ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ. ОСНОВНЫЕ ФАКТОРЫ ЗАГРЯЗНЕНИЯ АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА. МЕРЕПРЯТИЯ ПО САНИТАРНОЙ ОХРАНЕ ВОЗДУШНОЙ СРЕДЫ

В процессе жизни человек постоянно соприкасается со многими факторами внешней среды, в которой он живёт, и эти факторы, естественно, оказывают на организм человека определённое влияние. Одним из таких факторов, с которым человек соприкасается наиболее тесным образом, является воздушная среда. Воздух – самый необходимый компонент для существования организма человека, т.к. является источником кислорода. Он оказывает постоянное и непрерывное действие на организм. Без воздуха человек может просуществовать лишь в течение нескольких минут.

Экологическая роль воздушной среды для человека заключается в следующем:

1. воздух доставляет организму кислород;

2. принимает углекислый газ и газообразные продукты обмена;

3. влияет на терморегуляцию;

4. через воздух на организм действуют солнечные лучи;

5. воздух – резервуар вредных газов, взвешенных веществ и микробов, действующих на человека.

В процессе эволюции человек приспособился к существованию в воздушной среде с определёнными свойствами, и поэтому вполне понятно, что изменение химического состава этой среды или её физических свойств, сказывается на состоянии здоровья, самочувствии и работоспособности. Даже ничтожные примеси к воздуху вредных веществ, пыли или патогенных микроорганизмов неблагоприятно сказываются на здоровье человека.

Воздушная оболочка земного шара, называемая атмосферой, прослеживается до высоты около 1 тыс км над поверхностью земли. Свойства атмосферы на различных высотах неодинаковы, поэтому она условно разделяется на несколько слоёв:

1. Тропосфера – до 12-14 км.

2. Стратосфера – до 50 км.

3. Мезосфера – до 80 км.

4. Термосфера – до 1000 км.

5. Экосфера.

Для организма человека наибольшее значение имеет тропосфера – самый ближний к земле слой атмосферы. С воздухом тропосферы мы соприкасаемся наиболее тесно, и его свойства оказывают на нас самое непосредственное влияние. Тропосфера, наиболее близко прилегающая к поверхности земли, характеризуется следующими свойствами:

1. Постоянные суточные и сезонные колебания температуры.

2. Постоянные перемещения воздушных потоков, происходящих в разнообразных направлениях.

3. Постоянное присутствие значительного количества водяных паров, из которых образуются облака, туманы, атмосферные осадки.

4. Значительное количество твёрдых, жидких и газообразных загрязнений.

Во всех вышележащих слоях атмосферы температура воздуха всегда постоянна и не меняется в зависимости от времени суток или сезона года. В воздухе этих слоёв преобладают горизонтальные перемещения воздушных масс, отсутствуют водяные пары, а поэтому и явления, связанные с ними (облака, туманы). В них практически отсутствуют характерные для тропосферы посторонние примеси, за исключением тех незначительных загрязнений, которые поступают на землю из космоса (космическая пыль), а также загрязнений, которые выбрасываются в стратосферу с поверхности земли при некоторых чрезвычайных ситуациях (при взрывах ядерного оружия и крупных извержениях вулканов).

Атмосфера регулирует климат Земли. Она пропускает тепловое излучение, сохраняет тепло, является источником влаги, средой распространения звука, источником кислородного дыхания. Атмосфера является средой, которая воспринимает газообразные продукты обмена веществ, оказывает влияние на процессы теплообмена и теплорегуляции. Быстрое развитие гигиена атмосферного воздуха получила в 20 веке в связи с растущим загрязнением атмосферы выбросами промышленных предприятий. Проблема дыма стала одной из самых злободневных проблем в городе.

Атмосферой называется газовая оболочка земли. Смесь газов, составляющих атмосферу, называется воздухом.

Предметом гигиены атмосферного воздуха является лишь воздух открытых пространств. Вопрос о воздухе жилых и общественных помещений рассматривается в других разделах коммунальный гигиены, а вопрос о воздухе рабочих помещений является одним из вопросов промышленной гигиены.

Химический состав воздуха.

Воздух представляет собой механическую смесь газов, состоящую из кислорода (20,95%), азота (78,1%), углекислого газа (0,03-0,04%) и группы инертных газов (около 1%). В атмосферном воздухе происходит постоянный кругооборот газов: человек и животные при дыхании поглощают кислород и выделяют углекислый газ, такие же процессы происходят при любых окислительных процессах (горение, тление, гниение), растительный же покров земли поглощает углекислоту и выделяет кислород. Длительное время эти процессы друг друга уравновешивали, в результате чего сохранялось постоянство состава воздуха, которому способствовало перемещение воздушных масс, обеспечивающее равномерное перемешивание воздуха.

Наиболее важным компонентом в составе воздуха является кислород (О₂) (20,95%). Он необходим для поддержания процессов горения, тления и других окислительных процессов, происходящих в природе, которые обеспечивают существование жизни на земле. Кроме того, все окислительные процессы в самом организме происходят при непосредственном участии кислорода. Поэтому он является жизненно важным компонентом, и при его отсутствии существование организма становится невозможным. Человеку требуется 12-17 л/час кислорода. Колебания содержания кислорода в открытой атмосфере незначительны. Если наиболее чистый воздух у берегов моря содержит до 20,9% кислорода, то даже в наиболее загрязнённом воздухе промышленных центров его имеется не менее 20,6%. Естественно, что какие-то колебания в содержании кислорода в воздухе организмом переносятся довольно безболезненно, т.к. организм обладает мощными компенсаторными возможностями. Опытным путём установлено, что снижение количества кислорода во вдыхаемом воздухе до 16% переносятся организмом довольно безболезненно, хотя компенсаторные механизмы при этом находятся в состоянии напряжения (усиление легочной вентиляции, сердечной деятельности).

Кратковременно человек может просуществовать в атмосфере даже с содержание кислорода около 10%. Естественно, что при этом компенсаторные механизмы организма находятся в крайней степени напряжения. Дальнейшее снижение содержания кислорода приводит к быстрому истощению компенсаторных механизмов организма и его гибели. Особенно чувствительна к недостатку кислорода ЦНС. Вдыхание воздуха с повышенным содержанием кислорода переносится организмом человека хорошо. Вдыхание даже чистого кислорода (при нормальном давлении) не приводит к патологическим изменениям. Лишь при длительном дыхании чистым кислородом отмечается некоторое высушивающее действие его на слизистые оболочки дыхательных путей, что может привести к их раздражению и возникновению воспалительных явлений. Вдыхание же чистого кислорода под повышенным давлением (3-4 атм и более) приводит к патологическим явлениям со стороны ЦНС, проявляющиеся в виде судорог (кислородная интоксикация). При обычных условиях жизни такие явления не встречаются, а могут возникнуть при использовании кислородной аппаратуры в случае её неисправности (подводные погружения).

Важным составным элементом атмосферного воздуха является углекислыйгаз (СО₂). Это бесцветный газ без запаха. Он не раздражает слизистые оболочки и даже при большом содержании в воздухе не обнаруживается человеком. Углекислого газа в воздухе весьма мало. В атмосферном воздухе всего 0,03 – 0,04 %, в промышленных центрах его содержание возрастает до 0,06% и больше, а в воздухе помещений – до десятых долей процента. Однако он имеет очень большое гигиеническое значение.

В течение длительного времени окислительные и восстановительные процессы происходящие в природе уравновешивали друг друга, в силу чего состав воздуха практически не менялся. Но, в связи с технологическим процессом значительно возросло количество окислительных процессов на земле. В то же время в результате урбанизации уменьшилось количество зелёных насаждений, являющихся основным потребителем углекислоты. Т.е. в последнее время наметился рост концентрации углекислоты а атмосферном воздухе. Это ведёт к возникновению «парникового эффекта», приводящего к повышению среднегодовой температуры атмосферного воздуха, что в свою очередь, приведёт к таянию полярных ледников, повышению уровня мирового океана, а, следовательно, к затоплению значительной части земной поверхности.

Для воздуха помещений содержание углекислого газа имеет санитарно-показательное значение. В помещениях, где находятся люди, в воздух поступают разнообразные продукты жизнедеятельности человеческого организма: выдыхаемый воздух, насыщенный углекислотой и водяными парами; испарения с поверхности кожи и слизистых оболочек дыхательных путей, в составе которых присутствуют продукты разложения слизи, пота, кожного жира. В результате в воздухе увеличивается концентрация углекислоты, появляются аммиак, альдегиды, кетоны, увеличивается влажность, пылевая и микробная загрязнённость воздуха, что в целом характеризуется как душный воздух, оказывающий влияние на самочувствие, работоспособность и здоровье людей. По концентрации углекислоты в таком воздухе можно определить степень общей загрязнённости. Поэтому углекислый газ служит санитарным показателем чистоты воздуха в жилых и общественных помещениях. Воздух считается свежим, если концентрация углекислоты в нём не превышает 0,1%. Это величина и считается предельно допустимой для воздуха в жилых и общественных помещениях.

Углекислый газ тяжелее воздуха и может скапливаться в нижних частях замкнутых пространств. В таких местах концентрация углекислоты может достигать больших величин и представлять опасность для здоровья и существования человека. Если концентрация углекислого газа во вдыхаемом воздухе превышает 3%, то находится в таком помещении, становится опасным для здоровья. Концентрация СО₂ порядка 10% считается опасной для жизни (потеря сознания наступает через несколько минут дыхания таким воздухом). При концентрации 20% происходит паралич дыхательного центра в течение нескольких секунд.

Азот (N₂) по количественному содержанию является наиболее существенной составной частью атмосферного воздуха. Считают что азот индифферентный газ и воздухе играет роль наполнителя. Такое представление правильное лишь при нормальном давлении. При вдыхании воздуха под повышенном давлении азот начинает оказывать наркотическое действие. Наиболее отчётливо это действие проявляется при давлении воздуха 9 и более атмосфер. Это имеет большое значение, т.к. при работе водолазов отмечается беспричинная весёлость, нарушение координации движений, излишняя болтливость и другие проявления эйфории. Это и есть проявление наркотического действия азота. В настоящее время при работах водолазов на больших глубинах для вдыхания пользуются не воздухом, а специально приготовленной гелиево-кислородной смесью, т.е. азот в воздухе заменяют более инертным газом.

Поскольку организм человека тесно соприкасается с воздушной средой, на него воздействуют не только состав воздуха, но и метеорологические факторы, характеризующие физическое состояние атмосферы: температура, влажность и движение воздуха, атмосферное давление, солнечная радиация, пронизывающая атмосферу. Совокупность этих факторов обусловливает погоду и климат в разных местах.

Физические свойства воздуха.

Атмосферное давление – это давление атмосферного столба воздуха в результате земного притяжения.

Нормальное атмосферное давление соответствует 760 мм рт. ст. Атмосферное давление – давление, оказываемое атмосферой на поверхность Земли и на все находящиеся на ней тела. Слой воздуха над земной поверхностью распространяется до высоты около 1000 км. Этот воздух удерживается у поверхности земли силой земного притяжения, т.е. имеет определённый вес. Обычно мы этого не ощущаем, поскольку под таким же давлением газы растворены в жидкостях и тканях организма, и изнутри уравновешивают внешнее давление на поверхность тела. Суточные колебания давления воздуха обычно не превышают нескольких миллиметров, годовые же достигают 20-30 мм. рт. ст. Подобные постепенные изменения атмосферного давления не влияют на организм человека. Однако при резком изменении внешнего атмосферного давления в силу погодных условий для уравновешивания его изнутри требуется некоторое время, необходимое для увеличения или снижения количества газов, растворённых в организме. В течение этого времени человек может ощущать некоторое чувство дискомфорта, поскольку при изменении атмосферного давления всего на несколько мм. рт. столба общее давление на поверхность тела изменяется на десятки килограммов. Особенно отчётливо ощущают эти изменения люди, страдающие хроническими заболеваниями костно-мышечного аппарата, сердечно-сосудистой системы.

На уровне моря давление постоянно: на 1 см² – 1,033 кг или 760 мм ртутного столба. Гигиеническое значение атмосферного давления – в поддержании артериального давления (АД). Повышение или понижение давления отражается на физиологию человека. Для здорового человека эти изменения незаметны, а для больного они чувствительны: об изменениях давления сигнализирует самочувствие.

При повышении давления увеличивается парциальное давление кислорода (% его остается тем же): урежается пульс и частота дыхания, уменьшается максимальное АД и повышается минимальное АД, возрастает жизненная емкость легких, понижается кожная чувствительность и слух, появляется ощущение сухости слизистых оболочек (во рту), усиливается перистальтика кишечника и выход газов; кровь и ткани лучше усваивают кислород, из-за чего улучшаются работоспособность и самочувствие. При искусственном повышении давления (у водолазов) увеличивается растворение атмосферного азота, который хорошо растворяется в жирах, нервной ткани и подкожной клетчатке, откуда при декомпрессии медленно выходит. При быстром подъеме водолаза с глубины азот закипает и закупоривает мелкие сосуда мозга, от чего наступает смерть водолаза, что требует медленного извлечения его с глубин. Но даже при обычных режимах работы водолазам не удается избежать эмболии азотом сосудов – у них болят суставы и часты кровоизлияния.

Понижение давления вызывает снижение парциального давления кислорода, а при подъеме в горы и снижение его концентрации. Наступают симптомы «высотной болезни»: сонливость, повышение максимального АД и понижение минимального АД, тяжесть в голове, головные боли, апатия, депрессия; действует выходящий в кровь растворенный азот в виде болей в суставах и зуда. В городе атмосферное давление ниже, чем за городом или на равнине, и меньше парциальное давление кислорода. Это определяет проявление симптомов «высотной болезни» у переезжающих в город с дачи или с сельской местности: наступает одышка, сердцебиение, головокружение, тошнота, носовое кровотечение.

Движение воздуха. Причиной движения воздуха является неравномерное нагревание земной поверхности, в результате чего создаются места с пониженным и повышенным атмосферным давлением, что в свою очередь приводит к перемещению воздушных масс. Движение воздуха характеризуется скоростью и направлением. Скорость ветра, измеряемая в м/с, оказывает большое влияние на теплоотдачу человека и проветривание помещений. Скорость движения воздуха в атмосфере может колебаться от полного штиля до ураганов (свыше 29м/с). В жилых помещениях скорость движения воздуха нормируется в пределах 0,2 – 0,4м/с. Направление ветра определяется той частью горизонта, откуда он дует. Направление и силу ветра учитывают при строительстве и планировке населённых мест.

Влажность воздуха - это количество водяных паров в воздухе. Зависит от климатического пояса, сезона года и близости водных бассейнов: в морском климате влаги больше, чем в континентальном или пустынном. Степень влажности воздуха определяется тремя показателями: абсолютной, максимальной и относительной влажностью. Абсолютная влажность – количество водяных паров в граммах в 1 м³ воздуха при данной температуре. Максимальная влажность – сколько максимально может содержаться в воздухе водяных паров при данной температуре, измеряется в г на м³. Для человека наиболее важное значение имеет относительная влажность воздуха, которая показывает степень насыщения воздуха водяными парами. Она играет большую роль при осуществлении терморегуляции организма. Оптимальной величиной относительной влажности воздуха считается 40-60%, допустимой 30-70%. При низкой влажности воздуха (10-15%) происходит более интенсивное обезвоживание организма. При этом ощущается повышенная жажда, сухость слизистых оболочек дыхательных путей, появление трещин на них с последующими воспалительными явлениями. Особенно тягостны эти ощущения у температурящих больных.

Температура воздуха зависит от времени года, климатического пояса, времени суток, интенсивности солнечного свечения и подстилающей поверхности земли. Солнечные лучи, проходя через атмосферу, не нагревают ее. Нагрев воздуха происходит от теплоотдачи почвы, поглощающей солнечные лучи. Нагретый воздух подымается вверх, уступая место холодному, – это перемещение называется конвекцией - она способствует перемещению воздушных масс и равномерному прогреву приземных слоев атмосферы. Гигиеническое значение температуры воздуха заключается в ее влиянии на теплообмен организма. Причем, гигиеническое значение имеют не только абсолютные величины температуры воздуха, но и амплитуды ее колебаний. У человека тепло образуется в результате окислительных процессов в клетках и тканях и нормальное существование его возможно при постоянной температуре тела. Благодаря сложному механизму терморегуляции с окружающей средой (у детей до 7-8 лет он несовершенен), организм поддерживает тепловой баланс. Наиболее благоприятна для самочувствия человека Т– 18-22 ^оС (для мужчин – 20 ^оС, для женщин – 22^оС) и амплитуда ее колебаний – 2-4^оС в течение дня.

Воздушная среда –

Поиск по сайту: