Каково влияние углекислого газа на окружающую среду?

Для работы проектов iXBT.com нужны файлы cookie и сервисы аналитики.
Продолжая посещать сайты проектов вы соглашаетесь с нашей
Политикой в отношении файлов cookie

На улице, в общественном транспорте, офисе, однушке, включая кухню, и в салоне автомобиля с закрытой заслонкой. В последнем случае шанс умереть отнюдь не призрачный, а вполне реальный, и его можно легко вычислить.

В чем проблема

Вдыхаем кислород, выдыхаем углекислый газ. В выдохе его примерно 4,5%, в то время как в окружающем пространстве должно быть около 0,04%. Исследованиями доказано, что даже при достаточном количестве кислорода увеличение доли углекислого газа приводит к появлению головной боли, сонливости, сложности с концентрацией внимания, а при высоком содержании (5-7% и выше) к потере сознания.

В чем измеряется и сколько должно быть

Из-за малых величин концентрацию CO2 обычно выражают в количестве частей на миллион (ppm), что эквивалентно десятитысячным долям процента.

Ниже наименее пугающая картинка из интернета, которая расскажет как повышенная концентрация углекислого газа сказывается на самочувствии. Цифры на шкале — те самые ppm.

Важный вопрос – сколько может “надышать” человек? В интернете мне удалось найти такую цифру: за один час в закрытом помещении 20 м2 один человек поднимет уровень СО2 на 50 ppm. По моим собственным наблюдениям это вполне похоже не правду.

Ну а теперь к методике и замерам.

Чем измерялось

Все измерения проводились недорогим комнатным прибором HT-501, обзор которого я постил вот тут.

В нем установлен датчик CO2 шведской компании SenseAir. Приборчик может сохранять статистику с заданным интервалом и потом выгружать ее в специальную прогу на ПК. Делая замеры я просто носил прибор в руке или открытой сумке и потом изучал полученные данные.

Сами замеры производились в феврале.

Замеры на улице

В мегаполисе (Москве), если не подходить к дорогам с интенсивным движением, прибор показывает значения в пределах 400-450 ppm. В центре города на тротуарах оживленных улиц показатели могут подняться до 620 ppm.

Замеры в офисе

В нашем просторном опенспейсе с хорошей вентиляцией воздух был примерно как на улице — 450-500 ppm. Но в какой-то из дней вентиляция дала сбой, и типичным значением CO2 стало 950 ppm. Причем к вечеру оно поднималось до 1200 ppm.

Из личных ощущений: как только показатели уходили за 1100 ppm, у окружающих возникало коллективное желание проветрить. После короткого проветривания показатели опускались до 850 ppm.

Замеры в однушке

Если регулярно не проветривать, типичный уровень углекислого газа в квартире 28 м2 и потолками 2,5 м при нахождении в ней двух взрослых колеблется от 800 до 1300 ppm в зависимости от забортной температуры. И чем холоднее на улице, тем лучше начинает работать вентиляция (это в моем доме так, в других может быть по-другому).

Кухня 5,5 м2 с газовой плитой

Кухня — самое интересное место в плане замеров. При закрытой двери одна включенная в полсилы конфорка (на фото ниже) за 15 минут нагоняет более 2300 ppm (вентиляция при этом тянет исправно).

Тот же самый эксперимент, но с открытой дверью и выставленным на зимнее проветривание окном, дает за этот же промежуток времени цифру в 1600 ppm. Ну а если с закрытой дверью и две конфорки — через 15 минут будет 2700 ppm на столе и 3300 ppm на уровне головы в центре помещения.

Комната 15 м2

С закрытой дверью и закрытыми пластиковыми окнами двое взрослых и один ребенок за восемь часов сна поднимают уровень CO2 с 1000 до 2100 ppm. Если оставить окно на зимнее проветривание (щель), то уровень будет стабилизироваться примерно на 1350 ppm. Все то же, но с открытой дверью — 900-1200 ppm.

Почему открытие на зимнее проветривание дает такой заметный эффект? Просто воздух начинает протягиваться из щели окна через комнату и в вентиляцию. Если закрыть щель, комната становится полностью изолированным помещением.

Просто для справки: как себя чувствуешь, когда проснулся, а на датчике 2800 ppm? Духота, жара, тяжелая голова как с похмелья, хочется поскорее выйти на улицу или постоять, подышать у открытого окна.

Замеры в московском метро

Вообще в метро душновато. На станциях и переходах показатели колебались в пределах 750-1250 ppm. Причем день ото дня показатели менялись. В полупустом вагоне “Оки” (все сидячие заняты и немного стоячих) датчик фиксировал примерно 1300 ppm. А в час пик там начинался ад.

Когда люди набивались как селедка в бочку, датчик на уровне пояса стабильно фиксировал 1850 ppm. Поднять его на уровень головы и сделать замеры было уже невозможно. Думаю, он бы зашкаливал, поскольку все вокруг выдыхают именно в верхнее пространство.

Ощущение от нахождения в таких условиях: легкое головокружение, учащенное дыхание и огромное желание выйти и подышать немного. Как люди так катаются каждый день — не представляю.

В подмосковной электричке

В забитом тамбуре гуляют сквозняки, однако уровень CO2 находится примерно на отметке 1400 ppm. В самом вагоне ситуация хуже. При полностью занятых сидячих местах, но в отсутствии стоячих пассажиров, уровень углекислоты составил 2200 ppm.

В автомобиле

Эта часть специально для тех, кто начал читать отсюда.

Начнем с общественного транспорта. В нем практически везде душновато, за исключением, пожалуй, маршруток с высокими потолками, где еще можно увидеть приемлемый уровень в 700 ppm.

Очень туго в метро в час пик и ничуть не лучше в электричках. Там зашкаливает даже когда есть сидячие места.

В офисах раз на раз не приходится. И примерно у половины населения опенспейсов возникает желание проветрить, когда уровень начинает превышать 1100 ppm.

В квартире этот уровень воспринимается по-другому, и проветрить хочется когда на датчике более 1300-1400 ppm. И главный совет всем владельцам пластиковых окон — проветривайте почаще, а лучше всегда оставляйте открытой щель зимнего проветривания (это когда ручка повернута градусов на 40 от вертикали).

Это зимой. А летом окна лучше держать открытыми.

Из прочего, самый ад — на кухне с газовыми плитами. Если включена вполсилы пара конфорок и закрыты окна и двери, то через 15 минут на уровне головы будет 3500 ppm. И это при хорошо работающей вентиляции.

Отдельный привет любителям поспать в машине с закрытыми окнами. Очень велик шанс не проснуться. То же можно сказать и про ситуацию, когда вы забыли открыть заслонку забортного воздуха после обгона чадящего грузовика. Показатели в салоне начинают шкалить очень быстро.

Пожалуй, это пока все. Единственное, где я еще хотел бы провести замеры, так это летом в лесу. Надеюсь доживу и проапдейчу данный материал.

P.S. Знаю, что измерители CO2 сейчас есть у многих. Напишите в каментах где и сколько намеряли вы. Но, по возможности, постите не только страшилки.

P.P.S. Тот измеритель CO2, каким пользуюсь я, можно найти на Ali за сумму чуть менее 6 тыс. руб.(его обзор тут). Также есть чуть более интересная модель, ее можно найти тут.

Углекислый газ встречается в атмосфере естественным образом. Он является важнейшим ингредиентом фотосинтеза, процесса, посредством которого растения производят пищу и энергию. Со времен промышленной революции уровень содержания углекислого газа в атмосфере повысился.

Основными причинами этого являются вырубка лесов и сжигание ископаемого топлива, такого как уголь. По мере повышения уровня двуокиси углерода возрастает и его воздействие на загрязнение воздуха. На двуокись углерода приходится менее 1 процента атмосферных газов.

Однако существует хрупкий баланс между двуокисью углерода и другими газами. Озабоченность по поводу углекислого газа — это значительное увеличение объема его выбросов за относительно короткий период времени.

Ваша организация является загрязнителем атмосферного воздуха? Охрана атмосферного воздуха на предприятии обеспечит соблюдение законодательства.

Парниковый эффект

Углекислый газ способствует загрязнению воздуха, играя свою роль в парниковом эффекте. Это препятствует охлаждению земли в ночное время. Одним из результатов является потепление океанических вод. Океаны поглощают углекислый газ из атмосферы. Однако более высокая температура воды подрывает способность океанов поглощать углекислый газ. С течением времени воздействие углекислого газа усугубляется.

Изменение климата

Изменение климата — это последствия воздействия двуокиси углерода на загрязнение воздуха.

Еще одним экологическим воздействием двуокиси углерода на загрязнение воздуха является изменение климата. За последние 100 лет температура поверхности Земли повысилась. Ученые считают, что загрязнение углекислым газом является главным виновником этого. Имеющиеся данные свидетельствуют о том, что уровень воды в океане повысился, что привело к потере береговой линии и прибрежных водно-болотных угодий.

Кислотный дождь

Углекислый газ вносит свой вклад в экологический эффект, известный как кислотные дожди. Выбросы, высвобождаемые электростанциями, работающими на ископаемом топливе, соединяются с влагой в воздухе. В результате выпадают осадки с высоким содержанием кислоты. Вследствие этого наносится огромный ущерб деревьям и другим растениям.

Загрязнение воды и почвы происходит в результате выпадения кислотных осадков. Воздействие углекислого газа можно увидеть и ощутить вдали от его источников, что делает его воздействие на загрязнение воздуха более серьезным.

Воздействие на здоровье человека

Загрязнение и выбросы углекислого газа могут оказать негативное воздействие на здоровье человека.

Выбросы двуокиси углерода влияют на здоровье человека, поскольку вытесняют кислород в атмосферу. Дыхание становится более затрудненным по мере повышения уровня углекислого газа. В закрытых помещениях высокие уровни углекислого газа могут привести к жалобам на здоровье, таким как головные боли.

Рост концентрации двуокиси углерода может указывать на высокие уровни других вредных загрязнителей воздуха, таких как летучие органические соединения.

Углекислый газ необходим для выживания растений и животных. Однако слишком много углекислого газа может привести к смерти всех живых существ на Земле. Растениям и животным необходимо не только поглощать углекислый газ, но и выделять углекислоту, чтобы поддерживать их жизнедеятельность.

Углекислый газ играет ключевую роль в жизни растений и помогает сохранить тепло на Земле. Повышение уровня углекислого газа в атмосфере, однако, связано с глобальным потеплением.

Ваше предприятие осуществляет выбросы диоксида углерода? Рекомендуем заказать измерение его концентрации.

Углекислый газ и парниковые газы

Углекислый газ является естественным парниковым газом. К другим видам относятся водяной пар, метан и закись азота. Эти газы помогают поддерживать Землю в тепле, поглощая энергию Солнца и перенаправляя энергию обратно на поверхность Земли.

Увеличение количества углекислого газа создает избыток парниковых газов, которые удерживают дополнительное тепло. Это удерживающее тепло приводит к таянию ледяных шапок и повышению уровня океана, что вызывает затопление.

Углекислые газы и растения

Растения удаляют углекислый газ из атмосферы в процессе, называемом секвестрацией углерода. Двуокись углерода хранится в биомассе, которая затем высвобождается. В большинстве случаев высвобождаемое количество меньше количества, потребляемого растениями.

Фермерские хозяйства, луга и леса считаются источниками или поглотителями диоксида углерода в зависимости от способа их использования. Например, коровы производят метан, а трава на ферме улавливает газ.

Углекислота и здоровье

Углекислый газ необходим для выживания животных. Кислород переносится в ткани организма во время дыхания, а углекислый газ высвобождается. Газ сохраняет нормальный уровень рН крови. Однако слишком большое количество углекислого газа может убить животных.

Если углекислого газа слишком много, он может уменьшить количество кислорода, попадающего в организм. Любое увеличение или уменьшение количества углекислого газа, находящегося в организме, может привести к почечной недостаточности или коме.

Горючие ископаемые виды топлива, такие как уголь, газ для электростанций, нефть, транспортные средства и крупная промышленность являются крупнейшим источником углекислого газа. Производство с использованием таких материалов, как железо, сталь, цемент, природный газ, твердые отходы сжигания, известь, аммиак, известняк, кальцинированная сода, алюминий, нефтехимическая промышленность, титан и фосфорная кислота сопровождается выбросами углекислоты.

Углекислый газ составляет почти 85 процентов всех выбросов и образуется при использовании природного газа, нефти и угля. Основными областями, где используются эти виды топлива, являются производство электроэнергии, транспорт, промышленность, а также жилые и коммерческие здания.

санитарного
показателя загрязненности воздушной

На загрязненность
воздуха может указывать изменение
различных пара­метров. Так, при
пребывании в помещении людей через
некоторое время можно выявить следующие
изменения:

Увеличение
концентрации углекислого газа Увеличение
микробной обсемененности Увеличение
концентрации антропотоксинов Увеличение
концентрации тяжелых ионов Увеличение
влажности воздуха Увеличение содержания
пыли Уменьшение числа легких ионов
Снижение концентрации кислорода

Однако,
основным косвенным показателем
загрязненности воздух жилых помещений
служит углекислый
газ (точнее
его концентрация в воздухе).

При нахождении в
помещении людей концентрация углекислого
газа по­степенно увеличивается, так
как выдыхаемый воздух содержит повышенное
его количество.

ПДК
углекислого газа в
воздухе жилых помещений равна:

•
0.07 % (0.7 %») – для
“чистых” помещений (больничных)
–
операцион­ных, палат, перевязочных и
тд.

•
0.1 % (1 %«) – для обычных
жилых
помещений.

Нормирование
содержания углекислого газа в воздухе
связано с тем, что при увеличении его
концентрации он оказывает неблагоприятное
действие на человека. Так, при возрастании
концентрации углекислого газа во
вдыхаемом воздухе до 2 % и более он
оказывает токсическое действие, при
концентра­ции – 3-4 % – сильное токсическое
действие, а концентрация 7-8 % является
летальной.

По углекислому
газу рассчитывают необходимую’ величину
вентиляции (см. следующий вопрос).

Гигиенические требования к вентиляции раз­личных помещений. Воздушный куб. Нормы воз­духообмена.

Сколько воздуха
нужно человеку для нормального
существования?

Вентиляция помещений
обеспечивает своевременное удаление
избытка углекислого газа, тепла, влаги,
пыли, вредных веществ, в общем, результатов
различных бытовых процессов и пребывания
в помещении людей.

1)
Естественная.
Заключается
в естественном воздухообмене между
по­мещением и внешней средой за счет
разницы температур внутреннего и
на­ружного воздуха, ветра и тд.

Естественная
вентиляция может быть:

1.
Неорганизованная
(путем
фильтрации воздуха через щели)

2.
Организованная
(через
открытые форточки, окна и тд) –
проветри­вание.

1.
Приточная
–
искусственная подача наружного воздуха
в поме­щение.

2.
Вытяжная
–
искусственная
вытяжка воздуха из помещения.

3.
Приточно-вытяжная
–
искусственный приток и вытяжка.
По­ступление воздуха происходит через
приточную камеру, где он обогревается,
фильтруется и удаляется через вентиляцию.

Общий
принцип вентиляции заключается
в том, что

• В
грязных помещениях должна преобладать
вытяжка (чтобы
исключить самопроизвольное поступление
грязного воздуха в со­седние помещения)

• В
чистых помещениях должен преобладать
приток
(чтобы
в них не поступал воздух из грязных
помещений).

Как определить,
сколько чистого воздуха должно поступать
в помещение в час на одного человека,
чтобы вентиляция была достаточной?

Количество
воздуха, которое необходимо подать в
помещение на одного человека в час
называется объемом
вентиляции.

Он может быть
определен по влажности, температуре,
но точнее всего определяется по
углекислому газу.

В воздухе содержится
0.4 °А= углекислого газа. Как уже упоминалось,
для помещений, требующих высокого уровня
чистоты (палаты, операционные), допускается
содержание углекислого газа в воздухе
не более 0.7 А° в обыч­ных помещениях
допускается концентрация до 1 °А».

При пребывании в
помещении людей количество углекислого
газа уве­личивается. Один человек
выделяет приблизительно 22.6 л углекислого
газа в час. Сколько же нужно подать
воздуха на одного человека в час, чтобы
эти 22.6 литра разбавить так, чтоб
концентрация углекислого газа в воздухе
по­мещения не превысила бы 0.7 А- или 1
А»?

Каждый литр
подаваемого в помещение воздуха содержит
0.4 А» углеки­слого газа, то есть каждый
литр этого воздуха содержит 0.4 мл
углекислого газа и таким образом может
еще “принять” 0.3 мл (0.7 – 0.4) для чистых
по­мещений (до 0.7 мл в литре или 0.7 А°
) и 0.6 мл (1 – 0.4) для обычных по­мещений
(до 1 мл в литре или 1 °А. ).

Так как каждый час
1 человек выделяет 22.6 л (22600 мл) углекислого
газа, а каждый литр подаваемого воздуха
может “принять” указанное выше
число мл углекислого газа, то количество
литров воздуха, которое необходи­мо
подать в помещение на 1 человека в час
составляет

1)
Для
чистых помещений (палаты,
операционные) – 22600 / 0.3 = 75000 л = 75 м3
. То есть, 75 м3
воздуха на каждого человека в час долж­но
поступить в помещение для того чтобы
концентрация углекислого газа в нем не
превысила 0.7 А=.

2)
Для
обычных помещений –
22600
/ 0.6 = 37000 л = 37 м3.
То есть, 37 м воздуха на каждого человека
в час должно поступить в поме­щение,
для того чтобы концентрация углекислого
газа в нем не превысила

Если в помещении
находится не один человек, то указанные
цифры ум- ‘ ножаются на количество
человек.

Выше было подробно
объяснено, как находится величина
вентиляцион­ного объема прямо на
конкретных цифрах, вообще же нетрудно
догадаться, что общая формула выглядит
следующим образом:

L
= (К * N)
/ (Р – Р,) = (22.6 л * N)
/ (Р – 0.4%.) где

L
– объем вентиляции (м )

К – количество
углекислого газа, выдыхаемого человеком
за час (л)

N – число людей в
помещении

Р – максимально
допустимое содержание углекислоты в
помещении (А»)

Pi
– содержание углекислого газа в атмосферном
воздухе (А»)

По
данной формуле мы рассчитываем необходимый
объем подаваемого воздуха (необходимый
объем вентиляции). Для того, чтобы
рассчитать реаль­ный объем воздуха,
который подается в помещение за час
(реальный
объем вентиляции) нужно
в формулу вместо Р (ПДК углекислого газа
– 1 А°, 0.7 /..) подставить реальную концентрацию
углекислого газа в данном помеще­нии
в промилях:

L
реальный – реальный объем вентиляции

Для определения’
концентрации углекислого газа используют
метод Суб-ботина-Нагорского (основан
на снижении титра едкого Ва, наиболее
точен), метод Реберга (также использование
едкого Ва, экспресс-метод), метод
Про­хорова, фотоколориметрический
метод и др.

Другой
количественной характеристикой
вентиляции, непосредственно связанной
с объемом вентиляции, является кратность
вентиляции. Крат­ность
вентиляции показывает сколько раз в
час воздух в помещении полно­стью
обменивается.

Кратность
вентиляции =
Объем
попядаемого (изилекяр.мого) в
час возпуха

Соответственно,
чтобы рассчитать для данного помещения
необходимую
кратность вентиляции нужно
в эту формулу в числителе подставить
необ­ходимый
объем вентиляции. А
для того, чтобы узнать, какова реальная
кратность вентиляции в
помещении в формулу подставляют реальный
объем вентиляции (расчет
см. выше).

Кратность вентиляции
может рассчитываться по притоку
(кратность по притоку), тогда в формулу
подставляется объем подаваемого в час
воздуха и значение указывается со знаком
(+), а может рассчитываться по вытяжке
(кратность по вытяжке), тогда в формулу
подставляется объем извлекаемого в час
воздуха и значение указывается со знаком
(-).

Например, если в
операционной кратность вентиляции
обозначается как + 10, -8, то это означает,
что каждый час в это помещение поступает
десяти­кратный, а извлекается
восьмикратный объем воздуха по отношению
к объ­ему помещения.

Существует такое
понятие как воздушный куб.

Воздушный
куб –
это необходимый на одного человека
объем воздуха.

Норма
воздушного куба составляет
25-27 м” . Но как было рассчитано выше
на одного человека в час требуется
подавать объем воздуха 37 м3
, то есть при данной норме воздушного
куба (данном объеме помещения.) необхо­димая
кратность воздухообмена составляет
1.5 (37 м / 25 м = 1.5).

Соседние файлы в предмете Гигиена

По
углекислому газу рассчитывают необходимую’
величину вентиляции (см. следующий
вопрос).

Кратность
вентиляции может рассчитываться по
притоку (кратность по притоку), тогда в
формулу подставляется объем подаваемого
в час воздуха и значение указывается
со знаком (+), а может рассчитываться по
вытяжке (кратность по вытяжке), тогда в
формулу подставляется объем извлекаемого
в час воздуха и значение указывается
со знаком (-).

Химический состав атмосферного воздуха и его гигиеническое значение. Углекислый газ и его гигиеническое значение. Методы определения.

Теоретические контрольные вопросы:

• Атмосферный
  воздух, как фактор окружающей среды и
  его гигиеническое значение.
• Естественный
  химический состав атмосферы,
  физиолого-гигиеническое значе­ние
  его основных компонентов: азота,
  кислорода, углекислого газа, озона.
• Природа
  атмосферных загрязнений, их источники
  и сравнительная гигиеническая
  характеристика.
• Влияние
  атмосферных загрязнений на санитарно-бытовые
  условия жизни и экологию.
• Влияние
  атмосферных загрязнений на здоровье
  населения (прямое и косвенное).
• Гигиеническое
  значение предельно допустимой
  концентрацией химических веществ в
  воздухе.
• Санитарно-химические
  исследования воздушной среды.
• Санитарно-показательное
  значение углекислого газа.
• Источники
  загрязнения атмосферного воздуха
  пылью.
• Физические
  и химические свойства пыли и их
  санитарно-гигиеническое значе­ние:
  а) дисперсность и задержка
  пылевых
  частиц в органах дыхания; б) форма
  пылевых частиц; в) растворимость пыли;
  химический состав пыли.
• Действие
  пыли на организм.
• Мероприятия,
  проводимые по охране атмосферного
  воздуха в Российской Фе­дерации.

Практические контрольные вопросы:

• Определение
  углекислоты в воздухе помещений.
• Определение
  кратности воздухообмена при естественной
  вентиляции помещений.
• Аспирационно-весовой
  метод определения пыли.
• Седиментационный
  метод определения запыленности воздуха.
• Метод
  определения дисперсности пыли.

Цель
занятия: Изучить
основные химические компоненты и
загрязнители атмосферного воздуха и
научить студентов
методикам определения диоксид углерода;
расчета кратности воздухообмена при
естественной вентиляции.

ОБЪЕМ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ
РАБОТЫ СТУДЕНТОВ:

1. Определить
содержание углекислоты в помещении,
указанном преподавателем.

2. Рассчитать
необходимую кратность воздухообмена
при естественной вентиляции в обследованном
помещении.

3. Произвести отбор
проб воздуха аспирационным методом.

4.
Результаты выполненных исследований
оформить протоколом по приведенной
ниже форме с заключением и гигиеническими
рекомендациями.

Часть теоретического и практического
материала для подготовки к занятию.

Химические факторы воздушной среды и их влияние на организм человека

Химические
факторы воздушной среды подразделяются
на естественные (природные) и искусственные.
Последние обусловлены производственной
и бытовой деятельностью человека.
Естественный химический состав
атмосферного воздуха характеризуется
выраженным постоянством составных
газовых компонентов. Совершенно иная
картина наблюдается в отношении
искусственных химических факторов
воздушной среды. Они характеризуются
чрезвычайно большим многообразием по
составу и количество их постоянно
увеличивается. Особенно усложнился
химический состав атмосферных загрязнений
воздушной среды бытовой и производственной
деятельностью человека в условиях
научно-технического про­гресса.
Широкая химизация всех отраслей народного
хозяйства и быта человека с активной
разработкой – синтезом новых химических
веществ, материалов и внедрением
их во все
сферы жизнедеятельности человека в
значительной степени усложнили состав
химического загрязнения всех факторов
окружающей человека среды. Многочисленными
исследованиями показано, что химические
загрязне­ния атмосферного воздуха,
воздушной среды бытовой и производственной
дея­тельности человека, как и других
факторов окружающей среды, оказывают
не­благоприятное воздействие на
санитарное состояние самих факторов
окружаю­щей среды, санитарно-бытовые
условия жизни и здоровье человека.
Вследствие этого изучение уровней
химических загрязнений факторов
окружающей среды, особенностей их
воздействия на условия жизни и здоровье
людей с разработкой и обоснованием
целенаправленных санитарно-гигиенических
оздоровительных мероприятий является
неотъемлемой частью в работе врача.

Гигиеническая
наука допускает поступление разнообразных
химических веществ в окружающую человека
природную, бытовую и производственную
среду; не исключает поступления их и в
организм человека. Однако количественно
это поступление ограничено пределом,
при котором вредные химические вещества
индифферентны для организма человека
и для окружающей его среды. В связи с
этим возникло понятие предельно
допустимой концентрации (ПДК). Основные
принципы гигиенического нормирования
вредных веществ в объектах окружающей
среды впервые были разработаны и
теоретически обоснованы отечественными
учеными-гигиенистами.

Для гигиенической
оценки состава и загрязненности
атмосферного воздуха и воздуха в жилых
помещениях, общественных, детских,
лечебно-профилактических учреждениях
используются гигиенические стандарты
(ПДК) вредных химических веществ,
разработанные для атмосферного воздуха,
а при оценке воздушной среды производственных
помещений – специально разработанные
гигиенические стандарты (ПДК) вредных
веществ в воздухе рабочей зоны. Данные
гигиенические стандарты имеют ряд
принципиальных различий, заложенных в
основу их определений.

Так, впервые
сформулированное профессором В.А.Рязановым
определение гигиенического стандарта
на атмосферные загрязнения преследует
следующее:

Предельно
допустимой концентрацией (ПДК)
может быть признана такая концентрация
химического вещества в атмосферном
воздухе, которая при ежедневном
непрерывном воздействии в течение
длительного времени на организм человека
не оказывает прямого или косвенного
вредного или неблагоприятного
воз­действия, не снижает его
работоспособности и настроения.

Для
воздуха рабочей зоны, согласно ГОСТ
12.1.005-88 “Общие санитарно-гигиенические
требования к воздуху рабочей зоны”
дано следующее определение ПДК:

Предельно
допустимые концентрации (ПДК)
вредных веществ в воздухе рабочей зоны
– концентрации, которые при ежедневной
(кроме выходных дней) работе в течение
8 ч. или другой продолжительности, но не
более 41 ч в неделю, в течение всего
рабочего стажа не могут вызывать
заболеваний в состоянии здоровья,
обнаруживаемых современными методами
исследований, в процессе работы или в
отдаленные сроки жизни настоящего и
последующих поколений.

Предельно допустимые
концентрации атмосферных загрязнений
в РФ и странах СНГ устанавливаются в
двух показателях: максимально разовые
(за 20 мин) и среднесуточные (за 24 ч).
Последние являются основными; их
назначение – не допустить неблагоприятного
влияния в результате непрерывного
длительного резорбтивного действия.
Максимально разовые ПДК устанавливаются
в дополнение среднесуточным ПДК для
веществ, обладающих запахом или
раздражающим действием и способных
вызвать острое отравление.

Для воздуха рабочей
зоны разработанные ПДК вредных веществ
в основном представляют максимально
разовые концентрации. Исключением
сказанному являются радиоактивные
вещества, для которых помимо максимально
разовых разработаны средние взвешенные
во времени концентрации, т.е. с учетом
воздействия в течение рабочего дня,
рабочей недели, месяца и года.

Предельно допустимые
концентрации, являясь государственным
санитарным нормативом, широко используются
в плане предупредительного надзора при
проектировании, конструировании, выборе
технологического процесса, при планировке
и застройке населенных мест; при
санитарной экспертизе токсичности
полимерных продуктов, материалов,
изделий; при выборе средств индивидуальной
защиты и т.д. При осуществлении санитарного
надзора ПДК используются и служат
юридической основой при оценке
загрязненности химическими веществами
объектов окружающей природной (атмосферный
воздух, вода, питьевые водоисточники,
почва, продукты питания) и социальной
(жилища, общественные здания,
производственные помещения и др.) среды,
а также при оценке эффективности
оздоровительных мероприятий. Качественное
и количественное определение химических
веществ в объектах окружающей среды
осуществляется с помощью широкого
спектра современных химических и
физических методов исследования с
применением фотоэлектроколориметров,
флюориметров, спектрографов, хроматографов
и других приборов и аппаратов.

Санитарно-химические
исследования воздушной среды проводятся
с различными целями.

1. Определение
изменения природного химического
состава воздуха. Это имеет значение при
оценке параметров обитаемости в
экстремальных условиях (герметические
сооружения, космические корабли) или в
особых производственных условиях.

2. Изучение
показателей “антропогенного”
загрязнения воздушной среды. К ним
относятся продукты жизнедеятельности
людей – углекислота, аммиак и др. По их
количественному уровню судят о степени
чистоты воздуха в помещениях, где
постоянно пребывают люди. Наличие в
воздухе указанных веществ небезразлич­но
для организма – все они приводят к
поверхностному дыханию и уменьшению
легочной вентиляции, головной боли,
снижению окислительных процессов в
организме.

3. Определение
токсических примесей в воздухе, связанных
с производственными, транспортными
выбросами. При этом некоторые токсические
вещества являются универсальными для
всех категорий воздушной среды. Например,
оксид углерода в воздухе производственных
помещений является результатом выбросов
при определенных технологических
процессах. В атмосферный воздух она
поступает за счет производственных
выбросов и выхлопных газов автотранспорта.
В жилых помещениях оксид углерода –
продукт неполного сгорания бытового
газа. Диоксид серы – частый загрязняющий
компонент и в атмосферном фоздухе и в
воздухе производственных помещений.

4. Определение
токсических примесей в воздухе помещений
при использовании строительных
конструкций и элементов внутренней
комплектации зданий из пластических
масс и синтетических материалов.
Высокомолекулярные соединения, входящие
в состав композиций синтетических
пластмасс – пленок, других материалов,
обладают способностью при старении
полимеров отдавать в воздух ряд
токсических соединений – фенол,
формальдегид, хлорид винила, стирол и
др. Химическое исследование содержания
этих соединений в воздухе помещений
является одним из элементов гигиенической
оценки воздушной среды в зданиях
современного строительства. Гигиеническое
исследование и оценка химических
факторов требуют от врача знания методов
отбора проб, выполнения санитарно-химических
исследований, качественного и
количественного лабораторного анализа
проб и умения оценить результаты
выполненных исследований по соответствующим
гигиеническим нор­мативам.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ
ДОИКСИДА УГЛЕРОДА, КАК САНИТАРНЫЙ
ПОКАЗАТЕЛЬ ЧИСТОТЫ ВОЗДУХА ЖИЛЫХ
ПОМЕЩЕНИЙ И ОБЩЕСТВЕННЫХ ЗДАНИЙ

Диоксид
углерода является составным ингредиентом
атмосферного воздуха. Концентрация
углекислого газа в атмосферном воздухе
вне зоны загрязнения в среднем равняется
0,03% по объему или 0,046% по весу, что равно
при нормальных условиях 591 мг/м3
.

Повышение
углекислого газа в воздухе ведет к
раздражению дыхательного центра.
Длительное вдыхание воздуха с повышенным
содержанием (8-10%) углекислоты приводит
к перераздражению дыхательного центра
и смерти от паралича последнего. При
15% и выше CO2
в воздухе смерть наступает мгновенно
от паралича дыхательного центра. Человек
более чувствителен к избытку углекис­лого
газа, чем животное. Уже при содержании
С02
в воздухе в количестве 3% дыхание заметно
ускоряется и углубляется; при 4% появляется
ощущение сдавливания головы, головная
боль, шум в ушах, психическое возбуждение,
сердце­биение, замедление пульса и
повышение давления, реже – рвота и
обмороки.

Дальнейшее
повышение уровня С02
до 8-10% сопровождается нарастанием
выраженности всех симптомов и наступает
смерть от паралича дыхательного центра.
Опасность значительного накопления
С02
в закрытых помещениях усугубляется
тем, что она сопровождается одновременным
уменьшением содержания кислорода в
воздухе.

В ГИГИЕНИЧЕСКОМ
ОТНОШЕНИИ ДИОКСИД УГЛЕРОДА ЯВЛЯЕТСЯ
ВАЖНЫМ ПОКАЗАТЕЛЕМ, ПО КОТОРОМУ СУДЯТ
О СТЕПЕНИ ЧИСТОТЫ ВОЗДУХА В ЖИЛЫХ И
ОБЩЕСТВЕННЫХ ЗДАНИЯХ.

Углекислота
выделяется при дыхании людей, и скопление
больших количеств ее в воздухе закрытых
помещений указывает на санитарное
неблагополучие этого помещения
(скученность людей, недостаточная
вентиляция). В обычных условиях при
недостаточной естественной вентиляции
помещения и инфильтрации наружного
воздуха через поры строительных
материалов содержание диоксид углерода
в воздухе жилых помещений может достигать
0,2 %. Пребывание в такой атмосфере приводит
к ухудшению самочувствия и снижению
работоспособности. Это объясняется
тем, что параллельно с увеличением
количества диоксида углерода в воздухе
ухудшаются его свойства: повышается
температура и влажность, появляются
дурно пахнущие газы, представляющие
собой продукты жизнедеятельности
человека (меркаптан, индол, скатол,
сероводород, аммиак), увеличивается
содержание пыли и микроорганизмов.
Происходит изменение ионизационного
режима воздуха, увеличение тяжелых и
уменьшение легких ионов. Однако из всех
перечисленных выше показателей, связанных
с ухудшением свойств воздуха диоксид
углерода поддается наиболее простому
определению, в силу чего она принимается
за гигиенический показатель чистоты
воздуха жилых и общественных зданий.

Допустимой
концентрацией диоксида углерода воздуха
считается 0,07-0,1%. Последняя величина
принята в качестве расчетной при
определении объема потребной вентиляции
и эффективности вентиляции в жилых и
общественных зданиях.

МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ
ДИОКСИДА УГЛЕРОДА В ВОЗДУХЕ С ПОМОЩЬЮ
ФОТОЭЛЕКТРОКОЛОРИМЕТРА

Принцип
метода
основан на измерении оптической плотности
окрашенного поглотительного раствора
(смесь бромтимолового синего и NaHCO3)
после взаимодействия испытуемого
воздуха с углекислотой. Чувствительность
метода 0,025 об %.

Отбор
пробы воздуха.
Пробу воздуха для определения диоксида
углерода отбирают в газовые пипетки
емкостью 150-200 мл, предварительно
заполненные 26 % раствором поваренной
соли. При отборе пробы воздуха газовая
пипетка находится в вертикальном
положении. Вначале открывают верхний
кран, а затем нижний. Вытекающий из
пипетки раствор поваренной соли
засасывает в нее исследуемый воздух.
По окончании отбора пробы воздуха
последнюю доставляют в лаборато­рию.

Ход
работ. Из
газовой пипетки исследуемый воздух в
количестве 50 мл перево­дится солевым
раствором в шприц емкостью 100 мл. Затем
в шприц засасывают из бюретки 5 мл
поглотительного раствора. После 2-х
минутного взбалтывания исследуемого
воздуха с поглотительным раствором
жидкость помещают в кювету с толщиной
слоя 10 мм и фотометрируют на приборе
ЛМФ-69 при длине волны 600 нм (светофильтр
N4). На градуировочном графике по оптической
плотности раствора находят концентрацию
диоксида углерода.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ
КРАТНОСТИ ВОЗДУХООБМЕНА ПРИ ЕСТЕСТВЕННОЙ
ВЕНТИЛЯЦИИ

Естественный обмен
воздуха в помещениях происходит через
щели в окнах, дверях и поры строительных
материалов (инфильтрация) вследствие
разности температур, удельных весов
наружного и комнатного воздуха и действия
ветра на конструкции здания. Для усиления
естественного воздухообмена в помещениях
устраивают форточки, фрамуги, а в
многоэтажных домах, кроме того,
естественную вентиляцию в помещениях
усиливают за счет внутристенных
(вытяжных) каналов, выполненных при
строительстве здания.

Для определения
кратности воздухообмена в помещении
при естественной вентиляции, необходимо
учитывать кубатуру помещения, число
людей и характер проводимой в нем работы.
С использованием перечисленных выше
данных кратность естественного
воздухообмена можно рассчитать по
следующим трем методам:

1.
В жилых и общественных зданиях, где
изменения качества воздуха происходят
и зависимости от количества присутствующих
людей и бытовых процессов, связанных с
ними, расчет необходимого воздухообмена
производят обычно
по
диоксиду
углерода, выделяемой одним человеком.
Для этого пользуются формулой:

де:
Z
– искомый объем воздуха в м /час на 1
человека;

К – количество
литров углекислоты, выдыхаемой человеком
в час.

Р – допустимое
содержание углекислоты в воздухе жилых
помещений в

промилле (1,0 %);

g
– содержание углекислоты в наружном
воздухе (0,4%).

Взрослый
человек в обычных условиях при легкой
физической работе выдыхает 22,6 л
углекислоты в час. Подставляя указанные
величины в формулу, получим:

акое
количество вентиляционного воздуха
требуется вводить в’ помещение на каждого
человека в час, чтобы содержание С02,
принятое за косвенный показа­тель
чистоты комнатного воздуха, не превышал
допустимой нормы 1 % (0,1 %). Исходя из нормы
вентиляционного воздуха, устанавливают
размеры воздушного куба, который в
обычных жилых помещениях должен быть
не менее 25 м3
при расчете на взрослого человека.

Основываясь на
этом, определяют необходимую скорость
воздуха в час, которую выражают кратным
числом по отношению к кубатуре помещения.
Например, в наших полученных цифрах
37,7: 25 = 1,5 т.е. необходимая вентиляция
достигается при 1,5 кратном обмене воздуха
в час.

В помещениях, где
наблюдается значительное выделение
тепла и влаги, расчет необходимого
воздухообмена может быть произведен
по теплу и влаге. Однако подобные
определения обычно применяются только
при расчетах воздухообмена для
производственных помещений с различными
источниками тепла и влагообразования,
чтобы обеспечить удаление избыточного
тепла и влаги. На производстве, где
основными вредными выделениями являются
газы и пыль, вентиляция рассчитывается
на удаление этих веществ.

2.
Косвенный метод основан на предварительном
химическом определении содержания
углекислоты в воздухе помещения и учета
числа находящихся
в нем
людей.

асчет
кратности воздухообмена производят по
формуле:

где:
W
– искомая кратность воздухообмена

К
– количество литров С02,
выдыхаемое человеком или другими
источни­ками в час,

N
– число людей или других источников С02,
находящихся в помещении;

n
– обнаруженная концентрация в промилле;

–
среднее содержание С02
в атмосфере в промилле;

Например:
N – 10 чел., п – 1,5 , V – 250 м3

Обычно
за час происходит не более однократного
обмена воздуха за счет инфильтрации, а
поэтому при наличии большого воздухообмена
можно сделать заключение о необходимости
более тщательной пригонки оконных рам
и т.д., чтобы устранить неблагоприятное
действие токов проникающего воздуха в
холодное время года.

3. Кратность
воздухообмена при наличии вентиляции
на естественной тяге (форточки, фрамуги)
может быть определена путем учета объема
воздуха, поступающего или удаляемого
из помещения через форточки (фрамуги)
в единицу времени. Для этого замеряют
площадь просвета форточки (фрамуги) и
скорость движения воздуха в проеме
форточки. Скорость движения воздуха в
проеме форточки замеряют крыльчатым
анемометром и расчитывают по формуле:

де:
а – площадь форточки (фрамуги), м2
;

в – скорость движения
воздуха в проеме форточки (фрамуги)
,м/сек;

с – время проветривания,
с;

V
– объем помещения, м3
.

При делении
полученного объема поступающего или
удаляемого через форточку (фрамугу)
воздуха расчет кратности воздухообмена
в помещении определяют в час.

Пример.
В палате кубатурой 60 м3,
где находится 3 человека, проветривание
происходит за счет форточки, которую
открывают на 10 минут через каждый час.
Скорость движения воздуха в проеме
форточки – 1 м/с, площадь форточки – 0,15 м2

Дать
оценку воздухообмена в палате.

Решение.
За 1 с в палату поступает 1 х 0,15 = 0,15 м3;
10 мин – 90 м3
.

Кратность
воздухообмена равна: 90м3
: 60м3
=1,5. Необходимый объем поступающего
воздуха для
3-х человек
в данной палате за час должен быть:

кратность воздухообмена при этом будет
составлять 113:60 = 1,8 раза в час.

МЕТОДЫ
ИССЛЕДОВАНИЯ И ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА
ЗАПЫЛЕННОСТИ ВОЗДУХА.

Пыль представляет
собой совокупность частиц твердого
вещества (пылинок), способных вследствие
своих малых размеров находиться более
или менее длительное время во взвешенном
состоянии в воздухе. В атмосферном
воздухе и воздухе помещений всегда
содержится то или иное количество пыли,

В
атмосферном воздухе предельно допустимое
содержание (ПДК) нетоксичной пыли не
должно превышать: в максимально разовых
пробах 0,5 мг/м3
, а в среднесуточных 0,15 мг/м3.
Для жилых помещений допустимая норма
не установлена, но надо полагать, что
она не должна быть больше 0,15 мг/м3
. В производственных условиях количество
нетоксичной пыли в воздухе допускается
до 10 мг/м3.
Для токсической пыли (содержащей
различные химические компоненты)
специально разработаны и в условиях
производства используются другие ее
гигиенические стандарты.

Так,
например, для пыли, содержащей 70% двуокиси
кремния или смеси двуокиси кремния с
окислами марганца, ее ПДК составляет 1
мг/м3
; при содер­жании двуокиси кремния от
2 до 10 % ПДК пыли составляет 4 мг/ м3
; пыль асбеста – 2 мг/м3
; пыль стеклянного волокна – 3 мг/м3
; пыль алюминиевых сплавов – 2 мг/м3
; пыль глины огнеупорной – 6 мг/м3;
фосфоритовая, цементная пыли – б мг/м3
и т.д. Пыль по своему происхождению может
быть почвенной, бытовой и промышленной.
По химическому составу различают пыль:
минеральную (песчанная, известковая),
органическую (древесная, мучная),
металлическую (хром, свинец и др.).
Присутствие больших количеств пыли в
воздухе уменьшает солнечную радиацию,
освещенность населенных мест, задерживает
ультрафиолетовую часть спектра, что
отрицательно влияет на самочувствие
человека.

Для
того, чтобы обосновать необходимость
специальных мероприятий по борьбе с
пылью на производстве, в атмосферном
воздухе врач должен прежде всего провести
исследование воздушной среды в обследуемых
объектах на запыленность. При этом
необходимо определить: количество пыли
в воздухе и степень ее дисперсности. В
отдельных случаях необходимо определить
также химический состав пыли,
морфологические особенности пылинок,
удельный вес вещества в пыли. Количественная
характеристика запыленности воздуха
проводится путем определения количества
(веса) пыли в единице объема воздуха (в
мг/м3
) или числа пылинок, находящихся в единице
объема воздуха (1 см3
). Соответственно с этим методы исследования
запыленности воздуха принято делить
на весовые и счетные.

В санитарно-гигиенической
практике применяются аспирационные
методы с определением объемно-весовых
и счетных показателей, а также
седиментационные методы в виде
экранирования и применения счетчиков
оседающей пыли. В насто­ящее время
дополнительно применяется метод
ультрамикроскопии пыли.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЗАПЫЛЕННОСТИ
ВОЗДУХА СЕДИМЕНТАЦИОННЫМ МЕТОДОМ

Этот метод
используется для оценки степени
запыленности атмосферного воздуха при
изучении распространения аэрозольных
загрязнений от промышленных предприятий
и др. источников.

Оседающая из
атмосферного воздуха пыль собирается
в специальные цилиндрические емкости
(банки) из стекла, пластмассы или фаянса
высотой 25-30 см и диаметром 15-25 см.

Банки устанавливают
с учетом “Розы ветров” и планировочных
особенностей населенного пункта на
различных расстояниях от источника
загрязнения (0,5;1,5; 2,0 и более км) на высоте
3 м сроками на 15-30, а в некоторых случаях
на 45-90 суток. Для получения более точных
результатов, пункты наблюдения выбирают
вдали от пыльных дорог, случайных
источников загрязнения.

Для защиты сосудов
от выдувания, банки помещают в фанерный
ящик, открытый сверху, высотой 0,6-0,7 м.

Перед установкой
банки промывают как химическую посуду,
ополаскивают дистиллированной водой.

Для увлажнения в
банку наливают 200 мл дистиллированной
воды. В сухую погоду периодически
добавляют воду.

Через определенный
срок банки доставляют в лабораторию и
подвергают осмотру, дается описание
содержимого банки: цвет, запах и характер
осадка, наличие посторонних загрязнений
и предметов. Посторонние предметы
извлекают, промывают над банкой
дистиллированной водой и выбрасывают.
Затем содержимое банок переносят в
химические стаканы. Банки несколько
раз ополаскивают дистиллированной
водой до тех пор пока весь остаток не
смоется. Воду сливают в те же стаканы.
Стаканы оставяют в покое до следующего
дня, чтобы все нерастворимые частицы
осели. Затем определяют площадь
пылеулавливающего отверстия банки по
формуле:

Отстоявшуюся
жидкость фильтруют через высушенные
до постоянного веса фильтры, осадок
также переводят на эти фильтры путем
ополаскивания стаканов профильтрованной
жидкостью.

После
этого фильтры просушивают на воронках
в сушильном шкафу при температуре 105о.
Подсушенный на воронке фильтр переносят
в бюкс, в котором он высушивался до
фильтрации и высушивают в сушильном
шкафу до постоянного веса при температуре
105о
С.

оличество
нерастворимых веществ в г/м2
вычисляют по формуле:

б – вес бюкса с
фильтром (в г)

а
– вес юбкса с высушенным на фильтре
осадком (в
г)

S
– площадь банки в (м2
)

Затем
рассчитываются количество осевших
аэрозолей в граммах на м2
за сутки или в тоннах на 1 км2
за месяц, квартал или год. А фильтрат
используют для определения растворимых
в воде веществ (смол, минеральных,
органических веществ и т.д.).

Соседние файлы в папке 1_Рубежный контроль