Основная литература по теме занятия:

1. Румянцев Г.И. Гигиена / Г.И. Румянцев. - М.: ГЭОТАР-Медицина, 2000. -608с. (79-83 стр.)

2. Румянцев Г.И. Общая гигиена / Румянцев Г.И., Вишневская Е.П., Козлова Т.А. - М.: Медицина, 1985. 432с.(253-263 стр.)

3. Румянцев Г.И. Руководство к лабораторным занятиям по общей гигиене / Румянцев Г.И., Козлова Т.А., Вишневская Е.П., - М.: Медицина, 1980. 239с. (42-52 стр.)

4. Пивоваров Ю.П. Руководство к лабораторным занятиям по гигиене и экологии человека / Пивоваров Ю.П. - М., ВУНМЦ, 1999. - 423с. (10-12 стр.)

5. Пивоваров Ю.П. Гигиена и основы экологии человека» / Пивоваров Ю.П., Королик В.В., Зиневич Л.С. - М.: Издательский центр «Академия», 2004. – 528 с. (35 стр.)

6. Пивоваров Ю.П. Гигиена и основы экологии человека» / Пивоваров Ю.П., Королик В.В., Зиневич Л.С. – Ростов н/Д.: М.: «Феникс», 2002. – 512 с. (26-29 стр.)

Дополнительная литература по теме занятия:

1. Большаков А.М. Руководство к лабораторным занятиям по общей гигиене / Большаков А.М. - М.: «Медицина», 2004. – 272с.

2. Жолус Б.И. Общая и военная гигиена / Жолус Б.И. - С-Пб, 1997. – 472 с.

3. . Минх А.А. Общая гигиена / Минх А.А. - М.: Медицина, 1984. - 480 с.

1.2. Методы определения подвижности воздуха и атмосферного давления. Роза ветров.

Цель занятия: 1. Изучить гигиеническое значение направления и скорости движения воздуха, значение атмосферного давления.

2. Овладеть правилами работы с кататермометром и анемометрами различных систем, измерением с их помощью скорости движения воздуха, методами измерения барометрического давления.

4. Усвоить; составлению "розы ветров". Обучение студентов

Для подготовки к занятию необходимо ознакомиться со следующим теоретическим материалом.

Подвижность воздуха влияет на величину теплопотерь организма за счет изменения величины конвекции и потоиспарения. Повышенная подвижность воздуха рефлекторно влияет на процессы обмена веществ. По мере понижения температуры воздуха и увеличения его подвижности теплопродукция повышается.

Движение воздуха принято характеризовать направлением и скоростью. Направление движения воздуха определяется точкой горизонта, откуда дует ветер, а скорость движения - расстоянием, пройденным массой воздуха в единицу времени и выражается в м/сек. Оба эти показателя имеют большое физиолого-гигиеническое значение, т.к. изменение направления ветра служит показателем перемены погоды, а движение воздуха:

1. обеспечивает проветривание населенных мест, способствует рассеиванию и снижением атмосферных загрязнений;

2. является важнейшим показателем формирования микроклимата в открытой атмосфере и в помещениях;

3. оказывает большое воздействие на состояние теплового ощущения, нервно психической сферы организма, процессы терморегуляции и функции дыхания.

Наиболее благоприятной скоростью ветра в наружной атмосфере в летнее время при обычной легкой одежде считается 1-4 м/сек. Раздражающее действие ветра проявляется при скорости выше 6-7 м/сек.

В жилых помещениях, классах, групповых комнатах, детских, лечебных учреждениях оптимальной считается подвижность воздуха в пределах 0,2-0,4 м/сек; при меньшей скорости имеет место недостаточный воздухообмен, а при движениях воздуха выше 0,4 м/сек отмечается неприятное ощущение сквозняка. В спортивных залах допускается скорость движения воздуха до 0,5-0,6 м/сек, а в горячих цехах - до 1 - 1,5 м/сек

СПОСОБЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НАПРАВЛЕНИЯ ВОЗДУШНЫХ ТЕЧЕНИЙ

Направление ветра в открытой атмосфере измеряется с помощью специального прибора-флюгера и обозначается начальными буквами наименований сторон света: С-север, Ю - юг, В-восток, 3-запад. Кроме четырех главных румбов, используются промежуточные, находящиеся между ними, и в таких условиях направление ветра определяется восемью румбами.

Для большей точности угол между серединными румбами делят пополам и всего получается 16 румбов. В этих условиях направление определяется по главному и промежуточному румбу. Например, если ветер имеет направление между восточным и юго-восточным румбами, его обозначают ВЮВ, если между северным и северо-западным румбами, его обозначают ССЗ и т.д. Направление ветра можно определить также по отклонению листвы деревьев, дыма от костров, заводских труб.

В помещении направление движения воздуха можно определить по отклонению пламени свечи, по отклонению листков папиросной бумаги, подвешенных на нитке; по дыму, исходящему от зажженного кусочка ваты, пропитанного раствором четыреххлористого титана (Тi Сl ₄) и укрепленного на конце проволоки.

В санитарно-гигиенической практике имеет значение не только одномоментное направление, как таковое. Велика роль господствующего направления ветра, которое устанавливается на основании обобщения многолетних метеорологических наблюдений повторяемости ветра по румбам, характерной для данной местности.

СОСТАВЛЕНИЕ "РОЗЫ ВЕТРОВ" И "РОЗЫ ВЛИЯНИЯ ВЕТРОВ"

"Роза ветров" - это графическое изображение повторяемости ветров по румбам (сторонам света), за определенный период (месяц, сезон, год) или за несколько лет.

Для составления "розы ветров" надо сложить число всех случаев ветра и штиля за известный срок, полученная сумма принимается за 100, а число случаев ветра по каждому румбу (и штиля) вычисляется в процентах по отношению к сумме всех случаев ветра и штиля, принятой за 100.

После этого строят график. Для этого из центра проводят 8 линий, обозначающих 8 румбов (С, СВ, В, ЮВ, Ю, ЮЗ, З, СЗ). Затем откладывают по всем линиям в одинаковом масштабе отрезки вычисленных процентных величин ветра всех 8 румбов и штиля, и соединяют последовательно вершины соседних между собой прямыми линиями. Из центра графика описывают окружность с радиусом, соответствующим процентному числу штиля.

Чтобы составить "розу влияния", откладывают по румбам не одну повторяемость ветров, а произведение числа ветров данного направления на среднюю скорость ветра того же направления, выраженных также в процентах по отношению к сумме произведений повторяемости на среднюю скорость ветра по всем румбам.

"Роза ветров" и "Роза влияния" изображаются на одной диаграмме, причем, для их различия пользуются разного цвета карандашами или разной штриховкой.

ПРИБОРЫ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТИ ДВИЖЕНИЯ ВОЗДУХА

Скорость движения воздуха определяют с помощью анемометров (прямой способ) или кататермометров (косвенный способ).

Чашечный анемометр предназначен для измерения скорости ветра от 1 до 50 метров в секунду. Воспринимающей частью прибора служит чашечная мельница, полусферы которой обращены в одну сторону. Вращение полусфер передается счетчику оборотов, который является регистрирующей частью прибора, ведет отсчет на циферблатах расстояния, пройденного воздушными массами.

Прибор имеет несколько циферблатов, где фиксируются единицы, десятки, сотни и тысячи метров расстояния изучаемого ветра. Большая стрелка движется по циферблату, разделенному на 100 частей, а каждая маленькая стрелка - по циферблату, разделенному на 10 частей, и поэтому показывает величины в 10 раз большие, чем предшествующая стрелка. Например, переход первой маленькой стрелки на одно деление (100 м) равняется полному обороту большой стрелки; передвижение на одно деление 2-ой маленькой стрелки равняется полному обороту первой маленькой стрелки и т.д. Исходя из этого, при записи показаний циферблатов, следует обращать особое внимание на показания стрелок по предыдущему циферблату. Например: стрелка на циферблате "тысячи" стоит против цифры 5, но записать эту цифру следует только в случае, если стрелка предыдущего циферблата "сотни" стоит на "0", если же она не дошла до "0", то с циферблата "тысячи" надо записать цифру "4", несмотря на то, что стрелка, как кажется, стоит на "5".

Перед началом измерений прибор на нуль не устанавливается, а записывается исходное положение стрелок на циферблатах, руководствуясь выше приведенными правилами записи их показаний.

Крыльчатый анемометр предназначен для измерения скорости движения воздуха в пределах от 0,5 до 10 метров в секунду. Воспринимающей частью прибора является колесико с легкими алюминиевыми крыльями, огражденными металлическим кольцом. Регистрирующая часть аналогично чашечному анемометру представлена тремя циферблатами.

Рабочее положение перечисленных анемометров должно быть таким, чтобы лопасти мельницы всегда были перпендикулярными направлению воздушного потока. Измерение скорости движения воздуха чашечным и крыльчатым анемометрами проводят в течение 1-2 мин. после чего счетчик выключают и записывают показания. Разность конечного и начального показаний делят на количество секунд работы анемометра и умножают на поправку, казанную в паспорте прибора. С помощью графика определяют скорость воздушного потока в м/сек.

ЭлеКТротермоАнемометр - ТАМ-1 позволяет одновременно определить скорость движения воздуха в интервале от 0,1 до 2 м/сек и его температуру в пределах от +5⁰ до +40⁰ С. Принцип работы прибора основан на охлаждении движущимся воздухом полупроводникового микротермосопротивления. Состоит он из термопреобразователя; блока термоанемометра (прибор работает автономно на батареях). ТАМ-1 обеспечивает работу в следующих режимах: 1) измерение температуры воздушного потока "t", 2) скорости движении воздуха "v"; 3) контроль напряжения источника питания "". Воспринимающая часть прибора - датчик в нерабочее время хранится в специальном защитном футляре. Перед измерением прибор устанавливают горизонтально, присоединяют к нему датчик включают прибор.

Кататермометры - приборы для определения малых скоростей движения воздуха в помещениях (до 1-2 м/с), бывают двух типов: кататермометр Хилла, имеющий цилиндрический резервуар и шаровой кататермометр. У кататермометра Хилла шкала термометра разделена на градусы от 35 до 38, у шарового - от 33 до 40º С.

Метод кататермометрии основан на определении охлаждающей способности воздуха, которая зависит от скорости движения и температуры воздуха. Если нагреть кататермометр до температуры выше температуры окружающего воздуха, то при охлаждении он потеряет, главным образом, под влиянием наружной температуры и движения воздуха, некоторое количество тепла. Вследствие постоянства теплоемкости спирта и стекла, из которых сделан прибор, он теряет при охлаждении с 38 до 35 строго определенное количество тепла, которое устанавливается лабораторным путем отдельно для каждого кататермометра. Эта потеря тепла с 1 см поверхности резервуара кататермометра выражается в милликалориях и обозначается на каждом кататермометре в виде его постоянного фактора - F.

Установлено, что оптимальное тепловое самочувствие у лиц так называемых "сидячих" профессий совпадает с величиной охлаждения кататермометра в пределах 5.5-7.0 мкал/с при более высоких показаниях кататермометра люди испытывают холод, при меньших - духоту.

Для лиц, выполняющих легкую физическую работу оптимальной величиной охлаждения кататермометра является 8.4-10.0 мкал/с, тяжелую - 15.4-28.4 мкал/с.

ПРИБОРЫ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ АТМОСФЕРНОГО ДАВЛЕНИЯ

Атмосферное давление измеряется приборами, называемыми барометрами. Они бывают двух типов: ртутные (чашечные и сифонные) и металлические. Наиболее точными считаются ртутные барометры. Металлические (анероиды) требуют периодической проверки по ртутному барометру.

Чашечный барометр состоит из вертикальной, наполненной ртутью трубки, верхний конец которой запаян, а нижний опущен в чашечку с ртутью. В верхней части трубки над ртутью имеется пустое безвоздушное пространство. При увеличении атмосферного давления воздух давит на поверхность ртути в чашке, и уровень ртути в трубке поднимается при уменьшении давления происходит обратное - уровень ртути опускается. Ртутные барометры устанавливают в помещениях вдали от печей, дверей, окон, в местах, защищенных от солнца. Барометр должен быть укреплен на капитальной стене, и не подвергаться сотрясениям.

Барометр-анероид состоит из безвоздушной металлической коробки с упругими волнообразными стенками. Колебания атмосферного давления отражаются на объеме коробки, стенки которой при увеличении давления прогибаются внутрь, а при уменьшении давления выпрямляются. Эти движения посредством пружины и системы рычажков передаются стрелке, движущейся по циферблату, на котором нанесены деления, соответствующие шкале ртутного барометра, обычно в пределах от 600 до 790 мм. Цифры шкалы обозначают сотни и десятки миллиметров рт.ст., единицы отсчитывают по промежуточным делениям шкалы. Перед отсчетом следует осторожно постучать по стеклу прибора, чтобы преодолеть трение металлических передаточных частей.

Для непрерывных наблюдений атмосферного давления пользуются самопишущим прибором - БАРОГРАФОМ, воспринимающую часть которого составляет ряд анероидных коробок, соединенных друг с другом. При изменении давления эти коробки перемещаются, что передается по системе рычажков стрелке с пером, укрепленной около ленты барабана, вращающиеся со скоростью одного полного оборота в сутки или неделю. Все составные части прибора заключены в футляр, который открывается только при смене лент.

Задания для подготовки к лабораторно-практической части занятия

1). Изучить правила определения скорости движения воздуха крыльчатым анемометром.

Перед началом измерений записать исходные показатели циферблата анемометра по трем шкалам. При выключенном счетном механизме поместить анемометр на 10-15 секунд в поток воздуха, чтобы крыльчатка раскрутилась. Затем включить одновременно счетный механизм и секундомер. Анемометр держат в воздушном потоке 1-2 минуты. После этого механизм и секундомер выключают, записывают конечное показание счетчика и время экспозиции в секундах и делением разности конечного и начального показаний счетчика на время экспозиции определяют число делений, приходящихся на одну секунду.

Скорость потока определяется по градуировочному графику, приложенному к анемометру, следующим образом: на вертикальной оси графика отыскивают число, соответствующее числу делений шкалы счетчика анемометра в секунду. От этой точки проводится горизонтальная линия до пересечения с прямой графика. Из полученной точки пересечения опускается вертикальная линия до пересечения с горизонтальной осью. Точка пересечения дает искомую скорость воздушного потока в м/с.

К анемометру прилагаются два графика один из которых применяется при скорости направленного потока до 1 м/с, а второй - при скорости от 1 до5 м/с.

Если движение воздуха у форточки недостаточно для приведения в действие анемометра, то для увеличения скорости тока воздуха создают сквозняк открыванием расположенной против окна двери. Определение проводят 3 раза и берут среднее из трех измерений.

2). Изучить правила определения подвижности воздуха кататермометром.

Для проведения измерений, прибор нагревают в горячей воде (65-70) до тех пор, пока спирт не заполнит половины верхнего резервуара; вынув из воды, кататермометр вытирают насухо и помещают на штативе в исследуемое место, защищая при этом от действия лучистой энергии; фиксируют время опускания спирта с 38 до 35 . Производят расчет по следующей формуле:

Н= F/a

где, Н - величина охлаждения прибора, характеризующая охлаждающую способность воздуха при данных условиях мкал/см /сек;

Р - фактор прибора

а - количество секунд, в течение которых спирт опустился с 38⁰ до 35⁰

В том случае, когда наблюдения ведут с помощью шарового кататермометра при снижении температуры от 40 до 33 или от 39 до 34, то применяется формула:

Н= F₁ (Т1-Т2) /а,

где, F₁ = F/3 - константа кататермометра

Т1-Т2 - разность температур выбранного интервала

Определив величину охлаждения кататермометра и температуру окружающего воздуха, можно с помощью таблицы найти искомую скорость движения воздуха. Для этого предварительно определяют чему равно выражение H/Q.

Q - разность между средней температурой тела 36.5 ⁰С и температурой воздуха. По полученной величине находят в таблице скорость движения воздуха.

3). Изучить правила определения подвижности воздуха и температуры воздушного потока электротермоанемометром.

Перед измерением необходимо установить термоанемометр в вертикальное положение, колпачком закрыть чувствительные элементы термопреобразователя. Включить на режим "v". С помощью ручки потенциометра под знаком "> 0 <" выставить стрелку прибора на нулевое положение по шкале м/с. Не снимая колпачок подуть на термопреобразователь и понаблюдать движение стрелки вдоль шкалы, стрелка должна возвратиться на ноль, в пределах сектора у значения "0". Закончив проверку, переключатель режимов обязательно поставить в положение "0".

Перед измерением температуры и скорости воздушного потока колпачок освобождается поворотом гайки, сдвигается в сторону разъема до упора и фиксируется гайкой. Отсчет показаний по температуре производится по нижней шкале прибора в положение переключателя режима "t". Отсчет произведите в течение нескольких секунд. Отсчет показаний скорости воздушного потока производится по верхней шкале прибора в положении переключателя режима "v".

4). Изучить правила определения кратности воздухообмена.

Кратность воздухообмена (К) - это частное от деления количества поступающего за 1 час воздуха на кубатуру помещения. Ее можно вычислить по формуле, определив скорость движения воздуха кататермометром в вентиляционном отверстии путем равномерного перемещения кататермометра по его периметру и в центре отверстия:

К = a  b  c ,

V

где, a - площадь вентиляционного отверстия, м²;

b - скорость движения воздуха , м/с;

с - время проветривания, с;

V - объем помещения, м3.