Posobie-stomat-UMO

220

А * 100%

R = --------------- , где:

F

R – относительная влажность; А – абсолютная влажность;

F – максимальная влажность при температуре сухого термометра (находится по психрометрической таблице).

Основными недостатками психрометра Августа является то, что его термометры не защищены от действия лучистой энергии и на точность его показаний влияет скорость движения воздуха.

Для более точных исследований используют аспирационный психрометр Ассмана - один из самых надёжных приборов для определения температуры и влажности воздуха.

Психрометр состоит их двух ртутных термометров, защищенных от инфракрасной радиации двойным трубчатым кожухом, покрытым никелем. На верхнюю часть рамы прибора установлена головка аспиратора с заводным механизмом, вентилятором и ключом для завода пружины. Аспирационное устройство обеспечивает постоянную скорость движения воздуха внутри прибора в пределах 1,7-2 м/с.

Диапазоны измерения температуры воздуха по сухому термометру от -31° до +51°. Точность отсчета по шкале термометров 0,1°. В пределах температур от -10° до +40° влажность измеряется от 10 до 100%.

Резервуар смоченного термометра обернут батистом, который перед каждым наблюдением смачивают дистиллированной водой при помощи специальной пипетки. Избыток воды с батиста удаляют встряхиванием прибора.

Вентилятор заводят ключом и через 4-5 мин летом, а через 15 мин зимой снимают показания сухого и влажного термометров. При измерении нельзя держать прибор за металлические части и дышать на него.

Абсолютную влажность при работе с аспирационным психрометром вычисляют по формуле Шпрунга:

А= f - [0,5(t - t1)] • В / 755, где:

е– абсолютная влажность, мм рт. ст.;

f – максимальная влажность при температуре влажного термометра, мм рт. ст.;

0,5 – психрометрический коэффициент; t – показания сухого термометра, °С;

t1 – показания влажного термометра, °С;

В – барометрическое давление в момент наблюдения, мм рт. ст. Вычисление относительной влажности производится по формуле:

А * 100%

R = --------------- , где:

F

R – относительная влажность; А – абсолютная влажность;

220

221

F – максимальная влажность при температуре сухого термометра (находится по психрометрической таблице).

Для непрерывной регистрации относительной влажности применяют гигрографы с суточной и недельной записью влажности (рис. 10).

Чувствительным элементом гигрографа является пучок обезжиренного волоса длиной около 20 см, натянутый на раму. Происходящие при изменении влажности воздуха удлинение или укорочение волос передаются на рычаг, заканчивающийся пером, которое вычерчивает на ленте вращающегося барабана кривую относительной влажности воздуха. Гигрограф проверяют по аспирационному психрометру.

Рисунок 10. Гигрограф

Температура воздуха.

У поверхности земли температура воздуха в зависимости от широты местности и сезона года колеблется в пределах около 100° С.

С подъемом на высоту температура воздуха постепенно снижается (примерно на 0,56° С на каждый 100 м подъема). Эта величина называется нормальным температурным градиентом. Однако в силу особых сложившихся метеорологических условий (низкая облачность, туман) этот температурный градиент иногда нарушается и наступает так называемая температурная инверсия, когда верхние слои воздуха становятся более теплыми, чем нижние.

Возникновение температурной инверсии снижает возможности для разбавления загрязнений, выбрасываемых в воздух, и способствует созданию высоких их концентраций.

Для рассмотрения вопросов влияния температуры воздуха на организм человека необходимо вспомнить основные механизмы терморегуляции.

Терморегуляция.

Одним из важнейших условий для нормальной жизнедеятельности человеческого организма является сохранение постоянства температуры тела. При обычных условиях человек в среднем теряет в сутки около 24002700 ккал. Около 90% этого тепла отдается во внешнюю среду через кожные покровы, остальные 10-15 % расходуются на нагревание пищи, питья и вдыхаемого воздуха, а также на испарение с поверхности слизистых

221

222

оболочек дыхательных путей и т.д. Следовательно, наиболее важным путем теплоотдачи является поверхность тела.

С поверхности тела тепло отдается в виде излучения (инфракрасная радиация), кондукции (проведения) путем непосредственного контакта с окружающими предметами, конвекции за счёт теплообмена с прилегающим к поверхности тела слоем воздуха и испарения (в виде пота или других жидкостей).

В обычных комфортных условиях (при комнатной температуре в легкой одежде) соотношение степени теплоотдачи этими способами

Используя эти механизмы теплоотдачи, организм может в значительной степени охранить себя от воздействия высоких температур и предотвратить перегревание. Эти механизмы терморегуляции называются физическими. Кроме них, существуют еще химические механизмы, которые заключаются в том, что при воздействии низких или высоких температур изменяются процессы обмена веществ в организме, в результате чего происходит увеличение или снижение выработки тепла.

Методики и приборы измерения температуры воздуха.

Для измерения температуры воздуха применяют ртутные и спиртовые термометры. Пределы измерений ртутных термометров от -39 до +750, спиртовых – от -70 до +120. Спиртовые термометры менее точны, так как спирт при нагревании выше 0°С расширяется неравномерно. Однако для практических измерений в бытовых условиях удобнее спиртовые термометры в связи с потенциальной опасностью загрязнения воздуха парами ртути.

Внашей стране термометры градуированы в градусах Цельсия. Шкала этих термометров разделена на 100 делений: 0° соответствует точке замерзания воды, 100° – точке кипения воды.

Абсолютную шкалу температур Кельвина обозначают буквой К: Т°К =

Т°С + 273.

Втермометрах Реомюра R шкала разделена на 80 делений: 0° соответствует точке замерзания воды, 80° – точке кипения воды. В термометрах Фаренгейта F шкала разделена на 180 частей. Точке замерзания воды соответствует + 32°, точке кипения +212°.

Для перевода показаний различных шкал применяют следующие формулы:

n (˚C) = 4/5 n (˚R) = (9/5 n +32) (˚F);

n (˚F) = [4/9 (n-32)] (˚R) = [5/9 (n-32] (˚C); n (˚R) = 5/4 n (˚C) = (9/4 n +32) (˚F).

На показания обычного термометра влияет не только температура воздуха, но также инфракрасная радиация от нагретых тел, солнца и небосвода.

222

223

По способу измерения температуры термометры подразделяюися на регистрирующие и фиксирующие. Регистрирующие термометры предназначены для измерения температуры воздуха в момент наблюдения. Фиксирующие термометры определяют пределы колебаний температуры в течение определенного времени. Их измеряют с помощью максимального и минимального термометров (рис. 11).

Рисунок 11. Фиксирующие термометры:

а) максимальный термометр б) минимальный термометр

столбика ртути на уровне максимальной температуры достигается сужением капилляра термометра в месте перехода его в ртутный резервуар. Через узкий участок капилляра ртуть может проходить только при ее расширении, которое наблюдается при повышении температуры воздуха. Если в последующем происходит понижение температуры, то ртуть, вошедшая в капилляр, не может опуститься в резервуар, и мениск остается на прежнем уровне. Чтобы опустить ртуть обратно в резервуар, требуется только раз встряхнуть термометр. Такое же устройство имеет медицинский термометр для измерения температуры тела человека.

Минимальный термометр – спиртовой. В капилляре термометра имеется подвижной штифт из темноокрашенного стекла с утолщениями на концах. Перед наблюдением резервуар термометра поднимают вверх до тех пор, пока штифт под влиянием собственной тяжести не опустится до мениска спирта. Термометр устанавливают горизонтально в месте наблюдения.

При повышении температуры спирт, расширяясь, свободно проходит по капилляру, не сдвигая штифта с места. При снижении температуры поверхностная пленка спиртового мениска, опускаясь вниз, перемещает мениск до тех пор, пока не установится самая низкая температура. Минимальную температуру отсчитывают по концу штифта, наиболее удаленному от резервуара термометра.

Электрические термометры подразделяют на термоэлектрические и термометры сопротивления (рис. 12).

Действие термоэлектрического термометра основано на использовании зависимости термоэлектродвижущей силы термопары от температуры.

Величина электродвижущей силы очень мала, поэтому для ее измерения требуется высокочувствительный гальванометр.

223

224

Действие термометра сопротивления основано на использовании зависимости электрического сопротивления вещества от температуры.

Термометр сопротивления представляет собой тонкий проводник (лучше всего из платины), намотанный на стержень, являющийся изолятором. Электрический ток к проводнику падают от сухого элемента или аккумулятора. Электрическое сопротивление в цепи измеряют гальванометром, который может быть значительно менее чувствительным, чем гальванометр, применяющийся в термоэлектрическом термометре.

Термограф предназначен для записи изменений температуры воздуха в диапазоне

Взависимости от продолжительности одного оборота барабана часового механизма термографы могут быть суточные с продолжительностью одного оборота 26 ч и недельными – с продолжительностью одного оборота 176 ч. Тип термографа указан на обороте барабана часового механизма (С-суточный, Н-недельный).

Вкачестве датчика в термографе применяют биметаллический чувствительный элемент. При изменении температуры воздуха меняется кривизна биметаллической пластины. Движение пластины передается стрелке с пишущим пером и таким образом записывают температуру на диаграммной бумажной ленте, намотанной на вращающийся барабан.

К каждому термографу прилагают флакон специальных чернил, запасные перья и запас диаграммных лент.

Погрешность записи термографов не превышает ±1°. Показания термографов контролируют по точному ртутному термометру.

С помощью специального винта у биметаллической пластины регулируют положение стрелки таким образом, чтобы перо записывало на ленту температуру, которую показывает в данный момент контрольный термометр.

Рисунок 33. Термограф

224

225

Комплексное воздействие метеофакторов на организм.

Перегревание происходит обычно при высокой температуре окружающей среды в сочетании с высокой влажностью. При сухом воздухе высокая температура переносится значительно легче, потому что при этом значительная часть тепла отдается способом испарения. При испарении 1 г пота расходуется около 0,6 ккал. Особенно хорошо теплоотдача происходит, если сопровождается движением воздуха. Тогда испарение происходит наиболее интенсивно. Однако сочетание высокой температуры воздуха и низкой относительной влажности может вызывать сухость слизистых оболочек и появление микротрещин на кожных покровах. В случае если высокая температура воздуха сопровождается высокой влажностью, то испарение с поверхности тела будет происходить недостаточно интенсивно или вовсе прекратится (воздух насыщен влагой – относительная влажность 100%). В этом случае теплоотдача происходить не будет, и тепло начнет накапливаться в организме – произойдет перегревание. Различают два проявления перегревания: гипертермия и судорожная болезнь. При гипертермии различают три степени: легкая, умеренная и тяжелая (тепловой удар). Судорожная болезнь возникает из-за резкого снижения в крови и тканях организма хлоридов, которые теряются при интенсивном потении.

Переохлаждение. Низкая температура в сочетании с высокой влажностью и скоростью движения воздуха создают возможности для возникновения переохлаждения. В силу большой теплопроводности воды (в 28 раз больше воздуха) и большой ее теплоемкости в условиях сырого воздуха резко повышается отдача тепла способом теплопроведения (конвекция). Этому способствует повышенная скорость движения воздуха. Переохлаждение может быть общим и местным. Общее переохлаждение способствует возникновению простудных и инфекционных заболеваний вследствие снижения общей резистентности организма. Местное переохлаждение может привести к ознобу и отморожению, причем главным образом при этом страдают конечности. При местном охлаждении могут иметь место и рефлекторно возникающие реакции в других органах и системах.

Низкая температура в сочетании с низкой относительной влажностью и малой скоростью движения воздуха переносится человеком намного легче.

Таким образом, становится понятным, что высокая влажность воздуха играет отрицательную роль в вопросах терморегуляции как при высоких, так и при низких температурах, а увеличение скорости движения воздуха, как правило, способствует теплоотдаче. Исключение составляют случаи, когда температура воздуха выше температуры тела, а относительная влажность достигает 100 %.

В этом случае повышение скорости движения воздуха не приведет к увеличению теплоотдачи ни способом испарения (воздух насыщен влагой), ни способом проведения (температура воздуха выше температуры поверхности тела).

225

226

Контрольные вопросы

1. Понятие “микроклимат” и факторы, которые его формируют. 2.Физиологические механизмы теплообмена и терморегуляции как

факторы теплового баланса теплокровных организмов: теплопродукция и теплоотдача. Пути теплоотдачи: при дыхании, через кожный покров, с выделениями.

3.Химические механизмы теплопродукции (цикл Кребса и прочие) и физические механизмы теплоотдачи: радиация (тепловое излучение), теплопроводность (конвекция и кондукция), испарение.

4.Физиологические изменения в механизмах терморегуляции при нагревающем и охлаждающем микроклимате.

5.Показатели влажности воздуха: абсолютная, максимальная, относительная влажность, физиологическая влажность, дефицит насыщения, физиологический дефицит насыщения, точка росы, их гигиеническое значение.

6.Значение движения воздуха в формировании микроклимата, его влияние на тепловой обмен организма, на отдачу тепла конвекцией, испарением.

7.Использование господствующего направления ветров в предупредительном санитарном надзоре при проектировании строительства жилых поселений, промышленных предприятий, мест отдыха. Роза ветров.

8.Общая методика гигиенического изучения метеорологических факторов и микроклимата помещений.

9.Тепловое равновесие и теплообмен организма с окружающей средой. Физиолого-гигиеническая характеристика теплопродукции и теплоотдачи. Субъективные и объективные показатели теплового состояния человека.

10.Охлаждающий микроклимат и его влияние на организм человека. Физиологические реакции и заболевания, им обусловленные (переохлаждение, отморожение и прочие).

11.Нагревающий микроклимат и его влияние на организм человека. Солнечный, тепловой удар. Профилактика перегревания.

12.Приборы для измерения параметров микроклимата, принципы их устройства и методика использования.

ТЕСТОВЫЕ ЗАДАНИЯ Укажите правильный ответ

1. СОЧЕТАНИЕ ФАКТОРОВ, ХАРАКТЕРИЗУЮЩИХ МИКРОКЛИМАТ В ПОМЕЩЕНИИ

1)сочетание химических и физических факторов атмосферного воздуха

2)совокупность физических факторов атмосферного воздуха

3)совокупность химических факторов атмосферного воздуха

4)уровень естественного радиоактивного фона

5)совокупность различных видов излучений (инфракрасное, ультрафиолетовое, ионизирующее)

226

227

2.ОСНОВНЫЕ СИМПТОМЫ, ОТЛИЧАЮЩИЕ СОЛНЕЧНЫЙ УДАР ОТ ТЕПЛОВОГО

1)гипертермия, повышение артериального давления, сильное потоотделение

2)сильное возбуждение, помрачнение сознания, судороги

3)снижение артериального давления, гипотермия, сухость кожных покровов и слизистых оболочек

4)снижение двигательной активности, гипертермия, тахикардия

5)брадикардия, снижение артериального давления, судороги

3.УСЛОВИЯ, СПОСОБСТВУЮЩИЕ ПЕРЕГРЕВАНИЮ ОРГАНИЗМА

1)высокая температура, низкая относительная влажность, низкая скорость движения воздуха

2)нормальная температура, высокая относительная влажность, низкая скорость движения воздуха

3)высокая температура, высокая относительная влажность, низкая скорость движения воздуха

4)высокая температура, низкая относительная влажность, высокая скорость движения воздуха

5)интенсивная инфракрасная радиация

4.УСЛОВИЯ, СПОСОБСТВУЮЩИЕ ПЕРЕОХЛАЖДЕНИЮ ОРГАНИЗМА

1)высокое атмосферное давление, низкая скорость движения воздуха, высокая относительная влажность воздуха

2)низкая температура, высокая относительная влажность, высокая скорость движения воздуха

3)низкая температура, низкая относительная влажность, высокая скорость движения воздуха

4)низкая температура, низкая относительная влажность, низкая скорость движения воздуха

5)низкая температура, высокая относительная влажность, низкая скорость движения воздуха

5.КОМФОРТНОЕ СОЧЕТАНИЕ ФАКТОРОВ МИКРОКЛИМАТА ДЛЯ ЖИЛЫХ ПОМЕЩЕНИЙ

1)температура 20 – 22 градуса по Цельсию, относительная влажность 30 – 40%, скорость движения воздуха – 1,2 м/сек

2)температура 22 – 24 градуса по Цельсию, относительная влажность 20 – 50%, скорость движения воздуха – 0,4 м/сек

3)температура 18 – 20 градусов по Цельсию, относительная влажность 40 – 80%, скорость движения воздуха – 0,1 м/сек

4)температура 20 – 22 градуса по Цельсию, относительная влажность 15 – 25%, скорость движения воздуха – 0,1 - 0,2 м/сек

5)температура 18 – 20 градусов по Цельсию, относительная влажность 30 – 60%, скорость движения воздуха – 0,2 – 0,4 м/сек

227

228

6.ПРИБОР, ПРИМЕНЯЕМЫЙ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОТНОСИТЕЛЬНОЙ ВЛАЖНОСТИ ВОЗДУХА

1)анемометр

2)кататермометр

3)пирометр

4)психрометр

5)актинометр

7.ПРИБОР ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МАЛОЙ СКОРОСТИ ДВИЖЕНИЯ ВОЗДУХА

1)кататермометр

2)психрометр

3)пирометр

4)актинометр

5)люксметр

8.ПРИЧИНА ГОРНОЙ (ВЫСОТНОЙ) БОЛЕЗНИ

1)изменение газового состава атмосферного воздуха

2)снижение парциального давления кислорода

3)снижение процента кислорода в атмосферном воздухе

4)увеличение концентрации азота в атмосферном воздухе

5)снижение адаптационных возможностей организма

9.ПРИЧИНА КЕССОННОЙ БОЛЕЗНИ

1)резкий переход человека из области высокого давления к низкому

2)повышение парциального давления кислорода атмосферного воздуха

3)изменение газового состава атмосферного воздуха

4)наличие замкнутого пространства

5)увеличение концентрации кислорода в атмосферном воздухе

10.ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ ПРИБОР ИНТЕНСИВНОСТИ ТЕПЛОВОГО ИЗЛУЧЕНИЯ

1)термометр

2)термограф

3)актинометр

4)тепловизор

228

229

ТЕМА №12

ГИГИЕНА ВОЗДУХА

САНИТАРНО-ГИГИЕНИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ВОЗДУХА НА ЗАГРЯЗНЕНИЕ

ЕГО ОТДЕЛЬНЫМИ ХИМИЧЕСКИМИ ВЕЩЕСТВАМИ И ПЫЛЬЮ

Цель изучения темы – в результате изучения темы № 12 студент должен:

Знать.

1.Физиолого-гигиеничное значение составных компонентов воздуха и их влияние на здоровье и санитарные условия жизни.

2.Источники и показатели загрязнения воздуха помещений коммунального, бытового, общественного и производственного назначения, их гигиеническое нормирование.

3.Методы и средства охраны воздуха бытовых, общественных, производственных помещений, атмосферного воздуха от загрязнения химическими веществами и пылью.

Уметь.

1.Проводить лабораторный анализ проб воздуха на наличие в них различных химических примесей и пыли.

2.Определять концентрацию углекислого газа в воздухе помещений коммунального, бытового, общественного и лечебного назначения и оценивать степень чистоты воздушной среды.

Овладеть.

1.Навыками гигиенической оценки чистоты воздуха и ознакомиться с факторами и показателями загрязнения воздуха помещений коммунально-бытового, общественного и производственного назначения.

2.Принципами организации мероприятий по профилактике заболеваний связанных с загрязнением воздушной среды.

Теоретическая часть.

Методы и средства отбора проб воздуха для химических анализов В практике санитарного надзора за загрязнением атмосферного

воздуха, воздуха населенных помещений, воздуха рабочей зоны производственных предприятий разработаны, в основном, две группы методов - лабораторные и экспресс-методы.

Для лабораторных методов используется аспирационный метод отбора проб, сущность которого состоит в протягивании с помощью водного аспиратора (рис.1-а), пылесоса, или электроаспиратора (рис.1-б) определенного объема воздуха через соответствующие поглотительные растворы, помещенные в поглотительные приборы различных конструкций (рис. 2). Исследуемый воздух через длинную трубку такого прибора попадает в поглотительный раствор, а потом через короткую трубку вытягивается аспиратором. Используют также кристаллические поглотительные реактивы, которые помещают в трубки - аллонжи определенной формы.

229