Микроклимат и его влияние на человека. д) коэффициент заглубления. Три большие разницы

Человек живет в материальном мире. Окружающая среда непрерывно воздействует на человека и, подчас, не самым благоприятным образом. Состояние окружающей среды обладает определенными характеристиками, которые оказывают самое прямое влияние на самочувствие и здоровье человека. На людей оказывают влияние климатическая зона проживания, погодные условия, свойства атмосферы, количество солнечных дней в году, качество потребляемой воды и еще множество внешних факторов. Но, при этом, средний городской житель до 80 % своего времени проводит в помещениях, среда обитания в которых резко отличается от климатических условий данного региона.

Любое замкнутое пространство - квартира, служебный офис, студенческая аудитория, спортзал и т.д. обладает набором характеристик, объединенных одним понятием - микроклимат помещения. Впрочем, это следует из самого термина «микроклимат», в котором приставка «микро», в отличие от климата, подразумевает ограниченный объем. И, если уличные условия определяются географической широтой, розой ветров, удаленностью от морского побережья, то есть климатическими условиями места проживания, на которые человек не в состоянии воздействовать, то микроклимат в помещении создается по воле человека. Действительно, независимо от того, где находится город, за полярным кругом или на черноморском побережье, при понижении температуры внешнего воздуха всегда есть возможность создать в квартире или офисе комфортную температуру, а при повышенной влажности и духоте есть возможность проветрить помещение. Так что же такое микроклимат? Согласно ГОСТ 30494-96. «Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях», дающего строгое определение: микроклимат помещения - состояние внутренней среды помещения, оказывающее воздействие на человека, характеризуемое показателями температуры воздуха и ограждающих конструкций, влажностью и подвижностью воздуха.

К показателям микроклимата так же следует отнести химический состав воздуха, насыщенность воздуха механическими частицами (пылью), наличие источников излучения, освещенность в помещении, уровень шума, биологические или химические загрязнения воздуха и еще множество сопутствующих факторов. Совокупность таких факторов называется параметрами микроклимата. В определенном смысле можно говорить о микроклимате на улицах большого города. Большая концентрация автомобилей и промышленных объектов, активная хозяйственная деятельность и круглосуточное освещение создают условия, резко отличающиеся от природных. Например, в отопительный сезон средняя температура в центре большого города на 2-3оС выше, чем за городом. При этом меняется направление и скорость ветра, который начинает дуть от области с более высокой температурой (центр города) к его окраинам. Даже лесная опушка обладает своим микроклиматом. Но при этом отличия от чащи леса или открытого пространства малы и не поддаются регулированию.

Понятием «микроклимат» можно оперировать, описывая условия в парном отделении финской или русской бани, в бассейне или спортивном зале, где занимаются тяжелоатлеты. Но, все же, чаще всего это понятие связано с условиями в жилых или офисных помещениях, так как большую часть своей жизни люди проводят именно там.

Созданию благоприятных условий в помещениях, где человек проводит большую часть времени, должно уделяться огромное значение. И одним из основных направлений в этом деле является создание комфортной атмосферы, лишенной повышенной концентрации вредных веществ или углекислого газа. Приоритет обеспечения свежим воздухом вызван тем, что для жилых, офисных или общественных помещений, наиболее острой проблемой является высокая влажность и духота, спертый воздух и недостаток кислорода. Устранение дисбаланса в составе атмосферы и обеспечение оптимального микроклимата в жилых и офисных помещениях достигается установкой систем вентиляции. Человеческий организм наделен способностью реагировать на неблагоприятные условия. Постоянная духота и влажность вызывают повышенное потоотделение и учащенное дыхание. Длительное нахождение в неблагоприятных условиях вызывает стресс в организме, что может вызвать ухудшение самочувствия и подорвать здоровье. В медицине есть такое понятие «гипертермия», при котором человеческий организм, не находясь в состоянии болезни, повышает свою температуру до 38-39оС, что характерно для парных и при больших физических нагрузках. Но кратковременное повышение температуры в условиях бани имеет тонизирующий и общеукрепляющий эффект. А постоянное нахождение в условиях повышенной влажности и духоты наносит ощутимый вред здоровью.

Существуют определенные нормы, регулирующие все основные показатели микроклимата в помещениях с постоянным нахождением людей. И огромное значение эти нормы уделяют качеству воздуха, заполняющему это помещение. Например, согласно СанПиН 2.2.2.542-96. (Приложение 4) оптимальный микроклимат в служебных помещениях в холодное время года должен иметь следующие показатели: температура воздуха 21-23оС, относительная влажность 40-60%, скорость движения воздуха не более 0,1 м/с.

Эффективная вентиляция позволяет создать такие параметры атмосферы в квартире и офисе, которые смогут обеспечить хорошее самочувствие, высокую работоспособность или полноценный отдых в вентилируемом помещении. Борьба со сквозняками и стремление сберечь тепло в холодное время года приводят к тому, что все щели, откуда свежий воздух естественным образом поступал в помещение, оказываются закупоренными. В таких условиях стандартная система пассивной вентиляции перестает работать, что приводит к застойным явлениям в атмосфере помещения и резкому ухудшению микроклимата. Без качественной вентиляции в этом случае обойтись просто невозможно. В летнее время, когда на улице жара и окна отрыты, о хорошем микроклимате говорить также не приходится. Уличный шум и пыль, свободно проникающие извне, летающий по комнате тополиный пух и сквозняки. Такие условия никак нельзя отнести к нормальному микроклимату в помещении. Поэтому, качественная система вентиляции, способная обеспечить поступление свежего воздуха и при этом устранить негативные факторы, связанные с этим процессом, востребована круглый год.

В целом система поддержания благоприятных условий в доме или офисе должна включать в себя не только вентиляцию помещений, но и предусматривать меры по созданию комфортной температуры, оптимального освещения и прочее. Но проблема свежего воздуха является наиболее распространенной при обеспечении нормального микроклимата. Поэтому, даже имея хорошую систему отопления и современные светодиодные светильники, невозможно добиться оптимальных показателей среды обитания в помещениях без эффективной системы вентиляции.

Представительство АО «Аэрэко» в РФ

Формирование микроклимата в животноводческих помещениях зависит от целого ряда различных факторов: климатических условий местности, объемно-планировочных решений зданий, технологии содержания животных, эффективности систем вентиляции, отопления, теплотехнических свойств ограждающих конструкций, эффективности систем уборки навоза, состава поголовья, плотности размещения, типа кормления животных, распорядка дня, а также от выполнения санитарных требований по содержанию животных и уходу за ними. Влияют на микроклимат в помещениях температура поверхностей здания и величина лучистого теплообмена между ограждениями и животными .

Формирование микроклимата обуславливается также удаленностью животноводческих ферм от промышленных предприятий и населенных пунктов, защищенностью от господствующих холодных ветров. Немалое значение имеет глубина залегания грунтовых вод, расположение здания к сторонам света. Также немаловажное значение имеет внутренняя планировка зданий, площадь и кубатура в расчете на голову, а также количество рядов стойл, станков, клеток, секций, кормовых и навозных проходов, наличие в помещении тамбуров и тепловой завесы в них, использование инфракрасных облучателей для молодняка, утеплённость дверей, размер и количество окон, и их остекление. Особое значение имеет устройство полов, так как через пол идет теплопотеря от 20 до 40% всех теплопотерь, от качества пола зависит заболеваемость животных простудными заболеваниями .

> Роль вентиляции и отопления в обеспечении оптимального микроклимата в помещениях для животных и птицы

Основное назначение вентиляции - обеспечение удаления из помещения избыточного количества водяных паров, вредных газов и механических примесей, равномерное распределение свежего воздуха по помещению. Вентиляция обеспечивает необходимый воздухообмен на единицу живой массы животных и птицы в различные периоды года, способствует увеличению количества легких, отрицательно заряженных ионов в воздухе животноводческих помещений, и предупреждает конденсацию паров на внутренних поверхностях ограждающих конструкций.

Для поддержания нормативного микроклимата помещений необходим правильно организованный воздухообмен (создание необходимого соотношения между подачей и равномерностью распределения по помещению приточного и вытяжного воздуха). С зоогигиенической точки зрения более приемлем способ непрерывного, плавного регулирования микроклимата, так как температурно-влажностный режим внутри помещения находится в прямой зависимости от параметров наружного воздуха. Их изменения не должны сказываться на параметрах воздуха в помещениях, т.е. они должны быть постоянными и поддерживаться в определенных пределах.

В неотапливаемых помещениях температура воздуха поддерживается теплом, выделяемым животными. Отопление животноводческих помещений применяют в тех случаях, когда биологического тепла, выделяемого животными, недостаточно для компенсации теплопотерь через ограждающие конструкции, нагрева приточного воздуха, испарения влаги в помещении. Отопление необходимо для сохранения теплового комфорта, обеспечения достаточной вентиляции (чтобы и при низких температурах можно было удалить избыточную влагу, вредные газы, механические примеси, микроорганизмы). Наиболее рациональным в настоящее время является воздушное отопление, совмещенное с приточной вентиляцией и дополнительным нагревом воздуха. Для молодняка предусматривают системы локального обогрева (электрообогреваемые полы, лампы инфракрасного излучения) .

Важнейшим физическим фактором окружающей (производственной) среды, от которого зависят работоспособность и состояние здоровья работающего населения является микроклимат. Производственный микроклимат характеризуется такими параметрами, как уровень температуры и влажности воздуха, скоростью его движения и интенсивностью тепловой радиации преимущественно в инфракрасной и частично в ультрафиолетовой области спектра электромагнитных излучений.

Температура воздуха, определяя метеорологические условия производственной среды, играет важнейшую роль в создании комфортных условий труда промышленных рабочих. На многих производствах - металлургических (доменные, конверторные, мартеновские, прокатные цеха), машиностроительных (литейные, кузнечные, термические цехи), а также тепловых электростанциях, текстильных, резиновых, швейных, стекольных, пищевых производствах, выпуске строительных материалов (кирпич, бетон) труд рабочих сопряжен с влиянием неблагоприятного нагревающего климата. В то же время, ряд производств, напротив, характеризуются пониженной температурой воздуха рабочих мест - труд работников, занятых на элеваторах, в складских помещениях, в некоторых цехах судостроительных заводов, мясо-молочной промышленности.

Работы на открытом воздухе (строительство, лесозаготовка, рыбный промысел, добыча нефти и газа, геологоразведка и др.) в осенний, зимний, весенний и летний периоды года зачастую проходят в крайне неблагоприятных климатических условиях. Порой разница между самой низкой и самой горячей точкой температуры воздуха достигает очень больших значений (диапазон колебаний составляет от 500С до 800С).

В этой связи, является несомненно актуальным гигиеническая оценка основных закономерностей формирования микроклимата, адаптации организма к нагревающему и охлаждающему климату, обоснование соответствующих нормативов, разработка комплексных профилактических мероприятий по обеспечению комфортного микроклимата.

Характеристика микроклимата. Параметрами микроклимата, при которых выполняет работу человек и от которой зависит теплообмен между организмом человека и окружающей средой, являются температура окружающей среды, скорость движения воздуха и влажность воздуха.

Температура окружающей среды и скорость движения атмосферного воздуха зависят от очень многих параметров, определяемых временем года и целым комплексом других гидро-метеорологических факторов, которые формируют климат региона. Движение воздуха в производственных помещениях создается конвекционными потоками, в результате неравномерного нагревания воздушных масс от источников тепловыделения.

Влажность воздуха зависит от содержания в нем паров воды и подразделяется на абсолютную влажность (выражается парциальным давлением водяных паров [Па] или в весовых единицах в определенном объеме воздуха [г/м ]); максимальную влажность (выражается количеством влаги при полном насыщении воздуха при данной температуре); относительную влажность (выражается отношением абсолютной влажности к максимальной, выраженной в процентах). Дефицит насыщения - это разница между максимальной и абсолютной влажностью воздуха.

Комфортный (нейтральный) микроклимат характеризуется комфортным тепловым ощущением, а тепловой баланс в организме обеспечивается без напряжения процессов терморегуляции.

Нагревающий микроклимат характеризуется тем, что на рабочих местах параметры микроклимата значительно выше средних значений границы зоны комфорта.

Охлаждающий микроклимат характеризуется температурами воздуха значительно меньшими, чем нижние границы зоны комфорта.

Терморегуляция - взаимосочетание процессов теплообразования и теплоотдачи, регулируемых нервно-эндокринным путем.

Теплообразование - тепло, продуцируемое организмом, за счет окислительновосстановительных реакций при сгорании белков, жиров и углеводов.

Теплоотдача - переход теплоты, освобождаемой в процессе жизнедеятельности, из организма в окружающую среду.

Теплоотдача осуществляется путем радиационной теплоотдачи (излучением тепла телом человека по отношению к окружающим поверхностям, имеющим более низкую температуру); конвекции (отдача тепла с поверхности тела человека притекающими к нему менее нагретым слоям воздуха); проведения тепла (отдача тепла предметам, непосредственно соприкасающимся с поверхностью тела); испарения воды с поверхности кожи и дыхательных путей. В условиях метеорологического комфорта, теплоотдача излучением составляет в среднем 5065%, испарением воды (пота) - 20-25%, конвекцией - 15-30% от общих потерь тепла организмом.

Влияние нагревающего и охлаждающего микроклимата на организм.

Являясь саморегулирующей системой, организм человека, используя целый каскад физиолого-биохимических реакций, поддерживает постоянство температуры тела за счет усиления или ослабления механизмов теплопродукции и теплоотдачи. Динамическое соотношение процессов теплообразования и теплоотдачи регулируются терморегуляторными центрами и корой головного мозга. При этом совокупность физиолого-биохимических процессов, обусловленная деятельностью центральной нервной системы, направленной на поддержание температурного гомеостаза, определяет саму суть процесса терморегуляции.

Терморегуляция является одним из наиболее важных физиологических механизмов, с помощью которых поддерживается относительное динамическое постоянство функций организма при различных метеорологических условиях и разной тяжести выполняемой работы. Система терморегуляции включает тепловой центр, расположенный в гипоталамусе, термочувствительные нервные клетки в различных отделах центральной нервной системы, терморецепторы внутренних органов, слизистых оболочек и кожи с соответствующими нервными проводящими путями, эфферентные нервные пути и эффекторные органы в виде кожных сосудов, эндокринных и потовых желез, скелетных мышц.

Среди физиологических механизмов, с помощью которых устанавливается соответствующее соотношение химической и физической терморегуляции, большую роль играет симпатическая нервная система. По симпатическим нервным волокнам импульсы от центральной нервной системы передаются мускулатуре и печени, участвующим в процессе химической терморегуляции. Характер и интенсивность теплоотдачи с поверхности кожи, в реализации механизма которого важное значение отводится сосудистой реакции в ответ на раздражение температурным фактором, также во многом определяется деятельностью симпатической нервной системы.

При воздействии на организм нагревающего климата механизм терморегуляции способствует увеличению теплоотдачи через систему кровообращения и повышенным потоотделением. Роль системы кровообращения состоит в увеличении частоты сердечных сокращений и минутного объема крови, в результате чего происходит усиление тока крови через кожу в следствие расширения кожных сосудов и капилляров. Указанный механизм приводит к увеличению теплопроводности тканей и поступлению тепла в окружающую среду.

При воздействии на организм охлаждающего климата, механизмы терморегуляции направлены на уменьшение теплоотдачи и увеличение количества тепла, вырабатываемого организмом. Уменьшение теплоотдачи происходит в результате сужения (спазма) кровеносных сосудов поверхностных тканей и снижения их температуры. Увеличение теплообразования осуществляется преимущественно за счет повышения мышечного тонуса и рефлекторно возникающей дрожи скелетной мускулатуры.

Сложный процесс физической химической терморегуляции в

производственных условиях характеризуется многообразными изменениями и взаимодействием физиологических функций работающего организма. При перегревании и переохлаждении в организме возникают значительные изменения в поведенческих, физиологических реакциях, включая и эндокринную систему. Охлаждение организма, как правило, сопровождается усиленной секрецией адреналина, который стимулирует клеточный обмен и уменьшает теплоотдачу. В таблице № 12 представлена классификация тепловых состояний организма человека, построенная на данных о характере изменения приспособительных механизмов системы терморегуляции в условиях теплового равновесия, перегревания и охлаждения.

Оптимальный микроклимат характеризуется сочетанием таких параметров, которые обусловливают сохранение нормального функционального состояния организма без напряжения реакции терморегуляции. Он создает ощущение теплового комфорта и предпосылки для сохранения высокого уровня работоспособности. Допустимым микроклиматом является сочетание параметров, которые вызывают изменение функционального состояния организма и напряжение реакции терморегуляции, не выходящие за пределы физиологических приспособительных возможностей.

Гигиеническое нормирование микроклимата. Гигиеническое нормирование параметров производственного микроклимата установлено санитарными и гигиеническими нормами: СанПиН «Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений» № 355 от 14.07.2005, МЗ РК; СН «Санитарные нормы ультрафиолетового излучения в производственных помещениях» № 1.02.02594; ГН «Гигиенические нормы интенсивности инфракрасного излучения от нагретых поверхностей оборудования и ограждений в машинных и котельных отделениях и других производственных помещениях судов» № 1.02.026-94.

Нормируются оптимальные и допустимые параметры микроклимата - температура, относительная влажность и скорость движения воздуха. Значения параметров микроклимата устанавливаются в зависимости от способности человеческого организма к акклиматизации в разное время года и категории работ по уровню энергозатрат (Таблица № 13).

Несмотря на адаптационно-приспособительные процессы, обеспечивающие повышение устойчивости организма человека к дискомфортным метеорологическим условиям среды, длительное и интенсивное воздействие тепла и холода, может привести к нарушению его компенсаторно-защитных механизмов и развитию патологических состояний.

С целью исключения негативного влияния микроклимата на организм работающих, регламентируется время пребывания работающего контингента на рабочих местах в условиях нагревающего и охлаждающего климата. При этом среднесменная температура воздуха за обычный режим работы, когда люди находятся на рабочих местах, не должна выходить за пределы допустимых величин для соответствующих категорий работ (Таблицы № 14, 15).

Таблица № 14. Время пребывания на рабочих местах при температуре воздуха ниже допустимых величин.

Таблица № 15. Время пребывания на рабочих местах при температуре воздуха выше допустимых величин.

В практике санитарно-гигиенического контроля для оценки сочетанного воздействия параметров микроклимата и разработки мероприятий по защите работающих от возможного перегревания используется интегральный показатель тепловой нагрузки среды (ТНС-индекс). ТНС-индекс является эмпирическим показателем, характеризующим сочетанное воздействие на организм температуры, влажности, скорости движения воздуха и теплового облучения (Таблица № 16).

Профилактические мероприятия. Обеспечение теплового баланса осуществляется путем регулирования значений параметров микроклимата в помещении - температуры, относительной влажности и скорости движения воздуха. Поддержание указанных параметров на уровне оптимальных значений обеспечивает комфортные климатические условия человека, а на уровне допустимых - предельно допустимые, при которых система терморегуляции организма человека обеспечивает тепловой баланс и не допускает перегрева и переохлаждения организма.

Применение систем вентиляции, аэрации, отопления и кондиционирования воздуха обеспечивает требуемые параметры микроклимата и состава воздушной среды.

Эффективно работающая вентиляция (вентиляция - организованный и регулируемый воздухообмен, обеспечивающий удаление из помещения отработанного воздуха и подачу на его место свежего), кондиционирование воздуха (кондиционирование - искусственная автоматическая обработка воздуха с целью поддержания оптимальных микроклиматических условий независимо от характера технологического процесса и условий внешней среды), аэрация (аэрация - организованная естественная вентиляция помещений через фрамуги, форточки, окна) и отопление (отопление - система обеспечения оптимальной температуры воздуха в помещении в холодное время года, которое бывает водяным, паровым и электрическим) способствуют улучшению самочувствия человека и повышению его работоспособности.

На промышленном производстве используется комплекс мер, направленных на профилактику неблагоприятного воздействия нагревающего микроклимата, которые могут быть сгруппированы следующим образом:

Меры, направленные на ограничение тепловыделений в рабочую зону или обеспечивающие возможность работы вне зоны нагревающего микроклимата;

Меры, обеспечивающие снижение температуры воздуха и интенсивности инфракрасного излучения в рабочей зоне;

Меры, обеспечивающие нормализацию теплового состояния работающих в условиях нагревающего микроклимата и способствующие восстановлению физиологических показателей организма.

Комплекс инженерно-технических и санитарно-гигиенических мероприятий, направленных на снижение влияния нагревающего микроклимата на организм рабочих промышленных предприятий включает следующее: исключение пребывания рабочих в неблагоприятной зоне (механизация и автоматизация производственных процессов дистанционного управления); ограничение тепло- и влаговыделений от технологического источника (герметизация, термоизоляция); снижение инфракрасного излучения (экранирование рабочего места); использование средств индивидуальной защиты (костюмы, обувь, каски, рукавицы, очки, щитки); нормализацию физиологических функций организма работающего (рациональный режим труда и отдыха, питьевой режим обеспечивающий восстановление макро- и микроэлементов, витаминов, гидропроцедуры и др.).

В условиях воздействия на работающих охлаждающего микроклимата, профилактические мероприятия должны быть направлены на регламентацию работ, совершенствование санитарно-бытового обеспечения, применение эффективных способов обогрева работающих от охлаждения. Комплекс профилактических мероприятий включает следующее:

Мероприятия, направленные на создание оптимальных и допустимых микроклиматических условий (теплоизоляция помещений, устройство тамбуров и воздушно-тепловых завес у дверей, эффективно работающее отопление и др.);

Мероприятия, обеспечивающие поддержание допустимого теплового состояния работающих в холодный период года на открытом воздухе, в неотапливаемых помещениях и помещениях с искусственно созданным охлаждающим микроклиматом (применение спецодежды, регламентированные перерывы на обогрев и отдых, помещение для сушки спецодежды и обуви, защита временем).

Какими бы высокими породными и племенными качествами не обладали животные, плохие гигиенические условия не дают им реализовать имеющейся генетический потенциал. Неудовлетворительное состояние воздушной среды приводит к высокой заболеваемости. Поэтому создание оптимального микроклимата в животноводческих помещениях весьма важная задача.

Под микроклиматом помещения понимают климат ограниченного пространства, который представляет собой совокупность следующих параметров среды: температуры, влажности, скорости движения воздуха, освещенности, шума, аэроионов, содержания в воздухе аммиака, углекислоты, сероводорода, др. газов, а также взвешенных пылевых частиц и микроорганизмов. Перечисленные параметры оказывают значительное влияние на физиологические процессы в организме животных, на их здоровье и продуктивность.

Первым по значимости фактором после кормления, оказывающим значительное влияние на организм животных, оказывается температура окружающей среды. Температура воздуха - основной физический раздражитель организма, влияющий на его теплообмен. Любое снижение температуры воздуха ниже критической ведет к повышению обмена веществ и продукции тепла в организме животных, к перерасходу кормов. Если компенсациия потерь будет невозможной или несвоевременной, то наступит снижение продуктивности. При содержании скота в помещениях с температурой воздуха ниже 5 градусов по Цельсию удой уменьшается на 1 - 2 литра от каждой коровы, прирост массы телят падает на 15 - 20%, яйценоскость кур снижается на 12 - 19%. К низким температурам наиболее чувствителен молодняк. Так, у новорожденных поросят почти отсутствует подкожный жир и слабо развита физическая терморегуляция. Поэтому они практически не способны сохранять тепло, образующееся в организме в следствии протекания процесса обмена веществ. Кроме того, они имеют большую поверхность на единицу массы тепла, и теплоотдача у них значительно выше, чем у взрослых животных. Механизм физическоей терморегуляции у поросят и телят начинает функционировать с 6 - 10 дня после рождения, а активно включается в процесс только после 10 - 12-дня у телят и после 30-дня у поросят. Поэтому в первые 10 суток жизни погибает до 80% заболевшего молодняка, причем около 26% патологий приходится на незаразные заболевания простудного характера.

Оптимальная температура для коров 8 - 12 градусов тепла, для телят до 20-суточного возраста 16 - 20 градусов.

Исключительно велико гигиеническое значение влажности воздуха. Влажность во многом определят климат и микроклимат окружающей среды. Теплоемкость влажного воздуха в 10 раз больше, чем сухого. При повышении влажности воздуха в коровниках с 85% до 95% удой уменьшается на 9 - 12%. Затраты же кормов в зданиях для откорма скота и свиней в таких условиях увеличивается на 20 - 25% при снижении среднесуточного прироста массы животных на 12 - 28%, в 2 - 3 раза возрастает отход молодняка.

Оптимальная влажность в помещениях для животных 50 - 75%.

С температурой воздуха тесно увязан такой фактор как движение воздуха, так как оказывает существенное влияние на теплоотдачу организма животных, проветривание и сохранение тепла в помещениях. Самые незначительные скорости движения воздуха способны оказать заметное охлаждающие действие на кожу животных. Увеличение скорости движения воздуха с 0,1 до 0,4 м/с приравниваются к понижению температуры на 5 градусов.

Зоогигиеническими нормами предусмотрено поддержание в помещениях минимальных скоростей движения воздуха для молодняка 0,02 - 0,03 м/с.

Свет как активный физиологический раздражитель организма своей интенсивностью, продолжительностью воздействия и спектральным составом изменяет обмен белков, жиров, углеводов, минеральных веществ и энергии в целом, что находит отражение на физиологическом состояние и продуктивности животных. Содержание животных в течение длительного времени в условиях низкой освещенности и короткого светового дня подавляет синтез белков, в результате нарушается отложение его в тканях и органах, задерживается рост и развитие животных.

Недостаток света снижает потребность организма в энергии для поддержания окислительных процессах на высоком уровне, вызывает отложение жира в мышцах и на внутренних органах. Подсвинки, содержащиеся в светлом помещении, усваивали из рациона кальция на 25% и фосфора на 15% больше, чем в затемненном помещении, и в костях откладывается этих веществ на 3,6% больше. Недостаток света, наоборот, приводит к уменьшению отложения минеральных веществ в костяке и к патологическому изменению костной ткани. Свет способствует формированию животных с крепкой конституцией и прочным костяком.

Согласно зоогигиеническим требованиям освещенность в зоне размещения коров должна составлять 75лк (при продолжительности 14 часов в сутки), телят - 100 (12ч), свиноматок, хряков и ремонтного молодняка - 100 (12ч), откармливаемых свиней 50 лк (8 - 10ч).

Выше изложенное позволяет заключить, что издержки на улучшение микроклимата экономически оправданы.

ТЕМА 1. ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА МИКРОКЛИМАТА

ТЕМА 1. ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА МИКРОКЛИМАТА

Цель занятия: изучение влияния микроклиматических факторов на организм человека, измерение параметров микроклимата, гигие- ническая оценка отдельных показателей и микроклимата в целом.

При подготовке к занятию студенты должны проработать следу- ющие вопросы теории.

1. Погода, климат, микроклимат.

2. Физические свойства воздуха, их гигиеническое значение.

3. Комплексное влияние метеорологических факторов окружаю- щей среды на организм, его оценка. Теплообмен организма с окружающей средой. Индекс тепловой нагрузки (ТНС).

4. Гигиенические нормативы микроклимата помещений различ- ного назначения.

После освоения темы студент должен знать:

Методику определения и оценку микроклимата аптечных помещений;

Определение и оценку комплексного влияния метеорологичес- ких факторов окружающей среды на организм работающих;

уметь:

Оценить результаты исследований на соответствие гигиени- ческим нормативам;

Оценить условия труда персонала аптек по параметрам мик- роклимата;

Использовать основные нормативные документы и информа- ционные источники справочного характера для разработки гигиенических рекомендаций по оздоровлению микроклима- та аптечных помещений.

Учебный материал для выполнения задания

Атмосфера имеет многослойную структуру. К земной поверх- ности прилегает тропосфера - наиболее плотный слой воздуха размером от 8 до 18 км в разных широтах. Тропосфера отличается неустойчивостью физических свойств (колебаний температуры, влажности, атмосферного давления), наличием водяных паров, большого количества пыли, сажи, разнообразных токсических веществ, газов, микроорганизмов. В ней постоянно происходит перемещение воздушных масс в разных направлениях. Над тропосферой находится стратосфера - слой воздуха размером до 40- 60 км, характеризующийся разреженностью воздуха. Под влиянием космического и коротковолнового ультрафиолетового излучения Солнца в результате ионизации молекул газов воздуха, особенно кислорода, в стратосфере образуются молекулы озона, составляющие озоновый слой атмосферы. Озоновый слой задерживает коротковолновое УФ-излучение, которое, достигая поверхности Земли, может вызвать разнообразные негативные эффекты в биосфере, а в популяции человечества повысить уровень онкологической заболеваемости. Над стратосферой простирается еще более разреженный слой воздуха размером до 80 км - мезосфера, выше следует термосфера - слой атмосферы высотой до 300 км, температура в котором достигает 1500 ?С. За ней располагается ионосфера - слой ионизированного воздуха, размеры которого в зависимости от времени года и суток составляют 500- 1000 км. Еще выше последовательно размещаются экзосфера (до 3000 км), плотность которой почти не отличается от плотности безвоздушного космического пространства, и верхняя граница атмосферы Земли - магнитосфера (от 3000 до 50000 км), в состав которой входят пояса радиации.

В последние десятилетия была установлена биологическая активность постоянного геомагнитного поля (ГМП) Земли. Изменения (или пульсации) геомагнитного поля принято делить на регулярные, устойчивые, непрерывные (Pс - pulsations continues), которые регистрируются в утренние и дневные часы, и иррегулярные, шумоподобные, импульсивные (Pi - pulsations irregular), которые отмечаются в вечерние и ночные часы. Все виды иррегулярных пульсаций являются признаками геомагнитных возмущений, в то время как регулярные пульсации наблюдаются и в очень спокойных условиях. Геомагнитное поле Земли является существенным компонентом среды обитания человека. Если режим устойчивых коле-

баний является «привычным» для биосистем, то изоляция от него может иметь негативные последствия для организма. В результате проникновения в атмосферу потока летящих на огромной скорости от Солнца заряженных частиц (так называемого солнечного ветра), образующихся в периоды повышения солнечной активности, возникают возмущения ГМП, которые выражаются в глобальном возбуждении обычных пульсаций его напряженности (геомагнитные бури), регистрируемых по всему земному шару в течение десятков часов. В формирование естественного электромагнитного фона Земли входит мировая и локальная грозовая активность. Магниторецепторы у человека находятся в структурах головного мозга и в надпочечниках. Геомагнитные возмущения могут оказывать десинхронизирующее влияние на биологические ритмы и другие процессы в организме, способствовать росту числа инфарктов миокарда и инсультов, а также числу дорожно-транспортных происшествий и аварий самолетов. Однако длительное пребывание людей в экранированных помещениях в условиях дефицита естественного ГМП вызывает ухудшение их самочувствия и состояния здоровья. Дефицит ГМП влечет за собой нарушения со стороны центральной нервной системы: дисбаланс основных нервных процессов в виде преобладания торможения, ухудшение координации движений и снижение уровня внимания, уменьшение скорости двигательной реакции на световой и звуковой раздражители. Могут проявляться нарушения со стороны сердечно-сосудистой системы, иммунной и эндокринной систем. Человек попадает в гипогеомагнитные условия в жилых многоэтажных зданиях, построенных из железобетонных конструкций, в вагонах метро, салонах легковых автомобилей, в помещениях самолетов, морских судов, на подводных лодках, в банковских хранилищах.

С гигиенической точки зрения воздушная среда не однородна. Учитывая разнообразие физических свойств и вредных примесей, а также условия формирования и загрязнения воздуха, различаются несколько категорий воздушной среды: атмосферный воздух, воздух жилых и общественных зданий и воздух промышленных помещений.

Характеристика метеорологических факторов

Физические свойства атмосферного воздуха нестабильны и связаны с климатическими особенностями географического региона. Погода - это совокупность физических свойств околоземного слоя

атмосферы (барометрического давления, температуры, влажности, скорости и направления ветра, солнечной радиации) над конкретной территорией за определенный промежуток времени.

Комплексная характеристика погоды называется типом погоды. С гигиенической точки зрения (влияния на здоровье человека) удоб- на клиническая классификация типов погоды.

1. Клинически оптимальный тип погоды оказывает благоприятное, щадящее действие на организм человека, вызывает бодрое настроение - это погода с относительно ровными метеорологичес- кими свойствами: умеренно влажная или сухая, тихая (скорость ветра не выше 3 м/с), ясная (солнечная), межсуточные колебания температуры воздуха не превышают 2?С, атмосферного давления - 3 мм рт.ст.

2. Клинически раздражающий тип погоды - погода с нарушением оптимального уровня одного или нескольких метеорологических параметров: это погода солнечная и пасмурная, сухая и влажная (не выше 90% относительной влажности), межсуточные колебания температуры воздуха не превышают 4 ?С, атмосферного давления - 6 мм рт.ст., скорость ветра не более 9 м/с.

3. Клинически острый тип погоды характеризуется резкими изменениями метеорологических параметров: это погода сырая (выше 90% относительной влажности), дождливая, пасмурная и очень ветреная (скорость ветра более 9 м/с), межсуточные колебания температуры воздуха превышают 4 ?С, атмосферного давления - более 6 мм рт.ст.

Изменения погоды могут происходить постепенно (периодически) или резко (апериодически) в течение определенного периода (сутки, недели). В отличие от периодических изменений погоды резкие колебания метеорологических раздражителей (передвижение воздушных масс, барометрическое давление, температура и др.) являются неожиданными для организма. Они создают повышенную нагрузку на регуляторный аппарат организма человека, вызывая перенапряжение физиологических механизмов адаптации, что приводит к различным нарушениям функций организма (гелиометеотропным реакциям) у метеочувствительных (или метеолабильных) людей. Часто это проявляется в снижении работоспособности, быстрой утомляемости и ухудшении самочувствия: нарушение сна, головные боли, головокружение, шум в ушах, боли в области сердца, ногах, руках, болевые ощущения в закрытых полостях тела (суставах,

полостях зубов). Гелиометеотропные реакции можно рассматривать как клинический синдром дезадаптации, т.е. метеоневрозы дезадаптационного происхождения. При этом снижается чувствительность к лекарственным препаратам, что может привести к их передозировке. В настоящее время доказано отрицательное влияние неблагоприятной погоды на течение заболеваний сердечно-сосудистой, дыхательной, пищеварительной и нервной систем, кожных и глазных болезней, а также рост травматизма, автокатастроф, случаи убийств и суицидов. Часто гелиометеотропные реакции наблюдаются у детей грудного возраста, затем в 5-6 и 11-14 лет, когда происходит физиологическая перестройка механизмов адаптации. Возрастает чувствительность у женщин в период беременности и родов, что выражается в утяжелении токсикозов беременности, увеличении числа угрожающих абортов, преждевременных родов. Профилактика гелиометеотропных реакций проводится с помощью закаливания, рациональной одежды и обуви, улучшения условий труда и отдыха, нормализации микроклимата помещений, применения специфических и неспецифических средств и медикаментов.

Климат - статистический многолетний режим погоды, характерный для конкретной местности в силу ее географического положения. По данным среднегодовых температур на земле различают 7 климатических поясов: тропический (0?13? географической широты; среднегодовая температура = +20...+24 ?С); жаркий (13-26? северной и южной широты и +16...+30 ?С); теплый (26-39? широты и +12...+16 ?С); умеренный (39-52? широты и +8...+12 ?С); холодный (52-65? широты и +4...+8 ?С); суровый (65-78? широты и 0.. -4 ?С); полярный (69-90? широты и -4 ?С и ниже).

В соответствии с упрощенной классификацией на территории России с учетом средних температур января и июля выделены 4 кли- матических района: 1-й - холодный с температурой января от -28 до -14 ?С и июля от 4 до 10 ?С, 2-й - умеренный с температурой января от -14 до -4 ?С и июля от 10 до 22 ?С, 3-й - теплый с температурой января от -4 до 0 ?С и июля от 22 до 28 ?С, 4-й - жаркий с температурой января выше -4 ?С и июля от 28 до 34 ?С. Кроме того, выделяются местные разновидности климата: морской, континентальный, степной, горный и другие.

В медицинской практике используется деление климата на щадящий и раздражающий. Щадящий климат характеризуется незначительными колебаниями метеорологических факторов и минималь-

ными требованиями к адаптационным физиологическим механизмам организма человека, раздражающий климат отличается значительными колебаниями метеорологических факторов, требующих большего напряжения адаптационного механизма организма. Примером щадящего являются лесной климат средней полосы России, климат Южного берега Крыма. Раздражающим является холодный климат Севера, высокогорный климат (выше 2000 м), жаркий климат степей и пустынь. Эта классификация используется и при гигиеническом нормировании некоторых вредных факторов среды.

Акклиматизация - это приспособление организма человека к новым климатическим условиям. Достигается акклиматизация путем выработки у людей динамического стереотипа, соответствующего изменившимся климатическим условиям, за счет использования особенностей устройства жилых и общественных зданий, одежды и обуви, питания и ритма жизни. При акклиматизации к низким температурам наблюдается повышение обмена веществ, увеличение теплопродукции, объема циркулирующей крови, снижение в крови витаминов С, В1, нарушение синтеза витамина Д. Адаптация к жаркому климату обычно происходит сложнее, чем к холодному; при этом отмечаются изменения со стороны сердечно-сосудистой системы (урежение пульса, снижение уровня АД и на 15- 25 мм рт.ст.), уменьшение частоты дыхания, увеличивается потовыделение, происходит снижение температуры тела и основного обмена на 10-15%.

Выделяют три фазы акклиматизации: начальную, при которой в организме происходят физиологические приспособительные реак- ции; фазу перестройки динамического стереотипа, которая может развиваться благоприятно или неблагоприятно и тогда третья фаза не наступает; фазу устойчивой адаптации.

Микроклимат представляет собой комплекс физических свойств воздуха, оказывающих влияние на теплообмен человека с окружающей средой, на его тепловое состояние в ограниченном пространстве (в отдельных помещениях, городе, лесном массиве и т.п.) и определяющих его самочувствие, работоспособность, здоровье и производительность труда. Показателями микроклимата являются температура и влажность воздуха, скорость движения воздуха и тепловое излучение окружающих предметов и людей.

Состояние микроклиматических факторов обусловливает особенности терморегуляции организма человека, которая в свою очередь определяет тепловой баланс. Он достигается соотношением процессов

теплопродукции и теплоотдачи организма. Теплопродукция происходит при окислении пищевых веществ, а также при сокращении скелетной мускулатуры (Q прод.). Кроме того, тело человека может получать конвекционное и радиационное тепло от окружающего воздуха и нагретых предметов, если их температура выше температуры кожи открытых частей тела (Q внеш.). Основные механизмы отдачи тепла телом человека: кондукция в прилегающие к коже слои воздуха и менее теплые предметы (Q конд.) и последующая конвекция нагретого воздуха (Q конв.), излучение по направлению к менее нагретым предметам (Q изл.), испарение пота с кожи и влаги с поверхности дыхательных путей (Q исп.), нагревание до 37 ?С вдыхаемого воздуха Qнагр.). Тепловой баланс в общем виде может быть представлен уравнением:

Опрод. + Qвнеш. - (< >) Qконд. + Qконв. + Qизл. + Оисп. + -нагр.

Нормальная жизнедеятельность организма и высокая работоспособность возможны лишь в том случае, если сохраняется темпе- ратурное постоянство организма в определенных границах (36,1- 37,2 ?С), имеется тепловое равновесие его с окружающей средой, т.е. соответствие между процессами теплопродукции и теплоотдачи.

Неблагоприятное влияние микроклимата обусловлено комплексным воздействием физических факторов воздушной среды: повышением или понижением температуры, влажности или скорости движения воздуха. При повышенной температуре воздуха высокая влажность препятствует испарению пота и влаги и увеличивает опасность перегревания организма. Высокая влажность при низкой температуре увеличивает опасность переохлаждения, поскольку влажный воздух, заполняющий поры одежды, в отличие от сухого - хороший проводник тепла. Высокая скорость движения воздуха увеличивает теплоотдачу через конвекцию и испарение и способствует более быстрому охлаждению организма, если его температура ниже температуры кожи, и, наоборот, увеличивает тепловую нагрузку на организм при температуре, превышающей температуру кожи.

Для провизора сведения о микроклимате помещений необходимы для оценки условий труда в аптечных учреждениях, поскольку микроклимат оказывает влияние на терморегуляцию организма, для оценки эффективности вентиляции и особенностей производственной среды, в которой хранятся, изготавливаются и выдаются лекарственные средства. Сохранность многих лекарственных препаратов и

лекарственных форм, их биологическая активность зависят от микроклиматических условий, терморегуляции людей.

Гигиенической нормой микроклимата является тепловой комфорт, который определяется сочетанным действием всех микрокли- матических компонентов, обеспечивающих оптимальный уровень физиологических реакций организма и наименьшее напряжение терморегуляторной системы, т.е. оптимальное тепловое состояние человека. При нормировании микроклимата устанавливаются оптимальные величины его параметров и допустимые границы их колебаний, характеризующиеся незначительными общими или локальными дискомфортными теплоощущениями и умеренным напряжением механизма терморегуляции, т.е. включением приспособительных (адаптационных) реакций организма. В зависимости от состояния (перегревание или переохлаждение) эти реакции проявляются в умеренном расширении (или сужении) сосудов кожи, увеличении (или уменьшении) потоотделения, учащении (или урежении) пульса. В этих условиях возможно продолжительное пребывание человека без нарушения работоспособности и опасности для здоровья. В условиях, близких к комфорту, нормативы микроклимата помещений могут быть едиными для взрослых и детей; при установлении допустимых колебаний показателей микроклимата должен учитываться индивидуальный характер терморегуляции людей, обусловленный полом, возрастом, весом, степенью физиологических приспособительных возможностей. Нормируемые параметры микроклимата должны гарантировать сохранение здоровья и работоспособности даже человеку с пониженной индивидуальной переносимостью колебаний факторов окружающей среды.

Наиболее оптимальные величины параметров микроклимата для жилых помещений: температура 18-20 ?С, относительная влажность 40-60%, скорость движения воздуха 0,1-0,2 м/с.

Гигиенические параметры микроклимата в помещениях нормируются в зависимости от климата для теплого и холодного периода года. Оптимальной температурой для холодного климатического района считается 21-22 ?С, умеренной - 18-20 ?С, теплой - 18-19 ?С, жаркой - 17-18 ?С. Расчетные нормы температуры в помещениях дифференцируются в зависимости от их функционального назначения. Так, в большинстве аптечных помещений (ассис- тентская, асептическая, дефектарская, заготовочная, фасовочная, помещения для хранения лекарственного сырья и лекарственных

средств) наиболее благоприятная температура воздуха - 18 ?С; в помещениях лечебно-профилактических учреждений: в операцион- ной, предоперационной, реанимационном зале, палатах для детей, ожоговых больных, послеоперационных палатах, палатах интенсивной терапии, процедурной - 22 ?С, в палатах для взрослых, кабинетах врачей и других лечебно-вспомогательных помещениях - 20 ?С, в палатах для больных гипотиреозом - 24 ?С, в палатах для недоношенных и новорожденных - 25 ?С, в палатах для больных тиреотоксикозом - 15 ?С при относительной влажности - 30-60% и скорости движения воздуха - не более 0,15-0,25 м/с; в учебных помещениях: классах, аудиториях, кабинетах, лабораториях - 18 ?С, в спортивных залах, учебных мастерских - 15-17 ?С при относительной влажности в пределах 40-60% и скорости движения воздуха 0,1-0,2 м/с.

Микроклимат помещений оценивается по температурному режиму, т.е. перепадам температуры воздуха по горизонтали и вертикали в различных местах помещения. Для обеспечения теплового комфорта температура воздуха в помещениях должна быть относительно равномерной. Изменение температуры по горизонтали от наружной стены к внутренней не должно превышать 2 ?С, а по вертикали - 2,5 ?С на каждый метр высоты. Колебание температуры в помещении в течение суток не должно превышать 3 ?С.

Для интегральной оценке микроклимата используется индекс тепловой нагрузки среды (ТНС-индекс), характеризующий сочетанное действие на организм человека температуры, влажности, скорости движения воздуха и теплового излучения от окружающих поверхностей. Этот показатель рекомендуется использовать при скорости движения воздуха менее 0,6 м/с и интенсивности теплового облучения менее 1000 Вт/м 2 .

Нормирование микроклиматических условий в производственных помещениях осуществляется применительно к теплому и холод- ному периодам года с учетом категории работ и соответствующих энерготрат организма (табл. 1).

Для работников аптечных учреждений, относящихся по уровню энерготрат (до 139 Вт) к категории 1а, оптимальные величины показателей микроклимата регламентированы: в холодный период года температура на уровне 22-24 ?С, относительная влажность 40-60%, скорость движения воздуха 0,1 м/с; в теплый период года температура составляет 23-25 ?С, относительная влажность 40-60%, скорость движения воздуха 0,1 м/с.

Таблица 1. Оптимальные величины параметров микроклимата для производственных помещений (СанПиН 2.2.4.548-96)

Лабораторная работа «Определение и гигиеническая оценка микроклимата помещения»

Задания студенту

1. Ознакомиться с устройством и принципом работы приборов для определения параметров микроклимата и его оценки.

2. Определить с помощью барометра-анероида атмосферное давление.

3. Определить температуры воздуха в 4 точках комнаты, рассчитать среднюю температуру помещения, перепады температуры по горизонтали и вертикали на 1 м высоты, оценить температурный режим.

4. Определить с помощью аспирационного психрометра и рассчитать абсолютную влажность воздуха в учебной комнате, с помощью таблицы максимальных влажностей воздуха рассчитать относительную влажность.

5. Кататермометром определить охлаждающую способность воздуха и рассчитать скорость движения воздуха в учебной комнате.

6. Исследовать электротермометром температуру кожи 2-3 студентов и сделать пробу на потоотделение. Субъективно оценить собственное теплоощущение.

7. Оценить параметры микроклимата помещения, сопоставив их с гигиеническими нормативами, и дать комплексную гигиеническую оценку микроклимата учебной комнаты, учитывая объективные и субъективные реакции организма на микроклиматические факторы.

Методика работы

1. Определение атмосферного давления производится с помощью барометра-анероида. Атмосферное давление измеряется в гектопаскалях (гПа) или мм рт.ст. 1 гПа = 1 г/см 2 = 0,75 мм рт.ст. Нормальное атмосферное давление в среднем колеблется в пределах 1013+26,5 гПа (760+ 20 мм рт.ст.).

Для непрерывной регистрации колебаний атмосферного давления используется самопишущий прибор - барограф (рис. 1). Он состоит из комплекта анероидных коробок, реагирующих на изменение давления воздуха, передающего механизма, стрелки с пером и барабана с часовым механизмом. Колебания стенок коробки передаются с помощью системы рычагов на перо самописца. Запись колебаний давления ведется на бумажной ленте, укрепленной на вращающемся барабане.

Рис. 1. Барограф

2. Определение температуры воздуха

Изолированное определение температуры воздуха может проводиться ртутными термометрами типа ТМ-6 (диапазон измерения от -30 до +50 ?С) или лабораторными спиртовыми термометрами со шкалой от 0 до +100 ?С. Для фиксации максимальной или минимальной температур применяются максимальный и минимальный термометры. Измерение температуры воздуха в производствен- ных помещениях обычно сочетают с определением его влажности и производят с помощью психрометра. При наличии источников инфракрасного излучения измерение температуры проводят по сухому термометру аспирационного психрометра, так как резервуары термометров надежно защищены от влияния теплового облучения двойными полированными и никелированными экранами.

С помощью спиртовых термометров, укрепленных на переносном штативе на высоте 1,5 м и 0,5 м от пола, в течение 7-10 мин в каждой точке измерить температуру воздуха в следующих 4 точках:

В центре помещения на высоте 0,5 м (Т1) и 1,5 м от пола (Т2);

На высоте 1,5 м на расстоянии 5- 10 см от наружной стены (оконного стекла в помещении) (Т3) и от противоположной внутренней стены (Т4);

Для изучения динамики температуры, когда возникает необходимость определения колебаний температуры в помещении, используются самопишущие приборы - термографы (суточные или недельные) типа М-16 (диапазон измерения от -20 до +50 ?С) (рис. 2).

Рис. 2. Термограф

Датчиком термографа является биметаллическая изогнутая пластинка, внутренняя поверхность которой состоит из сплава инвар, практически не расширяющегося при нагревании, а наружная - из константана, имеющего относительно большой коэффициент теплового расширения. С повышением или понижением температуры кривизна биметаллической пластинки изменяется. Колебания пластинки через систему рычагов передаются на перо с чернилами, которое регистрирует температурную кривую на ленте, закрепленной на вращающемся с определенной скоростью барабане.

3. Определение тепловой радиации проводится, если в помещении есть нагревательные приборы или нагретое оборудование. Тепловая радиация - это инфракрасное излучение с длиной волны от 760 до 15000 нм. Для измерения тепловой радиации используется актинометр. Датчик актинометра (рис. 3) представляет собой термобатарею и состоит из чередующихся черных и серебристо-белых метал- лических пластин, присоединенных к разным концам электрической

цепи. При разности температур на концах электрической цепи из-за нагревания черных пластин в результате поглощения инфракрасных лучей возникает термоэлектрический ток, который регистрируется гальванометром, отградуированным в единицах тепловой радиации, - кал/см 2. мин или Вт/м 2 . Предельно допустимый уровень тепловой радиации на рабочем месте = 20 кал/см 2. мин.

Рис. 3. Актинометр

Перед началом измерения стрелку на шкале гальванометра необходимо поставить в нулевое положение, затем открыть крышку на задней поверхности актинометра. Показания гальванометра списываются через 3 сунды после установки термоприемника (датчика) актинометра в сторону источника теплового излучения.

4. Определение влажности воздуха.

Влажность воздуха зависит от содержания в нем водяных паров. Для характеристики влажности различают следующие понятия: абсолютная, максимальная, относительная влажность, дефицит насыщения, физиологический дефицит насыщения, точка росы.

Абсолютная влажность - упругость (парциальное давление) водяных паров в воздухе в момент измерения (в г/м 3 или мм рт.ст.). Максимальная влажность - упругость водяных паров при полном насыщении влагой воздуха определенной температуры (в г/м 3 или мм рт.ст.). Относительная влажность - отношение абсолютной влажности к максимальной, выраженное в процентах. Дефицит насыщения - разность между максимальной и абсолютной влаж-

ностью (в мм рт.ст.). Точка росы - температура, при которой воздух максимально насыщен водяными парами. Нормируется только относительная влажность, которая считается нормальной в диапазоне 40-60%.

Измерение влажности воздуха может проводиться с помощью различных приборов. Абсолютная влажность может быть определена с помощью психрометров. Существует 2 его вида: аспирационный психрометр Ассмана и станционный психрометр Августа (рис. 4). Психрометр состоит из двух одинаковых термометров, резервуар одного из которых обернут легкой гигроскопичной тканью, увлажняемой дистиллированной водой перед измерением, а второй остается сухим.

Рис. 4. Психрометры: а) аспирационный; б) станционный

Станционный психрометр Августа используется в стационарных условиях, исключающих воздействие на него ветра и лучистого тепла. Он состоит из двух спиртовых термометров. На основании их показаний абсолютная влажность определяется по таблицам или по формуле:

K = f - а (tс--tв) B,

где: K - абсолютная влажность воздуха при данной температуре, мм рт.ст.;

f - максимальная влажность воздуха при температуре влажного термометра, мм рт.ст. (см. табл. 2);

а - психрометрический коэффициент, равный при несильном движении воздуха 0,001;

tc и tВ - температура сухого и влажного термометров, ?С; В - атмосферное давление в момент измерения, мм рт.ст.

Наиболее широко в гигиенической практике для измерения абсолютной влажности как в помещении, так и вне его используются переносные аспирационные психрометры Ассмана, имеющие защиту от ветра и тепловой радиации. Психрометр состоит из двух ртутных термометров (имеющих шкалу от -30 до +50 ?С), которые заключены в общую оправу, а их резервуары - в двойные никелированные металлические трубки защиты от лучистого тепла. Вмонтированный в головку прибора вентилятор с часовым механизмом просасывает воздух вдоль термометров с постоянной скоростью 2 м/с.

Перед началом измерений при помощи пипетки нужно увлажнить ткань на резервуаре влажного термометра, завести ключом меха- низм прибора до отказа и подвесить его вертикально на кронштейне в исследуемой точке, обычно в центре помещения, а затем через 3- 5 мин записать показания сухого и влажного термометров.

Абсолютная влажность воздуха в этом случае вычисляется по формуле:

K = / 755.

Относительная влажность воздуха (в %) рассчитывается по формуле:

P = K . 100 / F,

где: P - относительная влажность, %,

F - максимальная влажность воздуха при температуре сухого термометра, мм рт.ст. (см. табл. 2).

Таблица 2. Максимальная влажность воздуха при разных температурах

Непосредственно относительная влажность может быть измерена гигрометром (рис. 5). Обезжиренный человеческий волос в гигрометре натянут вдоль рамы прибора и прикреплен к стрелке. Используется свойство волоса изменять свою длину в зависимости от влажности. При изменении степени его натяжения стрелка перемещается по шкале, отградуированной в процентах. Относительная влажность измеряется обычно в центре помещения.

Для непрерывной графической регистрации относительной влажности воздуха за определенный период времени используются самопишущие приборы - гигрографы (суточный или недельный) типа М-21 (диапазон измерений от 30 до 100% при температурах от -30 до +45 ?С), в которых датчиком служит натянутый в рамке пучок обезжиренных человеческих волос (рис. 6).

Рис. 5. Гигрометр

Рис. 6. Гигрограф

5. Определение скорости движения воздуха

Перемещение воздуха в атмосфере характеризуется направлением движения и скоростью. Направление определяется стороной

света, откуда дует ветер, а скорость - расстоянием, проходимым массой воздуха в единицу времени (м/с). Преобладающее направление ветра в конкретной местности необходимо учитывать при планировке и строительстве населенных мест, размещении на их территории жилых зданий, аптечных организаций, детских садов, школ, больниц и других учреждений, которые должны располагаться с наветренной стороны по отношению к источникам загрязнения атмосферного воздуха и других объектов окружающей среды (промышленных предприятий, ТЭЦ и др.).

Господствующее для данного места направление ветра определяется по розе ветров. Роза ветров представляет собой графическое изображение частоты (повторяемости) ветров по румбам (направ- лениям), наблюдающихся в данной местности в течение года. Для обозначения румбов используются начальные буквы наименований сторон света. Для построения розы ветров от центра графика на основных (N, S, O, W) и промежуточных (N-O, N-W, S-O, S-W) румбах откладывают отрезки в определенном масштабе, соответствующие числу дней в году с данным направлением ветра. Затем концы отрезков по румбам соединяют прямыми линиями. Штиль (отсутствие ветра) обозначают окружностью из центра графика с радиусом, соответствующим числу дней штиля.

Рис. 7. Роза ветров

На рис. 7 роза ветров указывает на господствующее северо-восточное направление ветров в исследуемой местности в течение года, поэтому жилые дома, аптеки, больницы и детские учреждения сле- дует размещать с наветренной стороны (в северо-восточном направлении), а промышленные предприятия и другие источники загрязнения - с подветренной стороны (в юго-западном направлении). Промышленные предприятия и другие источники негативного влияния на среду обитания и здоровье человека необходимо отделять от жилой застройки санитарно-защитными зонами (СЗЗ). Ширина санитарно-защитной зоны устанавливается в соответствии с санитарной классификацией промышленных предприятий, сооружений и иных объектов в зависимости от степени вредности производства, его мощности, характера и количества выделяемых в окружающую среду загрязняющих веществ, создаваемого шума, вибрации и других вредных физических факторов (Санитарно-защитные зоны и санитарная классификация предприятий, сооружений и иных объектов. СанПиН2.2.1/2.1.1.1200-03). По этим признакам промышленные предприятия разделены на 5 классов, для каждого установлен размер СЗЗ: для предприятий 1-го класса - 1000 м с не менее 40% озеленения, для 2-го - 500 м, 3-го - 300 м с не менее 50% озеленения, для 4-го - 100 м и 5-го - 50 м с не менее 60% озеленения.

Рис. 8. Анемометры (слева - чашечный, справа - крыльчатый)

Измерение сравнительно больших скоростей движения воздуха производится анемометрами различных конструкций. Выбор типа анемометра определяется величиной измеряемой скорости движения воздуха. Чашечный анемометр МС-13 измеряет скорости от 1 до 30 м/с. Его чаще всего используют в метеорологической практике. Крыльчатый анемометр АСО-3 используется в производственных помещениях для измерения скоростей движения воздуха в диапазоне 0,3-5,0 м/с (рис. 8).

Принцип работы приборов основан на передаче вращения лопастей, укрепленных на оси, счетному механизму, фиксирующему число оборотов. Для определения скорости воздушной среды разность между показаниями анемометра после его нахождения в струе воздуха в течение 3 мин и первоначальными показаниями прибора делят на число сунд измерения. Число оборотов в сунду соответствует скорости движения воздуха в м/с.

Для измерения малых скоростей воздуха в помещении используются стеклянные шаровые или цилиндрические кататермометры, которые позволяют измерить скорость в диапазоне 0,05-2,0 м/с (рис. 9).

Рис. 9. Кататермометр шаровой

Шкала шарового кататермометра состоит из 7? (от 33 до 40?), шкала цилиндрического - из 3? (от 35 до 38?). Определение основано на оценке интенсивности охлаждения нагретого прибора за счет охлаждающей способности воздуха. Охлаждающую способность воздуха «Н» определяют по фактору кататермометра (F) и времени охлаждения его резервуара (t) в сундах с 38? до 35 ?С или с 40? до 33?С шкалы прибора. Величина F указана в верхней части кататермометра, она соответствует количеству тепла в милликалориях, теряемого с 1 см 2 поверхности прибора при его охлаждении с 40? до 33 ?С или от 38? до 35 ?С. Прибор нагревают в стакане с горячей водой с температурой 66-75 ?С для того, чтобы спирт поднялся немного выше верхней отметки шкалы прибора, вытирают прибор насухо и, подвесив его в центре помещения, отмечают время, требующееся для охлаждения спирта с 40? до 33 ?С или с 38? до 35 ?С. Охлаждающую способность воздуха «Н» находят по формуле:

H = [(F/3) (40-33)] / t, мкал /см 2 .

Для учета охлаждающего действия окружающего воздуха необходимо вычислить фактор Q, равный разности между средней температурой кататермометра (36,5 ?С) и температурой воздуха в помещении. Рассчитав H/Q, скорость движения воздуха в точке измерения находят по табл. 3.

Скорость движения воздуха может быть рассчитана и по эмпирической формуле: V = [(H/Q - 0,20)/0,40] 2 м/с. Летом благоприятны скорости движения атмосферного воздуха в пределах 1-4 м/с, а в помещении - 0,2-0,4 м/с.

Для измерения и контроля параметров воздушной среды в настоящее время используются специальные приборы метеометры типа МЭС-200, предназначенные для измерения атмосферного давления, относительной влажности воздуха, его температуры и скорости воздушного потока внутри помещения. В качестве датчиков для измерения параметров в приборе используются терморезисторы и сенсор влажности с блоком усилителя.

6. Исследование реакций организма на микроклимат

* Теплоощущение человека зависит от комплексного действия микроклиматических факторов, а также от интенсивности выполняемой работы, степени утомления, характера питания, одежды, эмоционального состояния, тренированности человека к холоду

Таблица 3. Скорость движения воздуха меньше 1 м/сек при различных диапазонах температуры воздуха в помещении

и других факторов. Оценку теплового самочувствия человек дает как «холодно», «прохладно», «нормально» (или «комфортно»), «тепло», «жарко». Более показательны объективные методы исследования теплового состояния организма.

Определение температуры кожи производится электротермометром в симметричных точках (3- 4 см от средней линии) на лбу, на груди, по середине плеча, на тыльной стороне кисти (между основаниями большого и указательного пальцев). Температура кожи лба и груди при нормальном теплоощущении человека = 31 ?- 34?, температура рук - не ниже 27?.

"Исследование потоотделения производится в условиях жаркого микроклимата или интенсивной физической работы и является

одним из показателей напряжения процессов терморегуляции. Йодокрахмальный метод Минора основан на цветной реакции крахмала с йодом при смачивании кожи потом. К участку кожи лба, припудренному крахмалом, прикладывают листочек фильтровальной бумаги, обработанный высохшей смесью 10% настойки йода, этилового спирта и касторового масла. При выделении пота бумажка окрашивается в темно-синий цвет. При комфортном микроклимате на ней могут быть лишь отдельные мелкие точки; крупные пятна свидетельствуют об усиленном потоотделении.

Санитарно-гигиеническое заключение основывается на сопоставлении результатов измерения микроклиматических параметров с их гигиеническими нормативами, а также с субъективными и объективными показателями терморегуляции присутствующих в помещении людей. Микроклимат может быть оценен как оптимальный (комфортный); допустимо прохладный или теплый; недопустимо холодный или жаркий.

Образец протокола для выполнения лабораторного задания «Определение и гигиеническая оценка микроклимата помещения»

Расчет средней температуры воздуха в помещении:

Т ?ср =(Т1 + Т 2 + Т з + Т4) / 4 ... 3. Определение влажности воздуха:

Определение абсолютной влажности с помощью аспирационного психрометра Ассмана:

Показания сухого термометра. Показания влажного термометра. Расчет абсолютной влажности по формуле: Расчет относительной влажности по формуле: 4. Определение скорости движения воздуха в помещении с помощью шарового кататермометра: Время охлаждения прибора (t) ... Фактор прибора (F) ...

Охлаждающая способность воздуха: H = [(F/3) (40-33)] / t ...

Q (36,5? - Т ?ср) =..., H / Q = ..., V = ... Заключение (образец)

Микроклимат данного помещения обеспечивает комфортные условия (или недопустимо жаркий и вызывает значительное напряжение терморегуляции; несколько выше зоны комфорта - допустимо теплый и вызывает некоторое напряжение терморегуляции; ниже зоны комфорта - недопустимо холодный и вызывает ощущение холода и пр.). Для оздоровления микроклимата рекомендуется...