Химические факторы воздушной среды и их влияние на организм человека

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

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

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

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

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

Для воздуха рабочей зоны принято следующее определение ПДК:

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

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

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

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

Санитарно-химические исследования воздушной среды проводятся с различ­ными целями.

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

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

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

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

В данном разделе приводятся методы отбора и санитарно-химического исследова­ния проб воздуха, подлежащие освоению студентами медицинских вузов в объеме учебной программы по гигиене.

ТЕМА: МЕТОДЫ ОТБОРА ПРОБ ВОЗДУХА ДЛЯ САНИТАРНО-ХИМИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ.

Цель занятия: Ознакомить студентов с методами отбора проб воздуха для санитарно-химических исследований, расчета необходимого объема воздуха для анализа и приведения объема отобранных проб воздуха к стандартным условиям.

 

ОБЪЕМ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ СТУДЕНТОВ:

1. Собрать схему для отбора проб воздуха аспирационным методом, используя поглотительные приборы, бутылочный аспиратор, электроаспиратор.

2. Собрать схему для отбора проб аэрозолей, используя электроаспиратор, пат­рон, фильтр.

3. Рассчитать необходимый объем воздуха для анализа по индивидуально выдан­ной преподавателем ситуационной задаче.

4. Произвести отбор проб воздуха аспирационным методом.

5. Привести объем отобранной пробы воздуха к стандартным условиям. Резуль­таты исследований оформить в виде протокола по приведенной ниже форме.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ.

1. Атмосферный воздух, как фактор окружающей среды и его гигиеническое значение.

2. Естественный химический состав атмосферы, физиолого-гигиеническое значе­ние его основных компонентов: азота, кислорода, углекислого газа, озона.

3. Природа атмосферных загрязнений, их источники и сравнительная гигиениче­ская характеристика.

4. Общие правила отбора проб воздуха.

5. Правила отбора проб атмосферного воздуха: среднесуточныхи максимально разовых.

6. Отбор проб воздуха в производственных помещениях.

7. Расчет необходимого объема воздуха для анализа.

8. Характеристика методов отбора проб воздуха.

9. Приведение объема воздуха к стандартным условиям.

Исследование воздуха с целью выявления содержания в нем токсических ве­ществ является одной из труднейших задач аналитической химии. Это связано с тем, что, во-первых, воздух представляет собой неустойчивую фазу и, во-вторых, в одной пробе может одновременно находиться большое число других химических веществ и соединений.

Исследование воздуха включает два этапа - отбор проб и их анализ. Наличие сравнительно малых количеств химических веществ в воздухе и их различное агрегатное состояние предъявляют особые требования к отбору проб воздуха.

Отбор проб исследуемого воздуха - важнейшая часть работы, поскольку результат самого точного анализа теряет смысл в случае неправильно отобранной пробы. К процессу отбора проб предъявляются следующие требования:

1) получение пробы, соответствующей реальному составу воздуха;

2) накопление в пробе достаточного для обнаружения количества искомого вещества.

Способы отбора проб воздуха разнообразны и зависят от ряда причин:

1) агрегатного состояния искомого вещества в воздушной среде (аэрозоли конден­сации и дезинтеграции, пары, газы);

2) возможных химических взаимодействий искомых веществ с воздушной средой;

3) числа исследуемых вредных веществ в воздухе;

4) метода исследования и др.

Отбор проб воздуха, как правило, в местах исследования начинается с опреде­ления необходимого объема воздуха для санитарно-химического исследования. При значительной концентрации загрязнений в воздухе бывает достаточно не­большого объема исследуемого воздуха (0,5-5,0 л), если же концентрации незна­чительны - отбирают несколько десятков и даже сотен литров.

Минимальная концентрация того или иного вещества, которая может быть определена в воздухе зависит:

а) от объема воздуха, взятого для исследования,

б) от чувствительности метода определения химического вещества (приводится во всех руководствах при описании метода определения и обозначает минималь­ное количество вещества, которое может быть обнаружено в пробе). Таким образом, необходимый объем воздуха для исследования на наличие хими­ческих веществ будет зависеть от минимальной концентрации загрязняющего вещества, которое мы хотим обнаружить. Для этой цели предложены различные расчетные формулы:

1. Формула Атласова (1965)

где: Vx - необходимый объем воздуха для исследования в м³;

А - чувствительность метода определения химического вещества (в мг в пробе).

В - минимальная концентрация, которую мы хотим обнаружить (в мг/м³). Пример: Чувствительность метода определения стиро­ла 0,002 мг в пробе, необходимо определить концентрацию на уровне 0,06 мг/м³.

т.е., чтобы определить концентрацию на уровне 0,06 мг/м необходимо отобрать не менее 33 л воздуха.

2. Более точный расчет производится по формуле А.Н.Бокова

Vo - объем воздуха в л, необходимый для исследования;

а - чувствительность принятого метода определения вещества (в мг) в

анализируемом объеме поглотительной жидкости;

n - число веществ, присутствующих в воздухе

m - ПДК определяемого вещества (в мг/м³);

V - общий объем поглотительной жидкости в мл;

V₁ - объем поглотительной жидкости в мл, необходимой для исследования;

1,2 - коэффициент запаса - объем пробы воздуха должен быть несколько

выше минимально необходимого.

Пример: В анализируемом воздухе присутствуют фенол и формальдегид. Опре­деляем формальдегид (ПДК-0,12 мг/м³) по методу Гладчикова и Шумаркина (1957) с хромотроповой кислотой (чувствительность метода 0,00002 мг в анали­зируемом объеме).

Исследуемый воздух пропускается через 10 мл поглотительной жидкости, а для дальнейшего анализа берется 2 мл.

Производим расчет по формуле:

т.е. необходимо отобрать для анализа не менее 20 л воздуха. Подобные предварительные расчеты, с одной стороны, могут предотвратить не­правильное суждение о степени загрязнения атмосферного воздуха, когда из-за недостаточного объема пробы воздуха получаем отрицательный результат анали­за, а с другой стороны, позволяют избежать неоправданно длительного или завы­шенного отбора проб воздуха.

Принимая во внимание то, что отбор проб воздуха чрезвычайно ответственный этап анализа, до начала исследования должно быть выяснено:

а) в каком агрегатном состоянии находится в воздухе определяемое вещество;

б) какие вещества сопутствуют ему и влияют ли они на ход анализа;

в) динамику поступления исследуемого вещества, т.е. имеет ли место кратковре­менное или непрерывное его поступление в воздух.

Эти моменты определяются особенностями технологического процесса, который должен всегда учитываться и приниматься во внимание при исследовании атмос­ферного воздуха и воздуха производственных помещений.

 

ОТБОР МАКСИМАЛЬНО-РАЗОВЫХ ПРОБ АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА

Максимально разовая концентрация - наивысшая концентрация, которая опре­деляется путем кратковременного отбора проб под факелом выбросов. Отбор проб в этом случае проводят в зонах максимального загрязнения, непосредственно в факеле выброса.

Отбор проб под факелом осуществляется как правило в течение 15-20 минут. В каждой точке отбирают не менее 25 проб в течение ряда дней на уровне 1,5 м от земли (в зоне дыхания) в местах, где отсутствуют источники местного загрязне­ния воздуха: на газонах, твердом грунте. Лучшим вариантом отбора максимально разовых проб следует считать одновременный отбор проб в 2-3 точках по попереч­нику раскрытия факела и на 2-х - 3-х расстояниях удаления от источника загряз­нения. Отбор проб следует производить в часы максимального загрязнения возду­ха.

ОТБОР СРЕДНЕСУТОЧНЫХ ПРОБ

Среднесуточные пробы отбирают на стационарных и подвижных пунктах наблю­дения в зоне дыхания человека на высоте 1,5 м от земли, на открытых площадках в удалении от строений и транспортных магистралей. В организованных пунктах наблюдения среднесуточные пробы воздуха отбирают независимо от направления ветра непрерывно в течение суток или дробно, но строго в определенные часы суток и по продолжительности отбора в течение одного и того же времени. Рекомендуется отбирать среднесуточные пробы в коли­честве не менее 10-15 в сезон. Пробы отбираются в течение суток, причем допу­скается несколько вариантов исследования.

1. Исследуемый воздух протягивают непрерывно в течение суток через один и тот же поглотительный прибор, через фильтр, помещенный в патрон или твердый сорбент.

2. Исследуемый воздух протягивают через один и тот же поглотительный прибор, через фильтр или твердый сорбент с перерывами в определенные промежутки времени через 2 или 4 ч. Отбирают пробы в течение суток 6 или 12 раз по 20-30 мин.

3. В случае, когда необходимо проследить за динамикой загрязнения в различные часы суток, можно использовать способ отбора проб в разные поглотительные приборы, т.е. провести отбор проб через одинаковые промежутки времени в тече­ние 20-30 мин. (6, 12 или 24 раза) и каждую пробу анализируют отдельно. При таком способе удается установить периоды максимального и минимального за­грязнения атмосферного воздуха. В период отбора проб воздуха учитываются метеоусловия (температура, относительная влажность, направление и скорость ветра, барометрическое давление, атмосферные осадки, состояние погоды) в районе обследования, особенности ра­боты предприятий - источников загрязнения атмосферного воздуха.

ОТБОР ПРОБ ВОЗДУХА ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ПОМЕЩЕНИЙ Иточником выделения в воздух производственных помещений токсических ве­ществ являются материалы и вещества, используемые в данном технологическом процессе на всех его стадиях: сырье, промежуточные, конечные продукты и отхо­ды производства.

Санитарно-химическое исследование воздуха производственных помещений (а следовательно и отбор проб) производится при:

а) изучении условий труда на данном производстве;

б) расследовании причин производственных отравлений;

в) проверке эффективности санитарно-технических мероприятий (вентиляции, герметизации аппаратуры и т.д.).

Согласно требованиям, отбор проб воздуха проводится на уров­не дыхания; одновременно определяется температура, влажность, подвижность воздуха, барометрическое давление, характер технологического процесса, вид выполняемых операций и т.д.

При отборе проб воздуха необходимо учитывать агрегатное состояние определя­емого вещества (газ, пар, аэрозоли).

МЕТОДЫ ОТБОРА ПРОБ ВОЗДУХА

Существует 2 группы методов отбора проб воздуха:

1) Аспирационные способы отбора проб

2) Отбор проб в газовые пипетки, сосуды.

1. Аспирационные способы отбора проб воздуха.

Аспирационные методы основаны на протягивании определенного объема воздуха через поглотительную среду (раствор или твердый сорбент) или через специаль­ные фильтры. Вещества, находящиеся в воздухе в газообразном состоянии или в виде паров, поглощаются раствором, быстро реагирующим или растворяющим данный газ, или твердым веществом, обладающим способностью адсорбции. К жидким поглотительным средам относятся дистиллированная вода, органиче­ские растворители, специальные поглотительные растворы, которыми заполняют поглотительные приборы.

К твердым поглотительным средам относятся зерненые сорбенты: силикагель (мелкозернистый, крупнозернистый, гранулированный, кусковой), активиро­ванные угли и др. Для сорбции токсических веществ твердые сорбенты помещают в поглотительные приборы или специальные трубки.

Для поглощения аэрозолей из воздуха используют фильтры из тонких волокон (аналитические фильтры аэрозольные - АФА). Фильтры АФА обладают высокой задерживающей способностью и практически полностью задерживают аэрозоли. Данные фильтры обладают небольшим собственным весом, негигроскопичны, стойки к химическим агрессивным средам, растворимы в ацетоне, дихлорэтане. Пары и газообразные примеси фильтр АФА не задерживает. Применение того или иного способа поглощения, также как и условия отбора (объем воздуха, скорость движения и т.д.) определяются разработанными методами исследования для каж­дого вещества отдельно. Для протягивания воздуха через поглотительный раствор или фильтры обычно применяют водяные аспираторы, пылесосы, электораспираторы, водоструйные насосы и т.д.

Простейшим прибором для отбора проб воздуха является водяной аспиратор, работающий по принципу сообщающихся сосудов. Объем вытекаемой воды соответствует количеству воздуха, протянутого через поглотитетельный прибор. Скорость протягивания воздуха, которую дает бутылочный аспиратор, составляет 1,5-2 л/мин. Для отбора проб воздуха широко применяют электроаспираторы.

Они снабжены несколькими реометрами для определения скорости просасывания воздуха. С помощью электроаспираторов можно отобрать одновременно несколь­ко проб со скоростью от 0,1 до 1 л/мин и 10-20 л/мин;

Для отбора проб в качестве аспираторов могут использоваться пылесосы и водо­струйные насосы. В этом случае для определения объема пропущенного воздуха через поглотительную, среду или фильтр необходимо использовать реометры, ротаметры.

При отсутствии источника электричества или его нельзя применять по условиям взрывоопасности, например, в шахтах, ряде химических предприятий, ипользуют эжекторный аспиратор "АЭРА". Данный аспиратор имеет баллон со сжатым воздухом; как и электрический аспиоатор, рассчитан на одновременный отбор 4-х проб воздуха со скоростью 0,1 -20 л /мин.

Время фиксируется автоматически секундомером при включении и выключении прибора.

Таким образом, система для отбора проб воздуха аспирационным методом должна состоять из: поглотительного прибора с поглотительной средой или патрона с фильтром, аспиратора и реометра (ротаметра) (в том случае, когда пользуются пылесосом или водоструйным насосом).

ОТБОР ПРОБ ВОЗДУХА В СОСУДЫ.

Отбор проб этим методом производят в случае высокой концентрации в воздухе определяемого вещества или в том случае, когда метод определения его настолько чувствителен, что для анализа нет необходимости отбирать большие количества воздуха. Заполнение сосудов исследуемым воздухом может быть произведено несколькими способами:

а) Отбор проб воздуха в бутылки.

Сосуды (бутыль или газовую пипетку) наполняют жидкостью, не реагирующей с определяемым веществом и нерастворяющей его (вода, насыщенный раствор хло­ристого натрия или др. растворы). Эту жидкость выливают в месте отбора проб. После этого бутыль плотно закрывают пробкой; в газовых пипетках концы трубок зажимают зажимами.

б) Отбор проб обменным способом.

Бутыль или газовую пипетку присоединяют к аспиратору или мехам и протяги­вают через сосуд десятикратный объем воздуха. Чтобы определяемое вещество не оседало на стенках, воздух протягивают со скоростью не менее 2 л/мин. После отбора проб сосуд разъединяют с аспиратором, зажимают резиновые трубки или закрывают краны.

в) Отбор проб воздуха вакуумным способом.

Отбор проб воздуха этим способом производится в бутылки емкостью 1-2 л или в газовые пипетки. Удаление воздуха из сосуда проводится вакуумным насосом (насос Комовского), степень разряжения воздуха определяют открытым ртутным манометром или вакуумметром. Чтобы отобрать пробу воздуха вынимают стек­лянную палочку и постепенно открывают зажим. В следствии разности давления исследуемый воздух поступает в сосуд. После отбора пробы трубку зажимают.

г) Отбор воздуха в резиновые камеры.

Для отбора проб воздуха обычно применяют камеры футбольных мячей. Отбор этим способом можно производить лишь в том случае, если определяемое веще­ство не реагирует с резиной. В камеру накачивается воздух насосом. Выдыхаемый воздух собирается в мешки Дугласа. При расчетах результатов анализа объем протянутого воздуха или взятого для анализа необходимо приводить к стандартным условиям, так как отбор проб воздуха проводится при различных температурах и давлении, а по законам Бойля-Мариотта и Гей-Люссака объем воздуха прямо пропорционален температуре и обратно пропорционален давлению.

При исследовании воздушной среды в производственных условиях объем аспирированного воздуха в пробе (V_t) приводится к стандартным условиям (температуре воздуха 20^о С и барометрическому давлению 760 мм.рт.ст.) по формуле:

При исследовании атмосферного воздуха объем аспирированного воздуха в пробе (Vo) приводится к стандартным (нормальным) условиям (температуре 0^оС и барометрическому давлению 760 мм.рт.ст.) по формуле:

 

где в обоих приведенных выше формулах:

V_t - объем протянутого воздуха в пробе, дм³;

В - атмосферное давление, мм.рт.ст.;

t - температура воздуха при отборе воздуха, ^оС;

V₂₀ и Vо - объемы воздуха, приведенные к стандартным (нормальным) условиям, дм³.

Для упрощения расчетов пользуются коэффициентами К, приведенными в таб­лицах 22 и 23, тогда V₂₀(Vo) = Vt х К.

Таблица 22. Коэффициенты пересчета для приведения объема воздуха к нормальным условиям (для атмосферного воздуха)

Температура ОС	Давление, мм.рт.ст.
	0,96	0,96	0,97	0,98	0,98	0,99	1,0	1,0	1,1	1,1	1,2
	0,94	0,95	0,96	0,96	0,97	0,98	0,99	0,99	0,99	1,00	1,00
	0,93	0,93	0,94	0,95	0,95	0,96	0,96	0,97	0,98	0,98	0,99
	0,91	0,92	0,92	0,93	0,94	0,94	0,96	0,96	0,96	0,97	0,97
	0,89	0,90	0,91	0,91	0,92	0,94	0,93	0,94	0,94	0,95	0,96
	0,88	0,89	0,89	0,90	0,90	0,93	0,92	0,93	0,93	0,94	0,94
	0,87	0,87	0,88	0,88	0,89	0,90	0,90	0,91	0,91	0,92	0,92
	0,85	0,86	0,86	0,87	0,87	0,88	0,89	0,89	0,90	0,90	0,91
	0,84	0,84	0,85	0,85	0,86	0,87	0,87	0,88	0,88	0,89	0,89

 

Таблица 23. Коэффициент К для приведения объема воздуха в производственных помешениях к стандартным условиям

Температура, ^оС	Давление мм рт.ст.
	1,009	1,023	1,036	1,050	1,064	1,078
	1,002	1,015	1,029	1,043	1,056	1,070
	0,994	1,008	1,022	1,035	1,049	1,063
	0,987	1,001	1,015	1,028	1,042	1,055
	0,981	0,994	1,007	1,021	1,034	1,048
	0,974	0,987	1,001	1,014	1,027	1,040
	0,967	0,980	0,994	1,007	1,020	1,033
	0,961	0,974	0,987	1,000	1,013	1,026
	0,954	0,967	0,980	0,993	1,006	1,019
	0,948.	0,961	0,974	0,987	1,000	1,012
	0,941	0,954	0,967	0,980	0,993	1,006
	0,935	0,948	0,961	0,973	0,986	0,999
	0,929	0,942	0,954	0,967	0,980	0,992
	0,923	0.935	0,948	0,961	0,973	0,986
	0,917	0,929	0,942	0,954	0,967	0,979
	0,911	0,923	0,936	0,948	0,961	0,973
	0,905	0,917		0,942	0,955	0,967
	0,899	0,911	0,924	0,936	0,948	0,961

 

ПРОТОКОЛ

отбора проб воздуха и приведения его к стандартным (нормальным) условиям

от __________ 200 __ года

1. Место отбора проб воздуха __________________________________________

2. Вид аспиратора ____________________________________________________

3. Скорость отбора ______________________ л/мин, время отбора ______ мин

4. Объем отобранного воздуха ______________________________________ дм³

5. Температура воздуха в обследуемом помещении ______________ ______^оС

6. Барометрическое давление ___________________________________ мм.рт.ст.

7. Объем воздуха, приведенного к стандартным (нормальным) условиям по фор­муле _________________________________________________________дм³

8. Объем воздуха, приведенного к нормальным условиям по таблице _________

_________________________________________________________________дм²

Подпись

ТЕМА: ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДОИКСИДА УГЛЕРОДА И ОКИСЛЯЕМОСТИ ВОЗДУХА, КАК САНИТАРНЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ЧИСТОТЫ ВОЗДУХА ЖИЛЫХ ПОМЕЩЕНИЙ И ОБЩЕСТВЕННЫХ ЗДАНИЙ

Цель занятия: научить студентов методикам определения диоксид углерода и окисляемости воздуха помещений; расчета кратности воздухообмена при естест­венной вентиляции.

ОБЪЕМ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ СТУДЕНТОВ:

1. Определить содержание углекислоты и окисляемости воздуха в помещении, указанном преподавателем.

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

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

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Источники искусственных атмосферных загрязнений,их сравнительная характеристика.

2. Влияние атмосферных загрязнений на санитарно-бытовые условия жизни и экологию.

3. Влияние атмосферных загрязнений на здоровье населения (прямое и косвен­ное).

4. Санитарно-показательное значение углекислого газа.

5. Определение углекислоты в воздухе помещений.

6. Санитарно-гигиеническое значение окисляемости воздуха и методика ее опре­деления.

7. Определение кратности воздухообмена при естественной вентиляции помеще­ний.

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

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

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

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

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

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

МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДИОКСИДА УГЛЕРОДА В ВОЗДУХЕ С ПОМОЩЬЮ ФОТОЭЛЕКТРОКОЛОРИМЕТРА

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

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

Ход работ. Из газовой пипетки исследуемый воздух в количестве 50 мл перево­дится солевым раствором в шприц емкостью 100 мл. Затем в шприц засасывают из бюретки 5 мл поглотительного раствора. После 2-х минутного взбал