ХІМІЧНИЙ СКЛАД ПОВІТРЯ. ВИЗНАЧЕННЯ ТА nОЦІНКА ХАРАКТЕРУ ТА СТУПЕНЮ ЗАБРУДНЕННЯ ПОВІТРЯНОГО СЕРЕДОВИЩА ПРИМІЩЕНЬ. Гігієнічні вимоги до санітарного благоустрою nаптек. Гігієнічна оцінка опалення та вентиляції. Гігієнічні вимоги до санітарного nблагоустрою аптек.

Для nлабораторних методів використовується аспіраційний метод відбору проб, сутність nякого полягає у протягуванні за допомогою водяного аспіратора (мал. 10.1-а), пилососа, nчи електроаспіратора (мал. 10.1-б) певного об’єму повітря через елективні nпоглинаючі розчини, вміщені в поглинаючі прилади різних конструкцій (мал. n10.2). Досліджуване повітря через довгу трубку такого приладу nпопадає в поглинаючий розчин, а потім через коротку трубку витягується nаспіратором. Використовують також кристалічні поглинаючі реактиви, які вміщують nв трубки – алонжі певної форми.

Кількість протягнутого через поглинаючий розчин чи nалонж повітря визначається за допомогою газового лічильника, рідинного реометра n(мал. 10.3) чи кулькового ротаметра, які визначають швидкість аспірації повітря nв л./хв. Лічильник чи реометр підключаються послідовно між поглинаючим приладом nі аспіратором. Необхідну кількість повітря для конкретного хімічного аналізу nвизначають згідно додатку 2.

Проби повітря для лабораторного аналізу можна nвідбирати також у судини певної ємності, продуваючи їх повітрям досліджуваного nприміщення, або методом виливання з судини в цьому приміщенні води. Для цього nвикористовують газові піпетки (мал. 10.4), сулії та інше.

Для експресних методів використовуються nуніверсальний газоаналізатор УГ-2 (мал. 10.5., додаток 3), газоаналізатор ГМК-3 n(мал. 10.6.) та інші.

 

 

Мал. 10.1. а – Водяний аспіратор (1), з’єднаний гумовими nтрубками (2) з поглинаючими приладами; б – Елекроаспіратор „Ліот”

Мал. n10.2. Поглинаючі прилади для відбору проб повітря на аналіз з рідкими розчинами

n

а – Зайцева;	г – Петрі;
б – Полежаєва;	д – з пористою пластинкою;
в – Ріхтера;	є – з кристалічним реактивов.

Мал. n10.3.  Рідинний реометр

Мал. n10.4. Відбір проб повітря в газові пістки:

а – nшляхом підсосу або виливання; б – методом сифону.

 

 

 

Мал. n10.5. Універсальний газоаналізатор УГ-2 з колористичною лінійкою

 

Мал. 10.6. nГазоаналізатор ГМК-3

 

Додаток 2

Зразок задачі по розрахунку об’єму nповітря, необхідного для хімічного аналізу та приведення його до нормальних nумов

 

Розрахувати, який об’єм повітря необхідно відібрати для визначення парів nброму, якщо чутливість методу 0,002 мг, гранично допустима разова концентрація nпарів брому у виробничому цеху підприємства 0,5 мг/м³ або 0,0005 nмг/л. Загальний об’єм поглинаючого розчину становить 4 мл, а для аналізу nбереться 2 мл. Коефіцієнт, виражаючий частину ГДК, підлягаючу визначенню, nдорівнює 0,5.

Температура повітря в момент відбору проби 20°С, атмосферний nтиск 750 мм nрт.ст.

Розрахунок необхідного об’єму повітря виконується за формулою:

V₀ n=  ,

де: а – nчутливість методу використання (мінімальна кількість речовини в міліграмах, яка nвизначається);

V – загальний nоб’єм поглинаючого розчину в мл;

K – загальний коефіцієнт, що відображає частину гранично допустимої nконцентрації, яка підлягає визначенню (1, ¹/₃ та інші);

C_о – nгранично допустима концентрація речовини в міліграмах на 1 м^3;

V₁ – nоб’єм поглинаючого розчину, взятий для аналізу в мілілітрах.

Вирішення:  V₀ n=  =  =  = 16л.

Приведення nвзятих об’ємів повітря в літрах до нормальних умов виконується за формулою nГей-Люсака: V₀ = V_t ×  × ,

де V₀ – об’єм повітря в літрах приведений до нормальних умов (0^{0 n}С і 760 мм nрт. ст.);

V_t – nоб’єм повітря в літрах, відібраний при nданій температурі і барометричному тискові;

273 – коефіцієнт nрозширення газів;

Т – температура nповітря під час відбору проби (⁰ С);

В – атмосферний nтиск під час відбору проби, мм рт.ст.

З метою nполегшення розрахунків, значення складових формули

  ×  знаходять в таблиці 1.

 

Вирішення:

V_o = V_t n×  ×  = 16л ×  ×  = 16 × 0,932 × 0,987 = 14,72 л

Таблиця n1.

Коефіцієнти для приведення об’ємів nповітря до нормальних умов.

 

 

Зразок форми протоколу відбору проби nповітря.

Дата обстеження: _________ рік n___________ місяць ___________________

___________________________число n__________________________________

1.     nНазва підприємства n_____________________________________________

                                                      (місце nвідробу проби)

2.     nДослідження повітря на n_________________________________________

                                                   n(вказати, що підлягає визначенню)

3.     nМетеофактори при відборі проби: температура n_______°С, nвідносна вологість атмосферного повітря (за межами приміщення) n__________________ %, температура _______°С, відносна вологість в місці nвідбору проби_______________ %

4.     nРобочі операції в період відбору проби n____________________________

5.     nХарактер вентиляції, її дія n_______________________________________

6.     nПоглинаючий пристрій, його № n__________________________________

7.     nВідстань пристрою від джерела nзабруднення _________________метрів    

8.     nЧас відбору проби: від n___________________ год _________________ хв

до n______________________________ годин __________________хвилин

9.     nПротягнуто повітря n__________________________літрів.

 

Швидкість nза хвилину _______________________________________літрів

10.  Ким проведено відбір проби ____________________________________

11.  Куди направлено пробу для дослідження n_________________________

12.  Додаткові відомості n____________________________________________

                                        Дата n____________________________

                                       Підпис n___________________________

 

Визначення хімічних забруднювачів nповітря за допомогою універсального газоаналізатора УГ-2

Принцип роботи газоаналізатора – nлінійно-колористичний: концентрацію хімічного забруднювача повітря визначають nпо довжині забарвлення індикаторного кристалічного реактиву в скляній трубці nпісля протягування через нього певного об’єму досліджуваного повітря. nІндикаторну трубку з реактивом накладають на колористичну лінійку, яка nдодається до приладу для кожного забруднювача повітря. На лінійці нанесені nконцентрації досліджуваної речовини в мг/м³.

Прилад дозволяє визначити 14 хімічних забруднювачів, nякі зустрічаються в промисловому виробництві: аміак, ацетон, ацетилен, бензин, nбензол, ксилол, окис вуглецю, окиси азоту, сірчаний ангідрид, сірководень, nтолуол, вуглеводні нафти, хлор, етиловий ефір.

Для виконання аналізу готують індикаторні трубки з nкристалічними реактивами, які додаються до приладу.

Порядок дослідження. На місці дослідження (в цеху, nна робочих місцях, в місцях викидів забруднень), користуючись штоком з nвідповідним для даного аналізу об’ємом повітря, приведеним на одній з чотирьох nграней, витискують повітря з повітрязабірного сифону (гумової камери, nрозтягнутої пружиною). Після цього приєднують до гумової трубки приладу nвідповідну індикаторну трубку і протягують через неї необхідний об’єм повітря, nзвільнивши шток від утримуючої защіпки. Після цього індикаторну трубку nнакладають на колориметричну лінійку і по довжині частини реактиву, яка змінила nколір (потемніла), визначають концентрацію досліджуваного забруднювача.

Примітка. Враховуючи обмеженість робочого часу на nзанятті індикаторні трубки та імітація забруднення повітря відповідною nречовиною готується лабораторією кафедри.

При можливості заняття доцільно провести в цеху nпідприємства.

Методи відбору проб nповітря

Найбільш поширений у гігієнічній практиці nаспіраційний метод придатний для відбору проб повітря, що містить речовини в твердому (пил), рідкому n(пара) та газоподібному (газ) агрегатних станах, і застосовується у випадках, nколи речовина, яку визначають, міститься в повітрі у малих кількостях і для її nвизначення потрібна велика кількість повітря. Метод грунтується на протягуванні nдосліджуваного повітря за допомогою аспіратора через поглинач з поглинальним nсередовищем, у якому досліджувана речовина затримується завдяки хімічній або nфізико-хімічній взаємодії, що дає змогу сконцентрувати у поглиначі потрібну для nвизначення кількість речовини.

Використовують кілька типів nаспіраторів. Найпростіший – це водяний nаспіратор, який складається з двох однакових, попередньо каліброваних nскляних бутлів місткістю 3-6 л з корками, через які проходять дві скляні nтрубки: одна довга, яка майже сягає дна бутля, а друга коротка, яка nзакінчується під корком. Довгі трубки обох бутлів сполучають гумовою трубкою із nзатискачем. До короткої трубки бутля, заповненого водою і розташованого вище nвід порожнього бутля, приєднують поглинач, відкривають затискач, і вода надходить nу порожній бутель. Над поверхнею води у верхньому бутлі виникає розрідження, nвнаслідок чого досліджуване повітря починає просмоктуватись через поглинач. nОб’єм досліджуваного повітря, яке пройшло через поглинач, дорівнює кількості nводи, що перелилася з верхнього бутля у нижній. Швидкість просмоктування nповітря через поглинач при застосуванні водяного аспіратора становить 0,5-2 nл/хв.

         Найзручнішим є електроаспіратор Мігунова, що поєднує у собі електричну nповітродувку і реометрів у вигляді скляних трубок-ротаметрів, два з яких nпризначені для вимірювання малої швидкості відбору повітря (0,1-1 л/хв), а два nінші – великої швидкості (1-20 л/хв). У нижній частині ротаметри з’єднуються із nштуцерами, які виведені на передню панель приладу і до яких приєднують гумові nтрубки з поглинальними приладами. Отже, одночасно можна відібрати 4 проби. У nверхній частині ротаметри мають ручки вентилів, також виведені на передню nпанель, для регулювання швидкостей відбору проб повітря.

         Принцип роботи приладу полягає в тому, nщо при вмиканні в мережу електродвигун обертає ротор повітродувки. При цьому в nїї корпусі утворюється знижений тиск і повітря, яке міститься поза приладом, nнадходить в нього через штуцери ротаметрів, а потім викидається назовні. Знаючи nшвидкість і час проходження повітря через аспіратор, визначають об’єм повітря, nякий проходить через поглинальний прилад, приєднаний до штуцера.

         В тих випадках, коли відбір проб nповітря необхідно проводити з швидкістю, що перевищує 20 дм³/хв, рекомендується nвикористовувати пилесос.

         Поглиначі nслужать для поглинання хімічних домішок з повітря за допомогою рідких або nтвердих поглинальних середовищ. Обирають поглинач і поглинальне середовище з nурахуванням агрегатного стану речовини, що підлягає дослідженню, і необхідності nзабезпечення більш тривалого контакту речовини з поглинальним середовищем.

         Якщо досліджувана паро- або газоподібна nречовина міститься в повітрі у великих кількостях або метод визначення хімічної nречовини є дуже чутливим, а отже, потребує невеликих об’ємів досліджуваного nповітря, застосовуються одномоментні nметоди відбору проб повітря у газові піпетки місткістю 100-500 мл, калібровані nбутлі місткістю 1-5 л, nгумові камери. Відбирати проби з допомогою гумових камер можна лише в тому випадку, nякщо досліджувана речовина не реагує з гумою. В гумових камерах повітря не nможна зберігати більше 2-3 годин. Повітря в камеру накачують велосипедним nнасосом. Для дослідження пробу повітря переводять у калібрувальний бутель або nпоглинач з поглинальним середовищем. Заповнення газових піпеток і бутлів nдосліджуваним повітрям здійснюється способом виливання, способом обміну nта вакуумним способом.

         Відбір nпроб повітря методом обміну. Досліджуване повітря багаторазово продувають nчерез газову піпетку або калібрувальний бутель. Піпетку заповнюють nдосліджуваним повітрям за допомогою гумової груші або насосу при відкритих обох nкранах або затискачах. Після відбору крани або затискачі закривають. При nзастосуванні калібрувальних бутлів їх обладнують корками з двома nскляними трубками, до зовнішніх кінців яких приєднані гумові трубки з nзатискачами. Перед відбором проби затискачі знімають, до однієї з трубок nприєднують гумову грушу або насос і багаторазово продувають бутель nдосліджуваним повітрям. Після відбору проби обидві трубки перетискають nзатискачами.

         Досліджуване повітря продувають через nсуху газову піпетку або калібрувальний бутель в десятикратній кількості по nвідношенню до об’єму посудини.

         Вакуумний nметод відбору проб повітря. У товстостінному калібрувальному бутлі nстворюють розрідження за допомогою насоса Комовського. Повітря відкачують із nбутля до залишкового тиску 10-15мм рт. ст., загвинчують затискач на гумовій трубці, nвід’єднують бутель від насоса і в кінець гумової  трубки вставляють скляну паличку. В місці nвідбору проби бутель відкривають, і він швидко заповнюється повітрям через nрізницю тиску. Після відбору проби загвинчують затискач і в отвір гумової nтрубки вставляють скляну паличку.

         Відбір nпроб повітря методом виливання. Газову піпетку або калібрувальний бутель nнаповнюють рідиною, яка не реагує з досліджуваною речовиною і не розчиняє її. З nцією метою можна використати воду, якщо досліджувана речовина розчиняється в nній, то посудину заповнюють насиченими (гіпертонічними) розчинами натрію nхлориду або кальцію хлориду.

         В місці відбору проб рідину виливають, nі в посудину надходить досліджуване повітря. Після цього перетискають гумові nтрубки затискачами і у кінці трубок встановлюють скляні палички або закривають nобидва крани газової піпетки.

Визначення хімічної речовини в повітрі

         Вміст хімічної nречовини в повітрі розраховують по формулі:

                            Х = (a  x V₁) / (V nx V₀)  nмг/м³,

де а – кількість nречовини, знайденої в аналізованому об’ємі проби, мкг; V₁ n–загальний об’єм проби, см³; V – об’єм nпроби, взятий для аналізу, см³; V₀ –об’єм nаспірованого повітря, приведений до нормальних умов, дм³.

         Об’єм повітря, який аспірований при nвідборі проб (V_t), приводять до стандартних умов: nтемпературі повітря 20 ⁰С (0 ⁰С) і барометричному тиску 760 мм рт.ст. за nформулою:        

V₂₀ n= V_t (273 + 20) B / (273 + t) 760;

 

V₀ n= V_t 273 B / (273 + t) 760.

         Якщо при відборі проб nвикористовують вакуумний спосіб, то приведення об’єму повітря до нормальних nумов (V₀) проводять за nформулою:

                            V₀ = V_c 273 (B – P) / (273 n+ t) 760,

де V_t n– об’єм повітря, який відібраний в виробничих умовах, дм³; В – nатмосферний тиск, мм рт. ст.; t – температура nповітря при відборі повітря, ⁰С; V_c – об’єм nпосуду, дм³; Р – залишковий тиск, мм рт.ст.

Визначення газів і парів газоаналізатором типу УГ-2

         Експрес-методи nаналізу дозволяють швидко визначити кількість токсичних речовин в повітрі, хоч nвони і менш точні, ніж звичайні способи дослідження.

         Прилад nгазоаналізатор УГ-2 призначений для визначення в повітрі виробничих приміщень nконцентрації сірчистого ангідриду, ацетилену, оксиду вуглецю, сірководню, nхлору, аміаку, оксидів азоту, етилового ефіру, бензину, бензолу, толуолу, nксилолу, ацетону, вуглеводів нафти. Газоаналізатор забезпечує визначення nконцентрацій шкідливих газів в повітрі з вмістом пилу не більше 40 мг/м³, nвідносній вологості 90 %, при температурі від 10 до 30 ⁰С і тиску n740-780 мм nрт.ст.

         Принцип nдії УГ-2 полягає у вимірюванні довжини забарвленого стовпчика індикаторного nпорошку в індикаторній трубці. Забарвлення відбувається у процесі пропускання nчерез індикаторну трубку повітря, яке містить досліджувані пари або гази. nДовжина забарвленого стовпчика пропорційна концентрації досліджуваних хімічних nречовин у повітрі, вимірюється за прикладеною до приладу шкалою, градуйованою у nмг/л (мг/м³).

         Газоаналізатор складається з nповітрозабірної частини, індикаторних трубок, вимірювальних шкал. nПовітрозабірною частиною служить гумовий сильфон, усередині якого є пружина. nВід сильфона відведений штуцер з гумовою трубкою, з’єднаною з індикаторною. На nверхній панелі приладу розташована нерухома втулка, куди вставляється шток, за nдопомогою якого стискується сильфон. На втулці також розташований фіксатор, nякий забезпечує просмоктування певної кількості повітря через індикаторну nтрубку.

         Індикаторна трубка являє собою скляну nтрубочку (довжина 90 мм nвнутрішній діаметр 2,5 мм), nзаповнену індикаторним порошком. Як індикаторний порошок використовують nсилікагель і фарфор, які обробляють реактивами, що змінюють свій колір при nзіткненні з досліджуваними речовинами. Індикаторну трубку заповнюють nіндикаторним порошком, який міститься у запаяних ампулах, за допомогою лійки з nвідтягнутим тонким кінцем і тонкого штиря. Порошок у трубці утримується з обох nбоків за допомогою ватних тампонів.

Визначення вмісту хімічних речовин в nповітрі газоаналізатором УГ-2

         На місці nпроведення аналізу відкривають кришку приладу, відтягують фіксатор, вставляють nшток у направляючу втулку, натискують на нього декілька разів рукою і, nстискаючи сильфон, продувають прилад досліджуваним повітрям. Потім встановлюють nшток на потрібну глибину, зазначену над борозенкою штока, закріплюють глибину, nзазначену над борозенкою штока, закріплюють його фіксатором, приєднують nіндикаторну трубку і вводять фіксатор. Сильфон під тиском пружини nрозправляється і засмоктує досліджуване повітря через індикаторну трубку. nПротягування повітря продовжується доти, доки кінець фіксатора не увійде у nнижній отвір штока (у цей час буде чути клацання). Після цього витримують паузу n(5-7 хв), оскільки просмоктування повітря через трубку ще продовжується через nвід’ємний тиск, який утворюється у сильфоні.

         Після nпросмоктування повітря індикаторну трубку звільняють, встановлюють її на nвимірювальну шкалу і визначають концентрацію досліджуваної речовини у повітрі.

Робота № 5. Визначити вміст діоксиду nвуглецю в повітрі (див Загальна гігієна. Посібник для практичних занять. n(За ред. І.І. Даценко. -Львів: Світ. -1992. -С.43-47).

Робота № 6. Провести гігієнічну оцінку nповітря приміщень за результатами санітарно-хімічних і бактеріологічних nпоказників.

Повітря житлових, nлікарняних, навчальних, аптек та службових приміщень вважається чистим, тобто nне містить надмірних кількостей антропотоксинів, якщо вміст СО₂ не nперевищує 0,07 % (0,7 л/м³) за Петтенкофером або 0,1 % ( 1 л/м³) nза Флюгге. Норма Флюгге одержана шляхом звичайного заокруглення норми nПеттенкофера (в  цих межах ще не nспостерігається суттєвого збільшення вмісту антропотоксинів) і використовується nдля розрахунку норм вентиляції приміщень.

Експрес-метод визначення nСО₂ в повітрі грунтується на реакції вуглекислоти з розчином соди. В nшприц обємом 100 мл. набирають 20 мл. 0,005% р-ну соди з nфенолфталеїном, що має рожеве забарвлення. Потім засмоктують 80 мл повітря і nструшують на протязі 1 хв. Якщо розчин не знебарвлюється, то повітря обережно nвитискають з шприца і знову набирають порцію повітря і струшують ще 1 хв. Так nоперацію проводять 3-4 рази. Якщо розчин після цього не знебарвився, то повітря nдобавляють невеликими порціями (по 10-20 мл) до повного знебарвлення при активному nструшуванні шприца. Знаючи загальний обєм повітря, що пройшов через шприц, nконцентрацію СО₂ визначають по таблиці 1.

                                                                                               nТаблиця 1

Залежність nвмісту СО₂ в повітрі від об’єму повітря, що знебарвило 20 мл 0,005 % nрозчин соди

Для оцінки ступеня забруднення nповітря в приміщенні необхідно знати і число мікробних тіл в 1м.³ nповітря.

Гігієнічна оцінка мікробного забруднення повітря приміщень аптеки

Попадання nмікроорганізмів і продуктів їх розпаду в ін’єкційні  лікарські форми може привести до такого явища nяк пірогенність (гарячковий стан організму).

         Санітарно-гігієнічну nоцінку чистоти повітря виробничих приміщень проводять на основі визначення nкількості мікроорганізмів, що містяться в 1 м³ повітря.

         Для nзниження обсіменіння повітря мікрофлорою до меж, що нормуються методичними nвказівками “Виробництво лікарських засобів. Належні правила і контроль якості n(МВ 64 У-1-97), використовуються методи знезараження повітря виробничих nприміщень УФ-опроміненням; фільтрацією повітря через стерильні фільтри з nматеріалом марки ФПП-15-3, що представляє шар ультратонких волокон з nперхлорвінілового полімеру; використанням пересувних рециркуляційних nповітроочисників (ПОПР-0,9 і ПОПР-1,5) і пристроїв з ламінарним (шаруватим) nпотоком очищеного стерильного повітря.

         Згідно nз методичними вказівками “Виробництво лікарських засобів. Належні правила і nконтроль якості (МВ 64 У-1-97) при виробництві нестерильних  лікарських засобів на фармацевтичних nпідприємствах застосовують класифікацію виробничих приміщень за припустимим nвмістом мікроорганізмів в повітрі (додаток 1). Стерильні лікарські засоби nнеобхідно виготовляти в “чистих” стерильних приміщеннях (додаток 2).

         Гігієнічну nоцінку чистоти повітря приміщень проводять на основі визначення загальної nкількості мікроорганізмів, що містяться в 1 м³ повітря (таблиця 2). Крім nцього, оцінку повітря можна дати по вмісту санітарно-показових мікроорганізмів n(гемолітичних стрептококів та стафілококів), які містяться в слизових оболонках nдихальних шляхів (таблиця 3).

Таблиця 2

Бактеріологічні nпоказники чистоти повітря аптечних приміщень (з розрахунку на 1 м³ повітря)

Таблиця 3

Показники nчистоти повітря аптечних установ (з розрахунку на 1 м³ повітря)

                Таблиця 4

Санітарно-бактеріологічна nхарактеристика повітряного середовища аптеки (по кількості мікрофлори, що nосідає на 1 м² nповерхні в хвилину)

                До nрекомендованих нормативів чистоти повітря приміщень відносять окиснюваність nповітря. Вважається повітря чистим, якщо вміст кисню не перевищує 6 мг/м³, nпомірно-забрудненим – до 10 мг/м³, забрудненим – більше 12 мг/м³.

         Одним nз головних джерел бактеріального забруднення аптечного інвентаря, обладнання, nліків є повітряне середовище, що містить бактеріальні аерозолі,що виділяються nпокупцями і робітниками аптек. Через повітря можуть поширюватись такі патогенні nмікроорганізми, як стафілококи, стрептококи, пневмококи, менінгококи, збудники nтуберкульозу, дифтерії, сибірської виразки, туляремії, чуми, віруси грипу, nвіспи, кіру, епідемічного паротиту, вітряної віспи і ін.

         Мікрофлора, що попадає в ліки, nприводить до зміни їх фізико-хімічних властивостей, зниженню терапевтичної nактивності, зменшенню термінів зберігання, а також може стати причиною розвитку nхвороб і ускладнень у хворого.

         Основними причинами високого nбактеріального забруднення повітря непатогенними мікроорганізмами, а також nпоширення аерогенних інфекцій в аптеках, є порушення санітарно-гігієнічного nрежиму (погане прибирання приміщень, недостатньо якісна дезинфекція повітря, nпредметів і обладнання, недотримання правил особистої гігієни і ін.), nнезадовільне планування приміщень, низька ефективність роботи вентиляційної nсистеми і т.д.

         Найбільш інтенсивне бактеріальне nзабруднення повітря спостерігається в торговому залі, мийній і допоміжних nприміщеннях. Провізори повинні знати можливі шляхи бактеріального забруднення nліків і вміти організувати міроприємства по оздоровленню повітряного nсередовища. З метою попередження мікробного забруднення повітря в аптеках nпроводять комплекс міроприємств по забезпеченню правильного планування основних nі допоміжних приміщень, організації ефективної припливно-витяжної вентиляції, nультрафіолетового опромінення повітря, регулярного прибирання приміщень з застосуванням nдезинфікуючих засобів, дотриманню правил особистої гігієни і ін.

          Для знезараження різних предметів і повітря nвикористовують УФ-промені з довжиною хвилі 254-257 нм, джерелом яких є nбактероцидні увіолеві лампи (БУВ).  nВипускаються три типи бактерицидних ламп: потужністю 15 і 30 Вт – nБУВ-15, БУВ-30 і БУВ-30П.

         В аптеках використовують настінний бактерицидний nопромінювач (НБО), який має дві лампи БУВ-30П, одна з яких екранована і служить nдля опромінення верхньої зони в присутності персоналу, друга відкрита і nнаправляє свій потік променів вниз (включається в момент відсутності людей в nприміщенні).

         Опромінювачі в аптеках необхідно nвстановлювати в слідуючих приміщеннях: асептичному блоці, асистентській, nмийній, торговому залі і дистиляційно-стерилізаційній. Середня питома nпотужність встановлених екранованих ламп повинна бути на рівні 1 Вт на 1 м³, а для nвідкритих – 3 Вт/м³.

Методи nбактеріологічного контролю повітря приміщень

         Седиментаційний метод (метод nосадження, метод Коха)) – nПосів проводиться на відкриті чашки Петрі з м’ясо-пептонним агаром (МПА) і агаром Сабуро, які розставляють nв декількох місцях приміщення відкритими і залишають на 5-15 хв. Число проб відбору залежить від площі приміщення і має бути не менше nтрьох. Мікрофлора приміщення під дією сили тяжіння осідає на поверхню середовища або наближається nдо неї потоками повітря. Потім чашки Петрі з середовищем закривають кришками і  витримують в  nтермостаті 2 доби при температурі 37 ⁰С – МПА, і  при 24 0С (агар Сабуро) протягом 5-ти діб.

         Для nвизначення загальної кількості бактерій в 1 м³ повітря використовують правило nВ.Л. Омелянського (на площу 100 см² осідає за 5 хвилин стільки nмікроорганізмів, скільки їх знаходиться в 3 л повітря).

         Даний nметод не дає достатньо повних кількісних уявлень про вміст мікроорганізмів. Це nзв’язано з тим, що осідання останніх залежить від потоків повітря. Також погано nвловлюються дрібнодисперсні фракції бактеріального аерозолю.

         Аспіраційний метод (сюди nвідносяться: щілинний метод, електро-, термопреципітації і аспірації через nрідке середовище) має ряд переваг перед іншими:

а) посів nповітря проводиться на місці і в момент відбору проб;

б) nпаралельні посіви дають досить близькі результати;

в) відносно швидко вихвачуються nбактерії із повітря (крім методу термопреципітації).         Контроль мікробного обсіменіння повітря у виробничих приміщеннях nздійснюється з допомогою “Приладу для бактеріологічного аналізу повітря (апарат nКротова Ю.А.).

 Число точок відбору проб розраховують в nзалежності від площі приміщення.Чашку Петрі з м’ясо-пептонним агаром (МПА) nпоміщають на столик приладу, що обертається. Закривають кришку приладу з nвикористанням затисків, розташованих на корпусі аспіратора. Включають прилад в nмережу і за допомогою регулювальника реометра встановлюють швидкість nпроходження повітря, що досліджується, на рівні 40 л/хв. Пробу відбирають nпротягом 5 хвилин.

Для nвиявлення росту грибів повторюють відбір проби повітря за допомогою приладу nЮ.А. Кротова з використанням агару Сабуро. Після відбору проб чашки Петрі nпоміщають у термостат, витримуючи їх 48 годин при температурі 37 ⁰С n– МПА, і при 24 ⁰С (агар Сабуро) протягом 5 діб.

Розрахунок nчисла мікроорганізмів в 1 м³ nповітря роблять за формулою:

Х = А nх 1000/В, де

Х – число мікроорганізмів в 1 м³ повітря;

А – середнє арифметичне загального nчисла колоній, що зросли на поверхні агару в чашках Петрі;

В – кількість повітря в літрах, nпропущена через апарат Кротова;

1000 – коефіцієнт перерахування nлітрів повітря в м³.

         Недоліком цього методу є те, що nнеобхідно мати набір харчових середовищ в чашках Петрі на досліджуваному nоб’єкті, неможливість виявлення або значні трудності при виявленні вірусів і nриккетсій, при попаданні і посіві одної частинки чи краплі, що містить декілька nжиттєздатних бактерій, виростає одна колонія.

Знайомство з основними nпоняттями і принципами гігієнічного нормування.

         Результати досліджень фактичного  вмісту хімічних домішок у повітрі є основою nдля гігієнічної оцінки ступеня забруднення повітряного середовища, nхарактеристика його динаміки й обгрунтування  nзаходів, спрямованих на оздоровлення повітряного басейну, а також для оцінки nефективності вжитих заходів.

         У разі присутності у повітрі однієї домішки оцінка його nзабруднення проводиться за кратністю перевищення, визначеною з урахуванням часу nусереднення фактичною максимально разовою або середньодобовою концентрацією nречовини її відповідної гранично допустимої концентрації (додаток 4 –ДСП n201-97), або за відсутності такої, орієнтовного безпечного рівня дії (ОБРД).

З метою обмеження забруднення nатмосферного повітря розроблені гігієнічні нормативи допустимого вмісту nхімічних та біологічних речовин в атмосферному повітрі населених місць (ДСП – n201–97 «Державні санітарні правила охорони атмосферного повітря населених місць n(від забруднення хімічними і біологічними речовинами»), до яких відносяться: nгранично допустимі концентрації (ГДК), орієнтовні безпечні рівні впливу (ОБРВ), nкоефіцієнти комбінованої дії (К_кд)  nта встановлені на їх основі показники гранично допустимого забруднення n(ГДЗ) та гранично допустимих викидів (ГДВ) в атмосферу і її приземний шар.

Гранично nдопустима концентрація (ГДК) забруднюючої речовини в атмосферному повітрі nнаселених місць  – nце максимальна концентрація, при дії якої протягом усього життя людини не nвиникає прямого або опосередкованого несприятливого впливу на теперішнє і nмайбутнє покоління, не знижується працездатність людини, не погіршується її nсамопочуття та санітарно-побутові умови життя.

Під час nсанітарної оцінки чистоти повітря розрізняють два гранично допустимих показники nзабрудненості: максимально разова і середньодобова концентрація. Приймається до nуваги також поріг запаху різних забруднень. Для встановлення показників nзабрудненості повітря використовуються порівняльні дані про захворюваність в nзабрудненому і контрольному районах, експериментальні дослідження на тваринах.

Середньодобова концентрація – це nсередня з числа разових, виявлених протягом доби або одержана при безперервному n24-годинному відборі проби повітря. Середньомісячна концентрація є середньою з nчисла середньодобових, виявлених протягом місяця.

Орієнтовний nбезпечний рівень впливу (ОБРВ) – це максимальна nконцентрація забруднюючої речовини, яка визнається орієнтовно безпечною при nвпливі на людину та приймається як тимчасовий гігієнічний норматив допустимого nвмісту речовини в атмосферному повітрі населених місць.

ОБРВ встановлюється на основі nкороткочасних досліджень за відповідною методикою та вводиться в дію після nзатвердження Головним державним санітарним лікарем України на обмежений термін.

Коефіцієнт nкомбінованої дії (К_кд) відображає характер nспільної біологічної  дії одночасно nнаявних в атмосферному повітрі забруднюючих речовин (сумація, посилення, nпослаблення або незалежна дія).

Показник nгранично допустимого забруднення (ГДЗ) атмосферного повітря – nце відносний інтегральний критерій оцінки забруднення атмосферного повітря nнаселених місць, який характеризує інтенсивність та характер спільного впливу nвсієї сукупності наявних у ньому шкідливих домішок.

Σ ПЗ =( nС₁/ ГДК₁ х К₁ + С₂ / ГДК₂ nх К₂ +… Сn / ГДКn x K_n)  х 100 %

де С₁, С₂, n…С_n – фактичні концентрації nречовин, що входять до складу суміші, мг/м³; ГДК₁, ГДК₂ n…  ГДК_n – відповідні значення ГДК n(або ОБРД) речовин, що входять до складу суміші – за табл. у додатку 4.

К₁, К₂… nК_n – коефіцієнти, які враховують клас небезпеки певної nречовини (див. там. же). Всі речовини поділяються на 4 класи небезпечності:

         І – надзвичайно небезпечні, К = 0,8;

         ІІ – дуже небезпечні, К = 0,9;

         ІІІ –  помірно nнебезпечні, К = 1,0;

         ІУ – малонебезпечні, К = 1,1.

                                                                                     Таблиця n1.

         Кількісні показники оцінки забруднення атмосферного повітря

                   При комбінації дії на організм сумішей шкідливих nречовин може спостерігатися ефект сумації (адитивна дія), яка дорівнює nсумі ефектів кожної речовини  при nізольованому впливі, ефект посилення (синергізм або потенціювання), який nперевищує суму ефектів ізольованої дії кожної речовини, ефект послаблення, (антагонізм), nякий є меншим від суми ефектів ізольованої дії кожної речовини та незалежна nдія.

         Ефект сумації мають:

–         nацетон, фенол;

–         nацетон, фурфурол, формальдегід, фенол;

–         nацетальдегід та вінілацетат;

–         nбензол та ацетофенол;

–         nозон, двоокис азоту та формальдегід;

–         nсильні мінеральні кислоти (сірчана, соляна, азотна);

–         nфурфурол, метиловий та етиловий спирти;

–         nциклогексан та бензол.

Ефект nпотенціювання притаманний таким речовинам:

–         nбутилакрилат та метилакрилат;

–         nфтористий водень та фторсолі.

Для того, щоб nвизначити стан забруднення повітря декількома речовинами, що діють одночасно, nчасто використовують комплексний показник – індекс забруднення атмосфери (ІЗА).

ВИДИ ВПЛИВУ ФАКТОРІВ НА ОРГАНIЗМ

Самі фактори і їх взаємодія можуть nчинити сприятливий, так і шкідливий вплив на стан здоров’я людини та на стан nнавколишнього середовища. Деякі з наведених вище факторів навколишнього nсередовища впливають постійно, інші – періодично, але  практично ніколи ні один із них не діє nізольовано. Виділяють різні види їхнього впливу.

Комбінована nдія n– це сумарний вплив декількох факторів однієї природи, наприклад, декількох nхімічних сполук або декількох фізичних факторів.

Поєднана  дія – це сумарний вплив nодночасно двох або більше факторів різної природи, наприклад, хімічних та nфізичних факторів.

Комплексна nдія n– це така дія, при  якій одна і та ж nречовина надходить в організм людини з різних середовищ біосфери; або це nодночасна дія хімічної речовини,  яка nнадходить в організм кількома шляхами (перорально, респіраторно, через шкіру).

Спільна дія факторів на організм n(комбінована, поєднана) дуже різноманітна. Вона може приводити до: простої nсумації їх впливу (адитивна  дія); підсилення впливу, який перевищує nсуму впливу діючих факторів (синергічна nдія); ослаблення впливу одного фактора іншим  (антагоністична nдія).

Деякі хімічні речовини можуть посилювати nперебіг захворювання або змінювати   nімунобіологічну резистентність  nорганізму (паратоксична дія) nабо спричиняти розвиток патологічних процесів після того, як уже закінчилося nотруєння  (метатоксична дія).

ОСОБЛИВОСТI РЕАКЦIЇ nОРГАНIЗМУ НА ВПЛИВ ФАКТОРIВ ДОВКІЛЛЯ

Iз nусього комплексу факторів навколишнього середовища, зважаючи на особливості їх nбіологічного впливу на організм людини, прийнято виділяти природні та nантропогенні фактори.

Природні фактори, або nесенціальні складають природний фон біосфери, який nзабезпечує відносну постійність її складу і кругообігу речовин у природі, є nосновою функціонування живої матерії. I навпаки, у відношенні більшості антропогенних   факторів, або неесенціальних (в залежності nвід величини впливу), можна стверджувати, що наявність їх у навколишньому nсередовищі й вплив на організм людини небажані або небезпечні. Відмінність nреакції організму на вплив вищеназваних факторів можна прослідкувати з nдопомогою аналізу залежності «доза-ефект» на прикладі металів. При цьому крива nАВ відображає характер впливу антропогенних факторів, крива СВ – параболічну nзалежність  впливу, характерну для nприродних  факторів.

Основною nвідмінністю між реакціями організму на вплив даних факторів є наявність зони оптимуму при дії природних nфакторів  (0,1–1,0) у межах якої зміни в nорганізмі не виходять за межі фізіологічних коливань функцій і характеризуються nяк нормальні. Зменшення дози впливу n(0,1–0,01) або її збільшення (1,0–10,0) викликає несприятливі зміни,  які при nдостатній тривалості впливу, можуть перейти в патологічні. Симетричність розподілу ефектів на гілках параболи як nу сторону зменшення дози природного фактора, так і в сторону збільшення дози, nне завжди витримується. Тим не менше, права частина параболи співпадає з лінією nзалежності «доза-ефект» антропогенних факторів,  nяка  відображає пропорційну залежність nзростання токсичності із збільшенням дози. Тому дія природних факторів з nінтенсивністю, яка перевищує зону оптимуму, може розглядатися як дія nзабруднювачів навколишнього середовища.

Реакції-відповіді nорганізму на вплив факторів навколишнього середовища залежать від його nпатогенності, зміни інтенсивності або потужності, швидкості наростання цієї nпотужності, тривалості впливу, резистентності організму,  яка, у свою чергу, залежить від спадковості, nвіку, статі, фізіологічного стану та ін. Тому виникнення всіх можливих реакцій nорганізму в залежності від дози Є. Г. Гончарук і співавт. диференціюють таким nчином: 1) смертність; 2) захворюваність; 3) фізіологічні й біохімічні ознаки nхвороби; 4) зміни в організмі невідомої етіології; 5) нагромадження nзабруднюючої речовини в органах і тканинах.

Частота nцих біологічних відповідей серед населення, яке зазнає впливу факторів nнавколишнього середовища, розподіляється у вигляді піраміди. При цьому nнайбільшій силі впливу (смертності) відповідає найменша частота відповідей n(вершина піраміди), а найменшій силі (нагромадження забруднюючої речовини в nорганах і тканинах) – найбільша частота відповідей.

Визначення необхідного nповітрообміну в приміщеннях

Необхідний nоб’єм вентиляції – це кількість свіжого повітря, яке необхідно подати в nприміщення на 1 людину в годину, щоб кількості наявних шкідливостей не nперевищували допустимого рівня. Так, необхідна кількість повітря, що подається nв приміщення (об’єм вентиляції) при газовиділеннях, знаходять за формулою:

V = G / (b_b –b_a),

при вологовиділеннях: V = D/ γ( dв – d_n),

при тепловиділеннях: V = G / c γ (t_В n– t_n),

де: V необхідний повітрообмін, м³/г;

G –газовиділення в приміщенні, мг/г;

b_В – ГДК в повітрі, що видаляється, мг/м³;

b_n – концентрація газу в припливному nповітрі, мг/м³;

D – вологовиділення в приміщенні, г/год;

dв, d_n – вологовміст витягненого і припливного nповітря, г/кг;

γ – густина повітря, кг/м³;

G – видалення в приміщенні явного тепла, кДж/г;

с – теплоємкість повітря, рівна 1 кДж/(кг ⁰С);

t_В, t_n – температура nвитягненого і припливного повітря, ⁰С.

Якщо в приміщенні якість повітря погіршується тільки nв результаті присутності людей, то розрахунок об’єму вентиляції проводиться по nоксиду вуглецю (ІУ) за формулою: L = К/ P P₁ = 22,4 х  n / 1 – 0,4,

де L – шуканий об’єм вентиляції, м³/г; К n– кількість оксиду вуглецю (ІУ), що видихає людина при легкій роботі за 1 год (22,6 л);– кількість людей nв приміщенні; Р – максимально допустима кількість оксиду вуглецю (ІУ) в nприміщенні (1 л/м³ відповідає 0,1 %); Р₁– вміст оксиду nвуглецю в атмосферному повітрі (0,4 л/м³ відповідає 0,04 %).

Таблиця 2

Кратність повітрообміну в приміщеннях аптек (СНіН nІІ-69-78)

1.     Результати nроботи оформляються протоколом. Дані. отримані за розрахунком ситуаційних задач nоцінюються у відповідності з гранично допустимими концентраціями.

 

Гранично nдопустимі концентрації (ГДК) шкідливих речовин у повітрі робочої зони (витяг з nсистеми стандартів безпеки праці “Загальні санітарно-гігієнічні вимоги до nповітря робочої зони”, Держстандарт 12.1.005-88)

 

 

Гігієна повітря

          Навколо земної кулі існує повітряна оболонка, nяка називається атмосферою (грец. “атмос” – дихання і “сфера” – куля). Вона окутує nЗемлю до висоти 2-3 тисяч кілометрів і межує з космічним простором. Атмосферне nповітря є фізичною сумішшю газів: азоту, кисню, вуглекислого газу, інертних nгазів та водяної пари. Вагу повітря людина не відчуває і створюється враження, nщо її оточує порожнеча. Насправді ж вага атмосфери досягає 5000 трильйонів nтонн. Склад повітря є досить сталим і мало змінюється навіть на висоті nдекількох десятків кілометрів. Але із підняттям вгору воно розріджується, nвідповідно вміст кожного газу в одиниці об’єму зменшується – відбувається nзниження парціального тиску. Парціальний тиск газу в суміші є таким тиском, nякий створював би газ, якщо б тільки він один займав весь об’єм, що займає nсуміш (вимірюють парціальний тиск в кілопаскалях – кПа). Тому вміст газу в nповітрі при нормальному тиску можна виражати як у відсотках, так і в кПа, а в nумовах зниженого або підвищеного тиску – тільки в кПа.

         Хоч гази, що утворюють повітря, легко nпереміщаються, все ж атмосфера має досить чітко виражену пошарову будову, яка nскладається із тропосфери, стратосфери, мезосфери, термосфери і екзосфери.

         Над nповерхнею Землі знаходиться тропосфера (грец. “тропос” – поворот). Вона сягає nвисоти від 8-10 км nв полярних областях до 16-18км над екватором. У ній міститься основна маса повітря, nмайже 80 % від усієї маси атмосфери, воно має тут найбільшу густину. В цьому nшарі постійно дують вітри і відбувається циркуляція повітряних мас, що сприяє nутворенню хмар та атмосферних опадів. У міру підняття вгору в тропосфері nвідзначається зниження тиску і температури повітря. Але з переходом в наступний nшар атмосфери – стратосферу (лат. “стратум” – настил), яка піднімається вже до nвисоти 40-55 км, nтемпература, навпаки, починає зростати, і якщо в нижній частині вона складає n-55 С, nто біля верхньої межі шару стає нульовою. Це явище пояснюється тим, що на nвисоті 25-30 км nвід поверхні Землі знаходиться шар озону, який внаслідок поглинання nультрафіолетових променів Сонця сильно нагрівається. Повітря  в стратосфері дуже розріджене, його частинки nне відбивають і не  розсіюють сонячне nсвітло, тому із розповідей космонавтів та проведених зйомок відомо, що небо в nстратосфері виглядає темно-фіолетовим з переходом в майже чорне. Вологи в nповітрі цього шару надзвичайно мало, трапляються перламутрові та інколи nсріблясті хмари, природа яких до кінця не з’ясована.

         Ще вище розташований шар  – мезосфера (грец. “мезос” – середній), nверхня межа якого сягає 80 км. nТут є лише сріблясті хмари. Температура з підйомом  знижується і біля верхнього краю шару nстановить – 80 -90 С. У цьому шарі міститься лише n0,3-5,0  % маси всієї атмосфери.

         За мезосферою розташована термосфера n(грец. “термос” – тепло), яка простягається догори на 800-1000 км. Названа вона так nтому, що температура повітря, яке тут надзвичайно розріджене, зростає до 1500 С. nУ термосфері відбувається поглинання рентгенівських променів, що nвипускаються  Сонцем. Супутники та nкосмічні кораблі, які літають у мезосфері, не перегріваються від контакту з nповітрям лише  тому, що кожна його nчастинка рухається майже окремо і практично не створює опору для  літаючих тут об’єктів.

         Останній шар атмосфери – екзосфера n(грец. “екзос” – зовнішній) –  nзнаходиться на висоті від Землі понад 1000 км. Рух молекул nповітря може досягати тут другої космічної швидкості (11 км/с) і переборювати nсилу земного тяжіння, внаслідок чого вони переходять з атмосфери в міжпланетний nкосмічний простір. Особливо це притаманно молекулам водню, що утворюють на nвисоті до 3 тис. км корону навколо атмосфери.

         Гігієна nповітря належить до розділу комунальної гігієни, що вивчає вплив nнавколишнього середовища на людину в умовах приміщень населених місць. nАтмосферне повітря є одним із найважливіших елементів цього середовища. Якщо nбез води людина може прожити декілька діб, а без їжі – значно довше, то без nповітря безповоротні зміни в головному мозку починають виникати уже через 5 nхвилин. Переважно повітря потрібне людині як джерело кисню, що є необхідним nкомпонентом окисних процесів і підтримує життєдіяльність організму. Але на людину  значною мірою впливають і такі чинники nповітря, як температура, вологість, рух, атмосферний тиск, а також атмосферна nелектрика, іонізація атмосфери та радіоактивність повітря.

         Нагрівання атмосферного повітря в nприземному шарі тропосфери відбувається від нагрітого сонячним теплом грунту. nЗа ніч грунт охолоджується і вранці перед сходом Сонця відповідно температура nповітря стає мінімальною (на висоті до 2 метрів). Найвищих значень вона досягає nприблизно о 14-й годині, коли сонячні промені падають на поверхню Землі, nособливо влітку, майже вертикально і сильно прогрівають її поверхню. Згідно з nфізичними законами нагріте повітря піднімається вгору і поступово nохолоджується. Якщо взяти за точку відрахунку висоти рівень моря, то на кожні 100 м підйому температура nповітря знижується приблизно на 0,65 С.

         Коливання температури повітря nвідбувається не тільки протягом доби, місяця, при чергуванні пор року, а в nзначних межах змінюється і залежить від широти місцевості. Мінімальна nтемпература спостерігається над полюсами Землі та широтами, що прилягають до nних, а максимальна – в екваторіальних областях. Денні коливання температури nповітря в напрямку від екватора до полюсів зменшуються, а річні, навпаки, nзбільшуються. Температурі повітря гігієністи приділяють велику увагу у зв’язку nз її надзвичайно відчутним впливом на тепловий обмін людини. Особливо nнесприятливим є цей вплив на організм людей в умовах значних температурних  відхилень, наприклад, під час роботи в nгарячих цехах або у великих холодильних камерах.

         Температуру nповітря вимірюють у градусах за Цельсієм з точністю до 0,5 n(за кордоном застосовують термометри зі шкалами, що розмічені в градусах за nФаренгейтом, Кельвіном). За 0  ^о  за Цельсієм прийнято температуру, при якій nзамерзає дистильована вода, а за 100 – при якій nвона закипає.

         Вологість nповітря зумовлена процесом постійного випаровування води з поверхні nводоймищ, грунту, дерев і рослин. Утворюється водяна  пара і під час ряду виробничих процесів. nДобові коливання вологості повітря в бік її зниження відбуваються при nпідвищенні температури повітря, а також у міру віддалення від високих широт до nнизьких, більш висока вологість у прибережних місцевостях, а над nконтинентальними частинами повітря сухіше.

         Вологість, як і температура повітря, nтакож впливає на теплообмін організму. Вимірюють відносну вологість nповітря  відношенням у відсотках nабсолютної вологості до максимальної при даній температурі за допомогою nстанційного психрометра Августа або аспіраційного психрометра Ассмана. Для nвимірювання вологості повітря можна використовувати й гігрометр. Оптимальною nдля людського організму є відносна вологість в межах 30-55 %. Нижче 30 % – nповітря дуже сухе, від 56  до 70 % – nпомірно сухе, від 71 до

85 % – nпомірно вологе і  від 86 до 100 % –  дуже вологе. При вологості менше 30 % nвідбувається пересихання слизової верхніх дихальних шляхів, зменшується захисна nфункція миготливого епітелію, може спостерігатися виникнення тріщин з подальшим nрозвитком запального процесу внаслідок їх інфікування, особливо у дітей.

         Нерівномірне нагрівання земної поверхні nспричиняє рух повітря, який  nхарактеризується таким показником, як швидкість та напрямок. Швидкість nруху повітря впливає на теплообмін організму та  nпроцес провітрювання приміщень, внаслідок створення напору на одну із nсторін будівлі посилюється природна вентиляція в них. Швидкість вимірюють в nметрах за секунду з використанням анемометрів різних типів. Допускається nзастосування також кататермометра за умови, що температура повітря не перевищує n+30 С nі відсутня теплова радіація. Напрямок визначається тією частиною горизонту, nзвідки дує вітер, за допомогою флюгера.

         По-різному впливає швидкість руху nповітря на нервово-психічний стан людини, наприклад, швидкість 1-2 м/с в nспекотний день влітку приємно підбадьорює одягнену людину, а понад 5-7 м/с – nуже подразнює. Значне підвищення швидкості руху повітря, що може сягати 20 м/с nі більше, буде заважати дихати та виконувати роботу. Крім того, ураганний вітер nруйнує будівлі, опори електропередач, на водоймах створює великі хвилі, ламає nдерева, що завдає великої шкоди суспільству і може бути причиною травматизму й nсмерті людей. Рух повітря всередині приміщень (клас, лікарняна палата тощо) nсприяє покращанню вентиляції і відіграє позитивну роль. Але при досягненні nшвидкості понад

 0,3-0,5 м/с утворюється протяг, що викликає nнеприємні відчуття і може стати причиною простудного захворювання у nнезагартованих або ослаблених людей.

         Напрямок руху повітря та його силу nтреба враховувати при плануванні й забудові населених пунктів.        Для цього попередньо проводять nдослідження зміни напрямків вітру за рік (декілька років). На підставі nотриманих даних графічно зображується повторюваність вітрів різного напрямку, nякі дули за цей термін часу, що називають – “розою nвітрів” (рис. 3.2).

         З графіка видно, що пануючим є південно-східний вітер. nВідповідно в протилежній від напрямку пануючих вітрів стороні треба будувати ті nоб’єкти, що можуть своїми викидами забруднювати повітряний басейн населеного nпункту (наприклад, теплоелектростанцію, асфальто-бетонний завод тощо, nпозначений на рисунку 3.2 літерою А. Графік “рози вітрів” будується по румбах, nіз яких вісім є основними (Пн, ПнС, С, ПдС, Пд, ПдЗ, З, ПнЗ),  решта – додаткові.

n

Мал. Роза вітрів

Крім вищевказаних nметеорологічних чинників (температура, вологість, швидкість руху повітря) на nтеплообмін організму в комплексі з ними впливає радіаційна температура, nяка  випромінюється з поверхні предметів, nщо оточують людину, або утворюється за рахунок інтенсивного сонячного чи інших nджерел випромінювання інфрачервоних променів.

         Метаболічне nтепло організму утворюється в основному внаслідок м’язової діяльності – nм’язових скорочень та підтримання м’язового тонусу. Нормальні умови для життя і nпраці людини створюються при збереженні теплової рівноваги, тобто, коли nвстановлюється баланс між теплопродукцією організму та віддачею тепла в nнавколишнє середовище без перенапруження внутрішніх терморегуляторних nмеханізмів.

         Для взятої за еталон “стандартної nлюдини” (зріст – 170 см, nмаса – 70 кг, nплоща поверхні тіла – 1,8 м²) nвстановлено, що теплопродукція її організму в спокійному стані дорівнює nприблизно 293 кДж/год, при виконанні легкої роботи вона зростає до 628 кДж/год, nсередньої важкості – до 1256 кДж/год, важкої – до 2000 кДж/год і більше.

         Втрата тепла організмом залежить від nумов мікроклімату. Мікроклімат – це комплекс факторів, що впливають на nтеплообмін: температура, вологість, швидкість руху повітря та радіаційна nтемпература, які можуть знаходитися між собою у різних співвідношеннях. nВизначивши ці показники, можна мати уявлення про мікроклімат житла, nлікувально-профілактичних закладів у цілому і їх окремих елементів (палати для nхворих, операційної, процедурної), а також про мікроклімат цеху, вулиці, села, nміста тощо.

         Віддача nтепла організмом в навколишнє середовище при кімнатній температурі в межах n18-21 С nв основному відбувається через шкіру – до 85 %, решта – 15 % – витрачається на nзігрівання спожитих їжі та напоїв, повітря, що вдихається, і на випаровування води nпід час видиху із поверхні легень та верхніх дихальних шляхів. Причому із 85 % nтепла, що втрачається через шкіру, приблизно 45 % припадає на випромінення, nбіля 30 % – на проведення та 10 % – на випаровування поту з поверхні шкіри.

         Якщо радіаційна температура n(температура навколишніх предметів, стін, стелі і тощо) буде перевищувати nтемпературу шкіри тіла, то втрата тепла шляхом випромінення може взагалі не nвідбуватися, тому що людина отримуватиме від авколишніх предметів чи nякого-небудь джерела випромінювання більше тепла, ніж віддаватиме його в nнавколишнє середовище, що спостерігається, наприклад, на виробництві, де nвиділяється багато теплової енергії (у хлібопекарнях, мартенівських та ливарних nцехах), в умовах жаркого клімату тощо.  nІнші чинники – температура, вологість і швидкість руху повітря – на nвіддачу тепла випромінюванням не впливають, тому в цих умовах може виникати nперегрівання організму людини.

         Шляхом проведення тепло буде втрачатися nпри контакті поверхні тіла з повітрям, яке його оточує, – конвекція та з nпредметами (стіл, крісло, підлога, ліжко тощо) – кондукція. Зазвичай, більше nтепла втрачається конвекцією – чим менша температура повітря і, відповідно, nбільша різниця температур між ним і тілом, тим більша тепловіддача. Навпаки, nпри підвищенні температури повітря втрата тепла конвекцією буде зменшуватися аж nдо припинення її при +33-35 С. При подальшому підвищенні nтемператури повітря може наступати перегрівання організму конвекційним шляхом.

         Посилення віддачі тепла конвекцією при nтемпературі повітря менше 33-35 С можна досягнути збільшенням nшвидкості руху повітря, наприклад, включенням вентилятора. Але якщо швидкість nруху повітря буде перевищувати 1-3 м/с, то воно не встигне нагрітися від nповерхні тіла, а тільки подразнюватиме шкіру внаслідок дії на її барорецептори. nКрім того, швидкий рух повітря при температурі понад 33-35 С nсприятиме перегріванню організму.

         З кондукцією пов’язана така властивість nматеріалу, як теплоємність – здатність  nвідбирати за одиницю часу визначену кількість тепла. Наприклад, підлога nв кімнаті, що зроблена з дерева, та у ванній кімнаті, що встелена керамічною nплиткою, має однакову температуру поверхні, але через підвищену теплоємність nкерамічного матеріалу остання здається холоднішою, ніж дерев’яна.

         Підвищений вміст водяної пари вповітрі nзволожує одяг, чим погіршує здатність до збереження тепла через підвищення його nтеплопровідності, внаслідок чого збільшується втрата тепла шляхом проведення, nособливо при низькій температурі повітря та наявності вітру. Сприяє охолодженню nтіла і підвищена теплоємність вологого повітря, тому що теплопровідність і nтеплоємність води майже у 20 разів більші, ніж повітря. Ці особливості треба nвраховувати в осінню та весняну пори року, коли температура повітря вища nнульової відмітки, але через вологі одяг та взуття швидко настає nпереохолодження організму, особливо у дітей, що часто спричиняє  простудні захворювання.

         Втрата тепла випаровуванням n(перспірацією) зумовлена тією кількістю поту, яка випаровується з поверхні nтіла. Підраховано, що внаслідок випаровування одного грама поту організмом nвтрачається близько 2,5 кДж тепла. З поверхні тіла людини в умовах кімнатної nтемператури за добу випаровується приблизно 500 г поту, при цьому nвтрачається понад

 1200 кДж тепла. Якщо підвищується температура nповітря і поверхонь, які оточують людину, то втрата тепла шляхом випромінювання nі конвекцією знижується, тоді включаються компенсаторні механізми організму, nякі змушують активно працювати потовидільну систему. Кількість поту може збільшуватися nдо декількох літрів, відповідно зростає втрата тепла за рахунок nпотовипаровування, що запобігає перегріванню організму. Краще відбувається nвипаровування поту в умовах низької вологості, більшої швидкості  руху та підвищеної температури повітря.

При високій вологості та малому русі повітря можуть створитися умови, коли nпіт стікатиме з поверхні тіла, не встигаючи випаровуватися. У цьому випадку nефект охолодження тіла буде незначним і при високій температурі повітря n(приблизно 30-33 С) nможе наступати перегрівання організму і, як наслідок, тепловий удар. Прояви nйого: підвищення температури тіла, послаблення серцево-судинної діяльності, nзапаморочення та непритомність. Може виникнути і судомна хвороба, коли nвнаслідок сильного потовиділення організм втрачає мінеральні солі та вітаміни у nвеликій кількості, що призводить до появи болючих судом.

Атмосферна nелектрика

Наявність електромагнітного поля навколо Землі зумовлена різницею nпотенціалів: повітря має позитивний заряд, а Земля – негативний. Коливання напруги nполя можуть різко змінюватися під впливом метеорологічних умов. Особливо вона nзбільшується при проходженні фронту (межового шару між двома різними за своїми nвластивостями повітряними масами), що часто супроводжується туманами, nгромовицями тощо. У цей час у деяких людей, найчастіше у літніх та хворих, може nпогіршуватися самопочуття, що проявляється головним болем, страхом, неспокоєм, nа також змінюються й об’єктивні показники стану здоров’я: загострюються nхронічні захворювання, змінюється артеріальний тиск крові  тощо.

Геомагнітне поле Землі, nяке зумовлене сонячною радіацією, також негативно впливає на стан здоров’я nлюдей під час геомагнітних бурь. Вони виникають майже через дві доби після nспалахів (протуберанців) у хромосфері Сонця. Відповідно збільшується кількість nпроявів захворювань серцево-судинної системи, таких, як інфаркт міокарда, nгіпертонічний криз, інсульт тощо.

На електричний стан атмосфери впливають і nтакі досягнення науково-технічного прогресу суспільства, як випромінювання nпотужних телерадіоцентрів, радіолокаторних станцій, електромагнітні поля nнавколо високовольтних ліній електропередач. При недотриманні цілого ряду nобмежень під час розміщення та експлуатації таких об’єктів вони також можуть nнегативно впливати на стан здоров’я людей.

 

Іонізація nповітря

Іони повітря утворюються внаслідок дії космічних та nсонячних променів і випромінювання радіоактивних речовин тощо. У повітрі nприморських місцевостей під час прибою, біля водоспадів і гірських річок, а nтакож навколо штучних фонтанів, у повітрі є  nвелика  кількість іонів води, які nмають позитивний заряд, а повітря – негативний. У процесі дії вищевказаних nфакторів та приєднання до іонів окремих молекул, комплексу молекул та інших nдомішок (диму, туману тощо) у повітрі створюються відповідні стійкі комплекси – nлегкі, середні та важкі іони, які постійно руйнуються та вступають в нові nкомбінації. Наявність легких іонів з негативним зарядом є показником чистоти nповітря. Коливання їх кількості залежать від пори року, місцевості, наявності nпромислових підприємств та інших факторів. Чистим можна вважати повітря, якщо в n1 см³ міститься від 500 і більше пар легких іонів. У сільських та nгірських районах, на морських узбережжях їх кількість може збільшуватися до n1000-3000 в 1 см³.

Підвищений вміст важких та зменшення легких іонів свідчить про nзабрудненість повітря димом, вихлопними газами, пилом і спостерігається в nбільшості випадків у населених пунктах, де є багато джерел забруднення nатмосфери. Також можуть накопичуватись важкі та середні іони у повітрі закритих nприміщень, де відсутня ефективна вентиляційна система і відбувається скупчення nлюдей, що призводить до забруднення повітря і негативного впливу на здоров’я nприсутніх.

На підставі проведених досліджень можна вважати, що nлегкі іони позитивно впливають на ряд функцій організму: нервову, nсерцево-судинну, дихальну та інші, поліпшуються обмінні процеси. Тому одним із nпотужних лікувальних і nзагальнозміцнювальних факторів санаторіїв та будинків відпочинку, що nрозташовуються у лісистих, приморських та гірських місцевостях, є nаероіонотерапія. У закритих приміщеннях підвищення вмісту легких іонів nдосягають, використовуючи кондиціонери та іонізатори повітря.

 Вміст у повітрі радіоактивних речовин, що nутворюються під впливом дії космічного випромінювання  (радіоізотопи вуглецю – 14, фосфору – 32) та nвиділяються із грунту (родон, торон тощо), зумовлює радіоактивність повітря. У процесі дихання атмосферним повітрям, nособливо у місцях, де відзначається підвищена концентрація цих радіоізотопів, nвідбувається опромінення легенів з еквівалентною річною дозою до 0,25 мЗв.

         Енергія nСонця є основним джерелом постачання біосфері тепла, світла та енергії. На nверхній межі атмосфери потік сонячної енергії становить 2950 кДж/см² nза добу. До поверхні Землі за рік доходить менше 230 кДж/см² видимих nсонячних променів, але і цієї частки достатньо для існування життя на нашій nпланеті. Сонячна енергія спричиняє переміщення величезних повітряних мас, nвнаслідок чого виникають зміни погоди та визначається клімат, вона ж разом із nсилою тяжіння є причиною кругообігу води та виникнення морських і океанських nтечій.

         Продукти харчування є своєрідними n«консервами» накопиченої сонячної енергії і разом із сонячним промінням, що nпотрапляє через шкіру людини, забезпечують як її існування, так і інших різноманітних nформ життя на Землі.

 

Дія сонячної радіації

         Сонячна радіація взаємодіє з біосферою nЗемлі та є одним із видів електромагнітних випромінювань, що виникають nвнаслідок термоядерних реакцій, які безперервно відбуваються всередині Сонця. nЕлектромагнітне випромінювання складається з надзвичайно малих часток – nквантів. А чим коротша хвиля електромагнітного випромінювання (за законом nПланка), тим більша енергія його фотона.

         Характер дії електромагнітного nвипромінювання на біологічну тканину буде залежати від енергії фотона, глибини nпроникнення в тканини тіла, інтенсивності[1][1][1],  nплощі опромінення, стану організму та інших умов, що створилися на час nдії опромінення. При поглинанні енергії випромінювання в біологічних тканинах nвідбуваються фотобіологічні процеси, в основі яких лежать фотохімічні реакції.

         Спочатку при поглинанні випромінювання nв тканинах організму відбувається процес акумуляції енергії атомами і nмолекулами, що супроводжується їх збудженням і збільшенням енергії на величину nпоглиненого фотона. Цей процес не є сталим. Накопичена енергія молекул може nперетворитися в теплову енергію чи передатися іншим молекулам шляхом вступу з nними у фотохімічну реакцію. При сприйманні або передачі електрону збуджена nмолекула може перетворитися в радикал, іон або іон-радикал, тобто стати nпервинним відновлювачем або первинним окислювачем. Вони мають надзвичайно nвисоку хімічну активність,тому починають брати участь в біохімічних реакціях та nзмінюють їх, відповідно змінюються стан організму і перебіг його фізіологічних nпроцесів. Прикладом може бути проникнення на незначну глибину (від частки nміліметра до двох міліметрів), ультрафіолетового випромінювання в шкіру людини. nАле при значному поглинанні енергії внаслідок ультрафіолетового-опромінювання nможе виникнути як місцевий запальний процес (поява еритеми – почервоніння шкіри nна опроміненій ділянці, інколи з утворенням пухирів), так і загальна реакція nорганізму (підвищення температури, головний біль, слабість тощо). Проникнення nультрафіолетового випромінювання через шкіру буде залежати від товщини рогового nшару епідермісу та ступеня утворення в шкірі пігменту – меланіну.

         Сонячна nрадіація, що доходить до поверхні Землі, складається на 59 % із інфрачервоного nвипромінювання, 40 % – видимого та 1 % – ультрафіолетового. Довжина хвилі nінфрачервоного випромінювання становить від 3000 до 760 нм, а енергія фотона n-0,64-1,66 еВ. Вона глибоко проникає в тіло (4-5 см) і викликає значний nтепловий ефект, посилює кровотік, ріст клітин і регенерацію тканин, пришвидшує nхід біохімічних реакцій та ферментативних і інших процесів, а також підсилює nбіологічну дію ультрафіолетового випромінювання. Внутрішні органи, м’язи nорганізму людини самі також утворюють і виділяють інфрачервоне випромінювання в nнавколишнє середовище, завдяки чому відбувається терморегуляція організму.

         Видиме n(світлове) випромінювання сонячної радіації має довжину хвилі від 760 nдо  400 нм, а енергія фотона – 166-2,8 nеВ. Гамма основних кольорів його: червоний, жовтогарячий, жовтий, зелений, nголубий, синій та фіолетовий. У тіло людини воно може проникати на глибину до 2,5 см і викликає теплову nдію, аналогічну дії інфрачервоного, а також має і слабку фотохімічну дію n(здатність збуджувати молекули деяких речовин, які називають nфотосенсибілізаторами). Під впливом видимого випромювання збільшується nвнутрішнє свічення тканин, наприклад, плазма крові людини об’ємом 100 мл при nтемпературі від 37 до 40 ⁰С за добу може випромінювати до 10 тисяч nфотонів. Це явище називають хемілюмінесценцією плазми.

         Світло впливає на орган зору, пігменти nсітківки якого також є фотосенсибілізаторами. Перетворюючись у сітківці в nелектричні імпульси, воно подає в мозок до 80 % інформації про навколишнє nсередовище, збуджує кору головного мозку, має сигнальне або умовнорефлекторне nзначення. Під його дією посилюється обмін речовин, підвищуються емоційний nнастрій і працездатність, покращується загальне самопочуття. Видиме світло nстворює максимальну освітленість, яка може досягати десятків тисяч люкс, тоді nяк місячне світло дає лише 0,2 люкса.

         Хоча питома вага ультрафіолетового випромінювання у загальній сонячній радіації nнезначна (1 %), воно відіграє надзвичайно велику роль у житті людини. Його nспектр, згідно з біологічною активністю поділяється на три ділянки: ділянка А – nдовжина хвилі від 400 до

315 нм, nділянка В – довжина хвилі від 315 до 280 нм, ділянка С – довжина хвилі від 280 nдо

10 нм. nПоверхні Землі, як правило, досягає випромінювання з довжиною хвилі від 400 до

290 нм. nХарактерним для цього виду випромінювання, особливо ділянки В, є виражена nфотохімічна дія. Проникаючи в шкіру всього на глибину від 0,2 до 2 мм, воно викликає зміни в nклітинних білках та нуклеїнових кислотах. Внаслідок передачі енергії фотона nутворюються заряджені атоми і молекули – іони, вільні радикали, які активно nберуть участь у фотобіологічних процесах, що відбуваються в організмі. nВнаслідок утворення таких біологічно активних речовин, як гістамін, ацетилхолін nтощо, змінюються активність ряду ферментів (гістамінази, тирозинази) та функції nорганів і тканин, активізується функція симпатико-адреналової системи. nВідбувається загальностимулювальна дія ультрафіолетової радіації, що nпроявляється посиленням росту клітин і відновленням тканин, відповідно nпришвидшується загоювання ран різного походження, в тому числі й після nоперативних втручань. Підвищується опірність організму до дії інфекційних nзбудників, токсичних і канцерогенних речовин, покращується розумова і фізична nпрацездатність.

         Зміни в організмі залежать від nкількості утворених біологічно активних речовин. На ці процеси впливають nінтенсивність ультрафіолетового випромінювання та площа опроміненої шкіри. Його nдія зумовлює зміну мікроциркуляції та проникність тканин. Під впливом нервових nімпульсів з кори головного мозку виникає первинна місцева реакція, що свідчить nпро запальний процес – фотоеритему. Цей показник використовують для визначення nеритемної дози ультрафіолетового випромінювання.  Еритемна доза – це  реакція організму на ультрафіолетове nопромінювання, яке через 8-22 години викликає на незасмаглій шкірі  внутрішньої поверхні передпліччя людини nслабке, але чітке і рівномірне почервоніння (біодоза, або порогова еритема). nВимірюється вона в секундах або хвилинах.

         Недостатня кількість ультрафіолетового опромінювання nпризводить до зниження в організмі вмісту вітаміну Д-холекальциферолу, що nсинтезується під впливом цього випромінювання в шкірі людини із n7,8-дегідрохолестерину, який переносять в шкіру з кровотоком  ліпіди сироватки крові. Кальцифероли активізують nфосфорнокальцієвий обмін, нормалізують процеси мінералізації кісток та беруть nактивну участь в інших процесах (регулювання збудливості нервової системи, nзасвоєння білків та мінеральних речовин з їжі тощо).

         Недостатність (гіпо-) або відсутність n(авітаміноз) вітаміну Д в організмі людини призводить до розвитку патологічних nзмін – порушується зсідання крові, з’являється м’язова слабкість, може nвиникнути остеопороз, ускладненням якого є ламкість кісток внаслідок вимивання nз них кальцію. У дітей розвивається рахіт, що проявляється нетриманням голови, nпорушенням процесів скостеніння, відвислим животом. Для попередження рахіту nдостатньою є 1/8-1/10 мінімальної еритемної дози (біодози), або 83-111 Вт/м²год n(при довжині хвилі УФ-променів приблизно 298 нм).

         Позитивна nдія ультрафіолетового випромінювання проявляється при незначному опроміненні – nдо двох біодоз. Надлишкове опромінення може спричинити опіки, фотодерматити, nфототоксикози, фотоалергію, кератокон’юктивіти, фотокератити, катаракту, рак nока, птеригій (утворення крилоподібної плівки на оці). Несприятливою для nорганізму людини є і бактерицидна дія ультрафіолетового випромінювання. При nпоглинанні УФ-променів нуклеїновими кислотами, які є основою клітин, nвідбуваються їх денатурація і фотоліз. А оскільки нуклеїнові кислоти є nнайважливішим складником апарату спадковості, то такі процеси будуть призводити nдо пошкодження молекул ДНК і спричиняти припинення  поділу і росту клітин, а при збільшенні дози nопромінення – і їх загибель. Цей механізм лежить в основі розвитку онкогенезу, nприкладом якого є виникнення раку шкіри, та мутагенезу клітин організму, а nтакож бактерицидної дії ультрафіолетового випромінювання. Під впливом його nгинуть або змінюють свої властивості такі хвороботворні збудники, як nстрептококи і стафілококи, мікобактерії туберкульозу, холерні вібріони, віруси nгрипу, гриби та їх спори, кишкова паличка та багато інших патогенних і nсапрофітних мікроорганізмів, а також руйнуються дизентерійний, черевнотифозний, nдифтерійний, правцевий та інші токсини. Оптимальним для знищення nмікроорганізмів є ультрафіолетове випромінювання з довжиною хвилі від 267 до n253 нм. Завдяки сонячному випромінюванню відбувається самоочищення атмосферного nповітря, води відкритих водоймищ та грунту.

         Штучне ультрафіолетове випромінювання nзастосовують для опромінення людей, знезаражування повітря у nлікувально-профілактичних закладах, для дезінфекції іграшок, посуду, nінструментів, а також для знезаражування води і харчових продуктів тощо.

Вплив кліматичних умов на гігієнічні nумови життя людей

         Одним із найважливіших компонентів nнавколишнього середовища, що впливає на життя людини, є клімат. Клімат – це притаманний певній nгеографічній місцевості багаторічний режим погоди, який закономірно nповторюється. Погода – це сукупність nфізичних властивостей приземного шару атмосфери за відносно короткий відрізок nчасу (години, доби, тижні). Вона формується як комплексом природних чинників – nсонячним випромінюванням, температурою, вологістю, напрямком і швидкістю руху повітря, nатмосферним тиском, геофізичним та електричним полями атмосфери, хмарністю, nнаявністю опадів, так і антропогенних – забрудненням атмосфери, знищенням nлісів, проведенням гідромеліоративних заходів тощо. Звідси зрозуміло, що клімат n- стійке явище, а погода – змінний процес.

         Погода nформується під впливом сонячної енергії. Відомо, що поверхні Землі досягає лише n47 % її (19 % поглинається атмосферою, 34 % відбивається від поверхні Землі й nхмар у космічний простір) і вона перетворюється в тепло, що нагріває атмосферу. nНерівномірне нагрівання останньої в різних місцях земної кулі викликає nатмосферну циркуляцію, в яку втягуються повітряні маси, що розрізняються за nчотирма основними географічними зонами формування їх: арктичні, помірних широт, nсубтропічні та екваторіальні. Залежності від пори року та зони формування, nповітряні маси мають різну температуру та вологість і змінюються в середньому nкожні чотири дні, а інколи і через тиждень. На формування клімату та погоди nвпливають океанічні течії та планетарна атмосферна циркуляція. Вони переносять nекваторіальне тепло до полюсів, завдяки чому знижується температура в nекваторіальній зоні й підвищується на полюсах та у помірних широтах.

У нижньому шарі тропосфери над екватором атмосферний тиск значно нижчий, nніж на полюсах, а у верхніх шарах її ці показники протилежні. Відповідно nповітряні маси повинні були б рухатися у нижній частині тропосфери від полюсів nдо екватора, а у верхній – від екватора до полюсів. Але створитися такій nзамкнутій циркуляції заважає сила обертання землі (сила Каріоліса). У північній nпівкулі вона повертає повітряні маси на схід і вони набувають північно-східного nнапрямку, а в екваторіальній зоні – східного. Ця повітряна течія отримала назву nпівнічно-східний пасат, який у взаємодії із силою Каріоліса безпосередньо nзумовлює напрямок океанічних течій. Нагріте над екваторіальною зоною повітря nзгідно з законом фізики постійно протягом року піднімається на 6-8 км вгору і поширюється в бік nобох полюсів, ці вітри з протилежним до пасатів напрямком названі антипасатами.

Крім цих повітряних течій, утворюються також інші потоки. До них nвідносять   мусони – літні та зимові. nЛітні мусони дмуть з моря (океану) на сушу і несуть багато вологи, яка випадає nу вигляді тривалих проливних дощів. Зимові  nнавпаки, дмуть, із суші на море. Причиною їх утворення є також різниця в nтемпературі повітря над поверхнею морів чи океанів та сушею. Є вітри, які nпанують у певних місцевостях, вони зумовлені особливостями рельєфу місцевості – nгірські, долинні, пустельні тощо.

Зміна повітряних мас з різною температурою та nвологістю біля поверхні розмежування створює фронт, під час проходження якого nможуть різко протягом доби змінюватися такі метеорологічні чинники, як nатмосферний тиск, температура повітря тощо. Часто зміна повітряних мас nспричиняє формування циклонів або антициклонів.   У потоці теплого повітря утворюється циклон, а у потоці холодного nповітря – антициклон. Це є, відповідно, зони пониженого тиску (циклон має nдіаметр 2-3 тис. км) та високого тиску (антициклон має діаметр 5-6 тис. км), nякі змінюються, рухаючись одна за одною. Зазвичай холодне повітря рухається nшвидше, тому і холодний фронт наближається до теплого і може наздогнати його, nтоді тепле повітря витискується вгору, де воно буде поширюватися – утворюється nфронт оклюзії. Оклюзійні циклони найчастіше проходять над Європою. У північній nпівкулі циркуляція повітряних потоків (вітрів) відбувається проти годинникової nстрілки і тиск знижується в напрямку від периферії до центру і вгору від земної nповерхні. В антициклоні вітер спрямовується за годинниковою стрілкою, а тиск nзростає від периферії до центру і згори до поверхні Землі. Погода під час nантициклонів більш стійка, але  не завжди nясна і хороша.

         Клімат безпосередньо впливає на nхарактер господарської діяльності людини, її побут, умови життя, здоров’я, nструктуру та рівень захворюваності. Кліматичні nумови враховуються в гігієнічних рекомендаціях при проведенні експертизи nпроектів будівництва як громадського  n(житлових будинків, лікувально-профілактичних закладів тощо), так  і промислового будівництва (заводів, фабрик, nтеплоелектростанцій тощо). Враховуються вони також при розробці раціонального nхарчування, одягу, взуття, режиму праці й відпочинку, запобіганні виникненню nабо загостренню хвороб тощо.

         Існують різні класифікації клімату. В медичній практиці прийнято поділ на щадний nта несприятливий, або подразливий. Щадним є теплий клімат з невеликими nамплітудами коливання температури та інших метеорологічних чинників, він nвисуває мінімальні вимоги до адаптаційних фізіологічних механізмів організму nлюдини. Прикладом може бути клімат південного берегу Криму, лісовий клімат nсередньої смуги.

         Подразливий клімат, навпаки, має значні nколивання метеорологічних чинників і висуває підвищені вимоги до механізмів nпристосування. Це холодний клімат Півночі, жаркий клімат пустель.

         Зі зміною погоди можуть бути пов’язані nпорушення біологічних ритмів життя людей. Вона впливає на сезонні захворювання, nнаприклад загострення виразкової хвороби шлунка та дванадцятипалої кишки, nсерцево-судинних, психічних захворювань, сприяє розладу ендокринної та інших nсистем. У більшості людей ритмічні зміни інтенсивності й характеру клімату та nпогоди, що пов’язані зі зміною пори року або дня і ночі, не викликають nнегативних проявів.

         При аперіодичних змінах погоди внаслідок nруху повітряних мас та впливу інших чинників у здорових людей не відзначають nпорушень самопочуття, тому що у них добре розвинуті фізіологічні механізми nпристосування. Це група метеостійких (метеостабільних, метеорезистентних) nлюдей.

         Але є досить велика кількість людей, nнайчастіше хворих, які чутливі до зміни погоди, тому їх відносять до nметгеолабільних або метеочутливих. Несприятливі зміни погоди викликають у них nнеприємні відчуття, а інколи і небезпечні для життя прояви у вигляді nметеотропних реакцій, які проявляються погіршанням загального самопочуття, nпорушенням сну, виникненням відчуття безпричинної тривоги, запамороченням, nшвидкою втомлюваністю, частковою або повною втратою працездатності на цей час. nУ людей із захворюванням серцево-судинної системи спостерігають різкі зміни nартеріального тиску, відчувається біль у ділянці серця, можуть виникнути напади nстенокардії, інсульти, гіпертонічні кризи, інфаркти міокарда тощо.

         Метеотропні nреакції можуть бути досить різноманітними за проявами, але їх об’єднує nодночасність виникнення у багатьох хворих при зміні погоди. Установлено, що nорганізм людини реагує, як правило, на зміну всього комплексу погодних умов, nлише інколи – на зміну одного із цих чинників.  nКрім безпосереднього впливу на здоров’я людей, зміни погоди у поєднанні nз іншими чинниками  діють деколи й nопосередковано. Наприклад, під час антициклону холодні повітряні маси можуть nбути “притиснутими” до трапи земної поверхні разом з великою кількістю викидів nпромислових підприємств, що попали в повітря. Описано виникнення (в nЛос-Анджелесі, Токіо та ін.) смогу – туману, що змішався з токсичними nречовинами викидів промислових  nпідприємств, автомобільного транспорту тощо у повітря і викликав у nмешканців міст масові захворювання органів дихання, кровообігу і навіть nпідвищення смертності.

         Швидкість та напрямок руху повітря nтакож мають велике гігієнічне значення. Разом з хмарами дим, пил, гази можуть nрізко знижувати інтенсивність сонячної радіації. При підвищеній вологості nатмосфери оксиди сірки, що викидаються в повітря з димом, з’єднуються з nмолекулами води і утворюють аерозоль сірчаної кислоти, а оксиди азоту – nазотної. Коли випадають такі “кислотні” дощі, то вони уражають дерева, nрослинність і негативно впливають на здоров’я людей.

         З метою профілактики  погіршання стану здоров’я метеочутливих осіб nмедичні працівники повинні проводити ряд  nзаходів:

         -виявляти і брати на облік nметеолабільних хворих, які мешкають вдома або лікуються у стаціонарі;

         -на підставі даних метеослужби про nзміну погоди прогнозувати та інформувати лікувально-профілактичні заклади щодо nвірогідного медичного прогнозу погоди;

-проводити профілактичне лікування;

-методами санітарно освітньої роботи пропагувати nнеобхідність загартовування метеочутливих людей з метою підвищення неспецифічної nрезистентності організму та зменшення негативного впливу змін погоди на nорганізм шляхом створенням умов, що дозволяють щадити організм у несприятливі nперіоди (зниження розумового та фізичного навантажень, дозовані прогулянки, nліжковий режим, а у деяких випадках – отримання листка тимчасової nнепрацездатності тощо).

 

Акліматизація людини

         Люди у своїй більшості живуть на одному nмісці. У них створюється динамічний стереотип пристосування до впливу nкліматичних умов та пов’язаних з ним мікроклімату житла, харчування, одягу, nрежиму праці й відпочинку, внаслідок дії яких утворюються складні  умовні рефлекси. Але з кожним роком зростає nкількість людей, які в силу певних обставин вимушені переїзджати у райони з іншими nкліматичними умовами, і це стає для них стресом, тому що потребує вироблення nнового динамічного стереотипу – відбувається процес акліматизації.

         Акліматизація n це nскладний соціально-біологічний процес пристосування людини до життя в нових кліматичних nумовах. У результаті повторних впливів нових кліматичних чинників повинно nвідбутися фізіологічне пристосування, яке значною мірою залежить від умов nжиття, праці, побуту і харчування, що можуть сприяти виробленню нового nдинамічного стереотипу. Але не виключається можливість того, що новий nдинамічний стереотип не створиться, тоді виникають розлади здоров’я. Це вимагає nдодаткового проведення відповідних лікувально-профілактичних і гігієнічних nзаходів, які дозволяють успішно закінчити процес акліматизації, тобто повного nпристосування людини до нових умов. Вона відбувається лише тоді, коли ці умови nне потребують надмірних зусиль, які не можуть бути компенсовані можливостями nорганізму. Та все ж у випадку вкрай несприятливого перебігу утворення нового динамічного nстереотипу, коли різко посилюються патологічні прояви,  людині треба повертатися у попередні умови nпроживання, бо подальше перебування в даному місці може призвести до втрати nздоров’я і навіть смерті.

 

Гігієнічне значення хімічного складу nповітря

         Повітря має такий хімічний склад: азоту n 78,00 n%, кисню 20,94 n%,  інертних газів 0,94 %, nдіоксиду вуглецю 0,04 %. nЦі показники в приземному шарі можуть коливатися в незначних межах. Головним nчином людині потрібен кисень, без якого вона не зможе жити,  як і решта живих організмів. Але зараз nвивчено і доведено, що інші складові частини повітря також мають велике nзначення.

         Кисень n газ без nкольору та запаху, добре розчинний у воді. Людина за добу вдихає у стані спокою nприблизно 2722 л n(25 кг) nкисню. У видихуваному з легень повітрі міститься до 16 % кисню. Цього nдостатньо, наприклад, для забезпечення киснем організму потерпілого при nпроведенні йому штучного дихання методом “рот до роту”. У легенях кисень nприєднується до гемоглобіну й утворює нестійку сполуку nоксигемоглобін, який доставляється з течією крові до кожної клітини. Там кисень nпоглинається клітиною і гемоглобін відновлюється. Від величини спожитого кисню nзалежить характер інтенсивності окислювальних процесів у організмі. Подача nзбагаченого киснем повітря усуває кисневе голодування тканин організму при ряді nзахворювань. Гіпербарична оксигенація (вдихання кисню хворим, якого поміщають у nспеціальну камеру з підвищеним атмосферним тиском) дозволяє виконувати складні nоперації на серці й судинах. Цей метод застосовують також для лікування nрізноманітних захворювань.

         Азот n газ без nкольору і запаху, малоактивний, його концентрація у видихуваному повітрі майже nне змінюється. З рослинною їжею (багато його в бобових) він надходить до nорганізму тварин і входить там до складу білків, а, відповідно, і до білків nлюдського організму. Азот відіграє важливу фізіологічну роль у створенні nатмосферного тиску, який є життєво необхідним.

Діоксид вуглецю n(вуглекислий газ, його ще називають вуглекислотою, двоокисом вуглецю) газ без nкольору, з кислуватим смаком і своєрідним запахом, добре розчинний у воді. У nвидихуваному з легень повітрі його міститься до 4,7 %. Фізіологічна роль nдіоксиду вуглецю полягає в регуляції процесу дихання. При зростанні nконцентрації вуглекислого газу в тканинах дихання стає глибшим і навпаки. nГігієнічно допустимою нормою вмісту двоокису вуглецю в повітрі житлових nприміщень вважається  0,1 %, в nкіно-концертних та  спортивних залах nдопускається короткочасне підвищення вмісту до 0,15 %. Діоксид вуглецю є nдодатковим показником забруднення повітря антропогенними токсинами. Підвищення nвмісту діоксиду вуглецю до 3 % у вдихуваному повітрі негативно впливає на стан nорганізму, виникають відчуття стискання голови та головний біль, підвищується nартеріальний тиск, сповільнюється пульс, з’являється шум у вухах, може nспостерігатися психічне збудження. При зростанні концентрації двоокису вуглецю nдо 10 % у вдихуваному повітрі  nвідбувається втрата свідомості, а потім може настати зупинка дихання. nБільші концентрації швидко призводять до паралічу мозкових центрів і смерті.

         Накопичення діоксиду вуглецю в nатмосфері призводить до виникнення “парникового, або тепличного”, ефекту, тому nщо він має властивість пропускати короткохвильову сонячну радіацію і не nвипускати відбиту від земної поверхні довгохвильову радіацію.

         Інертні nгази, до яких відносяться гелій, неон, ксенон тощо, на процеси nжиттєдіяльності особливо не впливають.

Через nповітря можуть передаватися багато повітряно-краплинних інфекцій резервуаром їх nзберігання, особливо при недотриманні гігієнічних вимог щодо прибирання і nвентиляції приміщень. Під nчас чхання, наприклад, утворюється понад 40 тисяч дрібних краплинок, які nлетять на відстань до 5-6 м nі можуть перебувати у завислому стані в повітрі більше години. У них можуть nзнаходитися збудники грипу, гострих респіраторних інфекційних захворювань, nангіни, дифтерії, туберкульозу тощо. Пилобактеріальні суміші зберігаються у nповітрі до 3 годин, а дифтерійна та туберкульозна палички – місяцями.

         В атмосфері під впливом енергії nвипромінювання Сонця утворюється озон n(О₃), який має своєрідний запах “електрики”, крім того, він nутворюється під час грози внаслідок електричних розрядів. Озон є сильним nокислювачем. Основна маса його зосереджена на висоті 25 км від Землі. Роль озона nполягає в затримці згубного для життя на Землі  nУФ-випромінювання з довжиною хвиль від 300 до 200 нм. У лікарняних nзакладах на медичний персонал, який працює у рентгенівських та nфізіотерапевтичних кабінетах при незадовільній вентиляції, може відбуватися nнегативний вплив озону, що утворюється під час роботи апаратури.

         Періодично над деякими районами Землі nпоявляються озонові “діри”. Спричиняють їх утворення, як вважають, викиди nфреону в атмосферу (фреон використовується як агент-охолоджувач холодильних nустановок та газ-наповнювач аерозольних флаконів).

         У великій кількості в атмосфері nмістяться такі гази, як водень, метан, двоокис азоту, сірководень, а також nводяна пара (до 0,42 % від об’єму атмосфери, або 0,2 % її маси).

         З кожним роком чистого повітря на nпланеті стає все менше, причиною цього є, в основному, антропогенне забруднення nприроди. Це створює реальну загрозу для існування людей, тварин і рослин на nЗемлі.

         Вирубуються і згорають під час пожеж nвеличезні площі лісів, які є легенями планети. Внаслідок спалювання твердого і nрідкого палива в котельнях теплових електростанцій, мартенівських та доменних nпечах, при опалюванні житлових будинків, а також від викидів двигунів nвнутрішнього згоряння (за даними деяких авторів вони становлять від 1/3 до 1/2 nвсіх речовин які забруднюють повітря), в атмосферу потрапляє щорічно сотні nмільйонів тонн шкідливих газів і пилу, в тому числі більше 200 млн. тонн оксиду nвуглецю, понад 150 млн. тонн сірчистого газу, приблизно 40 млн. тонн вуглеводнів nта  інших речовин.

         Таким чином, повітря має надзвичайно nвелике гігієнічне значення, тому що воно постачає необхідний для життя кисень, nможе бути накопичувачем хвороботворних збудників та чинником їх передачі, а nтакож резервуаром для накопичення речовин техногенного походження, які прямо nабо опосередковано негативно впливають на санітарно-побутові умови життя nнаселення і його здоров’я; є одним із важливих чинників кліматоутворення та nприродним середовищем, у якому відбуваються процеси самоочищення від шкідливих nхімічних речовин, газів та парів, завислих твердих речовин, хвороботворних nмікроорганізмів; чистота атмосферного повітря зумовлює якість повітря закритих nприміщень різного призначення; активно впливає на терморегуляторні процеси; є nодним із джерел забруднення грунту хімічними, радіоактивними речовинами, пилом, nщо прилітає з космічного простору та утворюється внаслідок вибухів вулканів, nвеликих лісових пожеж тощо.

З метою nсанітарної охорони атмосферного повітря розробляються і науково обгрунтовуються nгранично допустимі концентрації (ГДК) nшкідливих хімічних речовин, вони після перевірки одобрюються Комітетом з nгігієнічного нормування і затверджуються Міністерством охорони здоров’я nУкраїни, які набувають статусу закону і є обов’язковими для виконання всіма nфізичними і юридичними особами країни.      n

У ході здійснення санітарного нагляду за дотриманям nГДК атмосферних забруднень визначають:

а) максимально разову концентрацію речовин (відбір nпроби повітря проводять протягом 30 хв);

б) nсередньодобову концентрацію речовин (відбір проб повітря проводять протягом nдоби).

Це необхідно nтому, що вплив шкідливих речовин залежить не тільки від їх концентрації у nповітрі, але і  від тривалості дії на nорганізм. Тривала дія може бути небезпечною, тодя як короткочасна  залишиться без негативних наслідків для nздоров’я.

Добитися nвідповідної чистоти повітря можна тільки при проведенні комплексу законодавчих, nтехнологічних, планових і санітарних заходів, які будуть здійснюватися на nдержавному рівні й потребують значних фінансово-матеріальних затрат. Але nсуттєву роль в цьому відіграє і підвищення культурного рівня та свідомості nнаселення України, яке може правильно утилізувати відходи, наприклад не робити nсміттєзвалища у недозволених місцях, не спалювати листя та сміття  тощо. Хорошими засобами збереження чистоти nатмосферного повітря є заміна використання у виробничих процесах шкідливих nречовин на менш токсичні, створення нових замкнутих технологічних ліній, що nпрацюють без викидів забруднювачів у атмосферу, безвідходне використання nприродних ресурсів, застосування ефектних фільтрів. 

Медичні працівники, особливо працівники санітарно-епідеміологічних станцій, nвносять свій вклад у збереження чистоти атмосферного повітря, здійснюючи нагляд nза вибором земельних ділянок під будівництво промислових підприємств у ході їх nтехнічного проектування, будівництва і під час здачі в експлуатацію, а також у nході експлуатації їх. На обліку в СЕС повинні бути всі джерела забруднення nповітря. З метою зменшення їх негативного впливу постійно розроблятися заходи nщодо зменшення шкідливих викидів у атмосферу з обов’язковим втіленням у життя.

Вирішити проблему зменшення забруднення атмосферного повітря можна тільки у nтісній співпраці громадських організацій та державних закладів, а у nпланетарному обсязі – лише на основі міжнародного співробітництва та спільних nзусиль всіх країн.

         На підставі Закону України “Про охорону nнавколишнього природного середовища” (1992) всі громадяни мають право на nспоживання екологічно чистих продуктів харчування, вживання доброякісної питної nводи та дихання чистим повітрям. Однак внаслідок діяльності  промисловості, експлуатації фізично і nморально застарілого обладнання, недостатнього впровадження у виробництво nбезвідходних і маловідходних технологій, відсутності або малоефективності nочисних пристосувань, різкого збільшення автотранспорту, росту чисельності nміського населення на тлі низького рівня екологічної грамотності, а нерідко і nзлочинної безвідповідальності за дотримання гігієнічних вимог до роботи nпідприємств, зростає негативний вплив на навколишнє природне середовище, в тому nчислі й на атмосферне повітря.

         Тому в кожному населеному пункті при nплануванні будівництва жител і підприємств треба враховувати пануючі вітри, nпередбачати облаштування санітарно-захисної зони для кожного підприємства, що nвикидає в атмосферу шкідливі речовини. Ці зони відокремлюють промислові nпідприємства від жилих будівель, в них обов’язково насаджуються дерева і nзабороняються будівництво житла та тривале перебування людей. Забруднення nатмосфери відносять до явищ глобального масштабу, тому охорона її вимагає nзусиль людей всього світу.

         У нашій країні  Постановою Кабінету Міністрів України  “Організація та проведення моніторингу в nгалузі охорони атмосферного повітря” (9.03.1999 р., № 343) встановлено  вимоги до охорони атмосферного повітря. Метою nмоніторингу є отримання, збирання, опрацювання, збереження та аналіз nінформації  про рівень забруднення  атмосферного повітря, оцінка та прогнозування nйого змін і ступеня небезпеки та розроблення  nнауково обгрунтованних рекомендацій для прийняття рішень у галузі nохорони  атмосферного повітря.

         Моніторинг nатмосферного повітря є складовою частиною державної системи моніторингу nдовкілля України. Об’єктами моніторингу є:

nатмосферне повітря, у тому числі атмосферні опади;

викиди nшкідливих речовин в атмосферне повітря.

         Під час проведення моніторингу в nобов’язковому порядку визначають наявність в атмосферному повітрі  загальнопоширених шкідливих речовин, показників nта інгредієнтів атмосферних опадів, таких, як пил, діоксид сірки, бензопірен, nрадіоактивні речовини тощо, а в атмосферних опадах nсульфати, нітрати, кальцій, магній, рН, кислотність тощо.

         За рішенням місцевих органів виконавчої влади або органів nмісцевого самоврядування, з урахуванням екологічної ситуації в регіоні, в nнаселеному пункті може додатково проводитися визначення в атмосферному nповітрі  аміаку, етилбензолу, заліза та nйого сполук, азотної та сірчаної кислот, хлору та інших забруднюючих речовин.

 

МЕТОДИ, СПОСОБИ ТА АПАРАТИ ДЛЯ ОЧИСТКИ ПОВІТРЯ

 

Для nочистки викидів застосовують газоочисні й пиловловлювальні установки., nпризначені для охорони атмосферного повітря від забруднень шкідливими nпромисловими викидами.

Газопиловловлювальна nустановка – це одиничний апарат або група апаратів, які nслужать для уловлювання (знешкодження) шкідливих компонентів із газових або nвентиляційних викидів з обладнанням, комунікаціями та приладами. До них nвідносяться:

а) сухі інерційні пиловловлювачі  (циклони одиночні, групові і батарейні, nжалюзійні пиловловлювачі, ротоклони тощо);

б) мокрі пиловловлювачі (скрубери, мокрі nциклони, ротоклони, пінні апарати, барботери, швидкісні турбулентні апарати);

в) тканинні, волокнисті й пористі nфільтри (мішкові,  рамні, рукавні зі nструменевим,  імпульсним або зворотним nпродуванням);

г) апарати електричної очистки газів n(сухі, мокрі і комбіновані);

д) установки хімічної очистки газів n(абсорбційні, адсорбційні і рекупераційні);

е) печі і установки дезодорації речовин nз неприємним запахом, каталітичного розкладання і допалювання газів, які nвикидаються).

Газопиловловлювальні установки поділяють nтакож на технологічні і санітарні.

Установки nтехнологічної очистки газів – споруди і апарати газоочистки і nпиловловлювання, які включені в технологічний процес і не мають газових викидів nв атмосферу.

Установки nсанітарної очистки газів – споруди і апарати, які nзастосовуються з метою охорони атмосферного повітря від забруднення шкідливими nтехнологічними і вентиляційними викидами, а також повернення сировини.

 

Очистка nвід завислих речовин

Пилоосаджувальні nкамери й циклони. Основною перевагою цих апаратів є nпростота конструкції. Проте ефективність очистки газів часто є недостатньою. nТому багато з них застосовують головним чином для первинної очистки газів, nперед очисткою на більш ефективних пиловловлювачах.

Пилоосаджувальні камери n–  найпростіші пиловловлювачі. Завислий у nпотоці газу пил осаджується у них внаслідок дії сили тяжіння. Це порожнистий nабо з горизонтальними пластинами всередині короб з бункером внизу для збирання nпилу. Ступінь очистки газу в пилоосаджувальних камерах до 40–50 % при швидкості nгазу 0,2–1,5 м/с. Їх використовують для осадження крупного пилу з розмірами nчастинок понад 50 мкм.

         Забруднений газ поступає в камеру 1, в nсередині якої вставлені горизонтальні перегородки 2. В результаті різкого nрозширення газового потоку відбувається різке зменшення його швидкості, nчастинки пилу втрачають кінетичну енергію і осаджуються із газу при його русі nміж перегородками, віддаль між якими переважно складає 0,1 – 0,4 м. При такій невеликій nвисоті каналів між полицями зменшується шлях осадження пилу. Газ, пройшовши nполиці, огинає вертикальну відбійну перегородку (при цьому з нього осаджується nдодаткова кількість пилу) та виводиться з камери.

Осаджувальні nінерційні камери – це ті ж пилоосаджувальні камери, але nз перегородками для зміни напрямку руху газів, які поступають зі швидкістю 5–15 nм/с. Використовуються для попередньої очистки газів від пилу з розмірами nчастинок 25–30 мкм.

Жалюзійні nпиловловлювачі складаються з двох основних частин: nжалюзійної решітки і виносного пиловловлювача (найчастіше циклона). Призначення nжалюзійної решітки – розділити газовий потік на два (один потік становить 80–90 n% усієї кількості газу і в значній мірі звільнений від пилу, другий – 10–20 % і nв ньому зосереджена основна маса пилу, яку уловлюють циклоном або іншим nдостатньо ефективним пиловловлювачем. Їх використовують для уловлювання nчастинок з ромірами понад 20 мкм. Середня ефективність уловлювання пилу – 50–60 n%.

Циклони n– інерційні апарати відцентрової дії. Частинки пилу осаджуються в них внаслідок nдії відцентрової сили у процесі обертання газового потоку в корпусі апарата n(Рис. 2).

Використовуються різноманітні типи nциклонів. Ступінь очистки газів від пилу залежить від типу циклона і розмірів nчастинок. Наприклад, циклон ЦН-15 уловлює 50–83 % частинок з ромірами 5 мкм, n85–95 %  частинок розмірами 10 мкм та n96–99,8 % частинок розмірами 20 мкм. Вони призначені для очистки димових газів nкотелень від золи, відхідних газів сушильних барабанів та аспіраційного повітря nвід пилу. Циклони ЦН-15 застосовують в одиночному та груповому виконанні. Групи nциклонів мають загальний колектор запиленого газу, загальний збірник очищеного nгазу та загальний пиловий бункер.

         Забруднений газ nпоступає тангенціально зі швидкістю 20-30 м/с через патрубок прямокутного nперерізу в верхню частину циклону. За рахунок цього  в корпус потік забрудненого повітря рухається nвниз по спіралі вздовж внутрішньої  nповерхні стінки циклону. При такому обертовому русі частинки пилу, як nнайбільш важкі переміщаються в напрямку дії відцентрової сили швидше, ніж nчастинки газу, концентруються біля стінок  nапарата та переносяться в пилезбірник 5. Тут пил осідає, а очищений газ nпродовжуючи рухатись по спіралі, піднімається вгору та виходить через вихідний nпатрубок 6.

Батарейні nциклони (мультициклони). При зменшенні діаметра nциліндричної частини циклона підвищується ефективність осадження пилу. Ця nособливість використана в конструкції мультициклонів. Вони представляють собою nпиловловлювальний апарат, який складається з великої кількості паралельно nвстановлених циклонних елементів, які об’єднані в одному корпусі і мають nспільний бункер для збору пилу. Середня ефективність уловлювання становить n60–65 % і в значній мірі залежить від розмірів частинок (для частинок 0–6 nмкм  ефективність становить 41 %, а для nчастинок понад 90 мкм – 99,5 %).

Ротаційні nпиловловлювачі (ротоклони). Найпростіші відцентрові nпиловловлювачі ротаційної дії складаються з робочого колеса і кожуха n(пилоприймача). За допомогою колеса пилогазовій суміші надається обертовий nнапрям руху, внаслідок чого під дією відцентрових сил з газу виділяється пил. nЕфективність уловлювання золи становить 78–84 %, а скла, кварцу, вугілля – до n99 %.

Апарати мокрої очистки nгазів (скрубери). Одним з простих і ефективних способів nочистки промислових газів від завислих частинок є мокрий спосіб. Апарати мокрої nочистки мають високу ефективність уловлювання і дешевші, ніж апарати сухої nочистки. Вони можуть використовуватись для очистки газів з частинками до 0,1 nмкм (турбулентні газопромивачі), а також для одночасного охолодження та nзволоження газів. Одночасно із завислими частинками можна уловлювати nпароподібні та газоподібні компоненти. Ефективність мокрих золовловлювачів nпонад 90 %. Наприклад, ефективність скрубера Вентурі досягає 99,4 %.

 

Запилене повітря nрухається через скрубер знизу вверх і зрошується водою, що розбризкується через nфорсунки. Степінь очистки газу від пилу досягає 60 – 85 %.

Серед nапаратів для очистки газів від пилу мокрі пиловловлювачі відзначаються nнайбільшою різноманітністю, що зумовлюється силами, які діють на газо-рідинні nпотоки. При цьому рідка фаза знаходиться в апараті у вигляді плівки, струменя, nкрапель, піни або їхніх поєднань. За принципом роботи ці апарати поділяють на nтакі групи: порожнисті і насадочні, барботажні і пінні, апарати nударно-інерційного типу, відцентрового типу, динамічні й турбулентні промивачі.

До nнедоліків мокрої очистки відносять необхідність обробки стічних вод і захисту nапаратів від корозії при обробці агресивних середовищ.

Пористі nфільтри. Фільтрація через пористі перегородки є одним з nнайбільш досконалих способів очистки газів. Цей спосіб відрізняється більш nвисоким ступенем очистки газів від завислих частинок, ніж у пиловловлювачах nінших типів, можливістю уловлювання частинок у газах, які мають широкий nдіапазон температур, стабільністю процесу очистки і меншою залежністю від nфізико-хімічних властивостей частинок і розходу газів. До недоліків відносять nнеобхідність періодичної заміни фільтрувальних елементів та громіздкість nфільтрів.

Під час фільтрації газових потоків nчастинки осаджуються на поверхні під дією сил дифузії, ефекту дотикання n(зачеплення), інерційних, електростатичних та гравітаційних сил. Уловлені nтверді частинки накопичуються в об’ємі фільтрувального матеріалу або утворюють nпиловий шар на його поверхні, який є додатковим фільтрувальним елементом і nпідвищує ефективність очистки газів.

Промислові фільтри умовно поділяють на nтканинні і зернисті.

Тканинні nфільтри розрізняються між собою за формою (рукавні, плоскі, nклинові тощо); місцем розташування вентилятора відносно фільтра (всмоктувальні nі нагнітальні); способом регенерації тканини (струшування, віброструшування, nзворотне продування тощо); числом секцій (одно- і багатосекційні); формою nкорпусу для розміщення фільтрувальних елементів (прямокутні, циліндричні, nвідкриті); видом тканини (шерсть, бязь тощо). Їх ефективність досягає 95–99 %. nТканинні фільтри не застосовують для очистки агресивних та високотемпературних nгазів.

 

         Принцип дії: в фільтрі забруднений газ nподається вентилятором через вхідний патрубок 1 в камеру 2, потім проходить nчерез рукава 3, нижні кінці, яких закріплені на розподільчій решітці 4. Пил осаджується nв порах тканини, а очищений газ виходить через вихідний патрубок 5. Через nпевний час за допомогою механізму 6 відбувається очистка рукавного фільтру. nСтепінь очистки рукавних фільтрів 98-99 % при розмірах частинок 1 мкм. Рукавні nфільтри застосовують для тонкої очистки газів від сухого або важкозволожуваного nпилу (цементу, сажі, оксидів цинку).

Зернисті nфільтри характеризуються дешевизною, доступністю nматеріалів, можливістю працювати при дуже високих температурах і агресивних nсередовищах, здатністю витримувати значні механічні навантаження і перепади nтиску, а також різкі зміни температури. Розрізняють два типи зернистих nфільтрів: насипні, в яких робочі елементи не зв’язані жорстко між собою, та nжорсткі, в яких зерна міцно зв’язані між собою внаслідок спікання, пресування nабо зклеювання і утворюють міцну нерухому систему (пориста кераміка, пористі nметали, пористі пластмаси). Ефективність очистки – 99–99,8 %.

Електричні nфільтри. Одним з найбільш ефективних способів очистки nпромислових газів від пилу і туманів є електрична очистка в електрофільтрах. nШироке застосування електрофільтрів для уловлювання твердих і рідких частинок nзумовлено їхньою універсальністю і високим ступенем очистки газів при порівняно nнизьких енергозатратах. Їхня ефективність досягає 99 %, а в деяких випадках – n99,9 %. Такі фільтри здатні уловлювати частинки різних розмірів, в тому числі й nсубмікронні, при концентрації частинок у газі до 50 г/м³ і вище.

Промислові електрофільтри застосовують в nдіапазоні температур до 400–450 ⁰С і більше, а також в умовах впливу nкорозійних середовищ.

Уловлювання пилу в електрофільтрах nосноване на відомій здатності різнойменно заряджених тіл притягуватися між nсобою. Пилоподібні частинки спочатку заряджаються, після чого вони осідають на nпротилежно зарядженому електроді. Ефективність електрофільтрів обернено nпропорційна концентрації пилу на вході в апарат, розміру пилових частинок і nшвидкості проходження газів.

Електрофільтри поділяються на сухі і nмокрі. У сухих електрофільтрах уловлюють тверді частинки, які видаляються з nелектродів струшуванням, у мокрих – тверді і рідкі частинки, які змиваються з nповерхні електродів рідиною (найчастіше водою).

Очистка nвід газоподібних та  пароподібних nдомішок.

Очистка газів від шкідливих домішок є nдуже складним і дорогим заходом. Тільки в деяких випадках вартість очищених nречовин покриває витрати на будівництво та експлуатацію очисних споруд. nГазоочистка є ефективнішою, дешевшою і менш тривалою при висококонцентрованих nгазовиділеннях.

В nоснові багатьох технологічних методів лежать процеси взаємодії газів з рідкими nабо твердими поглиначами, а також процеси хімічного перетворення отруйних nдомішок у нетоксичні сполуки при високих температурах або у присутності nкаталізаторів.

Очистка  nвід газоподібних та пароподібних домішок проводиться різноманітними nметодами, із яких найбільше поширені абсорбційний n(абсорбери), адсорбційний (в nадсорберах за допомогою твердих сорбентів – активованого вугілля, силікагелів, nцеолітів тощо), електричний n(електрофільтри), конденсаційний n(виділення парів і повітря в конденсаторах), термічне та каталітичне спалювання.

Абсорбційні nметоди. Абсорбція представляє собою процес вибіркового nпоглинання газу або пари рідиною з проникненням усередину поглинача і з nнаступною десорбцією. Основою абсорбційних методів є дифузні процеси переходу nречовини з газоподібної фази у рідку через їхню поверхню розділу. Поглинач nназивається абсорбентом і ним звичайно є рідина. Абсорбцію проводять на nспеціальних апаратах – абсорберах, що nпредставляють собою колони з насадкою, яка зрошується рідким абсорбентом, або nколони барботажного типу, які заповнені обсорбуючою рідиною, через яку газ, що nочищається, проходить у вигляді бульбашок.

Десорбцію nпроводять шляхом пропускання пари через поглинальну рідину. Відділення nуловленої речовини від поглинальної рідини здійснюють методом ректифікації, що nускладнює та підвищує вартість процесу очистки.

Адсорбційні nметоди. Адсорбційні методи основані на поглинанні парів nтвердими сорбентами з наступною десорбцією. Адсорбційне розділення й очистка nгазів здійснюються способами фізичної  та nхімічної сорбції газів. Значний розвиток адсорбційний метод отримав у зв’язку з nосвоєнням промислового виробництва високоефективних адсорбентів: активного nвугілля, силікагелів синтетичних цеолітів (молекулярних сит). Синтетичні nцеоліти, поруч із високою вибірковою адсорбцією речовин, відрізняються nоднорідною і дуже дрібною структурою пор, що дає можливість розділяти і nпоглинати гази з різними розмірами і формою молекул.

Наприклад, nпоглинання парів органічних розчинників відбувається у резервуарі або скрубері, nзаповненому активованим вугіллям (або іншою речовиною) і який називається адсорбером. Паро-газова суміш поступає у nнижню частину резервуара, проходить через шар адсорбента і викидається в nатмосферу. Після насичення вугілля уловлюваною речовиною адсорбер продувається nпарою і таким чином регенерується. Процес уловлювання органічних розчинників з nпромислових викидів з метою повернення цих розчинників у виробничий процес nназивається рекуперацією.

Електричний nметод передбачає використання  мокрих (М), мокрих трубчастих (МТ), кислотних nтрубчастих (КТ) електрофільтрів для очистки газів, які викидаються, від парів nсірчаної кислоти з випарювальних установок, установок мокрого каталізу тощо.

Метод nспалювання органічних домішок використовують у тих nвипадках, коли повернення домішок у виробництво або їхня утилізація неможлива nабо недоцільна. Термічне спалювання nзастосовують головним чином при високій концентрації домішок і значному вмісті nу газах кисню при температурі 800–1100 ⁰С.

Каталітичне nспалювання (окислення) nздійснюють при температурі 250–300 ⁰С. Воно високоефективне і в 2–3 nрази дешевше високотемпературного спалювання. 1 м³ каталізатора nдає можливість обробляти 10 000–20 000 м³ газів за 1 год.

Правильно підібрані каталізатори і добре nспроектований технологічний процес дають змогу найекономніше і найефективніше nздійснювати процес санітарної очистки газів.

Озонування є одним з nефективних заходів щодо знешкодження газів від домішок, які мають неприємний nспецифічний запах (аміни, сульфіди, меркаптани, ненасичені вуглеводні тощо). nЦей метод перспективний, оскільки практично повністю руйнуються органічні nдомішки у промислових викидах.  nОзонування доцільно використовувати для очистки газів у промисловості nосновного органічного синтезу, гумовотехнічній, для обробки продуктів nтваринного походження тощо, коли з технічних причин важко застосувати метод nспалювання.

 

Гігієнічна оцінка nзабруднення повітря

         Гранично допустима концентрація речовини-забруднювача nв атмосферному повітрі – це максимальна концентрація, при дії якої упродовж nусього життя людини не виникає прямого або опосередкованого несприятливого nвпливу на теперішнє і майбутнє покоління, не знижується працездатність людини, nне погіршується її самопочуття та санітарно-побутові умови життя.

         Орієнтовний безпечний рівень дії – це nмаксимальна концентрація речовини-забруднювача, яка визнається орієнтовно nбезпечною при впливі на людину та приймається як тимчасовий гігієнічний nнорматив (до розробки і затвердження ГДК).

         У nразі присутності у повітрі суміші речовин оцінку забруднення проводять за nкратністю перевищення сумарним показником забруднення цією сумішшю (СПЗ) її nгранично допустимого забруднення (ГДЗ).

Шкідливі nречовини в атмосферному повітрі за ймовірністю їх несприятливого впливу на nумови життя, самопочуття і здоров’я населення поділяються на 4 класи: 1-й – nнадзвичайно небезпечні, 2-й – високо небезпечні, 3-й – помірно небезпечні та n4-й – мало небезпечні. (відповідний клас небезпечності представлений в nсписках ГДК шкідливих речовин в атмосферному повітрі).

При однаковому nкоефіцієнті перевищення ГДК речовин, які відносяться до різних класів, ступінь nнебезпечності забруднення атмосферного повітря буде тим більший, чим nнебезпечніша речовина і чим триваліше вона впливає.

Гранично допустиме забруднення – nвідносний інтегральний критерій оцінки забруднення повітря, який визначає nінтенсивність та характер комбінованого впливу всієї сукупності присутніх у nньому шкідливих домішок. Його обчислюють для кожного випадку за формулою : ГДЗ n= К_кд х 100 %, де К_кд – коефіцієнт комбінованої дії, який nвідображає характер біологічної дії одночасно присутніх в атмосферному повітрі nречовин-забруднювачів, визначається експериментально і затверджується у встановленому nпорядку.

         При nкомбінованій дії на організм сумішей шкідливих речовин може спостерігатися nефект сумації (адитивна дія), який дорівнює сумі ефектів кожної речовини при nізольованому впливі, ефект посилення (синергізм або потенціювання), який перевищує nсуму ефектів ізольованої дії кожної речовини, ефект послаблення (антагонізм), nякий є меншим від суми ефектів ізольованої дії, К_кд <1, nпри посиленні К_кд<0,8, при послабленні та незалежній nдії К_кд <1,5-2,5.