Гигиеническая оценка воздушной среды.

Состояние воздушной среды обитания человека оказывает существенное влияние на самочувствие, настроение, работоспособность и здоровье его в зависимости от физического состояния её и наличия в ней тех или иных механических или биологических примесей.

Физическое состояние воздушной среды, известное под названием микроклимата, характеризуется величиной атмосферного давления, температурой, влажностью, скоростью движения воздуха и мощностью тепловых излучений. Гигиеническое значение этих показателей заключается, в основном, в их влиянии на тепловое равновесие организма. Отдача тепла организмом в обычных условиях происходит за счет теплоизлучения, теплопроведения и испарения с поверхности кожи. Высокая температура воздуха в сочетании с повышенной относительной влажностью затрудняет отдачу тепла способом проведения и испарения, вследствие чего может произойти перегревание организма. При низкой температуре влажность воздуха, наоборот, способствует охлаждению организма, так как увеличивается от дача тепла способом проведения (по сравнению с сухим воздухом вода имеет значительно большую теплопроводность и теплоёмкость). Увеличение скорости движения воздуха, как правило, способствует теплоотдаче способами проведения и испарения, за исключением случаев, когда воздух насыщен водяными парами и имеет температуру выше температуры поверхности тела.

Следует отметить, что при небольших отклонениях физических факторов воздушной среды от зоны комфорта самочувствие здоровых людей может не измениться, тогда как у больных людей часто возникают, так называемые, метеотропные реакции. Особенно чувствительны к изменению метеорологических факторов внешней среды люди, страдающие сердечно-сосудистыми, нервно-психическими и простудными заболеваниями.

При гигиенической оценке влияния физических факторов воздушной среды на организм человека необходимо учитывать весь комплекс их: атмосферное давление, температуру воздуха, влажность и скорость движения.

Для создания комфортных условий самочувствия людей рекомендуются следующие параметры факторов в помещениях (микроклимат помещений):

а) средняя температура воздуха 18-20⁰ (для детей 20-22⁰), в палатах для недоношенных детей - 25⁰, в перевязочных и процедурных кабинетах - 22⁰, операционных - 21⁰, родовых - 25⁰. Перепады температуры воздуха в горизонтальном направлении от наружной стены до внутренней не должны превышать 2⁰, в вертикальном - 2,5⁰ на каждый метр высоты. В течение суток колебания температуры воздуха в помещении при центральном отоплении не должны превышать 3⁰;

б) величина относительной влажности воздуха при указанных температурах может колебаться в пределах 40-60 % (зимой - 30- 50%);

в) скорость движения воздуха в помещениях должна быть 0,2 - 0,4 м/с, на выходе из приточных отверстий вентиляционных каналов больничных палат - не более 1 м/с, а в ванных, душевых, физиотерапевтических кабинетах - 0,7 м/с. Особенно важно соблюдение этих условий в больницах.

Определение атмосферного давления. Атмосферное давление может быть измерено ртутными барометрами или барометрами-анероидами. Для непрерывной регистрации атмосферно го давления используют барографы (барометры-анероиды с записывающим устройством и лентопротяжным механизмом). Величина давления выражается в миллиметрах ртутного столба (или в гектапаскалях - гПа). Обычные колебания атмосферного давления находятся в пределах 760 ± 20 мм.рт.ст. или 1013±26,5 гПа (1 гПа равен 0,7501 мм.рт.ст.).

Барометр-анероид (рис. 1) представляет собой металлическую гофрированную коробку, из которой выкачан воздух. При увеличении атмосферного давления стенки анероидной коробки прогибаются внутрь, а при уменьшении выпрямляются. С помощью системы рычажков эти колебания передаются стрелке, которая движется по циферблату. Шкала барометра анероида градуирована в миллиметрах ртутного столба или паскалях (цена деления шкалы 100 Па). Прибор устанавливают в горизонтальном положении и защищают от влияния прямого солнечного излучения и резких колебаний температур.

Перед отсчетом следует слегка постучать пальцем по корпусу или стеклу барометра, чтобы преодолеть трение в механизме прибора. Отсчет по барометру производится с точностью до десятых долей миллиметра ртутного столба (до 50 Па), а по термометру - до десятых долей градуса. Поправки к показанию шкалы прибора вводят в соответствии с паспортом, прилагаемым к каждому прибору. Показания барометра-анероида сверяют с показаниями ртутного барометра не реже 1 раза в 6 мес.

Барограф (рис.2.) предназначен для постоянной регистрации атмосферного давления. Воспринимающая часть состоит из нескольких соединенных последовательно  анероидных коробок. Изменение длины блока коробок с помощью системы рычажков передается стрелке с пером, которая отмечает соответствующее давление на диаграммной ленте, натянутой и закрепленной на вращающемся барабане часового механизма. Барограф устанавливают на прочной подставке вдали от источников теплового излучения, рядом помещают контрольный ртутный барометр, по которому периодически производят сверку.

Определение температуры воздуха. Температуру воздуха в помещениях обычно измеряют ртутными или спиртовыми термометрами. Термометр оставляют в месте измерения на 5 мин, чтобы жидкость в резервуаре его приобрела температуру окружающего воздуха, после чего производят регистрацию температуры. Для этой цели можно использовать аспирационный психрометр, сухой термометр которого более точно регистрирует температуру воздуха, так как резервуар его защищен от воздействия лучистого тепла.

С целью длительной регистрации температуры воздуха (в течение суток, недели) применяют термографы (рис.3.), состоящие из воспринимающего элемента (изогнутая полая металлическая, наполненная толуолом, или биметаллическая пластинка), связанного с записывающим устройством, и лентопротяжного механизма. Для определения средней температуры воздуха в помещении производят три измерения по горизонтали на высоте 1,5 м от пола (в середине комнаты, в 10 см от наружной стены и у внутренней стены) и вычисляют среднее значение. По этим же данным судят о перепаде температуры в горизонтальном направлении. Для определения перепадов температуры по вертикали измерение производят у пола (на высоте 10 см) и на высоте 1,1 м.

Определение влажности воздуха. Для характеристики влажности воздуха используют следующие величины: абсолютную, максимальную и относительную влажности, дефицит насыщения и точку росы.

Абсолютной влажностью называется количество водяных паров в граммах, содержащееся в данное время в 1 м³ воздуха. Максимальной влажностью называется количество водяных паров в граммах, которое содержится в 1 м³ воздуха в момент насыщения. Относительной влажностью называется отношение абсолютной влажности к максимальной, выраженное в процентах. Дефицитом насыщения называется разность между максимальной и абсолютной влажностью.

Точка росы - температура, при которой величина абсолютной влажности равна максимальной. При гигиенической оценке микроклимата наибольшее значение имеет величина относительной влажности.

Для определения влажности воздуха используют психрометры и гигрометры. Аспирационный психрометр (рис. 4,б) состоит из двух термометров, воспринимающие части которых заключены в металлические трубки, через которые просасывают воздух с помощью вентилятора. Такое устройство прибора обеспечивает защиту термометра от лучистой энергии и постоянную скорость движения воздуха, что делает возможным проведение исследования при постоянных условиях. Конец одного из термометров обернут тонкой материей и перед каждым наблюдением его смачивают дистиллированной водой при помощи специальной пипетки. Вентилятор заводят ключом и отсчет показаний производят через 3-4 мин от начала работы вентилятора после установления постоянной скорости просасывания воздуха.

Расчет абсолютной влажности производят по формуле: К= F – 0,5 (t – t₁) · B/ 755

где К - искомая абсолютная влажность, г/м³ ; F – максимальная влажность при температуре влажного термометра (определяется по таблице 2); t - температура сухого термометра; t₁- температура влажного термометра; В - барометрическое давление в момент исследования мм.рт.ст.; 755 - среднее барометрическое давление, мм.рт.ст.

Перевод найденной абсолютной влажности в относительную производится по формуле: R = K /F₁ · 100

где R - искомая относительная влажность, %; К - абсолютная влажность, г/м³; F₁ - максимальная влажность при температуре сухого термометра (определяется по табл. 2).

Таблица 2

Максимальная упругость водяных паров при разных температурах.

Кроме расчета по формулам, относительную влажность по показаниям аспирационного психрометра можно определить, пользуясь специальными психрометрическими таблицами (см. табл.3)

Таблица 3

Определение относительной влажности по показаниям

аспирационного психрометра (в процентах)

Гигрометры (рис.5 а, б) регистрируют непосредственно относительную влажность воздуха. Они состоят из воспринимающего элемента (пучок обезжиренных волос), связанного механически с регистрирующей частью (стрелкой). Постоянная регистрация относительной влажности воздуха может быть осуществлена гигрографом (рис.5 в) представляющим собой комбинацию гигрометра с записывающим устройством и лентопротяжным механизмом.

а б в

Рис.5. а - гигрометр психрометрический, б – гигрометр волосяной, в – гигрограф