Гигиена воздуха

Воздушная среда состоит из газообразных веществ, не­обходимых для жизнедеятельности человека. Она обеспе­чивает механизмы теплообмена и функции органов чело­века, ориентирующих его в пространстве (зрение, слух, обо­няние), а также служит природным резервуаром, в котором обезвреживаются газообразные продукты обмена веществ живых организмов и отходы промышленного производства. Наряду с этим воздушная среда при значительном измене­нии ее естественных физических и химических свойств, бактериологическом и пылевом загрязнении может служить причиной различных заболеваний человека.
Источниками загрязнения воздушной среды являются:
1) токсические отхо­ды промышленных производств;
2) выхлопные газы автотранспорта, ядохимикаты, используемые в сельском хо­зяйстве, и др.
Особую опасность при этом представляют ток­сические туманы (смоги), связанные с накоплением в воз­духе, например, сернистого газа, что приводит к острым и хроническим массовым отравлениям.
При гигиенической оценке воздушной среды рассматри­вают требования к атмосферному воздуху и воздуху за­крытых помещений. Учитывают его физические свойства, химический и бактериальный состав, наличие механичес­ких примесей.
Физические свойства воздуха
К физическим свойствам воздуха относятся: темпера­тура, влажность, подвижность, барометрическое давление, электрическое состояние, интенсивность солнечной радиа­ции, ионизирующая радиоактивность. Каждый из этих фак­торов имеет самостоятельное значение, однако на организм они оказывают комплексное влияние.
При характеристике гигиенических показателей воз­душной среды особое значение придают комплексу физи­ческих факторов, определяемых как климат. Они играют решающую роль в регуляции теплообмена человека. К ним относят температуру, относительную влажность и скорость движения воздуха.
При гигиенической оценке воздуха закрытых помеще­ний факторы, характеризующие климат, объединяют поня­тием микроклимат помещений.
Химический состав воздуха и его санитарное значение
Атмосферный воздух представляет собой смесь различ­ных газов. В его составе имеются постоянные компоненты атмосферы ─ кислород, азот, углекислота, инертные газы, а также в переменных количествах различные примеси при­родного происхождения и загрязнения, возникающие в ре­зультате хозяйственно-производственной деятельности человека.
Из постоянных составных частей воздуха основное зна­чение имеет кислород (О2), который необходим для осу­ществления окислительных процессов в организме.
В ат­мосферном воздухе содержание кислорода равно 20,95%, в выдыхаемом человеком ─ 15,4-16%. Снижение его содержа­ния до 13-15% может привести к нарушению физиологи­ческих функций организма, до 7-8% ─ к смертельному ис­ходу.
Содержание углекислоты (СО2) в чистом воздухе со­ставляет 0,03%, в выдыхаемом человеком ─ 3 %. Относи­тельное постоянство содержания углекислоты в атмосфер­ном воздухе поддерживается ее естественным круговоро­том в природе. Однако в современных условиях интенсив­ного развития промышленности транспорта наблюдается перенасыщение атмосферного воздуха углекислотой. В ре­зультате в воздухе крупных индустриальных центров и в атмосфере в целом процентное содержание СО2 повышает­ся, что приводит к появлению токсических туманов в го­родах, неблагоприятным климатическим сдвигам на пла­нете («парниковый эффект», связанный с задержкой угле­кислотой теплового излучения земли).
Углекислота играет важную роль в жизнедеятельности человека, так как является физиологическим регулятором дыхания. Снижение концентрации СО2 во вдыхаемом воз­духе не представляет опасности, так как в организме она выделяется при обменных процессах и необходимый уро­вень ее в крови поддерживается регуляторными механиз­мами. Повышение содержания углекислоты во вдыхаемом воздухе вызывает нарушение деятельности организма. Так, неприятные ощущения возникают у некоторых людей уже при 0,07 %-ной концентрации СО2, при 3 %-ной концент­рации ─ ускоряется и углубляется дыхание, учащается сердцебиение, при 8 %-ной ─ наступает тяжелое отравление и смерть.
Степень концентрации углекислоты в воздухе служит важным гигиеническим показателем, по которому судят о чистоте воздуха в жилых и общественных зданиях. Пре­дельно допустимой концентрацией углекислоты в поме­щениях принято считать 0,1 %. Эта величина принимается в качестве расчетной при определении эффективности вен­тиляции. Одновременно с углекислотой в воздухе закры­тых помещений накапливаются летучие дурнопахнущие продукты жизнедеятельности человека. Кроме того, в нем ухудшается ионизационный режим, увеличивается запы­ленность, бактериальная загрязненность. Следовательно, повышение содержания СО2 сверх установленных норм сви­детельствует об общем ухудшении санитарного состояния воздуха.
Азот (N2) по количественному содержанию является основной составной частью атмосферного воздуха. Вдыхае­мый и выдыхаемый человеком воздух содержит примерно одно и то же количество азота ─ 78,97- 79,2 %. Биологи­ческая роль азота заключается главный образом в том, что он является разбавителем кислорода, поскольку в чистом кислороде жизнь невозможна.
Инертные газы ─ аргон, неон, гелий, криптон и дру­гие ─ не имеют физиологического значения.
Озон (О3) также является составной частью атмосфе­ры. Основное его количество сосредоточено в высоких (20-30 км над уровнем моря) слоях атмосферы. Озоносфера защищает живые организмы земли от радиационного дейст­вия коротких ультрафиолетовых лучей, обладает бактери­цидными свойствами, обезвреживает ядовитые газообраз­ные примеси, в частности, угарный газ (СО), превращая его в углекислоту. В приземных слоях атмосферы содержится ничтожно малое количество озона ─ не более стотысячной доли мг/л. Он образуется главным образом при электри­ческих разрядах, легко вступает в реакцию с малейши­ми примесями воздуха и исчезает, поэтому присутст­вие его можно рассматривать как показатель чистоты воздуха.
Механические примеси
Механическими примесями являются пыль, частицы почвы, дыма, золы, сажи. Запыленность возрастает при недостаточном озеленении территории, неблагоустроен­ных подъездных путях, нарушении сбора и вывоза отходов производства, а также при нарушении санитарного режима уборки помещений (использование сухих веников для под­метания пола, нерегулярная влажная уборка и др.). Кроме того, запыленность помещений увеличивается при наруше­ниях в устройстве и эксплуатации вентиляции, планиро­вочных решениях, в частности, при недостаточной изоля­ции кладовой овощей от производственных цехов. В кон­дитерских цехах большой мощности возможна запылен­ность воздуха сахарной и мучной пылью.
Биологическое воздействие пыли на человека зависит от размеров пылевых частиц и их удельного веса. Наиболее опасны для человека пылинки размером менее 1 мкм в диа­метре, так как они проникают в легкие и могут стать при­чиной хронического заболевания.
Пыль, содержащая при­меси ядовитых химических соединений, оказывает на ор­ганизм токсическое действие.
ПДК сажи и копоти нормируется жестко, поскольку здесь предполагается содержание канцерогенных углеводо­родов (ПАУ): среднесуточная ПДК сажи ─ 0,05 мг/м3.
Пыль мучная в виде аэрозолей способна вызывать раздражение дыхательных путей, а также аллергические за­болевания. Ее ПДК в рабочей зоне не должна превышать 6 мг/м3. В этих пределах (4-6 мг/м3) регламентируются пре­дельно допустимые концентрации и других видов раститель­ной пыли, содержащей не более 0,2 % соединений кремния.
В воздухе помещений содержится много микроорганиз­мов, которые могут стать источником заражения людей и пищевых продуктов. Воздух закрытых помещений считает­ся чистым, если количество микроорганизмов в 1 м3 не пре­вышает 1500, а содержание гемолитических стрептококков должно быть не более 10.
На предприятиях общественного питания охрана воз­душной среды помещений в целом и рабочих зон обеспе­чивается благоустройством и озеленением территории, своевременным удалением пищевых отходов, вентиляцион­ными устройствами, применением электрического тепло­вого оборудования, ограничением использования местного отопления на твердом топливе, запрещением применения холодильных установок, работающих на аммиаке.
Загрязнение воздушной и окружающей среды
Поступление в природные объекты абиотиче­ских и биотических веществ в таких количествах, которые снижают технологическую, питательную и санитарно-гигиеническую цен­ность выращиваемых культур, ухудшают качество других природных объектов, вызывают негативные токсико-экологические последст­вия и, могут приводить к деградации почв.
В настоящее время известно много видов загрязнения, вызван­ных различными загрязняющими веществами. В их числе загрязне­ние пестицидами, гербицидами, инсектицидами, канцерогенными углеводородами, нефтью и нефтепродуктами, радиоактивными ве­ществами. Кроме того, загрязнение часто различают и по видам источников, в том числе загрязнение промышленное, сельскохозяйственное, бытовое и т.п.
В общем виде загрязнением называют привнесение в природную среду и накопление в ней нехарактерных для нее физических, химических, микробиологических агентов, приводящее к негатив­ным последствиям. Обычно различают природное и антропогенное загрязнение, уровень которого оценивают с помощью ПДК или ПДВ. Источниками загрязнения могут быть любые производствен­ные объекты, бытовая деятельность людей, различные природные процессы. В числе загрязняющих природную среду веществ наибо­лее распространены углекислый газ СО2, угарный газ СО, оксиды азота NO2 и серы SO2, аммиак NH3.
В зависимости от источника различают:
1) промышленное ─ загрязнение почв и других компонентов био­сферы, вызванное деятельностью промышленных предприятий. Главные пути промышленного загрязнения: через атмосферу при осаждении паров, аэрозолей, пыли, растворенных соединений поллютантов с дождем и снегом;
2) радиоактивное ─ антропогенное или природное накопление ра­дионуклидов, вызывающее негативные токсико-экологические по­следствия. Источниками его являются осадки при ядерных взрывах, отходы атомной промышленности, аварийные выбросы на атомных предприятиях. Наибольшая доля в радиоактивных осадках прихо­дится на стронций-90, иод-131 и цезий-137, которые могут накап­ливаться в тканях организма человека. Действие радиации зависит от энергии частиц и силы излучения, т. е. числа частиц, вылетающих в единицу времени;
3) сельскохозяйственное ─ загрязнение окружающей среды в ре­зультате неправильного использования пестицидов, внесения сверх­нормативных доз минеральных и органических удобрений, поступления отходов и стоков животноводческих ферм. Вид антро­погенного загрязнения. Сельскохозяйственное загрязнение может заметно повышать фоновое содержание тяжелых металлов в при­родных ландшафтах. В мире ежегодно производится около 100 млн. тон действующего вещества удобрений. При внесении удобрений тре­буются точные расчеты доз, строгое соблюдение техники и после­довательности их применения, в частности, нежелательны высокие дозы азота ─ более 100-150 кг/га;
4) химическое ─ загрязнение почвы химическими загрязняющими веществами: тяжелыми металлами, неметаллами, органическими соединениями.
В зависимости от масштабов различают загрязнение глобальное, локальное и региональное:
1) глобальное ─ химическое загрязнение, возникающее вследствие дальнего переноса загрязнения веществ в атмосфере и имеющее общепланетарный характер;
2) локальное химическое загрязнение вблизи источников загрязнения;
3) региональное ─ загрязнение, возникает вследствие совокупного влияния переноса в атмосфере загрязняющих веществ и другие источники загрязнения, которые охватывают крупные территории интенсивного хозяйственного пользования.
Гигиена