самое явление наблюдается в жилых и коммунальных помещениях, так как выдыхаемый воздух практически не содержит ионов и в указанном отношении является как бы мертвым воздухом. Таким образом, изменение ионизационного режима может являться чувствительным показателем чистоты воздушной среды.

Биологическое действие отрицательных легких ионов заключается в тонизирующем действии на организм, стимуляции обмена веществ и деятельности центральной нервной системы. Положительные ионы снижают тонус организма, вызывают сонливость, депрессию, повышают артериальное давление.

В результате взаимодействия отрицательного заряда Земли и положительного заряда воздуха образуется электрическое поле. Во время грозы его напряженность возрастает в сотни тысяч раз. Биологическое действие электрического поля обусловлено влиянием на электрофизиологические процессы в организме и самочувствие человека.

Магнитное поле Земли образуется под влиянием Солнца. Быстрое изменение магнитного поля (магнитная буря) возникает в связи с увеличенным притоком заряженных частиц с поверхности Солнца в период повышения его активности. Во время магнитных бурь усиливаются процессы торможения в центральной нервной системе, возрастает частота обострений нервно-психических заболеваний, ухудшается самочувствие и снижается работоспособность. Солнце является единственным источником тепла и света на Земле.

Солнечная радиации представляет собой интегральный поток электромагнитных и корпускулярных излучений. В гигиеническом отношении особое внимание придается оптической част солнечного спектра, включающей инфракрасные (2800-760 им), видимые (760-400 им) и ультрафиолетовые (400-2К0 им) лучи. Гигиеническое значение интегрального потока солнечной радиации заключается в стимуляции физиологических процессов, улучшении самочувствия, повышении общею тонуса и работоспособности. Кроме того, ультрафиолетовые лучи обусловливают пигментацию кожи, обладают общестимулирующим антирахитическим и бактерицидным эффектами, а инфракрасные лучи прогревают ткани. Видимые лучи раздражают зрительный анализатор, участвуют в образовании суточных ритмов и фотопериодизма, стимулируют физиологические функции, оказывают влияние на эмоции и психику. Так, возбуждение вызывают красно-оранжевые лучи, торможение — сине-фиолетовые, а чувство покоя — желто-зеленые.

При повышенной интенсивности инфракрасные лучи приводят к ожогам, катаракте, угнетению иммунитета. В тяжелых случаях наблюдается солнечный удар, который сопровождается возбуждением, потерей сознания, судорогами. Под влиянием интенсивных ультрафиолетовых лучей отмечается головная боль, повышение температуры, а в тяжелых случаях — ожоги, дерматиты, фотоофтальмия, злокачественные опухоли. При недостаточной ультрафиолетовой радиации (солнечное голодание) у детей может развиться рахит, у взрослых — остеопороз. При пониженной видимой радиации ухудшаются функции зрения, нарушаются суточные ритмы. При повышенной интенсивности видимые лучи могут вызвать ослепление.

Обеспечение защиты персонала, профессионально не связанного с эксплуатацией и обслуживанием источников ЭМП, осуществляется в соответствии с требованиями гигиенических нормативов ЭМП, установленных для населения.

Предельно допустимый уровень напряжённости электростатического поля (ЭСП) при воздействии менее 1 часа за смену устанавливается равным 60 кВ/м. При большей напряжённости работа без средств защиты не допускается. Время пребывания в зоне воздействия ЭСП при напряжённости менее 20 кВ/м не регламентируется. В диапазоне 20 — 60 кВ/м допустимое время пребывания персонала в ЭСП без средств защиты определяется по формуле указанных норм.

19.Естественный радиоактивный фон воздуха и его гигиеническое значение.

Фон радиоактивный, естественный радиационный фон, ионизирующие излучения, источниками которых являются космические лучи и естественно распределённые в природе радионуклиды. Космические лучи представляют собой поток частиц высоких энергий, приходящих на Землю из мирового пространства. Естественые радионуклиды принадлежат к сильно рассеянным элементам и повсеместно присутствуют в окружающей среде (см. Радиоактивность горных пород. Радиоактивность вод, Радиоактивность атмосферы), а также в животных и растительных организмах. Фоновому облучению подвергаются все живые организмы Земли, в том числе человек (средние значения годовых доз облучения человека представлены в табл.). В зависимости от высоты над уровнем моря и содержания радионуклидов в окружающей среде Ф. р. колеблется в значительных пределах. В отдельных районах с высоким содержанием природных радионуклидов он может достигать 1000 мрад/год и больше. Жизнь на Земле возникла и развивалась в условиях воздействия ионизирующих излучений. Биологическое значение Ф. р., однако, окончательно ещё не выяснено. Считают, что часть наследственых изменений – мутаций у животных и растений связана с Ф. р.

Ядерные взрывы и поступление радиоактивных отходов с предприятий атомной промышленности, атомных электростанций и др. привели к некоторому повышению радиационного фона Земли (см. Радиоактивное загрязнение). Дозы облучения от глобальных радиоактивных выпадений составляли единицы – десятки мрад/год. В основном они определялись поступлением в организм людей искусственных радионуклидов 90Sr и 137Cs. В районах локальных выпадений дозы внешнего и внутреннего облучения выше. В формировании их основное значение имели короткоживущие изотопы продуктов ядерного деления (131J, 89Sr, 140Ba). Повышение радиационного фона Земли может привести к накоплению в популяциях организмов, в том числе и людей, вредных мутаций.

20.Загрязнение и охрана атмосферного воздуха как социальная и эколого–гигиеническая проблема. Гигиеническая характеристика основных источников загрязнения атмосферного воздуха.

Общая характеристика источников загрязнения

Состав и свойства атмосферы на разных высотах неодинаковы, поэтому ее подразделяют на тропо-, страто-, мезо-, термо- и экзосферы. Последние три слоя иногда рассматривают как ионосферу.

Источники загрязнения атмосферы подразделяются на естественные (природные) и искусственные (антропогенные). Естественные (извержения вулканов, пыльные бури, лесные и степные пожары) мало влияют на общий уровень загрязнения. Наиболее опасными источниками загрязнения атмосферы являются антропогенные. Мировое хозяйство ежегодно выбрасывает в атмосферу более 15 млрд. т С02, 200 млн т СО, более 500 млн т углеводородов, 120 млн т золы, более 160 млн т оксидов серы и 110 млн т оксидов азота и др. Общий объем выбросов загрязняющих веществ в атмосферу составляет, по некоторым данным, более 19 млрд т.

Вещества, загрязняющие атмосферу, могут быть твердыми, жидкими и газообразными и оказывать вредное воздействие непосредственно после химических превращений в атмосфере либо совместно с другими веществами.

Из всей массы загрязняющих веществ, которые поступают в атмосферу от антропогенных источников, 90% составляют газообразные вещества (оксиды серы, азота, углерода, тяжелых и радиоактивных металлов и др.), 10% — твердые и жидкие вещества.

Состояние воздушной среды жилых помещений.

В воздухе жилых помещений могут содержаться различные загрязнители. В конеч­ном итоге газовый состав воздуха жилых помещений определяет­ся газовым составом приточного атмосферного воздуха и веще­ствами-загрязнителями, выделяющимися внутри помещений. На­личие атмосферного воздуха в суммарной химической нагрузке составляет 20—36 %.

Показателем чистоты воздуха закрытых помещений считается углекислый газ, так как его содержание отражает химический со­став и физические свойства воздушной среды. Оптимальное со­держание углекислого газа в воздухе помещения 0,1 %. Вместе с тем малые концентрации углекислого газа не всегда свидетель­ствуют о чистоте воздуха. Они могут оставаться низкими при зна­чительном загрязнении воздуха пылью, бактериями и вредными химическими веществами, выделяющимися из синтетических от­делочных материалов. Для комплексной оценки загрязнения воз­духа помещения, кроме содержания углекислого газа, использу­ют интегральный показатель по органическим соединениям воз­духа — окисляемость воздуха, а также ПДК химических веществ различного происхождения.

В последнее время ряд исследователей предлагают использо­вать для оценки чистоты воздуха закрытых помещений суммар­ный показатель токсичности, характеризующий комбинирован­ное действие всех возможных загрязнителей воздуха (сумма отно­шений концентраций загрязнителей к их ПДК; оптимальное их соотношение меньше или равно единице). Сейчас идентифици­ровано около пятидесяти токсичных веществ (углекислый газ, пыль, угарный газ, аммиак, оксиды азота, формальдегид, нафта­лин, сероводород, сернистый газ, продукты деструкции полиме­ров и др.), которые необходимо учитывать при расчете суммар­ной химической нагрузки.

При эколого-гигиенической оценке жилища важное значение имеет воздушный куб. В основу определения воздушного куба и нормы воздухообмена положен принцип ограничения накопле­ния в воздухе помещений продуктов жизнедеятельности человека. Воздушный куб на одного человека должен составлять не менее 40 м3. Большую роль в воздухообмене играет и высота помеще­ний, так как загрязнители воздуха обычно концентрируются в припотолочном пространстве. Высота помещений важна и для фор­мирования благоприятного микроклимата. В основу расчета воз­душного куба принята ПДК углекислоты в воздухе помещений, равная 0,1 %. Человек в состоянии покоя в час выделяет 22,6 л углекислоты, для поддержания физиологически допустимого

уровня углекислоты в воздухе необходимо подавать в час на одно- I го человека 37,7 м3 воздуха. Большая насыщенность современных 1 жилищ полимерными материалами, являющимися источниками 1 токсического загрязнения воздуха помещений, заставляет увеличивать объем наружного воздуха на одного человека до 60 м3/ч, I иногда до 200 м3/ч. Величина воздушного куба определяется площадью и высотой помещения. Нельзя компенсировать снижение высоты помещения увеличением площади. Это положение подтвер­ждается расчетами минимальной высоты помещения для стандарт­ного человека (1,7 м), толщины слоя испорченного (нагретого) воздуха, застаивающегося под потолком и плохо удаляемого из по­мещения (0,75 м). Для улучшения условий аэрации в помещении между головой человека и слоем «испорченного воздуха» необхо­дима прослойка величиной 0,3—0,5 м. Сумма этих показателей со­ставит высоту помещения: 1,7+ 0,75+ (0,3 или 0,5)=2,75 или 2,95 м.

Наибольшее значение качество внутренней среды жилища имеет для здоровья детей, беременных женщин, хронических больных, престарелых. Эти группы населения основную часть времени про­водят дома, поэтому более подвержены влиянию неблагоприят­ных внешних факторов.

7. Благоприятный микроклимат— один из важнейших элементов, обеспечивающих комфорт в жилище. Диапазон его параметров весьма широк и зависит от многих условий — сезонных и суточ­ных ритмов физиологических функций человека, климатических особенностей района проживания, возраста жителей, уровня их энергетических затрат, традиционной одежды.

Характерный пример. В Англии в жилых домах температура под­держивается на уровне 15 —16 °С, так как англичане привыкли ходить дома в шерстяном костюме. У американцев, которые в по­мещении носят очень легкую одежду, температура в доме 20— 22 «С. Поэтому англичане, приезжая в США, постоянно жалуются на жару в квартирах, а американцы в Англии постоянно мерзнут.

Микроклимат жилища оценивается по нескольким показате­лям — температуре, влажности и подвижности воздуха. Обязатель­ное условие комфортного микроклимата в жилище — относительно одинаковая температура воздуха по всему помещению. Перепады температуры воздуха по горизонтали и вертикали помещения не должны превышать 2 «С на 1 м высоты и 2 «С от окна к противопо­ложной стене. Перепады температуры комнатного воздуха и тем­пературы внутренней стены не должны превышать 2—3 «С во из­бежание радиационного охлаждения человека. Нормативы темпе­ратуры воздуха помещения определяются климатическими условиями и составляют 20—23°С для холодного, 20—22 °С умеренного и 23—25 °С для жаркого климата. При этом необходимо подчеркнуть, что в помещениях, в которых жители сами могут регулировать температуру воздуха, наблюдается обратная картина,

В районах с холодным климатом в зимнее время жители предпочитают поддерживать температуру в помещении на уровне 22— 24 °С, а в районах с жарким климатом в летнее время — не выше 16-18°С.

Относительная влажность воздуха составляет 40—60 %, ее уве­личение до 80 % говорит о плохой гидроизоляции строительных материалов и сырости в помещении. Для комфортного теплоощущения подвижность воздуха не должна превышать 0,1—0,25 м/с. В домах предусмотрен постоянный воздухообмен между всеми по­мещениями и наружным воздухом.

Поддержание нормального микроклимата жилища в холодное время года обеспечивается системой отопления, которая включа­ет генератор тепла, теплопроводы и нагревательные приборы. Су­ществует местное и центральное отопление. Местное отопление дровами, газом, углем менее экономично и гигиенически не оп­равдано из-за неравномерности температуры и загрязненности воздуха помещения. Центральные системы отопления этих недо­статков не имеют. В жилых помещениях используется водяное ото­пление низкого давления, оно обеспечивает равномерное нагре­вание воздуха конвективным путем при температуре радиаторов не выше 70 °С. Как правило, радиаторы устанавливаются в приоконной зоне, что способствует усилению конвекционных пото­ков воздуха, хорошо перемещающихся в объеме помещения. При­мер радиационного отопления — так называемое панельное ото­пление, когда нагревательным прибором является панель (стена), потолок или пол помещения. При такой системе отопления пре­обладает теплоотдача излучением, в помещении уменьшается от­рицательная радиация от наружных ограждений.

Наиболее благоприятные физиологические реакции и теплоощущения у людей наблюдаются при температуре стенных пане­лей 40—45 °С, потолка 28—30 °С, пола 25—27 °С; при этом темпе­ратура воздуха в помещении может быть снижена до 17,5 «С.

Важную роль в создании благоприятных условий воздухообме­на играет вентиляция жилых помещений. Правильно установлен­ная вентиляция помогает бороться с сыростью помещений, спо­собствует созданию благоприятной воздушной среды, препятствует распространению возбудителей воздушно-капельных инфекций. Естественная вентиляция осуществляется за счет разницы тем­пературы воздуха внутри и вне помещения и за счет так называ­емого ветрового напора, т.е. давления ветра на наружные стены здания. Инфильтрация воздуха происходит через поры строитель­ного материала. В течение часа воздух в помещении должен обме­ниваться не менее 1 — 1,5 раз.

В современных квартирах осуществляется комбинированная си­стема вентиляции, т.е. в кухонно-санитарном блоке имеется ис­кусственная вытяжная вентиляция, в жилых комнатах — приточная. Преобладание искусственной вытяжки над проточной за счет поступления наружного воздуха через форточку в жилые комнаты обеспечивает эффективный воздухообмен и благоприятный со­став воздушной среды.

Недостаточная вентиляция в газифицированных квартирах при­водит к накоплению токсичных продуктов горения газа (оксид : углерода, сернистый газ, канцерогенные вещества и др.) в возду­хе, повышению температуры и влажности воздуха, увеличению содержания тяжелых ионов.

Жилище обязательно должно облучаться прямыми солнечны­ми лучами, которые способствуют оздоровлению организма че­ловека и оказывают сильное бактерицидное действие на микро­флору в помещении. Решение проблем достаточной солнечной освещенности помещений создает определенные трудности для архитекторов, планирующих жилые кварталы. Именно нормиро­вание инсоляции в жилых домах, медицинских, детских учрежде­ниях определяет ориентацию фасадов жилых домов по странам света и расположение кварталов, удаленность домов один от дру­гого, их этажность. Дома в квартале размещаются таким образом, чтобы не создавать на длительное время тень для соседних зданий и не загораживать их. В Японии, например, существует норматив, согласно которому соседний дом нельзя затенять больше двух часов в сутки. В нашей стране естественная освещенность поме­щений определяется нормированием специального показателя КЕО — коэффициента естественной освещенности.

При широтной ориентации дома нормативная продолжитель­ность инсоляции должна соблюдаться хотя бы в одной из жилых комнат квартиры двусторонней планировки. При меридианальной ориентации здания обеспечивается инсоляция всех жилых поме­щений.

Непрерывная инсоляция в районах севернее 58е северной ши­роты должна быть не менее 3 ч в летнее время, в центральных районах — не менее 2,5 ч.

Наряду с обязательным соблюдением норм естественной осве­щенности помещений, большое внимание уделяется разработке физиологически обоснованных норм искусственного освещения. Искусственное освещение обеспечивается общей и комбиниро­ванной (при наличии местной) системами освещения. Освещение должно быть достаточным, равномерным (отсутствие теней и пуль­сации светового потока), без блеклости и слепящего действия, а также обеспечивающим контрастность детали и фона.

Для жизнедеятельности человека важное значение имеет элек­трическое состоянии воздушной среды. Известно, что соотноше­ние положительно и отрицательно заряженных ионов в воздухе вызывает изменения в состоянии организма. В процессе иониза­ции воздуха, кроме положительно и отрицательно заряженных ионов, возникают также озон и окислы азота. Биологический эффект ионизации воздуха определяется совместным действием аэроионов, озона, окислов азота и электрического поля. Если со­ответствующим образом подобрать соотношение биологически активных элементов воздуха и его полярности, то вдыхание иони­зированного воздуха увеличивает устойчивость организма к недо­статку кислорода, холоду, воздействию токсических веществ, физической нагрузке. Чем больше людей в помещении, тем ин­тенсивнее изменяется ионизация воздуха. При уменьшении коли­чества легких ионов воздух теряет освежающие свойства.

8. Загрязнение жилища.Проникновение извне нежелательных физических, химических или биологических агентов вызывает за­грязнение жилища. Ряд полимерных материалов способен вызвать усиленный рост водорослей или бактерий. В жилых помещениях в системах кондиционирования могут развиваться некоторые бо­лезнетворные микроорганизмы. Например, микроорганизм легио-нелла служит источником заражения «болезнью легионеров». Свое название болезнь получила после вспышки неизвестного заболе­вания в июле 1976 г. в Филадельфии (США), когда из собравших­ся на съезд Американского легиона 4400 ветеранов войны заболе­ли 182 и умерли 29 человек. Заболевания чаще возникают среди постояльцев и персонала гостиниц, медицинских работников и больных гериатрических, психиатрических и других специализи­рованных стационаров, в общежитиях. Фактором передачи чаще служит зараженная вода, циркулирующая в системах охлажде­ния централизованных кондиционеров воздуха, или из душевых установок, а также пыль, распространяемая ветром во время зем­ляных и строительных работ. Болеют преимущественно лица по­жилого возраста, мужчины заболевают в 2—4 раза чаще, чем женщины. Вспышки обычно возникают в летне-осенние месяцы.

Наиболее существенным фактором в распространении аэро­генных инфекций является воздух закрытых помещений, в пер­вую очередь больничных. Общее бактериальное обсеменение воз­духа операционных блоков до операции не должно превышать 500 клеток/м3 и 1000 клеток/м3 — к концу операции. Разработа­ны также нормативы микробного загрязнения воздуха родиль­ных домов.

Неблагоприятное воздействие на здоровье людей в помещении оказывает газ радон, который при попадании в легкие может вы­звать рак. Главными источниками радона служат подстилающие геологические породы, почва, строительные материалы и вода из подземных источников. Концентрации радона внутри помеще­ния обычно намного превышают его уровни на открытом воздухе.

Большинство горожан живет в домах массовой застройки, де­тали которых изготовлены на заводах. Поточное индустриальное строительство в России позволило относительно успешно решить

жилищную проблему. Современные дома построены преимущественно из железобетонных панелей или блоков, оснащены ком­муникациями из синтетических материалов, обставлены мебелью из смеси древесных стружек и синтетических смол, с полами из пластика и ковров из химических волокон. Такие жилища защи­щают людей от внешних воздействий и создают эффект домашне­го уюта. В то же время они нередко отрицательно влияют на жиз­недеятельность людей и их здоровье.

В современном жилище человек подвергается комплексному воздействию большой группы химических веществ, поступающих из атмосферного воздуха, от нагревательных приборов (продук­тов неполного сгорания природного газа из газовых плит и колонок), при приготовлении и хранении пищи, при стирке, из по­лимерных отделочных материалов. Кроме того, существует реаль­ная опасность грибкового загрязнения жилища. В домашней пыли содержатся микроклещи, способствующие аллергизации организма человека. Организм человека выделяет в окружающую среду около четырехсот веществ, часть которых токсична для него самого и окружающих.

К факторам, способствующим развитию аллергической пато­логии населения, относятся насыщенность помещения полимер­ными материалами, «пассивное» курение, использование средств борьбы с домашними насекомыми, летучие вещества, содержа­щиеся в хлорированной водопроводной воде и др.

Население Соединенных Штатов Америки весьма заботливо относится к собственному здоровью и здоровью своих близких. Там проводятся очень детальные исследования условий жизни людей. Особенно тщательно исследуются жилища. Подробно анализиру­ются загрязнители жилой среды и их роль в снижении качества здоровья.

Расчетное число случаев смерти в год в США от различных загрязнителей внутри помещений складывается из следующих дан­ных: табачный дым в воздухе жилища вызывает около 52 тыс. слу­чаев смерти в год, в том числе около 35 тыс. от сердечно-сосуди­стых заболеваний, 6 тыс. от рака легкого, еще 11 тыс. вызваны другими формами онкологической патологии, связанной с куре­нием. Действием радона обусловлено 18 тыс. смертей, а 4 тыс. — асбестом, вызывающим рак легкого, и еще 4 тыс. — то же заболе­вание от летучих органических веществ.

Особую опасность для здоровья людей представляют химиче­ские вещества, выделяемые строительными и отделочными ма­териалами (особенно минеральных и искусственных). Специфиче­скую группу искусственных строительных материалов, широко используемых в современном строительстве, составляют синтетические полимерные материалы (пластмассы). Они очень удобны в технологическом отношении, но часто служат источниками

поступления в воздух жилищ летучих токсичных веществ. В лите­ратуре описаны случаи, когда в воздухе жилых помещений фенол и формальдегид накапливались в концентрациях, опасных для здо­ровья и даже жизни людей.

Печальный случай произошел в Тюменской области, где посе­лок нефтяников был построен из сборно-щитовых домов. При стро­ительстве были использованы древесностружечные плиты, содер­жащие фенолформальдегидную смолу. При наступлении сильных морозов дома начали интенсивно отапливать, что вызвало актив­ное выделение фенола. Концентрация этого крайне токсичного ве­щества достигала в помещениях 300 ПДК. Конечно, находиться в таких домах даже короткое время было невозможно. И вот при мо­розах -30 «С в далеком таежном поселке люди оказались на улице.

На поверхности синтетических покрытий для полов под влия­нием трения при хождении и уборке могут возникать высокие заряды статического электричества. Они вызывают у людей не­приятные и даже болевые ощущения. Длительное и постоянное воздействие высоких зарядов статического электричества не без­различно для человека. Некоторые полимерные материалы обла­дают биологической активностью, они способны вызвать усилен­ный рост водорослей или бактерий.

9. Регламентирование качества жилья.Интенсивность загрязне­ния жилых, культурно-бытовых, производственных помещений регламентируется санитарными нормами и правилами. Последний по времени гигиенический норматив называется «2.1.6. Атмосфер­ный воздух и воздух закрытых помещений, санитарная охрана воздуха. Предельно допустимые концентрации (ПДК) загрязня­ющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест. Гигиени­ческие нормативы (ГН 2.1.6.695—98). Этот норма­тив содержит ПДК для 589 веществ, выбрасываемых в атмосферу, и еще 38 веществ, отнесенных к числу веществ, выброс которых в атмосферный воздух запрещен. Качество поступающей в дома питьевой воды регламентируется нормативом «Питьевая вода ГОСТ 51232—98. Для акусти­ческой среды разработаны «Санитарные нормы допустимого шума в помещениях жилых и общественных зданий и на территории жилой застройки (СН № 30—77—84, № 4283—87)». Радиацион­ная безопасность людей обеспечивается «Нормами радиационной безопасности (НРБ-96, ГН 2.6.1.054-96)». для сохранения здоровья, работоспособности, хорошего на­строения человека огромную роль играет санитарное состояние и уровень благоустройства его жилища. Городской житель на работе и дома постоянно подвергается воздействию большого числа разнообразных факторов — микроклимата, химического состава воздуха и находящихся в нем взвешенных веществ, недостатка или избытка солнечного света, электро-магнитных полей, шума, вибрации, ионизирующей радиации, биологических агентов. Все эти Я факторы необходимо иметь в виду при обустройстве своего жилища или рабочего помещения. Для правильного решения этих проблем разработаны соответствующие санитарные нормы и правила.

Дата добавления: 2015-12-11; просмотров: 7579;

СОСТОЯНИЕ ВОЗДУШНОЙ СРЕДЫ ЖИЛИЩ

Воздух большого города, загрязнённый выбросами промышленных предприятий и выхлопами машин, едкой городской пылью, шумами транспорта и прочими патогенными факторами, едва ли способствует сохранению здоровья человека. По данным учёных, Россия догнала США по уровню загазованности воздуха, а, кроме того, по тем же данным, воздух в помещениях квартир в 8-10 раз токсичнее атмосферного.

В воздухе жилых помещений могут содержаться загрязнители бактериальной и химической природы, что является следствием физиологических обменных процессов человека, приготовления пищи, сгорания бытового газа, стирки, деструкции полимерных отделочных материалов. В конечном итоге газовый состав воздуха жилых помещений определяется газовым составом приточного атмосферного воздуха и веществами-загрязнителями, выделяющимися внутри помещений. Вклад атмосферного воздуха в суммарную химическую нагрузку составляет 20-36%.

В воздухе среднестатистической квартиры одновременно присутствует более 100 летучих химических веществ, относящихся к различным классам химических соединений, причём большинство из этих веществ обладают высокой токсичностью. Среди летучих химических веществ наибольшее экологически-гигиеническое значение имеют формальдегид, фенол, бензол, стирол, толуол, ксилол, ацетон, окислы азота, окись углерода. Самую большую опасность для здоровья человека представляют бензол, формальдегид и диоксид азота.

Отделочные материалы на основе полимеров имеют высокие технологические качества и потребительские характеристики, однако зачастую они являются источниками токсических веществ. Панели, плёнки, покрытия для полов могут выделять в воздух бензол, толуол, этилбензол, циклогексанон. Ковровые покрытия выделяют стирол, ацетофенон, сернистый ангидрид. Облицовочные синтетические панели, декоративные изделия, некоторые виды влагостойких обоев известны как основные источники выделения стирола. Лакокрасочные покрытия являются источником целого букета летучих органических соединений. Лаки, краски, клеи, некоторые виды линолеума являются основными источниками загрязнения воздушной среды ксилолом и толуолом. Особенно сильно загрязняют воздушную среду низкокачественные древесно-волокнистые и древесно-стружечные плиты, а именно их связующие составы на основе фенолформальдегидных смол. Известны случаи, когда в помещениях с новой мебелью содержание формальдегида значительно превышало ПДК. Способ борьбы с этим прост – чаще проветривать помещение и приобретать мебель известных производителей – они не экономят на качестве ДСП. Надо заметить, что выделение токсичных веществ из отделочных материалов и мебели наиболее интенсивно происходит в первые недели эксплуатации (выделяются продукты неполной полимеризации), то есть новая квартира или та, в которой недавно прошёл ремонт, заведомо неблагополучна в плане экологии. С течением времени интенсивность выделения веществ падает, но, конечно, не прекращается совсем.

Добросовестные строители и продавцы квартир должны предоставлять жильцам полную информацию о применении отделочных материалов, их экологической безопасности. Практика показывает, что вполне возможно подобрать материалы для отделки квартиры мебель и предметы интерьера, отвечающие самым высоким требованиям экологичности. Если в квартире использовались несколько видов отделочных материалов, уровень выделения токсических веществ в которых, приближается или превышает предельно допустимые концентрации (ПДК), то квартира может представлять серьёзную гигиеническую опасность.

Показателем чистоты воздуха закрытых помещений считается углекислый газ, так как его содержание отражает химический состав и физические свойства воздушной среды. Оптимальное содержание углекислого газа в воздухе помещения 0,1%. Вместе с тем малые концентрации углекислого газа не всегда свидетельствуют о чистоте воздуха. Они могут оставаться низкими при значительном загрязнении воздуха пылью, бактериями и вредными химическими веществами, выделяющимися из синтетических отделочных материалов. Для комплексной оценки загрязнения воздуха помещения, кроме содержания углекислого газа, используют интегральный показатель по органическим соединениям воздуха – окисляемость воздуха, а также ПДК химических веществ различного происхождения.

В последнее время ряд исследователей предлагают использовать для оценки чистоты воздуха закрытых помещений суммарный показатель токсичности, характеризующий комбинированное действие всех возможных загрязнителей воздуха (сумма отношений концентраций загрязнителей к их ПДК; оптимальное их соотношение меньше или равно единице). Сейчас идентифицировано около 50 токсичных веществ, которые необходимо учитывать при расчёте суммарной химической нагрузки: наибольший количественный вклад в химическую нагрузку вносят углекислый газ, пыль, угарный газ, аммиак, оксиды азота, формальдегид, нафталин, сероводород, сернистый газ, продукты деструкции полимеров.

Наиболее важным элементом санитарного благоустройства жилища является воздушный куб, т.е. объём воздуха на 1 человека.

В основу расчёта этой величины принята ПДК углекислоты в воздухе помещений, равная 0,1%. Человек в состоянии покоя в час выделяет 22,6 л углекислоты, для поддержания допустимого уровня углекислоты в воздухе необходимо подавать в час на 1 человека 37,7 куб.м воздуха, что диктуется гигиеническими соображениями. Большая насыщенность современных жилищ полимерными материалами, являющимися источниками токсического загрязнения воздуха помещений, заставляет увеличивать объём наружного воздуха на 1 человека до 50 куб.м/ч, иногда до 200 куб.м/ч. Величина воздушного куба определяется площадью и высотой помещения. Нельзя компенсировать снижение высоты помещения увеличением площади. Это положение подтверждается расчётами минимальной высоты помещения для стандартного человека (1,7м), толщины слоя испорченного «нагретого» воздуха, застаивающегося под потолком и плохо удаляемого из помещения (0,75 м). Для улучшения условий аэрации в помещении между головой человека и слоем «испорченного воздуха» необходима прослойка величиной 0,3-0,5 м. Сумма этих показателей составит высоту помещения: 1,7 + 0,75 + (0,3 – 0,5) = 2,75 – 2,95 м.

В настоящее время нормативы высоты помещений различны и определяются типом жилья, климатическими условиями и колеблются от 2,6 до 3,5 м. С 1957 г. существует временный норматив высоты помещения – 2,5 м в домах малометражного типа. В дальнейшем предлагается повышение нормативов жилой площади до 17,5 кв.м и высоты помещений до 3,5м.

Довольно опасным источником загрязнения воздушной среды в жилом помещении могут быть газовые плиты, печи или камины. При неполном сгорании природного газа выделяется целый букет загрязняющих веществ: формальдегид и полиароматические углеводороды, обладающие канцерогенным действием. Также, если здание имеет подвал, то в нём или цоколе может скапливаться радиоактивный газ радон, всегда находящийся в почвах.

При использовании бытовой химии для уборки, не следует употреблять слишком сильнодействующие реагенты. Многие бытовые средства для чистки кафеля и санфаянса включают в себя хлор и соляную кислоту, средства для мойки окон – аммиак.

Архитектурно-планировочные решения жилища должны обеспечить комфортную внутреннюю среду помещений, т.е. благоприятный микроклимат и хорошую естественную освещённость.

Микроклимат жилища оценивается по температурному режиму, т.е. перепадам температуры воздуха по горизонтали и вертикали помещения, которые не должны превышать 2градуса С на 1 м высоты и 2 градуса С от окна к противоположной стене. Перепады температуры комнатного воздуха и температуры внутренней стены не должны превышать 2-3 градуса С во избежание радиационного охлаждения человека. Нормативы температуры воздуха помещения определяются климатическими условиями составляют 20-23 градуса С для холодного, 20-22 градуса С умеренного и 23-25 градуса для жаркого климата. Относительная влажность воздуха составляет 40-60%, её увеличение до 80% говорит о плохой гидроизоляции строительных материалов и сырости в помещении. Для комфортного теплоощущения подвижность воздуха не должна превышать 0,1 – 0,25 м/с.

Поддержание нормального микроклимата жилища в холодное время года обеспечивается отоплением, которое включает генератор тепла, теплопроводы и нагревательные приборы. Существует местное и центральное отопление.

Местное отопление дровами, газом, углём менее экономично и гигиенически не оправдано из-за неравномерности температуры и загрязнённости воздуха помещения.

Центральные системы отопления этих недостатков не имеют. В жилых помещениях используются водяное отопление низкого давления, оно обеспечивает равномерное нагревание воздуха конвективным путём при температуре радиаторов не выше 70 градусов С. Как правило, радиаторы устанавливаются в приоконной зоне, что способствует усилению конвекционных потоков воздуха, хорошо перемещающихся в объёме помещения.

Примером радиационного отопления является так называемое панельное отопление, когда нагревательным прибором является панель (стена), потолок или пол помещения. При такой системе отопления преобладает теплоотдача излучением, в помещении уменьшается отрицательная радиация от наружных ограждений.

Наиболее благоприятные физиологические реакции и теплоощущения у людей наблюдаются при температуре стенных панелей 40-45 градусов С, потолка 28-30 градусов С, пола 25-27градусов С, при этом температура воздуха в помещении может быть снижена до 17,5 градусов С.

Состояние воздушной среды производственных помещений

⇐ ПредыдущаяСтр 12 из 28

Микроклимат

Производственный микроклимат (метеорологические условия) – климат внутренней среды производственных помещений, определяется действующим на организм человека сочетанием температуры, влажности и скорости движения воздуха, а также температуры окружающих поверхностей, теплового облучения и атмосферного давления.

Одним из важнейших условий нормальной жизнедеятельности человека при выполнении профессиональных функций является сохранение теплового баланса организма при значительных колебаниях различных параметров производственного микроклимата, оказывающего существенное влияние на состояние теплового обмена между человеком и окружающей средой.

Нормирование производственного микроклимата

Нормирование микроклимата осуществляется в соответствии со следующими нормативными документами:

— Санитарные правила и нормы. СанПин 2.2.4.548-96. Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений;

— ГОСТ 12.1.005-88. ССБТ. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны.

Установлены два вида нормативов: оптимальныеидопустимыепараметры микроклимата (температура, относительная влажность, подвижность воздуха) на постоянных рабочих местах в зависимости от степени физического напряжения организма. Физическая тяжесть работы определяется энергетическими затратами в процессе трудовой деятельности и подразделяется на следующие категории.

Легкие физические работы (категория I):

Iа (энергозатраты составляют до 139 Вт; работы, производимые сидя и сопровождающиеся незначительным физическим усилием);

Iб (140 – 174 Вт; работы, производимые сидя, стоя или связанные с ходьбой и сопровождающиеся некоторым физическим усилием).

Физические работы средней тяжести (категория II):

IIа (175 – 232 Вт; работы, связанные с постоянной ходьбой, перемещением мелких (до 1 кг) предметов в положении стоя или сидя и требующие определенных физических усилий);

IIб (233 – 290 Вт; работы, связанные с ходьбой, перемещением и перенесением тяжестей массой до 10 кг и сопровождающиеся умеренным физическим усилием).

Тяжелые физические работы характеризуются расходом энергии более 290 Вт. К этой категории относятся работы, связанные с постоянными передвижениями, перемещением и перенесением значительных (свыше 10 кг) тяжестей и требующие больших физических усилий.

Оптимальные микроклиматические условия устанавливаются по критериям оптимального теплового и функционального состояния человека; они обеспечивают ощущение теплового комфорта и создают предпосылки для высокого уровня работоспособности.

В случаях, когда по технологическим требованиям, техническим и экономически обоснованным причинам не могут быть обеспечены оптимальные микроклиматические условия, нормы устанавливают допустимые величины показателей микроклимата. Они устанавливаются по критериям допустимого теплового и функционального состояния человека на период 8-часовой рабочей смены. Допустимые параметры микроклимата не вызывают повреждений или нарушений состояния здоровья, но могут приводить к возникновению общих и локальных ощущений теплового дискомфорта, напряжению механизмов терморегуляции, ухудшению самочувствия и понижению работоспособности. Согласно ГОСТ 12.1.005-88 допустимые показатели устанавливаются дифференцированно для постоянных и непостоянных рабочих мест.

Оптимальные параметры микроклимата в производственных помещениях обеспечиваются системами кондиционирования воздуха, а допустимые параметры – обычными системами вентиляции и отопления.

Причины и характер загрязнений воздушной среды

принято разделять вредные вещества, загрязняющие воздух производственных помещений, на две группы:

1) химические;

2) производственная пыль.

Влияние химических веществ подробно рассматривалось в разделе 2.

Понятие и классификация пыли

Понятие «пыль» характеризует физическое состояние вещества, т.е. раздробленность его на мелкие частицы.

пары и газы образуют с воздухом смеси; взвешенные в воздухе твердые частицы представляют собой дисперсные системы, или аэрозоли.

Пылеобразование происходит при дроблении, размоле, перетирке, шлифовке, сверлении и других операциях (аэрозоли дезинтеграции). Пыль образуется также в результате конденсации в воздухе паров тяжелых металлов и других веществ (аэрозоли конденсации).

Аэрозоли подразделяются:

1) на пыль (размер твердых частиц более 1 мкм);

2) дым (меньше 1 мкм);

3) туман (смесь с воздухом мельчайших жидких частиц, меньше 10 мкм).

Выделение загрязнителя зависит от характера технологического процесса, от используемого материала и т.д.

Действие пыли на организм человека может быть:

1) общетоксическим (для токсичных пылей – см. «Вредные вещества»);

2) раздражающим;

3) фиброгенным – разрастание соединительной (фиброзной) ткани легкого.

Для нетоксичных пылей наиболее выраженным является третье, поэтому при гигиеническом нормировании их называют «аэрозоли преимущественно фиброгенного действия» (АПФД).

Вдыхаемый воздух через трахею и бронхи попадает в альвеолы легких, где происходит газообмен между кровью и лимфой. В зависимости от размеров и свойств загрязняющих веществ их поглощение происходит по-разному.

Грубые частицы задерживаются в верхних дыхательных путях и, если они не токсичны, могут вызывать заболевание, которое называется пылевой бронхит. Тонкие частицы пыли (0,5…5 мкм) достигают альвеол и могут привести к профессиональному заболеванию, которое носит общее название пневмокониоз. Его разновидности: силикоз (вдыхание пыли, содержащей SiO2), антракоз (вдыхание угольной пыли), асбестоз (вдыхание пыли асбеста) и др.

Нормирование пыли осуществляется по тому же принципу, что и норми-рование вредных веществ, т.е. по предельно допустимым концентрациям (ПДК). Значения ПДК приведены в следующих нормативных документах:

1. Предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ в воздухе рабочей зоны ГН 2.2.5.1313-03;

2. Ориентировочные безопасные уровни воздействия (ОБУВ) вредных веществ в воздухе рабочей зоны ГН 2.2.5.1314-03;

3. гост 12.005-88. ССБТ. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны.

Влияние степени ионизации воздуха на организм человека

Большое значение для обеспечения воздушного комфорта в помещении имеет уровень положительно и отрицательно заряженных легких аэроионов. Негативное воздействие на организм оказывает как недостаточная, так и избыточная ионизация воздуха. Присутствие людей в помещениях вызывает снижение содержания легких аэроионов вследствие поглощения их в процессе дыхания, адсорбции поверхностями и т. д., а также превращения части легких ионов в тяжелые из-за оседания их на взвешенных в воздухе частицах. Уменьшение числа легких ионов приводит к потере воздухом освежающих свойств, уменьшению его физиологической и химической активности.

Ионный режим помещений оценивают при помощи счетчика ионов.

Нормативные величины ионизации воздушной среды помещений приведены в табл.7.

Таблица 7

Нормативные величины ионизации воздушной среды помещений согласно СанПиН 2.2.4.1294-03 «Гигиенические требования к аэроионному составу воздуха производственных и общественных помещений»

Уровень Число ионов в 1 см3 воздуха
n+ n-
Минимально необходимый
Оптимальный 1500 – 3000 3000—5000
Максимально допустимый

Контрольные вопросы

1. Параметры производственного микроклимата. Нормирование. Виды нормативов. В зависимости от каких факторов устанавливаются нормативы?

2. Понятие и классификация пыли.

3. Нормирование пыли.

4. Влияние степени ионизации воздуха на организм человека. Нормирование.

Электрическое состояние воздушной среды

⇐ ПредыдущаяСтр 5 из 10

Электрическое состояние атмосферного воздуха характеризуют его ионизация, электрическое поле земной атмосферы, грозовая электрика, естественная радиоактивность.

Под ионизацией воздуха понимают распад газовых молекул и атомов под влиянием ионизаторов. К ионизаторам относятся радиоактивное излучение почвы и воздуха, ультрафиолетовое и световое излучение солнца, космические излучения, распыление воды (баллоэлектрический эффект). Число ионов, образующихся в 1 мл газа в единицу времени, называется интенсивностью ионизации.

В результате ионизации от нейтрального атома отделяется электрон, который присоединяется к другому нейтральному атому, образуя отрицательный ион. Оставшаяся часть атома становится положительно заряженным ионом. К вновь образованным ионам присоединяются газовые молекулы, создавая более стойкие ионы с положительным или отрицательным зарядом. Это так называемые легкие аэроионы, скорость их передвижения составляет 1—2 см/с, время существования 1-2 мин. Они быстро рекомбинируются.

Легкие аэроионы могут присоединять к себе взвешенные пылевые частицы, микробные тела, превращаясь в средние, тяжелые и сверхтяжелые ионы. Тяжелые ионы менее подвижны, их скорость не превышает 0,0005 см/с, они проч-

88 * ГИГИЕНА <• Глава 4

но удерживают заряд. Наряду с образованием ионов в атмосфере происходят процессы их уничтожения в результате соединения ионов противоположного заряда. В атмосфере постоянно происходят процессы ионообразования и ионо-уничтожения и устанавливается определенное ионизационное равновесие. Количество легких ионов зависит от географических, геологических условий, погоды, уровня радиоактивности окружающей среды, загрязнения атмосферного воздуха. С увеличением влажности воздуха нарастает число тяжелых ионов из-за рекомбинации ионов с каплями влаги. Понижение атмосферного давления способствует выходу из почвы эманации радия, что приводит к увеличению количества легких ионов. Ионизирующее действие распыляемой воды проявляется в усилении ионизации воздуха, что особенно заметно у фонтанов, по берегам бурных рек, у водоемов. Ионизационный режим воздушной среды определяется отношением числа тяжелых ионов к числу легких ионов (N/n) и отношением количества положительных ионов к числу отрицательных ионов — коэффициентом униполярности (п+/п~).

Чем более загрязнен воздух, тем выше этот коэффициент. Например, в 1 см3 воздуха курортных местностей содержится 2000-3000 легких ионов, в 1 см3 воздуха промышленных городов число легких ионов уменьшается до 40. Уменьшение числа легких ионов говорит об ухудшении состояния атмосферного воздуха (рис. 4.1). Это подтверждается также наблюдением за ионизацией воз-

Рис 4.1. Ионизация воздушных пространств.

Гигиена воздушной среды * 89

духа в закрытых помещениях (школы, кинотеатры). Количество легких ионов уменьшается с ухудшением микроклиматических условий в помещениях и повышением содержания углекислоты в воздухе. Легкие ионы поглощаются в процессе дыхания, адсорбируются кожей, одеждой. С дыханием в воздух помещений выделяется много тяжелых ионов. Следовательно, изменение ионизационного режима является чувствительным показателем чистоты воздушной среды в жилых и общественных помещениях. В настоящее время доказано многостороннее действие аэрон нов на организм. Физиологический механизм действия ионизированного воздуха объясняется электрообменом в легочной ткани и нейрорефлекторными реакциями на раздражение аэроионами рецепторов кожи и слизистых оболочек.

Под действием высоких концентраций отрицательных легких ионов (до 100000 в 1 см3 воздуха) у людей происходят благоприятные изменения в газовом и минеральном обмене, стимулируются обменные процессы, ускоряется заживление ран. В настоящее время искусственная отрицательная ионизация воздуха используется для лечения гипертонической болезни, бронхиальной астмы, аллергических реакций. Положительные ионы оказывают угнетающее действие на человека, вызывая состояние сонливости, депрессию, снижают работоспособность. Легкие ионы являются показателями санитарного благополучия воздушной среды. Имеется опыт использования искусственных ионизаторов воздуха для создания благоприятного ионизационного режима в жилых и общественных зданиях. Широкое использование таких приборов на практике сдерживается отсутствием эффективных и простых методов контроля за ионизацией воздуха.

Одним из элементов электрического состояния воздушной среды является электрическое поле Земли. Атмосфера представляет собой положительный полюс. Напряженность электрического поля атмосферы измеряется потенциалом в вольтах на 1 м высоты, у поверхности земли она составляет 130 В/м. Разность напряжения между головой и ногами стоящего человека составляет около 250 В. Так как земля заряжена отрицательно, положительные ионы движутся к земной поверхности, отрицательные отталкиваются от нее. Таким образом в атмосфере образуется направленный по вертикали к земле ток. При градиенте потенциала 100 В/м сила этого тока составляет 2,2- 10~|6А/см2. Напряженность электрического поля атмосферы различна по сезонам года. В средних широтах она выше зимой. Например, зимой напряженность электрического поля составляет 260 В/м, летом 100 В/м. Погода (дождь, снег, туман) влияет на величину электрического поля атмосферы; с повышением атмосферного давления, появлением туманов электрическое поле атмосферы увеличивается в 2-5 раз. Особенно сильные изменения электрического поля атмосферы происходят во время грозы. Нередко в течение 1—2 ч градиент потенциала достигает огромных величин, причем величина поля может менять и свой знак, достигая значений от -2000 до +1800 В/м.

Биологическое действие электрического поля атмосферы изучено недостаточно. Имеются сведения о его влиянии на минеральный обмен между почвой и растениями. Установлено, что атмосферное электричество воздействует на организм и участвует в развитии метеотропных реакций при резком изменении погоды.

90 * ГИГИЕНА <- Глава 4

Вклад в электрическое состояние атмосферы вносит радиоактивность воздушной среды. Радиоактивность воздушной среды обусловлена присутствием в ней радиоактивных газов и веществ естественного и искусственного происхождения. Естественный радиоактивный фон создается за счет космического излучения и излучений от естественных радиоактивных веществ, находящихся в почве, воде и атмосфере. Благодаря постоянному круговороту веществ в природе человек вместе с пищей, водой и воздухом получает все естественные радиоактивные элементы. Ткани организма содержат ничтожно малые количества этих элементов.

Радиоактивные газы (радон, актинон, торон) являются продуктами распада естественных радиоактивных элементов (радия, актиния и тория), содержащихся в земных породах. Выход радиоактивных газов из почвы определяется условиями газообмена между почвенным воздухом и атмосферой. С увеличением барометрического давления и влажности воздуха выход газов из почвы уменьшается. С повышением температуры воздуха и усилением вертикальных конвекционных токов выход радиоактивных газов из почвы увеличивается. В связи с этим величина естественной радиоактивности воздуха колеблется в зависимости от времени года и местности. Зимой радиоактивность атмосферы меньше, чем летом. Наибольшая радиоактивность воздуха отмечается у поверхности земли, с поднятием на высоту она убывает.

Помимо радона, торона и актинона и продуктов их распада, в атмосферном воздухе находятся другие естественные инертные радиоактивные газы, которые образуются в результате бомбардировки атомов азота, водорода и кислорода частицами космического излучения. В атмосферном воздухе есть также ничтожное количество рассеянных естественных радиоактивных веществ (уран, радий, калий-40), поступающих в воздух с конвекционными токами в результате выветривания горных пород.

Из мирового пространства на поверхность земли приходит космическое излучение, которое образуется в ядерных процессах на поверхностях звезд и туманностей. Космическое излучение состоит из ядер легких атомов, несущих большую энергию в результате многочисленных ускорений в межзвездном пространстве. Естественная радиоактивность и космическое излучение являются природным фактором окружающей среды.

В литературе имеются сведения о действии естественных радиоактивных элементов на биологические объекты. Космическое излучение влияет на частоту мутаций и интенсивность клеточного деления. Некоторые растения резко отстают в росте при отсутствии в почве естественных радиоактивных элементов — урана, радия. При добавлении в почву минимальных количеств урана, особенно в период цветения, возрастает урожайность, в корнеплодах увеличивается количество углеводов. На земле есть области с более высоким уровнем естественной радиоактивности из-за залегания в почве повышенного количества естественных радиоактивных пород. Очевидно, доза как внешнего, так и внутреннего облучения за счет естественной радиоактивности не оказывает вредного влияния на организм и является постоянно действующим фактором окружающей среды. Как указывалось выше, радиоактивность окружающей среды определяется не только естественными радиоактивными элементами, но и радиоактивными веществами искусственного происхождения, появив-

Гигиена воздушной среды * 91

шимися в результате загрязнения среды при взрывах ядерных устройств и в связи с развитием атомной энергетики, использованием радиоактивных веществ в науке и на производстве. Наиболее мощные источники загрязнения воздушного океана планеты — взрывы атомных устройств и крупные аварии на атомных электростанциях. При этом образуется большое количество радиоактивных веществ с различным периодом полураспада- Короткоживущие радионуклиды с периодом полураспада до нескольких дней менее опасны как загрязнители окружающей среды. Согласно экспоненциальному закону радиоактивного распада, через 10 периодов полураспада они практически прекращают свое существование. Наибольшую опасность представляют долгожи-вущие радионуклиды — стронций-90 и цезий-137, период полураспада которых составляет соответственно 29 лет и 33 года. По физико-химическим свойствам стронций-90 подобен кальцию, цезий-137 — калию. В круговороте веществ в природе и в обменных процессах в организме они участвуют наравне со стабильными элементами — кальцием и калием. Стронций-90, попадая ворганизм, депонируется в костях, а цезий-137 равномерно распределяется по органам, что обеспечивает внутреннее облучение организма на долгие годы. При гигиенической оценке радиоактивного загрязнения окружающей среды имеет значение ряд условий: высота и мощность выбросов продуктов ядерного деления, направление и скорость ветра, дисперсный состав радиоактивной пыли, погодные условия в момент выброса — туман, осадки, струйные течения воздуха. В силу этих условий из атмосферного воздуха происходят выпадения радиоактивных веществ на почву, где происходят дальнейшие процессы миграции. Часть радиоактивных веществ поглощается верхними слоями почвы, остальная часть проникает в более глубокие слои почвы с атмосферными осадками и при обработке почвы и может достигать грунтовых вод. Выпадение радиоактивной пыли из воздуха приводит к загрязнению открытых водоемов, растительности, сельскохозяйственных угодий. Загрязнение почвы и воды способствует накоплению радиоактивных веществ в наземных и водных растениях, в кормах для животных, а следовательно, в их организме. При этом концентрация радиоактивных веществ в растениях, теле животных, рыб, обитателей водоемов во много раз превышает таковую в воздухе, почве и воде, что связано со способностью биологических объектов аккумулировать в своих структурах те или иные радиоактивные вещества. Следовательно, радиоактивные вещества попадают к человеку в основном через пищевые цепи. Число звеньев такой цепи может быть различным, например атмосфера-вода-человек; атмосфера-вода, водоемы-рыба—человек; атмосфера—почва-растения-домашние животные-молоко—мясо-человек. При гигиенической оценке радиоактивной загрязненности окружающей среды необходимо определять концентрации радиоактивных веществ не только в воздухе и почве, но и в воде водоемов, в продуктах питания животного и растительного происхождения. Современная искусственная радиоактивная зафязненность окружающей среды, как правило, не грозит населению соматическими повреждениями. Однако существует потенциальная опасность возрастания такого загрязнения, особенно в связи с возможными авариями на атомных электростанциях, при испытании и производстве атомного оружия. Договор о запрещении испытания ядерного оружия в атмосфере, космическом пространстве и под водой

92 * ГИГИЕНА о Глава 4

(1963) не только имеет политическое значение, но и является серьезной программой охраны окружающей среды от радиоактивного загрязнения. В этом же направлении действуют международные соглашения по контролю за работой АЭС, оповещению в случае аварии и международной помощи в ликвидации последствий таких аварий. Эффективность международного сотрудничества была подтверждена в совместной работе по ликвидации последствий аварии на Чернобыльской АЭС в апреле-мае 1986 г. Большое значение имеет разработка ПДУ облучения населения, ПДК радиоактивных веществ в воде, почве, воздухе, продуктах питания, способов контроля за радиоактивными отходами и радиоактивным загрязнением окружающей среды.

Разрабатываются методы медицинского контроля за здоровьем населения, прогнозирования возможного ущерба здоровью населения и его поколению, широкой профилактики неблагоприятного действия радиоактивных веществ и их излучений на здоровье людей. Этими проблемами занимается самостоятельная гигиеническая наука — радиационная гигиена.

Date: 2015-09-19; view: 858; Нарушение авторских прав

Понравилась страница? Лайкни для друзей:

ГИГИЕНА АТМОСФЕРЫ. ЗАГРЯЗНЕНИЕ АТМОСФЕРЫ И ЕГО ПОСЛЕДСТВИЯ

К физическим факторам воздушной среды также относится атмосферное электричество, в понятие которого входят ионизация воздуха, электрическое и магнитное поля земной атмосферы естественная радиоактивность.

Под ионизациейпонимают распад газовых молекул и атомов воздуха под влиянием ионизаторов. При ионизации внешние силы действуют на атом так, что от него происходит отщепление электрона, в результате чего образуется положительный ион. Электрон присоединяется к другой молекуле и образуется отрицательный ион. К вновь образованным ионам присоединяются газовые молекулы, создавая более стойкие ионы с положительным или отрицательным зарядом — легкие аэроионы Скорость их передвижения составляет 1-2 см/с, время существования — 1-2 мин. Они быстро рекомбинируются. Легкие аэроионы могут присоединять к себе взвешенные пылевые частицы, микробные тела, превращаясь в средние, тяжелые и сверхтяжелые ионы. Тяжелые ионы менее подвижны, их скорость не превышает 0,0005 см/с, они прочно удерживают заряд. Среди аэроионов наибольшей химической активностью обладают: О+3, О2+, СО+, NO2.

Число ионов, образующихся в 1 мл газа в единицу времени, называется интенсивностью ионизации. Различают естественную и искусственную аэроионизацию.

Основные источники естественной ионизации:

— Ионизирующая радиация радиоактивных пород земли и космическое из­лучение;

— Ультрафиолетовая радиация с длиной волны до 200 нм, ионизирующее действие которой проявляется главным образом на высоте 50-60 км.;

— Открытое пламя и нагретые поверхности (термоионизация);

— Электрические разряды (например, молнии), так называемые тихие электрические разряды у крон высоких деревьев и на вершинах гор, возникающие при больших значениях напряженности электрического поля атмосферы;

— Распыление и разбрызгивание воды (водопады, горные реки, фонтаны, период прибоев у побережья морей и океанов и др.) ;

— Процессы дробления веществ;

Искусственная ионизация производится с помощью специальных иони­заторов воздуха

Наряду с образованием ионов в атмосфере происходят процессы их уничтожения в результате соединения ионов противоположного заряда. Таким образом, имеет место постоянный процесс ионообразования и ионоуничтожения и устанавливается определенное ионизационное равновесие.

Для процессов образования и рекомбинации ионов в свободной атмосфере важное значение имеют метеорологические условия – атмосферное давление, температура и влажность воздуха, облачность, ветры, грозы, дожди. С увеличением влажности воздуха нарастает число тяжелых ионов из-за рекомбинации ионов с каплями влаги. Понижение атмосферного давления способствует выходу из почвы эманации радия, что приводит к увеличению количества легких ионов.

Для гигиенической характеристики ионизации воздуха используются следующие показатели:

— Содержание и масса ионов различных знаков — чистый атмосферный воздух обычно содержит 1000 — 3000 пар легких ионов в 1 см3 .

— Коэффициент загрязнения — отношение суммарного количества тяжелых аэроионов (N) к легким аэроионам (n) одного и того же знака (N/n), Чем более загрязнен воздух, тем выше этот коэффициент. В норме не он превышает 50.

Степень ионизации воздуха имеет санитарное значение. Поскольку тяжелые ионы чаще всего представлены заряженными аэродисперсиями (дым, пылевые частицы, туманы и др.), по их количеству можно косвенно судить о степени загрязнения воздуха. Чем сильнее загрязнен воздух, тем больше в нем содержится тяжелых ионов и тем выше коэффициент униполярности. Например, в 1 см3 воздуха курортных местностей содержится 2000-3000 легких ионов, в 1 см3 воздуха промышленных городов число легких ионов уменьшается до 40. Это подтверждается также наблюдением за ионизацией воздуха в закрытых помещениях (школы, кинотеатры). Количество легких ионов уменьшается с ухудшением микроклиматических условий в помещениях и повышением содержания углекислоты в воздухе. Легкие ионы поглощаются в процессе дыхания, адсорбируются кожей, одеждой. С дыханием в воздух помещений выделяется много тяжелых ионов. Следовательно, изменение ионизационного режима является чувствительным показателем чистоты воздушной среды в жилых и общественных помещениях.

В настоящее время доказано многостороннее действие аэроинов на организм. Физиологический механизм действия ионизации воздуха заключается в электрообмене в легочной ткани и нейрорефлекторных реакциях на аэроионное раздражение рецепторов слизистых оболочек и кожи. Благоприятное влияние на организм оказывают, как правило, легкие аэроионы отрицательного знака и поэтому применяются с профилактическими и лечебными целями. Они улучшают общее самочувствие, нормализуют сон, повышают умственную и физическую работоспособность. Легкие отрицательные аэроионы повышают активность мерцательного эпителия трахеи, легочную вентиляцию, увеличивают потребление кислорода и выделение углекислоты, стимулируют дыхательные ферменты, усиливают окислительно-восстановительные процессы в тканях. Отмечено стимулирующее действие отрицательных ионов на белковый, углеводный, водный обмен, синтез витаминов. Один из основоположников космической биологии и медицины профессор А.Л. Чижевский, разработавший учение об аэроионизации еще в 30-е годы XX в., называл легкие аэроионы воздушными витаминами. Положительные аэроионы оказывают на организм противоположное отрицательным ионам действие, и их значение в терапии нуждается в дальнейшем изучении.

Решить проблему насыщения воздуха закрытых помещений легкими аэроионами можно с помощью искусственной аэроионизации. Первым таким прибором стала «люстра А.Л. Чижевского». В настоящее время работы по созданию подобных приборов ведутся очень активно. Создано множество моделей приборов, носящих название «ионизаторы-воздухоочистители». Важное условие использования таких приборов — предварительная очистка воздуха с целью предупреждения образования в нем тяжелых ионов. Однако, широкое использование таких приборов на практике сдерживается отсутствием эффективных и простых методов контроля за ионизацией воздуха.

Существует метод лечебно-профилактического воздействия на организм ионизированным воздухом — аэроионотерапия .

Одним из элементов электрического состояния воздушной среды является электрическое поле Земли. Атмосфера представляет собой положительный полюс. Напряженность электрического поля атмосферы измеряется потенциалом в вольтах на 1 м высоты, у поверхности земли она составляет 130 В/м. Разность напряжения между головой и ногами стоящего человека составляет около 250 В. Так как земля заряжена отрицательно, положительные ионы двигаются к земной поверхности, отрицательные отталкиваются от нее. Таким образом, в атмосфере образуется направленный по вертикали к земле ток.

Напряженность электрического поля атмосферы различна по сезонам года. Погода (дождь, снег, туман) влияет на величину электрического поля атмосферы; с повышением атмосферного давления, появлением туманов электрическое поле атмосферы увеличивается в 2-5 раз. Особенно сильные изменения электрического поля атмосферы происходят во время грозы. Нередко в течение 1-2 ч градиент потенциала достигает огромных величин, причем величина поля может менять и свой знак, достигая значений от -2000 до +1800 В/м.

Биологическое действие электрического поля атмосферы изучено недостаточно. Имеются сведения о его влиянии на минеральный обмен между почвой и растениями. Установлено, что атмосферное электричество воздействует на организм и участвует в развитии метеотропных реакций при резком изменении погоды. Вклад в электрическое состояние атмосферы вносит радиоактивность воздушной среды.

Радиоактивность воздушной среды обусловлена присутствием в ней радиоактивных газов и веществ естественного и искусственного происхождения. Естественный радиоактивный фон создается за счет космического излучения и излучений от естественных радиоактивных веществ, находящихся в почве, воде и атмосфере. Благодаря постоянному круговороту веществ в природе человек вместе с пищей, водой и воздухом получает все естественные радиоактивные элементы. Ткани организма содержат ничтожно малые количества этих элементов.

Радиоактивные газы (радон, актинон, торон) являются продуктами распада естественных радиоактивных элементов (радия, актиния и тория), содержащихся в земных породах. В атмосферном воздухе есть также ничтожное количество рассеянных естественных радиоактивных веществ (уран, радий, калий-40), поступающих в воздух с конвекционными потоками в результате выветривания горных пород.

| следующая лекция ==>
| Биологические факторы воздушной среды

Дата добавления: 2019-10-16; просмотров: 92;

В организме животных присутствует ряд электрических субстанций, которые находятся в состоянии постоянного уравновешивания. Электрохимические процессы влияют на жизнедеятельность тканей и органов, что связано с наличием в них различных солей, ионов-карбонатов (положительной заряжённости) и хлора (отрицательной заряжённости), а также ионов кальция, магния, фосфора и др. Слабые электрические и электромагнитные поля возникают при функционировании сердца, нервной и других систем организма. В связи с этим электрическое состояние воздушной среды, наряду с другими факторами также оказывает определённое воздействие на организм животных. Понятие электрическое состояние воздуха включает ионизацию, электрическое и магнитное поля.

Ионизация воздуха (аэроионизация) – это процесс образования в воздухе электрически заряженных частиц различной природы (аэроионов). В зависимости от ионизирующего фактора различают естественную и искусственную ионизацию воздуха.

Естественная аэроионизация возникает в природе. В атмосфере аэроионы образуются под влиянием излучений солнца, радиоактивных веществ, электрических разрядов во время грозы, при испарении смолистых веществ древесины, сильного разбрызгивания воды в океанах, морях и т.п., Искусственная ионизация воздуха создается специальными установками – аэроионизаторами.

Аэроионы представляют собой мельчайшие положительно или отрицательно заряженные частицы, которые постоянно содержатся в воздухе и обуславливают его электропроводность. Они образуются из атомов и молекул газов, составляющих воздух. Под влиянием ионизирующих факторов из атомов удаляется один или несколько наружных электронов. В результате чего атомы превращаются в положительные ионы. В свою очередь удаленные электроны присоединяются к нейтральной молекуле, заряжая её отрицательно. Принимает электрон чаще всего кислород, поэтому основными отрицательными ионами служат ионы кислорода. Такие ионы недолговечны, существуют от 10 до 30 секунд и называются легкими или быстрыми. Сталкиваясь в воздухе со взвешенными частицами пыли, капельками воды, легкие ионы оседают на них, отдают им свой заряд, образуя тяжелые ионы. Такие ионы менее подвижны и более долговечны.

В результате воссоединения разноименных (по заряду) ионов и сорбции с пылью, водяными парами параллельно с образованием ионов происходит их уничтожение. Поэтому в местности с чистым воздухом в 1 см3 содержится около 1000 легких ионов (в горах до 3000). В городах с загрязнённой атмосферой их число снижается до 400 – 100 в 1 см3 . В закрытых помещениях лёгкие отрицательные ионы поглощаются в процессе дыхания с пылью, микроорганизмами и капельками влаги.

Ещё в 30-х годах прошлого столетия А.Л. Чижевский обратил внимание на гигиеническое значение искусственной аэроионизации воздуха в помещениях для животных и доказал положительное влияние легких отрицательных ионов на организм.

Гигиеническое значение аэроионизации в животноводстве заключается в действии лёгких отрицательных ионов кислорода на нервно-гуморальную регуляцию физиологических функций через слизистые оболочки дыхательных путей и кожу.

В дыхательных путях аэроионы могут повышать или понижать возбудимость легочных интерорецепторов, передавая соответствующие сигналы через центры головного мозга к внутренним органам. Аэроионы, проникая через стенку альвеол в кровь, отдают свои заряды её коллоидам и клеточным элементам. Вследствие этого, при вдыхании отрицательных ионов, заряжённость кровяных коллоидов увеличивается, стимулируя окислительно-восстановительные процессы в организме, а при вдыхании положительных ионов — уменьшается, что способствует снижению тонуса организма.

Отрицательные аэроионы кислорода оказывают тонизирующее действие на организм и улучшают усвояемость питательных веществ корма. Всё это благоприятно сказывается на здоровье и продуктивности животных. Так, например, искусственная ионизация воздуха в профилакториях и телятниках позволяет снизить заболеваемость верхних дыхательных путей, способствует более доброкачественному течению диспепсии и бронхопневмонии у телят, а применение её в коровниках, позволяет увеличить среднесуточные удои на 0,5 – 0,6 литров. Аналогичная тенденция в действии отрицательных ионов наблюдается и на других сельскохозяйственных животных.

Для обеспечения организма животных «естественными» аэроионами рекомендуется проветривать помещения, использовать моцион на свежем воздухе, пастбищное содержание и т.п. Особенно это важно при содержании молодняка, маточного поголовья и производителей. Но в ряде случаев (для больных, истощенных, беременных, новорожденных животных) это бывает затруднительным. В таких случаях можно применять искусственную аэроионизацию.

Аэроионизацию животноводческих помещений чаще проводят с помощью коронно-разрядных ионизаторов типа электроэффлювиальных люстр Чижевского (рис. 6), антенного ионизатора системы НИЛ, аэроионизаторов ЛВИ, АФ-2 и АФ-3, радиоизотопных иони-заторов и др.

Коронирующим электродом в люстре Чижевского служит металлическое кольцо диаметром около 1 метра, на которое в форме полусферы натянуты нихромовые проволоки с остриями. Люстра ионизирует воздух электрическим зарядом, который как бы «стекает» с изолированных от земли металлических остриёв, соединённых с положительным или отрицательным полюсом источника высокого напряжения. Для измерения концентрации аэроионов используются специальные приборы – счётчики ионов ИТ-6914, СИ-1, САИТГУ-66 и др.

Начинать применение искусственной ионизации воздуха следует при постепенном увеличении концентрации ионов и длительности процедур. Сначала в течение 5-10 минут, затем в зависимости от общего состояния животного, учитывая поведение, аппетит, продуктивность и изменение состава крови, продолжительность увеличивают. Рекомендуемые дозы и режимы искусственной аэроионизации помещений сельскохозяйственных животных представлены в табл. 1.

Таблица 1

Концентрации легких отрицательных ионов и режимы ионизации воздуха в помещениях для сельскохозяйственных животных (тыс./см3)

Группы Концентрация легких аэроионов Продолжительность сеанса в сутки, часов Продолжи- тельность курса, дней Перерыв между курсами
Телята до 20-дневного возраста 200-250 6-8 20
Коровы 200-250 5-8 15-20 20 – 30
Быки-производители 200-250 8-10 60 20-30
Поросята-сосуны 300-400

0,5 часа

2-3 раза в

Сутки

20-30
Поросята-отъёмыши 350-450 20-30 30
Взрослые свиньи 400-500 20-30 30
Цыплята до 60-суточного возраста 25 1-3 часа с перерывом 1 час 5 5
Куры-несушки 100-250 4-8 30 30

Помимо прямого влияния, искусственная аэроионизация оказывает и косвенное положительное воздействие на организм животных, путём улучшения микроклимата помещений. Под влиянием аэроионов происходит осаждение пыли, микроорганизмов, уменьшается влажность и содержание вредных газов. Пылевая, микробная и аммиачная загрязнённость воздуха при этом снижется в свинарниках в 1,5 – 2 раза, а в птичниках – в 4 раза. Это связано с процессом зарядки и перезарядки как твердых, так и жидких аэрозолей воздуха, их движением вдоль силовых линий электрического поля и оседанием вместе с микроорганизмами на пол, стены, потолок здания и технологическое оборудование.

Электрическое поле образуется в результате взаимодействия отрица­тельного заряда Земли и положительного заряда воздуха. У поверхности Земли градиент электрического потенциала составляет около 120-130 В/м, причём это значение периодически изменяется. Его величи­на зависит от сезона года, высоты над уровнем моря, состояния погоды, климата. Максимум градиента отмечают в декабре-феврале, минимум – в мае-июне Особенно сильно, до 500 В/м и более, напряжённость электрического поля возрастает при туманах и сильном загрязнении атмосферы, а во время грозы её значение может достигать 1 млн. В/м.

Тело животных является относительно хорошим проводником электричества. Электрический потенциал его поверхности уравнивается с потенциалом Земли и поэтому, разница в напряжённости не оказывает существенного влияния на организм. В закрытых железобетонных помещениях и в транспорте электрическое поле отсутствует. Влияние электрического поля на организм изучено ещё недостаточно. В эксперименте с животными функциональные нарушения вегетативной нервной системы обнаружены лишь при напряжённости электрического поля (в конденсаторе), равной 150-200 В/см.

Магнитное поле Земли образуется под влиянием Солнца. Оно имеет меридианное направление, чуть смещенное от оси север-юг.

Быстрые изме­нения магнитного поля (магнитные бури) возникают в связи с увеличенным притоком заряженных частиц с поверхности Солнца в период повышения его активности.

Солнечная активность оказывает влияние на биосферу нашей планеты. Из-за сильных геомагнитных бурь нарушается радио- и телефонная связь, появляются атмосферные бури, тайфуны, смерчи; возможны землетрясения; изменяются скорости течения некоторых химических реакций, а также размножения микроорганизмов и их вирулентность; нарушаются физиологические функции растений и животных. Установлено, что во время магнитных бурь усиливаются процессы торможения в центральной нервной системе, возрастает частота обострений заболеваний и снижается работоспо­собность.

Имеются данные о том, что плотные электрические поля, которые образуются под высоковольтными линиями электропередач с напряжением 400 кВ, негативно влияют на половые циклы, продуктивность и поведение коров. Считается также, что электрические поля с шестиметровой, десятисантиметровой и одномиллиметровой длинами волн вызывают изменения нейрогуморальной реакции у животных.

Радиоактивный фон

Радиоактивный фон — ионизирующее излучение от природных (естественных) источников космического и земного происхождения, а также искусственных радионуклидов, рассеянных в биосфере в результате деятельности человека.

Радиоактивные явления, происходящие в природе, называются естественной радиоактивностью; аналогичные процессы, протекающие в искусственно полученных веществах (через соответствующие ядерные реакции) – искусственной радиоактивностью.

Радиоактивность атмосферы обусловлена присутствием радиоактивных газов и аэрозолей, попадающих в неё в результате процессов происходящих в природе и деятельности человека. Радиоактивность вод – присутствием радионуклидов в природных источниках, поступающих из атмосферы, вымываемых из почв и горных пород. Естественная радиоактивность почвы характеризуется содержанием в ней природных радиоактивных элементов. Она зависит в основном от почвообразующих пород.

Естественный (природный) радиационный фон на территории Республики Беларусь колеблется в пределах 10 – 20 мкР/ч. Увеличение его наблюдается при работе электростанций, применении источников ионизирующих излучений в науке, медицине и на производстве, в процессе добычи полезных ископаемых и других техногенных факторах.

Ядерные взрывы способствовали загрязнению поверхности планеты искусственными долго живущими радиоактивными изотопами. Мощное загрязнение радионуклидами произошло во время аварии на Чернобыльской атомной электростанции. В Могилевской и Гомельской областях обнаружены пятна радиоактивности, достигающие 146 Ки/км2 по цезию и 10 Ки/м2 по стронцию. Радионуклидному загрязнению подвергнуто около 23% территории Беларуси. Из-за высокой плотности загрязнения 256,7 тыс. га сельхозугодий исключены из оборота. На нераспаханных землях радионуклиды находятся в верхнем слое почв, а на пахотных и пойменных проникли на глубину до 20 см. Это ведет к формированию геохимических аномалий. Глубина проникновения радионуклидов в почвы к 2016 году прогнозируется в пределах 8 — 22 см для 137Cs и 15-27 см для 90Sr.

Радионуклиды участвуют во внешнем облучении организма человека и животных, а в случае поступления с пищей обуславливают и внутреннее облучение. Данные о негативном влиянии относительно низких доз радиации на живые организмы противоречивы. Повышенные дозы ионизирующих излучений обладают сильным биологическим действием и способны вызывать у всех млекопитающих и птиц однотипную патологию – радиационные поражения. Характер развития и тяжесть течения этой патологии зависит от вида лучевого воздействия, дозы облучения, её мощности, кратности облучения, радиочувствительности и радиопоражаемости, а также других показателей.

Газовый состав воздуха

Земля окружена газообразной оболочкой – атмосферой, состоящей из трех основных слоев:

— Тропосферы (нижнего слоя), в ней находится 79% общей массы атмосферы. Верхняя её граница на экваторе находится на уровне 16 – 18 км, на полюсах 7 – 10 км;

— Стратосферы (среднего слоя), которая составляет 20% всей массы атмосферы и простирается до высоты 80 км;

— Ионосферы (внешней оболочки) – 0,5% от всей массы атмосферы. Верхняя граница атмосферы проходит на высоте 2 – 3 тысячи километров. Плотность воздуха, т.е. количество молекул, содержащихся в единице объема, по мере подъема вверх постепенно уменьшается, падает весовая концентрация газов и их парциальное давление. Поэтому считают, что из-за недостатка кислорода на высоте 20 км, и выше жизнь невозможна. Вследствие непрерывных воздушных течений, в нижних слоях атмосферы газовый состав остаётся практически постоянным.

Атмосферный воздух является физической смесью газов. Его основной состав примерно следующий: азот – 78,09%, кислород – 20,95%, углекислый газ – 0,03%, инертные газы (аргон, неон, криптон, кселон и др.) – 0,93%. Кроме перечисленных газов в воздухе всегда содержится водяные пары, количество которых, в зависимости от температуры, колеблется от 0,01 до 4 %. В отдельных зонах атмосферы обнаруживаются примеси природного происхождения, такие как аммиак, сероводород, окислы азота, метан и др.

Воздух загрязняется промышленными выбросами (газ, пар, пыль), содержащими различные вредные вещества, и, в частности, такие канцерогены, как 3,4 бензопирен — продукт сгорания горючего в двигателях. Особую тревогу вызывает загрязнение атмосферного воздуха радионуклидами, в частности Стронцием – 90 и Цезием – 137. Выведение этих вредных веществ из организма (костей) практически не происходит.

В отличие от атмосферного воздуха, воздух закрытых животноводческих помещений может значительно отличаться большим содержанием углекислого газа, водяных паров и меньшей концентрацией кислорода. Это зависит от вида и качества строительных материалов, ограждающих конструкций, технологического оборудования (канализации, вентиляции), способов содержания, возраста и вида животных, кубатуры на одну голову и многих других факторов. Кроме того, при содержании животных в воздухе помещений всегда содержатся вредные газы, такие как аммиак, сероводород, клоачные газы и др. Большое влияние на качественный состав воздуха помещений оказывает выдыхаемый животными воздух. Он близок к максимальному насыщению водяными парами и по сравнению с атмосферным воздухом содержит примерно в 100 раз больше углекислого газа и на 25 % меньше кислорода. Травоядные животные, кроме того, выделяют ещё метан и водород.

Продолжительное пребывание животных в помещениях с высокой концентрацией аммиака, сероводорода, углекислого газа и других вредных газов оказывает токсическое действие на организм, у животных ослабевает естественная резистентность организма, снижается продуктивность, а в ряде случаев возникают серьёзные заболевания.

Гигиеническое значение газов. Для общей оценки влияния воздуха помещения на организм животных целесообразно рассмотреть гигиеническое значение входящих в его состав отдельных компонентов (газов).

Кислород (О2) – бесцветный газ, без запаха. Он имеет исключительно важное значение для животных: поддерживает в организме дыхание и непосредственно участвует в обменных процессах. Соединяясь с гемоглобином эритроцитов, разносится с кровью по всему организму ко всем тканям и клеткам, обеспечивая нормальное течение окислительно-восстановительных процессов. Количество потребляемого животными кислорода зависит от интенсивности обмена веществ, температуры окружающей среды, мышечной работы, объема и состава корма, состояния органов дыхания, сердечно – сосудистой системы и ряда других факторов. В среднем потребность в кислороде за 1 час у лошади составляет в покое – 253 см3/кг живой массы, при работе – 1780; у коровы – 328; у овцы – 343; у свиньи – 392; у курицы – 980 см3/кг живой массы.

При недостатке кислорода в организме происходит накопление недоокисленных токсических продуктов. При этом снижение его в воздухе до 17 % вначале вызывают явления компенсаторного характера: учащение дыхания и увеличение его глубины, учащение пульса, мобилизация эритроцитов из депо, снижение окислительных процессов. Они исчезают при своевременном доступе кислорода. В обратном случае обмен веществ нарушается и состояние организма ухудшается. Особенно чувствительна к гипоксии центральная нервная система. Уменьшение концентрации кислорода в воздухе более чем на 7 – 8% приводит к летальному исходу.

В обычных условиях сельскохозяйственные животные не испытывают недостаток в кислороде, содержание его в животноводческих помещениях снижается не более чем на 0,4 – 1 %. Возникать недостаточность кислорода может лишь в исключительных случаях, например, при скученном содержании, недостаточной вентиляции помещений с газовым обогревом и т.д.

Озон (О3) образуется в воздухе при электрических разрядах, воздействии ультрафиолетовых лучей, выделении смолистых веществ и испарении больших масс воды. Поэтому высокие концентрации озона отмечают после грозы, в хвойных лесах, у берегов морей, на большой высоте и т.д.. Озоновый слой атмосферы (в несколько сантиметров) защищает живые организмы Земли от губительного действия ультрафиолетовых лучей. Следует учитывать, что озон может образовываться и во время «смога» мегаполисов и промышленных центров. Установлено, что сернистый ангидрит, двуокись азота и альдегиды (от сгорания топлива) могут поглощать ультрафиолетовые лучи и в активированном состоянии реагировать с молекулярным кислородом, образуя озон. В атмосферном воздухе его концентрация обычно составляет около 0,000001 %. В животноводческих помещениях поглощающий озон практически не регистрируется. Содержание озона в воздухе 0,001 мг/л животные переносят без вреда. А вот при 0,018 мг/л и более – он раздражает слизистые оболочки и вызывает отек легких.

Азот ( N ) – бесцветный газ, без запаха. Большинство авторов определяют значение азота как разбавителя других газов, входящих в состав воздуха, и в частности кислорода (в чистом кислороде жизнь невозможна). При этом он играет не только механическую роль, что подтверждают результаты исследований, в которых азот воздуха заменяли инертным газам – аргоном. В таких условиях куриные эмбрионы погибали на 9-й день, а цыплята – через 18 часов. При высоком парциальном давлении азот оказывает наркотическое действие и может нарушать нервно-мышечную координацию. При быстром переходе от высокого к низкому давлению (быстрое всплывание из глубины, набор высоты и т.д.) избыток азота выделяется из крови и тканей в виде пузырьков газа, что может явиться причиной газовой эмболии, обуславливающей кессонную болезнь и инфаркты органов.

Углекислый газ (СО2) – не имеет цвета и запаха, кислого вкуса. Содержание его в атмосферном воздухе в среднем 0,03 – 0,04 %. Образуется при процессах горения, дыхании человека и животных, ночном дыхании растений. Удаляется из атмосферы – вымыванием дождями, поглощением водой открытых водоемов и хлорофильными растениями. Если бы не растения, то через 100 лет содержание углекислого газа увеличилось бы в атмосфере до 1 %, что привело бы к глобальному потеплению нашей планеты и, как следствие, к экологической катастрофе.

Основным источником углекислого газа в животноводческих помещениях являются сами животные. Так, например, за 1 час корова живой массой 600 кг выделяет до 200 литров углекислого газа, а свиноматка живой массой 150 кг – 90 литров. Физиологическое значение углекислого газа заключается в том, что он раздражает у млекопитающих дыхательный центр. Увеличение концентрации его во вдыхаемом воздухе до 4 – 5% приводит к повышению артериального давления, сердцебиениям и возбуждённому состоянию, а до 8-10% — быстрой потери сознания и смерти.

Учитывая то, что углекислый газ накапливается в воздухе параллельно с загрязнением его другими газами, пылью, микроорганизмами и прочими выделениями, он является косвенным показателем качества воздушной среды, который используется при расчётах потребности животных в вентиляции. Максимальное значение углекислого газа в воздухе помещений для содержания сельскохозяйственных животных допускается в пределах 0,2 – 0,25%.

Кроме перечисленных газов, которые являются постоянными компонентами атмосферы, в воздухе закрытых животноводческих помещений могут накапливаться и ядовитые, так называемые вредные газы, такие как аммиак, углекислый газ, сероводород и др.

Аммиак ( N Н3) – бесцветный газ с резким специфическим запахом. В животноводческих помещениях образуется в результате разложения органических веществ, содержащих азот (моча, кал, и др.). Повышенное его содержание характерно для микроклимата помещений с низким санитарным состоянием при неудовлетворительно работающей канализации и вентиляции. Наиболее высокая концентрация аммиака регистрируется в нижней, так называемой «рабочей зоне» помещения, где непосредственно находятся животные и обслуживающий персонал. При высокой влажности и низкой температуре аммиак адсорбируется ограждающими конструкциями здания и подстилкой, а при повышении температуры происходит обратное его выделение в воздух. Аммиак оказывает вредное влияние на организм. Легко растворяясь в воде, образует щелочь, которая раздражает слизистые оболочки, открывая «ворота инфекции», нарушает электроэффлювиальную функцию мерцательного эпителия. При взаимодействии с гемоглобином образует щелочной гематин, что приводит к гипоксии. В высоких концентрациях аммиак может вызывать гемолиз эритроцитов. Возбуждает центральную нервную систему, что сопровождается спазмом трахеальной и бронхиальной мускулатуры, отеком легких и параличом дыхательного центра. Выпотевание его в закрытые полости приводит к плевритам, перитонитам, артритам и др. Агрессивная аммиачная среда способствует быстрому разрушению строительных материалов и технологического оборудования. Во влажном воздухе он окисляется до азотной кислоты, которая превращает кальций штукатурки в азотистый кальций или «стенную селитру», разрушающую стены. Содержание аммиака в воздухе животноводческих помещений допускается не более 20 мг/м3 (0,02 мг/л).

Угарный газ (СО) – монооксид углерода – газ без цвета и запаха, образуется при неполном сгорании топлива (угля, дров, нефтепродуктов и др.). В воздухе животноводческих помещений окись углерода обнаруживается при работе транспорта и использовании некоторых отопительных агрегатов. Его токсическое действие обусловлено вытеснением кислорода из гемоглобина и образованием карбоксигемоглобина. В результате чего снабжение тканей кислородом нарушается, снижаются окислительные процессы и накапливаются недоокисленные продукты обмена. Клинически отравление характеризуется нервными симптомами, учащенным дыханием, рвотой, судорогами и коматозным состоянием. Через 5-10 минут после вдыхания окиси углерода в концентрациях 0,4-0,5 мг/литр животные погибают. Предельно допустимое содержание угарного газа в воздухе животноводческих помещениях составляет 2 мг/м3 (0,002 мг/л).

Метан (СН4) — удушающий газ, горит едва замет­ным пламенем; в смеси с воздухом воспламеняется со взрывом. В высоких концентрациях, из-за прекращения доступа кислорода, он способен вызвать остановку дыхания. В атмосферном воздухе содержание его незначительно (0,0002 %). Повышенное содержание метана отмечается в помещениях для содержания скота, где может накапливаться в смотровых колодцах и канализационных каналах.

Сероводород (Н2 S ) – бесцветный газ со специфическим запахом. Образуется при гниении серосодержащих белковых веществ (навоза, корма и др.). Токсическое действие сероводорода состоит в том, что он, соединяясь с тканевыми щелочами, образует сульфид натрия или калия, которые вызывают восполнение слизистых оболочек, образуя “ворота инфекции”. При попадании в кровь сульфидные соединения гидролизуются с образованием сероводорода, который отрицательно действует на нервную систему и вызывает общее отравление организма. Кроме того, сероводород связывает железо гемоглобина, переводя его в сернистое железо. В результате наступает кислородное голодание и снижение окислительных процессов в организме.

Сероводород очень токсичен. Концентрация его 0,01% (15 мг/м3) и выше представляет опасность для здоровья человека и животных, вызывает конъюнктивиты, катары верхних дыхательных путей и нарушения сердечной деятельности. Превышение его в воздухе более чем 20 -50 мг/м3 приводит к общему отравлению организма, отёку лёгких и летальному исходу. Это необходимо учитывать при проведении инструктажа по технике безопасности при организации работ по ремонту и обслуживанию жижесборников, навозных каналов и выгребных ям. Содержание сероводорода в воздухе животноводческих помещений допускается не более 5 — 10 мг/м3 (0,005-0,01 мг/л).

Кроме перечисленных, известен и ряд других вредных для здоровья газообразных соединений (нитрозные, клоачные газы и т. д.), однако концентрации их в воздухе животноводческих помещений, как правило, незначительны. Следует отметить, что из сельскохозяйственных животных наиболее чувствительна к воздействию вредных газов птица.

Основными причинами накопления вредных газов в воздухе помещений являются: скученное содержание животных, неполадки систем навозоудаления, плохая вентиляция, недостаточное количество подстилки, низкая санитарная культура и др. Поэтому мероприятия по борьбе с ними необходимо проводить комплексно и постоянно, с учетом плотности размещения животных и потенциальных источников их образования. Они должны включать меры по повышению санитарно-гигиенической культуры ферм и комплексов, использование рациональных систем вентиляции и канализации, своевременную замену подстилки. Хороший эффект даёт применение адсорбентов, таких как, например, сфагновый торф, известь и вермикулит, а также специальных добавок к подстилке («Мистроль», «Энвистим», «Дезосанвигор» и др.).

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *