Гигиена труда и производственная санитария. Микроклимат: значение, гигиеническое нормирование, меры предупреждения неблагоприятного воздействия Производственный микроклимат и его гигиеническое значение

Гигиеническое значение климата. Климат - среднее состоя­ние метеорологических условий, характерных для данной мест­ности в течение многолетних наблюдений, другими словами, это достаточно статистически устойчивое состояние метеоро­логических условий в определенной географической зоне.

К метеорологическим условиям, или климатологическим по­казателям, относятся температура, влажность, барометрическое давление воздуха, направление и сила ветра, солнечная радиа­ция, облачность, осадки, электрическое состояние атмосферы. В зависимости от них, но прежде всего от среднегодовой тем­пературы и географического положения местности, на земном шаре различают 7 основных климатических поясов (табл. 1.2).

Таблица 1.2. Климатические пояса Земли

В строительной практике территория СНГ подразделяется по признаку средних температур января и июля на 3 климати­ческих района: I - холодный, II - умеренный, III - теплый.

В отдельных климатических районах имеются зоны со свое­образными особенностями, получившими названия континен­тальный, морской, горный, степной, лесной климаты.

Эта классификация климата удобна при решении вопросов градостроительства, в сельском хозяйстве и медицине, так как он существенно влияет на состояние здоровья людей.

В настоящее время в медицинской практике используют де­ление климата на щадящий и раздражающий.

К щадящему относят теплый климат с малыми колебаниями температур и других метеорологических факторов на протяже­нии месячных, суточных и годовых промежутков времени. Этот климат предъявляет минимальные требования к адаптацион­ным физиологическим механизмам организма человека. При­мерами такого климата являются лесной климат средней поло­сы России, а также климат Южного берега Крыма.

Для раздражающего климата характерны значительные су­точные и сезонные колебания метеорологических факторов, вследствие чего к адаптационным механизмам организма предъ­являются повышенные требования.

Примерами раздражающего климата являются холодный климат Севера, высокогорный климат и жаркий климат пус­тынь и степей.

Холодный климат Севера отличается низкими температура­ми воздуха, высокой относительной влажностью, вечной мерз­лотой, полярными ночами с отсутствием солнечной радиации (видимых, ультрафиолетовых и инфракрасных лучей), сильными ветрами, однообразием ландшафта, чистотой воздуха (отсутстви­ем микрофлоры, механических и газообразных примесей).

Особенности этого климата способствуют возникновению у человека напряжения терморегуляции и гемодинамики, уси­лению основного обмена, гиперсекреции желудка, изменениям в нервной системе в виде усиления процессов торможения, понижения условнорефлекторной деятельности, отрицатель­ных психических реакций, снижения работоспособности, рас­стройств сна (во время полярного дня).

Низкие же температуры воздуха в сочетании с его высокой влажностью и подвижностью приводят к возникновению про­студных заболеваний, ревматизма, заболеваний периферичес­кой нервной системы в виде радикулитов, невритов, миалгий, миозитов и т.д.

Жаркий климат пустынь и степей отличается жарким летом, резким размахом суточных температур, сухостью воздуха, из­бытком солнечного излучения,

В этих условиях могут наблюдаться явления перегрева орга­низма в виде теплового и солнечного ударов, нарушения водно­солевого обмена, снижение величины основного обмена, рас­стройства гемодинамики (расширение капилляров, снижение уровней АД, тахикардия), нарушения деятельности желудочно-кишечного тракта (понижение аппетита, жажда, разбавление водой пищеварительных секретов и как следствие понижение их переваривающей активности), росту возникновения кишеч­ных инфекций (дизентерии, брюшного тифа, паратифов, холе­ры и др.), пищевых отравлений бактериальной природы в связи с быстрой порчей продуктов питания, а также массовым разви­тием насекомых - переносчиков инфекций и инвазий.

Кроме этого, отмечается резкое снижение работоспособнос­ти, растет риск возникновения раковых поражений кожи из-за избытка ультрафиолетового облучения (особенно при слабопигментированном типе кожи), уролитиаза вследствие наруше­ний минерального обмена при потреблении больших количеств высокоминерализованной питьевой воды, катаракты из-за из­бытка инфракрасных лучей.

С высоты 2000 м над уровнем моря начинается высокогор­ный климат, который характеризуется пониженным атмосфер­ным давлением, чистым воздухом и низкими парциальным дав­лением кислорода, температурами и влажностью воздуха, его высокой подвижностью. Отмечается интенсивное солнечное излучение и высокое альбедо (степень отражения солнечных лучей от различных поверхностей).

В таких условиях человек может страдать от гипоксии, кото­рая компенсаторно усиливает эритропоэз, меняются глубина и ритм дыхания (реже и глубже), кривая диссоциации оксигемоглобина (ускоряется процесс присоединения и отделения кислорода), создается напряжение терморегуляторных процес­сов, отмечаются резкая сухость слизистых оболочек глаз и вер­хних дыхательных путей, световой дискомфорт.

Местности с морским, горным, лесным и степным климата­ми часто используют для организации курортов, так как они об­ладают комплексами метеорологических факторов, ценных с точки зрения оздоровления организма.

Так, морской климат отличается ровной температурой, по­вышенной влажностью, чистотой воздуха.

Для горного климата местностей на высоте 500-700 м над уровнем моря характерны умеренные температуры, понижен­ное барометрическое давление, чистый сухой воздух, мощная солнечная радиация, повышенная ионизация воздуха.

Степному климату присущи высокие температуры воздуха в летнее время года, чистый сухой воздух, значительная инсо­ляция.

Лесной же климат, как уже упоминалось, относится к щадя­щему типу климата, весьма благоприятному для сохранения здоровья.

Акклиматизация. Систематическое влияние на организм че­ловека климатических факторов и обусловленных ими особен­ностей устройства жилых и общественных зданий, одежды и обуви, ритма жизни, питания приводит к образованию опре­деленного динамического стереотипа в деятельности отдельных органов и систем.

При резком же изменении привычного климата организм может испытать нарушения в деятельности этих систем, что потребует изменения сложившегося динамического стереоти­па. Организм человека имеет различные физиологические ме­ханизмы, помогающие ему приспособиться к новым необыч­ным климатическим условиям в течение более или менее длительного промежутка времени. Эта способность организма адаптироваться к новому климату получила название акклима­тизации.

В настоящее время акклиматизацию рассматривают как сложный социально-биологический процесс активной адапта­ции организма к новым климатическим условиям.

В зависимости от приспособления к тому или иному климату организм использует разнообразные физиологические меха­низмы. Так, при акклиматизации к жаркому климату наблюда­ются реакции со стороны следующих систем:

Сердечно-сосудистой (урежается пульс, снижается уро­вень АД - на 15-25 мм рт.ст.);

Дыхательной (уменьшается частота дыхания);

Выделительной (лучше и равномернее распределяется по поверхности тела кожное сало, более интенсивно и равномерно, без профузного потения, испаряется пот).

В результате происходит снижение величины основного об­мена (на 10-15 %) и температуры тела.

При акклиматизации к колодному, суровому и полярному кли­мату, т.е. к низким температурам, происходит усиление обмена веществ, теплопродукции, увеличение объема циркулирующей крови, быстрее восстанавливается температура кожи. Процессы акклиматизации к холоду облегчают рациональные одежда, обувь, жилище, питание.

Процесс акклиматизации протекает в 3 фазы:

· начальная, для которой характерны физиологические сдвиги, описанные для холодного, жаркого и высокогор­ного климатов;

· перестройка динамического стереотипа, реализующаяся по благоприятному или неблагоприятному вариантам;

· стойкая акклиматизация.

При благоприятном варианте перестройки динамического стереотипа 2-я фаза плавно переходит в 3-ю, чему могут и долж­ны обязательно помогать соответствующие социально-гигие­нические мероприятия.

Неблагоприятное развитие 2-й фазы может сопровождаться появлением дезадаптационных метеоневрозов, артралгий, це­фалгии, невралгий, мышечных болей, снижением общего тонуса и работоспособности организма, а также обострением хроничес­ких заболеваний. И все же при своевременной организации не­обходимых лечебно-профилактических и гигиенических меро­приятий почти всегда можно добиться и в этом случае перехода процесса акклиматизации в 3-ю фазу.

Третья фаза характеризуется устойчивостью обменных про­цессов, нормальным пищевым статусом, высокой работоспо­собностью, нормальной рождаемостью, хорошим физическим и умственным развитием новорожденных, средними уровнями заболеваемости.

Известно, что акклиматизация к жаркому климату осущест­вляется труднее, чем к холодному.

Акклиматизация актуальна для стран, имеющих обширные территории и активные миграционные процессы населения в интересах освоения новых необжитых территорий или же ин­тенсивные международные связи, сопровождающиеся переез­дами людей в разные климатические районы.

Процессы акклиматизации следует учитывать в случае пере­езда в местность с другим климатом независимо от его цели (са­наторно-курортное лечение, экспедиция, туристическая поезд­ка, служба в армии и т.д.).

Большую роль в процессе акклиматизации играют личная ги­гиена, закаливание, тренировки.

Наиболее целесообразно ор­ганизовывать миграции переселенцев в переходные периоды года (весна и осень), когда различия климатопогодных условий не так резко выражены.

Однако для успешной акклиматизации наиболее важны оп­ределенные социально-гигиенические мероприятия, специ­фичные для холодного и жаркого климатов.

Акклиматизации к холодному климату способствуют следу­ющие мероприятия:

Рациональная застройка населенных мест (компактное размещение зданий торцами к господствующим холодным ветрам, устройство крытых переходов между отдельными зданиями, большая полезная площадь помещений, нали­чие зимних садов);

Рациональная одежда и обувь (плохая теплопроводность тканей, паропроницаемость, ветрозащитность и влагонепроницаемость, чтобы обеспечить снижение теплопотерь);

Рациональное питание (высокая энергетическая ценность суточных рационов, включающих не менее 14 % белков, в том числе 60 % животных, 30 % жиров, повышенное со­держание витаминов - аскорбиновой и никотиновой кислот, группы В, D);

Профилактические ультрафиолетовые облучения с помо­щью эритемных ламп на производстве (в фотариях), пла­вательных бассейнах, детских учреждениях и т.д.

В условиях жаркого климата целесообразны следующие ме­роприятия:

Рациональная застройка населенных мест (размещение зданий менее плотное, правильная ориентация окон зданий - исключение западной и юго-западной ориен­тации), озеленение территорий, максимальное использо­вание водного фактора (фонтанов, бассейнов, водоемов и т.д.);

Рациональная вентиляция жилых помещений, примене­ние кондиционеров, устройство открытых лоджий, бал­конов, веранд и т.п.;

Рациональное питание (снижение энергетической ценнос­ти пищевого рациона за счет животных жиров, увеличение поступления водорастворимых витаминов и минеральных солей, теряемых с потом, изменение режима питания - основные приемы пищи утром и вечером);

Рациональный питьевой режим (пьют горячий зеленый чай для усиления потоотделения);

Рациональная одежда и обувь (малотеплопроводная, свет­лых тонов снаружи, свободного покроя, чтобы уменьшить приток тепла извне и усилить воздухообмен; головные уборы в виде чалмы, широкополых панам и шляп).

Гигиеническое значение погоды. Погода - среднее состояние метеорологических условий в данной местности в течение ко­роткого периода наблюдений (часы, сутки, недели). В отличие от климата, погода - неустойчивое состояние метеорологичес­ких условий, вследствие чего она может меняться несколько раз на протяжении суток.

В потоке теплого воздуха образуется циклон, т.е. область по­ниженного давления диаметром примерно 2,5-3 тыс. км, при этом понижение атмосферного давления отмечается от пе­риферии к центру. Погода в циклоне отличается неустойчи­востью, характерны большие перепады уровней давления, тем­пературы, повышенная влажность воздуха, осадки, высокая электропроводность воздуха.

В потоке же холодного воздуха образуется антициклон - область высокого давления, диаметр которой составляет около 5-7 тыс. км, несущий устойчивую погоду, но не обязательно ясную.

Известно, что погода оказывает непосредственное и косвен­ное влияние на здоровье и физиологические функции организ­ма человека.

Непосредственное, или прямое, влияние погоды заключается в воздействии на теплообмен. Так, жаркая безветренная погода в сочетании с высокой влажностью воздуха вызывает напряже­ние терморегуляторных механизмов и может привести к пере­греву в виде теплового удара. Погода с пониженной температурой, высокими влажностью и подвижностью воздуха, перенапрягая механизмы терморегуляции, может способствовать переохлаж­дению организма вплоть до отморожений и гибели от замерза­ния, снижению иммунитета, росту простудных заболеваний, заболеваний периферической нервной системы воспалительно­го характера в виде невритов, радикулитов, невралгий, миози­тов и т.д.

Погодные условия влияют и на инфекционную заболевае­мость. Известно, что жаркая погода способствует развитию ки­шечных инфекций и, кроме того, способствует росту пищевых отравлений бактериального происхождения.

Косвенное влияние погоды связано с воздействием апериоди­ческих изменений погодной обстановки, которые рассогласовы­вают привычные организму ритмы физиологических функций, В первую очередь речь идет о разбалансировке биологических адаптивных ритмов: суточных (циркадных), месячных (цирка­дианных), годичных (цирканных) и гелиобиологических, обус­ловленных 11-летней солнечной активностью.

Органический мир, включая человека, развивался всегда в условиях циклической динамики внешних факторов окружа­ющей среды: ритмичной смены времени суток, времен года, уровней освещенности, в соответствии с которыми синхронно изменяются биоритмы (суточные колебания температуры тела, покоя и активности организма, обменные процессы, секретор­ная и гормональная активность и т.д.).

Установлено, что биологические ритмы имеют приспособи­тельное значение для организма, отражая с пользой для него циклическую динамику окружающей среды. Согласованность режима суток организма, его жизненных функций с внешними циклами способствует жизнедеятельности и работоспособнос­ти человека, и наоборот, неправильная организация труда, ме­няющая привычный режим жизни, например трехсменная ра­бота на некоторых предприятиях и в учреждениях (больницы, телеграф, типографии и т.д.), их снижает.

Цикличность погодных условий в разные времена года (вес­на, лето, осень, зима) влияет и на сезонные ритмы физиологи­ческих процессов (гормональную и секреторную активность, обменные процессы, реактивность организма), которые скорее всего обусловлены характером питания (витаминная недоста­точность, снижение поступления биологически активных ве­ществ) и режимом жизни.

Давно известны заболевания, склонные к сезонным обостре­ниям или более тяжелому течению: язвенная болезнь желудка и двенадцатиперстной кишки, некоторые психические заболе­вания (маниакально-депрессивный психоз), сердечно-сосудис­тые болезни.

Резкие изменения погоды при смене воздушных масс или гелиогеофизических факторов могут отрицательно сказаться на со­стоянии здоровья некоторых людей, которых называют метеолабильными, метеочувствительными или метеопатами. Их число различно в зависимости от возраста, вида патологии, типа выс­шей нервной деятельности. Неблагоприятные изменения по­годы у этих людей вызывают появление гелиометеотропных ре­акций, иногда угрожающих жизни.

Гелиометеотропная реакция не имеет четкого симптомокомплекса и не является нозологической единицей. Ее характер и проявления зависят от вида патологии, исходного состояния организма, типа психической деятельности, особенностей ус­ловий труда и быта.

Большинство метеолабильных людей жалуются на ухудше­ние общего самочувствия, нарушение сна, головокружение, чувство тревоги, снижение работоспособности, быструю утом­ляемость. Отмечаются резкие колебания артериального давле­ния, боли в области сердца, в этих случаях снижается чувстви­тельность к лекарственным препаратам, что может привести к их передозировке.

Разнообразные гелиометеотропные реакции объединяет од­новременность их возникновения у многих больных, находя­щихся в одинаковой метеорологической обстановке.

Г.М, Данишевский рассматривает гелиометеотропные реак­ции как клинические синдромы дезадаптации, т.е. метеоневро­зы дезадаптационного происхождения.

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, случаев убийств и суицидов.

Особенно настораживает отрицательное влияние неблаго­приятной погоды на многочисленную категорию больных с па­тологией сердечно-сосудистой системы, у которых увеличи­вается частота острого инфаркта миокарда, гипертензивных кризов, приступов стенокардии, растет смертность.

Погода может влиять неблагоприятно и в случае извращения динамики рассеивания атмосферных загрязнений при наличии феномена температурной инверсии. По мере удаления от по­верхности Земли температура воздуха обычно понижается, но при стойком антициклоне из-за вертикальных потоков хо­лодного воздуха может наблюдаться понижение температуры воздуха в приземном слое и ее более высокие уровни на высоте. В этом случае создается неблагоприятная ситуация с динамикой распространения атмосферных загрязнений, когда интенсивные выбросы автотранспорта и промышленных предприятий в без­ветренную погоду с температурной инверсией не рассеиваются в атмосфере, а прижимаются к поверхности Земли, образуя ядо­витый туман - смог, способствующий возникновению большо­го числа заболеваний органов дыхания, кровообращения, рез­кому увеличению летальности (Бельгия, Великобритания, США, Япония и др).

Требования к вентиляции и отоплению, естественному и искусственному освещению.
Основные источники загрязнения воздуха закрытых помещений. Роль полимерных материалов. Химическое и бактериальное загрязнение воздуха помещений, санитарно-показательное значение содержания двуокиси углерода, формальдегида, фенола и др. в воздухе помещений.
4. Требования к отоплению, вентиляции, микроклимату и воздушной среде помещений

Выдержка из Санитарно-эпидемиологические правила и нормативы СанПиН 2.1.2.1002-00

"Санитарно-эпидемиологические требования к жилым зданиям и помещениям"

4.1. Системы отопления и вентиляции должны обеспечивать допустимые условия микроклимата и воздушной среды помещений.

Оптимальные и допустимые параметры микроклимата в помещениях жилых зданий приведены в прилож.1.

4.2. Нагревательные приборы должны быть легко доступны для уборки. При водяном отоплении температура поверхности нагревательных приборов не должна превышать 90°С. Для приборов с температурой нагревательной поверхности более 75°С необходимо предусматривать защитные ограждения.

4.3. Помещения первых этажей жилых зданий, расположенных в 1 климатическом районе, должны иметь системы отопления для равномерного прогрева поверхности полов.

4.4. Устройство автономных котельных для теплоснабжения жилых зданий допускается при наличии положительного заключения органов и учреждений государственной санитарно-эпидемиологической службы.

4.5. Естественная вентиляция жилых помещений должна осуществляться путем притока воздуха через форточки, либо через специальные отверстия в оконных створках и вентиляционные каналы. Вытяжные отверстия каналов должны предусматриваться на кухнях, в ванных комнатах, уборных и сушильных шкафах.

Устройство вентиляционной системы должно исключать поступление воздуха из одной квартиры в другую.

Не допускается объединение вентиляционных каналов кухонь и санитарных узлов с жилыми комнатами.

4.7. Концентрация химических веществ в воздухе жилых помещений при сдаче их в эксплуатацию не должна превышать среднесуточных предельно допустимых концентраций (ПДК) загрязняющих веществ, установленных для атмосферного воздуха населенных мест, а при отсутствии среднесуточных ПДК не превышать максимальные разовые ПДК.

5. Требования к естественному и искусственному освещению и инсоляции

5.1. Жилые комнаты и кухни должны иметь непосредственное естественное освещение.

5.2. Коэффициент естественной освещенности (КЕО) в жилых комнатах и кухнях должен быть не менее 0,5% в середине помещения.

5.3. Жилые здания должны обеспечиваться инсоляцией согласно действующим санитарным нормам.

Длительность инсоляции в весенне-осенний период года в жилых помещениях (не менее чем в одной комнате 1 - 3-комнатных квартир и не менее чем в двух комнатах 4 - 5-комнатных квартир) должна быть:

В центральной зоне (58-48°с.ш.) - не менее 2,5 часов в день в период с 22 марта по 22 сентября;

В северной зоне (севернее 58°с.ш.) - не менее 3 часов в день в период с 22 апреля по 22 августа;

В южной зоне (южнее 48°с.ш.) - не менее 2 часов в день в период с 22 февраля по 22 октября.

5.4. В случае прерывистого режима инсоляции суммарная длительность инсоляции должна быть увеличена на 0,5 ч. В жилых домах меридионального типа для квартир, где одновременно инсолируются все жилые помещения, а также в реконструируемой жилой застройке или в особо сложных градостроительных условиях (исторически ценная городская среда, зона общегородского или районного центра) допускается сокращение продолжительности инсоляции, но не более чем на 0,5 ч.

Микроклиматические факторы. К числу наиболее важных, определяющих

комфорт в жилище, принадлежит метеорологический фактор. Влияние на человека тех или иных микроклиматических факторов создает различные условия для теплообмена организма со средой и обеспечивает определенное функциональное состояние, которое называется тепловым. Оно определяется

не только в субъективном теплоощущении человека, но и в характере тех терморегуляторных процессов, которые происходят в организме при изменении метеорологических условий. Тепловое состояние, наконец, влияет на все физиологические системы организма и определяет функциональные возможности

человека, его здоровье. Это делает актуальным нормирование оптимальных

параметров микроклимата в помещениях жилых и общественных зданий.

При оценке теплового состояния организма выделяют зону теплового комфорта.

Под зоной теплового комфорта понимают такой комплекс метеорологических

условий, при которых терморегуляторная система организма находится

в состоянии наименьшего напряжения (или физиологического покоя), а все

другие физиологические функции осуществляются на уровне, наиболее благоприятном

для отдыха и восстановления сил организма после его нагрузки.

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...

Разработка новых технологических средств контроля и регуляции воздушной среды в производственных помещениях обусловлена необходимостью повышения требований к качеству условий работы. В благоприятной для самочувствия и здоровья в целом среде люди эффективнее справляются со своими обязанностями, что напрямую отражается на объемах производства. На данный момент ключевые факторы обеспечения чистого воздуха базируются на использовании устройств кондиционирования и промышленной вентиляции. Центральное же место в контексте рассмотрения проблем создания оптимальных условий для работы в помещениях занимает микроклимат - это совокупность показателей климата среды внутри производственного объекта. То есть можно выделить два аспекта, важных с точки зрения сохранения оптимального качества воздуха в помещении, - это микроклимат и его параметры.

Что такое производственный микроклимат?

В современных регламентах, предусмотренных для организации немало внимания уделяется безопасности рабочих. На фоне усложнения технологий изготовления, переработки и утилизации на предприятиях возникает и потребность в соответствующей защите людей. В плане определения концепции защиты персонала наибольшее значение имеет именно микроклимат - это совокупность параметров воздушной среды, на основе которых определяются допустимые и оптимальные величины температуры, влажности, теплового облучения и других характеристик. В дальнейшем они становятся отправной точкой для выработки стратегии создания комфортных условий для плодотворной работы людей на предприятии.

Факторы, влияющие на значение параметров

Формирование микроклимата происходит под действием нескольких факторов, определяющих и значения его параметров. В течение дня их показатели могут меняться, а на отдельных участках и вовсе различаться в одно и то же время. В список основных факторов, определяющих параметры микроклимата, входят следующие:

• климатический пояс и время года;
• размеры цехов, помещений, отделов;
• условия и характеристики воздухообмена;
• техническое обеспечение производственного процесса;
• количество сотрудников.

Параметры микроклимата

При анализе условий формирования микроклимата в рабочем процессе параметры могут рассматриваться как по отдельности, так и в совокупности. К показателям, характеризующим производственную среду, относят скорость перемещения, значения влажности и температуру воздуха. Помимо этого, также учитывается возможное термооблучение. как правило, определяется характеристиками поверхностей. В частности, берется во внимание состояние конструкций и оборудования (агрегаты, приборы, экраны). Температурные параметры микроклимата учитываются только при условии наличия средств, обеспечивающих тепловыделение. Это же относится и к облучению теплом. Показатели влажности основываются на коэффициентах пара, который содержится в воздушной среде. При этом влажность может рассчитываться как максимальная, относительная и абсолютная.

Влияние микроклимата на организм

Параметры производственного микроклимата напрямую воздействуют на состояние человека. К примеру, снижение показателя температуры и увеличение скорости движения воздушных потоков усиливает конвективный теплообмен и теплоотдачу. Это происходит в процессе испарения пота и может способствовать переохлаждению организма. И напротив, производственный микроклимат может спровоцировать обратные процессы, если температура воздуха повышается. Влажность также играет немалую роль в воздействии производственной среды на тело человека. С этим показателем связаны переносимость организмом температуры и его тепловые ощущения. Если относительная влажность повышается, то испарение пота происходит медленнее и возникает риск перегрева организма.

Неблагоприятные воздействия на тепловые ощущения в большей степени оказывает повышенная влажность в условиях, когда температура превышает 30°С. Весь объем тепла, выделяемого на фоне испарения пота, будет уходить в окружающую среду, которую формирует рабочий микроклимат в данном помещении. Высокие показатели влажности исключают возможность испарения пота - его капли стекают по кожному покрову. В итоге запускается процесс проливного течения пота, что изнуряюще действует на человека и препятствует оптимальной теплоотдаче.

Санитарно-гигиенические требования

Нормы, регулирующие характеристики микроклимата, закреплены в санитарно-гигиенических актах для производственных объектов. В регламенте приводятся гигиенические требования к микроклимату, предусматривающие оптимальные и допустимые значения температуры, скорости движения и влажности воздушной среды. Кроме этого, существуют требования к тепловому облучению для производственных помещений с учетом трудовых нагрузок и времени года.

Выполнение установленных нормативов не всегда возможно на предприятиях, где противоречат технологические требования. В таких случаях соблюдение правил надзорных служб не позволяет достичь экономической целесообразности в работе предприятия. Однако это не значит, что руководители не предпринимают соответствующих мер по созданию благоприятных рабочих условий. В качестве альтернативы практикуется введение мер по защите работающих средствами специальной безопасности.

Оптимальные показатели

Благоприятные микроклиматические условия на производственных объектах в большинстве случаев рассчитываются из показателей рабочего. Оптимальные требования к микроклимату направлены на обеспечение общего и локального ощущения тепловой комфортности в течение восьмичасовой смены. При этом важно, чтобы поддерживалось минимальное напряжение в процессе терморегуляции.

Одним из главных критериев в расчете оптимальных показателей микроклимата является отсутствие факторов, вызывающих отклонения в состоянии здоровья. Кроме этого, производственный микроклимат должен создавать предпосылки для повышения работоспособности людей. Требования распространяются на операторские рабочие места, где функции сотрудника могут быть связаны не только с выполнением технических задач. Это и участки, в работе на которых предусматривается также нервно-эмоциональное напряжение, к примеру, пульты и посты управления, комплексы с вычислительной техникой и кабинеты, откуда оператор управляет технологическими процессами.

Допустимые условия микроклимата

Для формирования условий с допустимыми параметрами используются менее жесткие требования. Так как производственный микроклимат - это совокупность показателей по разным факторам в рабочей среде, крайние показатели нередко становятся единственно возможными. В таких случаях и применяются нормативы с допустимыми значениями. При их соблюдении исключается риск серьезных отклонений в здоровье сотрудников, но влияние на конкретные и общие ощущения в виде дискомфорта, появления плохого самочувствия и снижения работоспособности все-таки возможны. Например, допустимые значения температуры воздушной среды в зависимости от характера рабочего процесса могут составлять от 3 до 5°C, что иногда вызывает дискомфорт, если не предусмотрены специальные средства индивидуальной защиты.

Средства измерения параметров микроклимата

Чтобы определить показатели условий микроклимата, необходимо использовать соответствующие измерительные приборы. Традиционным устройством для контроля температурного режима является термометр, но могут применяться и термографы, с помощью которых фиксируются показатели в определенном промежутке времени. Более широкий перечень устройств используется для определения влажности, на которую также распространяются требования к микроклимату помещений в виде конкретных величин. Это могут быть стационарные и аспирационные а также барометры - анероиды, применяемые и в измерении атмосферного давления.

Профилактика неблагоприятного влияния

Как уже отмечалось, придерживаться требований к микроклимату не всегда возможно, и отклонение от допустимых показателей требует проведения профилактических мероприятий, направленных на устранение вредного влияния. Реализуются они разными средствами, в том числе за счет использования систем воздушного кондиционирования, применения индивидуальных защитных средств от влияния низких и высоких температур и т. д. Поскольку микроклимат - это состояние среды, которая может быть локальной на объекте, нередко практикуется дифференциация помещений на предприятиях в зависимости от характеристик воздуха. Это позволяет обустраивать специальные комнаты отдыха, в которых рабочие нормализуют состояние своего организма.

Цель работы: закрепить теоретические знания о требованиях, предъявляемых к микроклимату учебных и жилых помещений, овладеть методами их санитарно-гигиенического обследования.

1. Исследуйте параметры микроклимата в помещении. При выполнении данной работы определите:

1.1. температуру помещения;

1.2. влажность воздуха в помещении;

1.3. атмосферное давление;

1.4. рассчитайте количество воздуха, приходящегося на одного человека (воздушный куб);

1.5. рассчитайте коэффициент аэрации в помещении.

2. Оформите полученные результаты исследований в виде карты санитарно-гигиенического обследования, в которой, используя справочный материал, сделайте вывод о состоянии микроклимата помещения и запишите свои предложения по его улучшению.

Методические указания к выполнению

Лабораторно-практических работ

1. Выполните лабораторную работу «Исследование параметров микроклимата в помещении».

При выполнении данной работы определите температуру, влажность воздуха в помещении, атмосферное давление. Рассчитайте воздушный куб и коэффициент аэрации.

1.1. Определение температуры воздуха

Приборы и оборудование: спиртовой или ртутный термометр;

Ход работы. В начале занятия измерьте температуру в трех точках помещения по диагонали – у наружной стены, внутренней стены и в центре, на уровне 1,0 м от пола. Если обследуемое помещение больших размеров с высокими потолками (актовый, концертный, спортивный залы и др.) дополнительно измерьте температуру в вертикальном направлении на уровне 0,1, 1,0 и 1,5 м от пола.

Для измерения температуры воздуха около стен поместите термометр на расстоянии 20 см от них, на уровне 1,0 м от пола и через 10 минут запишите его показания. Нельзя устанавливать термометр вблизи сильно нагретых или охлажденных предметов (например, около радиатора батареи, непосредственно возле стекла окна в зимнее время), исключите действие на прибор прямых солнечных лучей.

Используя полученные данные, рассчитайте среднюю температуру в помещении в начале занятия. Аналогичные измерения и подсчеты проведите в конце занятия. Сравните температуру с нормативными данными, приведенными в таблице 15 и справочном материале.

ОПТИМАЛЬНАЯ ТЕМПЕРАТУРА ВОЗДУХА В ЖИЛЫХ

И ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ПОМЕЩЕНИЯХ (В О С)

1.2. Определение атмосферного давления

Приборы и оборудование: барометр-анероид.

Ход работы. Поместите барометр на горизонтальную поверхность, после легкого постукивания по стеклу в целях преодоления трения передаточной системы, установите величину атмосферного давления в паскалях по показанию прибора. Затем запишите данные в тетрадь и переведите значение в мм. рт. ст. или в миллибары (мб), используя следующие соотношения:

1Па = 0,00751 мм рт. ст.; 1 мб = 0,7501 мм рт. ст.

Нормальное атмосферное давление на уровне моря составляет 101,3 кПа (760 мм рт. ст. или 1 атм). Суточные и сезонные колебания атмосферного давления составляют 200-300 Па (20-30 мм рт. ст.).

1.3. Определение влажности воздуха

Приборы и оборудование: аспирационный психрометр (психрометр Ассмана) или психрометр стационарный (психрометр Августа).

Ход работы. Ознакомьтесь с устройством психрометра и принципом его работы. Перед определением влажности воздуха в помещении смочите ткань влажного термометра дистиллированной водой, затем поместите психрометр на расстоянии 1,5 м от пола и через 10 -15 минут запишите показания сухого и влажного термометров.

Вычислите абсолютную влажность воздуха по формуле Реньо:

K = f -р х (t -t1) х B,

Где К -абсолютная влажность воздуха, f -максимальное напряжение водяных паров, соответствующее температуре влажного термометра (определяется по таблице 8), р -психрометрический коэффициент, для помещений равный 0,0011, t -температура сухого термометра, t1 -температура влажного термометра, В - атмосферное давление в мм. рт. ст. (определяется с помощью барометра).

Вычислите относительную влажность воздуха по формуле:

R = K х 100 / F,

Где R - относительная влажность воздуха, К - абсолютная влажность воздуха, F -максимальная влажность воздуха при температуре сухого термометра (определяют по таблице 16).

МАКСИМАЛЬНОЕ НАПРЯЖЕНИЕ ВОДЯНЫХ ПАРОВ

ПРИ РАЗНЫХ ТЕМПЕРАТУРАХ, ММ. РТ. СТ.

Оптимальная относительная влажность воздуха для помещений составляет 40-60 %. Допустимые колебания от 30 до 75 %.

1.4. Расчет воздушного куба

Ход работы. Воздушный куб – это объем воздуха в помещении в кубических метрах, приходящийся на одного человека.

Для вычисления этого показателя рассчитайте объем обследуемого помещения в м3 и разделите его на количество людей, находящихся одновременно в помещении.

Объем воздуха на одного человека в классах и производственных помещениях для занятия умственным и легким физическим трудом должен быть не менее 5 м3 на одного человека (при условии трех-четырехкратной смены воздуха за 1 час). В школьных мастерских и производственных помещениях для физического труда средней тяжести он должен быть не менее 10 м3, в спортивном зале и производственных помещениях, предусмотренных для тяжелого физического труда - не менее 20 м3. В жилых помещениях (при условии двух-трех кратной смены воздуха в 1 час) воздушный куб составляет 25 - 30 м3 (20 м3 на ребенка и 30 м3 на взрослого).

1.5. Расчет коэффициента аэрации

Ход работы. Коэффициент аэрации служит одним из показателей интенсивности вентиляции воздуха в помещении, он характеризуется отношением площади отверстия всех форточек и фрамуг в помещении к площади пола.

Вычислите коэффициент аэрации по формуле: КА = Sф / Sп,

Где КА - коэффициент аэрации, Sп – площадь пола в помещении в м2, Sф – площадь отверстия форточек и фрамуг в м2.

Величина коэффициента аэрации выражается соотношением или дробью, где числитель – единица, а знаменатель – полученное частное. Например, 1: 50 или 1/50.

Коэффициент аэрации в классах должен быть не менее 1:50, оптимальное значение - 1:30.

Примечание: Заключение об уровне освещения и предложения по улучшению условий освещения сделайте после изучения справочного материала.

Еще по теме Гигиеническая оценка микроклимата помещений:

1. Тема 1. Санитарно-гигиеническая оценка микроклимата помещений.
2. Гигиенические нормативы микроклимата спортивных помещений различной специализации. Естественное и искусственное освещение спортивных помещений с учетом гигиенических норм.
3. Тема 4. Гигиеническая оценка химического состава воздуха помещений.
4. Тема 7. Гигиеническая оценка условий естественного и искусственного освещения помещений аптек и предприятий фармацевтической промышленности.
5. Методы контроля микроклимата в помещениях для животных
6. Гигиеническая оценка инсоляционного режима, естественного и искусственного освещения (на примере помещений лечебно-профилактических и учебных учреждений)