2 Вопрос – Гигиена воздуха

Среди факторов внешней среды, оказывающих постоянное и непосредственное воздействие на организм человека, воздух играет наиболее важную роль.

Воздушная среда является источником газообразных веществ, необходимых для жизни человека (О₂, N₂); она обеспечивает механизмы теплообмена, человека с внешней средой и функции организма, ориентирующие его в пространстве (зрение, слух, обоняние); способствует обезвреживанию газообразных продуктов обмена веществ живых организмов и отходов производства;

а) физические свойства воздуха

Основными показателями, определяющими физические свойства воздуха, являются: температура, влажность, движение, атмосферное давление, солнечная радиация.

Температура атмосферного воздуха измеряется в зависимости от климатической зоны, сезона, времени суток и оказывает большое влияние на тепловой обмен человека с окружающей средой.

Влажность воздуха обусловлена содержанием в нём водяных паров. Как и температура, влажность воздуха изменяется в зависимости от климатической зоны, сезона, близости моря. Для характеристики влажности наиболее часто применяют понятие – относительная влажность (отношение абсолютной влажности к максимальной, выраженная в процентах).

Движение воздуха является следствием неравномерного нагревания земляной поверхности воздуха, а его движение в горизонтальном направлении вызывает ветер. Скорость движения измеряется в м/сек.

Так как атмосфера, окружающая землю имеет определённую массу (1м³ сухого воздуха при стандартных условиях весит 1294г), то существует понятие – атмосферное давление.

Солнечная радиация характеризуется действием солнечных лучей на организм человека всеми частями своего спектра. Известно, что солнечный спектр подразделяется на три части: ультрафиолетовую, видимую и инфракрасную. Наибольшее влияние на ткани оказывает ультрафиолетовое излучение, длина волны которого составляет 10-400нм. Под влиянием ультрафиолетового излучения в липоидах кожи происходит превращение эргостерина и холестерина соответственно в эргокальциферол (витамин Д₂) и холекальциферол (витамин Д₃), которые обуславливают антирахитическое действие излучения (при этом уплотняется эпидермис кожи и образуется пигмент, меланин – кожа приобретает коричневый оттенок-загар). Ультрафиолетовое излучение солнца обладает также бактерицидным действием. Причём наибольший бактерицидный эффект достигается при длине волны 293 нм.

Видимое излучение солнца (400-760нм) воспринимается человеком в основном через зрительный анализатор. Причём, лучи, расположенные ближе к красной части спектра действуют возбуждающе, жёлтые и зелёные – успокаивающе, синие и фиолетовые – угнетающе.

Невидимое инфракрасное излучение и при длительном воздействии на организм человека вызывает ожоги и общее перегревание.

Солнечный свет активизирует действие ферментов, влияет на различные виды обмена веществ в организме.

Таким образом, солнечный свет представляет собой мощный профилактический и лечебный фактор, способствует оздоровлению окружающей среды, губительно действующий на микроорганизмы. Действуя на организм через зрительный анализатор, солнечный свет оказывает своё влияние на физиологические процессы, изменяя обмен веществ, общий тонус, ритм сна и т.д.

Из рассмотренных основных физических свойств воздуха следует отметить, что колебания атмосферного давления за сутки незначительны и существенно не отражаются на здоровье человека (в комплексе с изменением других метеорологических факторов могут оказывать действие только на метеочувствительных людей).

В то же время физические свойства воздуха – температура, влажность и движение воздуха определяют метеорологические условия среды и оказывают комплексное влияние на организм человека. Эти параметры воздуха имеют существенное значение для теплообмена организма человека. Известно, что в организме человека постоянно происходит два взаимосвязанных процесса теплопродукция и теплоотдача.

Теплопродукция происходит за счёт окисления пищевых веществ (белков, жиров, углеводов) и освобождении тепла при мышечных сокращениях.

Теплоотдача организма может происходить тремя путями: конвекцией (за счёт разности температур тела и воздуха, излучением или радиацией, за счёт разности температур тела и предметов) и испарением (с поверхности кожи через лёгкие и дыхательные пути).

Процессы теплопродукции и теплоотдачи происходят при различных параметрах воздуха.

Наиболее благоприятным для человека следующее сочетание метеорологических факторов: температура - 18-20ºС, относительная влажность - 40-60%, при движении воздуха в помещении – 0,3 м/сек, на открытой поверхности – 3- 5 м/сек. Такие параметры окружающего воздуха определяют зону комфорта для человека. При таких метеорологических условиях теплоотдача человека составляет: за счёт конвекции – около 30%, излучения – 45%, испарения – 25%.

Отклонение значений температуры от комфортной приводит к изменению процентного соотношения между различными видами теплоотдачи человека . Так при повышении температуры воздуха до +25°С и выше адаптационные реакции организма приводят к некоторому снижению теплопродукции и усилению теплоотдачи испарением. При низких температурах воздуха повышаются теплопотери, вызванные излучением и конвекцией. При этом понижается температура кожи, снижается сократительная способность мышц, особенно рук.

Если изменение параметров температуры воздуха происходит в комплексе с другими метереологическими факторами, то нарушение механизма терморегуляции организма происходит ещё быстрее.

Например, при нормальной относительной влажности воздуха (40%) нарушение терморегуляции организма наступает только при температуре +40ºС, а при относительной влажности воздуха 80-90% нарушение терморегуляции организма наступает при температуре +31-32ºС.

Особенностью производственного процесса предприятий общественного питания является то, что на работников предприятия возможно действие как низких, так и высоких температур воздуха при различной относительной влажности.

Повышенная температура воздуха, особенно с повышенной влажностью (горячий, кулинарный цех; отделение выпечки кондитерских изделий и др.) усиливает теплоотдачу организация работников за счёт испарения. При этом потери влаги организмом в жаркое время года могут быть до 10 л в сутки. При этом вместе с потом из организма удаляются соли, водорастворимые витамины группы В и С. Всё это приводит к обезвоживанию тканей, сгущению крови, угнетению желудочной секреции, усиливаются процессы торможения в центральной нервной системе, угнетается внимание, нарушается координация движений и как следствие это приводит к увеличению производственного травматизма.

Низкие температуры воздуха (особенно в сочетании с высокой влажностью и подвижностью) могут привести к заболеваниям, связанным с переохлаждением тела работающих. Вышеизложенное свидетельствует о том, что в предприятиях общественного питания необходимо поддерживать определённые параметры физических свойств воздуха. Это осуществляется с помощью устройств отопления, вентиляции, кондиционирования воздуха и др.

б) химический состав воздуха

По химическому составу атмосферный воздух представляет собой смесь газов в определенных соотношениях. К постоянным компонентам воздуха относятся: кислород – О₂ (20,03%), азот - N₂ (78,08%), углекислый газ – СО₂ (0,03 –0,04%), инертные газы – аргон, неон, гелий, ксенон и др. (0,94% - не имеют физиологического значения).

В состоянии покоя взрослый человек в сутки вдыхает примерно 13 –14 м³ воздуха, а при физических нагрузках (и особенно интенсивных) эта величина значительно больше. Поэтому надлежащий химический состав воздуха имеет большое физиологическое значение для жизнедеятельности человека.

Ниже приводится основное значение химических элементов воздуха для жизнедеятельности человека.

Кислород - О₂ самая важная составная часть воздуха для жизни человека. Он необходим, прежде всего, для окислительных процессов, происходящих в организме человека. При дыхании часть кислорода воздуха в организме человека поглощается и поэтому в выдыхаемом воздухе процентное содержание его ниже (15 –16% ), чем в атмосферном (вдыхаемом). Поэтому снижение содержания кислорода в атмосферном воздухе до 13 –15% может привести к нарушению физиологических функций организма, а при содержании кислорода 7-8% жизнь невозможна.

Двуокись углерода (углекислота) - СО₂ образуется в процессе дыхания людей, животных горения топлива, окисления многих органических веществ. В процессе дыхания человека содержание СО₂ в выдыхаемом воздухе в состоянии покоя составляет в среднем 3% , а при физических нагрузках эта величина может возрастать до 5% и более. Снижение содержания СО₂ в атмосферном воздухе не вызывает опасности для организма человека, так как уровень содержания ее в крови поддерживается регуляторными механизмами организма человека. В то же время повышение содержания СО₂ в атмосферном воздухе вызывает нарушение деятельности организма. При 3-х процентной концентрации СО₂ в атмосферном воздухе у человека ускоряется и углубляется дыхание, учащается сердцебиение, а при 8-ми процентной концентрации СО₂ в атмосферном воздухе наступает тяжелое отравление и смерть. Кроме того, гигиеническое значение углекислого газа заключается и в том, что по его содержанию в окружающем воздухе судят о чистоте (загрязнении) этого воздуха. В плохо вентилируемых помещениях концентрация углекислого газа может превышать 0,1% и более и воздух при этом приобретает неприятный запах, может вызвать нарушение функционального состояния организма.

Азот - N₂ является основной составной частью атмосферного воздуха. В организме человека он находится в растворенном состоянии в крови, в тканевой жидкости, но в физиологических реакциях организма человека участия не принимает.

Инертные газы, как было указано ранее, физиологического значения не имеют и также как и азот служат лишь для разбавления кислорода воздуха.

в) загрязнение воздуха вредными примесями, влияющими на организм и условия труда работников предприятия общественного питания

Повышенное содержание в атмосфере воздуха газообразных примесей и взвешенных частиц в результате хозяйственной деятельности человека оказывает на его организм и на природу в целом неблагоприятное воздействие. По данным комитета экспертов ВОЗ наиболее распространенными химическими загрязнениями атмосферы промышленных городов являются окислы серы, азота и окись углерода. Неблагоприятное воздействие на организм человека оказывают также углеводороды, содержащиеся в продуктах неполного сгорания топлива, которые к тому же обладают канцерогенными свойствами.

Для контроля и оздоровления атмосферного воздуха устанавливаются стандарты, регламентирующие химический состав воздуха. С этой целью введен показатель – предельно-допустимая концентрация (ПДК) вредных веществ. На газообразные примеси воздуха различают среднесуточную, максимально разовую ПДК, а также ПДК вредных веществ в рабочей зоне.

ПДК среднесуточной определяет допустимую концентрацию вредного вещества действующего на организм человека в течение суток.

ПДК максимально разовая – это допустимая концентрация вещества, действующая на организм человека в течение 30 мин. (этот показатель устанавливается как дополнительный для веществ, обладающих запахом или раздражающим действием).

ПДК вредных веществ в рабочей зоне – это концентрация вредных веществ, которая при ежедневной восьмичасовой работе в течение рабочего стажа не может вызвать у работающего заболеваний или отклонений в состоянии здоровья.

Ниже рассмотрена краткая характеристика основных вредных химических веществ, которые наиболее часто загрязняют атмосферный воздух.

Окись углерода (СО) – газ без цвета и запаха, обладает общетоксическим действием, так как подавляет способность гемоглобина крови отдавать тканям кислород. СО – продукт неполного сгорания жидкого и твердого топлива. Острое отравление СО возникает при ее концентрации в воздухе 220-500 мг/м³, хроническое отравление - при постоянном вдыхании СО в концентрации 20-30 мг/м³. Среднесуточная ПДК СО в атмосферном воздухе определена 1 мг/м³ ПДК максимально разовая – 3 мг/м³; в воздухе рабочей зоны допускается содержание от 20 до 100 мг/м³ в зависимости от длительности работы персонала.

Окислы азота (NО, NО₂, N₂О₅) – попадают в воздух с отходами производства органических кислот. Длительное вдыхание окислов азота вызывает бронхит; малокровие, обострение хронических заболеваний. ПДК среднесуточная и максимально разовая окислов азота в атмосферном воздухе – 0,05 мг/м³, в воздухе с рабочей зоны – 5 мг/м³.

Сернистый газ (SO₂) – содержится в различных видах топлива. SO₂ обладает общетоксическим действием и вызывает заболевание дыхательных путей. Раздражающее действие SO₂ ощущается при содержании его в воздухе свыше 20 мг/м³. В атмосферном воздухе среднесуточная ПДК SO₂ – 0.05 мг/м³, максимально разовая 0,5 мг/м³, в воздухе рабочей зоны – 10 мг/м³.

Сероводород Н₂S обычно попадает в атмосферный воздух с отходами промышленных предприятий (химических, металлургических и др.). Источником Н₂S являются также процессы гнилостного разложения органических веществ, в т.ч. пищевых белковых продуктов. Сероводород также обладает общетоксическим действием и вызывает неприятные субъективные ощущения. Запах Н₂S обнаруживается в атмосфере при концентрации 0,04-0,012 мг/м³. В атмосферном воздухе среднесуточная и максимальная разовая ПДК Н₂S равна 0,008 мг/м³ в воздухе рабочей зоны до 10 мг/м³.

Полициклические ароматические углеводороды (ПАУ) в последнее время подвергаются тщательному исследованию и нормированию. Исследованиями установлена связь между загрязнением ПАУ и развитием злокачественных образований. Наиболее распространенным соединением из этой группы является бенз(а)пирен, который образуется при сжигании каменного угля, нефти, бензина, газа и промышленных отходов. На предприятиях общественного питания источником ПАУ могут являться выбросы котельных и топок, а также неправильная эксплуатация газового оборудования.

В настоящее время считается, что среднесуточная ПДК ПАУ в атмосферном воздухе не должна превышать 0,1 мкг на 100 м³.

Из вышеизложенного очевидно, что воздух, его состав, физические и химические параметры оказывают значительное влияние не жизнедеятельность и работоспособность организма человека. Поэтому на предприятиях общественного питания необходимо применять такое оборудование и технологии, которые бы способствовали минимальному загрязнению атмосферного воздуха, а также предусматривать устройства по вентиляции и подогреву воздуха помещений.