Петри с питательной средой помещается на подставку, вращающуюся со скоростью 1 оборот в 1 с. Скорость аспирации воздуха регулируется по микроманометру (реометру) прибора. Общий объем пробы при значительном загрязнении воздуха должен составлять 40-50 л, при незначительном - более 100 л. Продолжительность аспирации 2-5 мин. После инкубирования отобранных проб при температуре 37о С в течение 1-2 суток в зависимости от выделяемых микроорганизмов производится подсчет выросших колоний. Учитывая объем взятой пробы воздуха, вычисляется количество микробов в 1 м3 воздуха.
Рис. 1. Прибор Кротова для бактериологического исследования воздуха
Между содержанием пыли в воздухе закрытых помещений и бактериальной обсемененностью существует взаимосвязь: с увеличением количества пыли возрастает и число микроорганизмов. Поэтому борьба с пылью в жилых и общественных зданиях способствует снижению бактериальной загрязненности воздуха.
- 11 -
Гигиеническое значение пыли в помещениях
Для характеристики чистоты воздуха важное значение имеет определение количества и качества содержащейся в нем пыли. Большая запыленность воздуха способна оказать крайне неблагоприятное влияние на организм человека, раздражая слизистые оболочки верхних дыхательных путей и глаз, вызывая неприятные субъективные ощущения, пылевые катары и хронические конъюктивиты. Вредное действие пыли в жилых помещениях усиливается тем, что вместе с ней могут проникать в легкие патогенные микроорганизмы.
Большая запыленность воздуха неблагоприятно действует и на кожные покровы, особенно в условиях высокой температуры, снижая теплоотдачу и негативно воздействуя на терморегуляцию при высокой температуре среды.
Для характеристики загрязнения воздуха пылью учитывают количество содержащейся в воздухе пыли и ее физико-химические свойства: размеры пылинок, плотность, морфологическое строение, химический состав и электрическое состояние.
Методы определения запыленности воздушной среды делятся на две группы:
·основанные на выделении дисперсной фазы (пылинок) из дисперсионной среды (воздуха): седиментационный (весовой и счетный), аспирационный (весовой и счетный);
·без выделения дисперсной фазы: оптические, фотометрические, электрометрические.
Электрическое состояние воздушной среды помещения (ионизация воздуха)
Под ионизацией воздуха понимают распад молекул газов и атомов под влиянием внешних воздействий. К ним относятся радиоактивное излучение, ультрафиолетовое и световое излучение, космическое излучение, распыление воды. Легкие аэроионы, скорость передвижения которых в воздухе составляет 1-2 см/с, существуют 1-2 мин., они быстро рекомбинируются. Легкие аэроионы могут присоединять к себе взвешенные пылевые частицы, микробные тела, превращаясь в средние, тяжелые и
- 12 -
сверхтяжелые ионы. Наряду с образованием ионов в атмосфере происходит процесс их уничтожения за счет соединения ионов противоположного заряда. В атмосфере постоянно осуществляется процессы ионообразования и ионоуничножения, в результате устанавливается определенное ионизационное равновесие. Количество легких ионов варьирует в зависимости от географических, геологических условий, состояния погоды, степени загрязненности атмосферного воздуха.
Ионизационный режим воздушной среды определяется отношением числа тяжелых ионов к числу легких ионов. Чем более загрязнен воздух, тем выше этот коэффициент. Например, в воздухе курортных местностей содержание легких ионов составляет 2000-3000 в см3, в воздухе промышленных городов это число уменьшается до 200-300 в 1 см3 и ниже. Сокращение числа легких ионов свидетельствует об ухудшении санитарного состояния воздуха. Это подтверждается также наблюдениями за состоянием ионизации воздуха в закрытых помещениях (жилые дома, школы, кинотеатры и др.) Отмечено, что содержание легких ионов снижается с ухудшением микроклиматических условий в помещении и с повышением содержания двуокиси углерода в воздухе. Легкие ионы поглощаются в процессе дыхания, адсорбируются кожей, одеждой. При дыхании в воздух помещений выделяется большое количество тяжелых ионов. Доказано многостороннее действие аэроионов на организм. Физиологический механизм действия ионизированного воздуха объясняется электрообменом в легочной ткани и нейрорефлекторными реакциями, возникающими в ответ на раздражение аэроионами рецепторов кожи и слизистых оболочек дыхательных путей. Под действием высоких концентраций легких ионов у людей отмечаются благоприятные изменения в газовом и минеральном обменах, ускоряется процесс заживления ран. В настоящее время искусственная отрицательная ионизация воздуха используется для лечения гипертонической болезни, бронхиальной астмы, аллергических состояний. Положительные ионы, напротив, оказывают угнетающее действие, вызывая сонливость, депрессию, снижение работоспособности.
- 13 -
Концентрация ионов определяется специальными приборами
(рис. 2, прил. 2,3):
Рис. 2. Счетчик легких аэроионов Сапфир-3К и малогабаритный аэроионный счетчик МАС-01
Выделяют две группы нарушений состояния здоровья человека, обусловленных воздействием внутрижилищной среды. Первая группа носит название "заболевания, связанные со зданием (BRI)" и включает в себя нарушения состояния здоровья, этиологически связанные с определенными факторами внутри помещения, например, выделением формальдегида из полимерных
идревесно-стружечных материалов. После устранения вредного воздействия симптомы заболевания, как правило, не исчезают, и процесс восстановления может потребовать достаточно длительного времени.
Вторая группа носит название "синдром больного здания (SBS)" и включает в себя острые нарушения состояния здоровья и дискомфорт, возникающие в конкретном помещении и почти полностью исчезающие при выходе из него. Синдром больного здания вызывает у человека головную боль, раздражение глаз, носа
иорганов дыхания, сухой кашель, сухость и зуд кожи, слабость, тошноту, повышенную утомляемость, восприимчивость к запахам. По данным ВОЗ, около 30% новых или реконструированных зданий могут провоцировать названные симптомы. Развитие синдрома больного здания, по-видимому, обусловлено комбинированными и сочетанными воздействиями различных факторов (химических, физических, биологических и др.).
- 14 -
ВЕНТИЛЯЦИЯ
Важнейшим мероприятием по сохранению чистоты воздуха в помещениях является вентиляция.
Вентиляция (лат. ventilatio - проветривание) - регулируемый воздухообмен, осуществляемый для создания в помещениях воздушной среды, благоприятной для здоровья человека. Вентиляция зданий обеспечивает своевременное удаление избытка тепла, влаги и вредных газообразных примесей, скапливающихся в воздухе в результате пребывания людей и различных бытовых процессов.
Виды вентиляции
Воздухообмен может быть естественным и искусственным. Естественный воздухообмен обусловливается посредством теплового и ветрового напора, т.е. разностью температур наружного и комнатного воздуха и силой ветра. Нагретый в помещении воздух поднимается вверх и уходит из комнаты через верхнюю часть стен, оконные и дверные проемы. На его место в нижнюю часть помещения устремляется холодный атмосферный воздух. Чем больше будет разница температур воздуха внутри и снаружи помещения, тем интенсивней будет происходить воздухообмен. Однако обмен воздуха жилых помещений за счет разности температур обычно невелик. Так, даже в зимний период воздух обменивается один раз только через 2-3 часа. Воздухообмену помогает сила ветра. Ветровой напор оказывает на одну сторону здания давление, вгоняя воздух в помещения, а с подветренной стороны здания отсасывает воздух из помещений. Этим объясняется образование сильных потоков воздуха, сквозняков в
случае открытия окон с противоположных сторон здания. Естественный воздухообмен в помещении всегда
осуществляется через малейшие поры и неплотности в строительных конструкциях, т.е. с помощью инфильтрации.
При закрытых окнах и дверях естественная вентиляция незначительна. Поэтому в целях более быстрой и эффективной смены воздуха используется проветривание помещений. При естественном проветривании воздух извне попадает через форточки или фрамуги (средства усиления естественной вентиляции).
- 15 -
Размер форточек должен быть не менее 1/50 площади пола (коэффициент аэрации). В помещениях предпочтительнее оборудовать фрамуги (рис. 3), откидывающиеся под углом 45о; в этом случае холодный воздух поступает в помещение сначала вверх, под потолок, а затем частично нагретый спускается вниз, не образуя резких токов и не вызывая переохлаждения; в этом случае проветривание может осуществляться в присутствии людей.
Рис. 3. Фрамуга (горизонтальная верхняя створка окна)
Наилучший эффект проветривания достигается в тех случаях, когда проводится сквозное проветривание комнаты, так как при этом происходит быстрая смена воздуха, но стены и другие поверхности не охладятся, что предотвращает так называемое радиационное охлаждение организма. Сквозное проветривание - это естественный кратковременный воздухообмен, который осуществляется при одновременном открывании окон и дверей или окон в противоположных стенах помещения. При оценке режима проветривания следует учитывать, что полное и частое открывание окон или форточек на короткий срок предпочтительнее, чем продолжительное по времени, но незначительное по площади
- 16 -
(приоткрывание форточки на долгий срок) (прил.4).
К средствам усиления естественной вентиляции относят также вытяжные вентиляционные каналы, расположенные в стенах зданий. Каналы выводятся на чердак в вытяжную шахту и заканчиваются на крыше специальными насадками - дефлекторами, которые усиливают отсасывание воздуха за счет энергии ветра.
Вытяжные отверстия каналов в жилых помещениях необходимо предусмотреть на кухнях, в ванных комнатах, туалетах. Устройство вентиляционной системы должно исключать поступление воздуха из одной квартиры в другую. Не допускается объединение вентиляционных каналов кухонь и санитарных узлов с жилыми комнатами.
Естественная вентиляция может применяться и в форме управляемой вентиляции - аэрации. Сквозное проветривание применяется обычно в помещениях с большим числом работающих и при отсутствии в воздухе вредных выделений (токсической пыли, паров и газов). Аэрация используется только в производственных помещениях с избыточным теплом (так называемых горячих цехах). Наружный воздух при аэрации поступает в помещение через открытые оконные проемы и фрамуги, а загрязненный, уносящий с собой избыток тепла, влаги, производственную пыль, удаляется из цеха через верхние проемы или специальные устройства.
Существенным недостатком естественной вентиляции является неопределенность и изменчивость объема попадающего в помещение и удаляемого из него воздуха. Поэтому в тех помещениях, где долгое время находится много людей или происходит сильное загрязнение воздуха газами, пылью, водяными парами или микроорганизмами, естественная вентиляция недостаточна. В таких случаях в помещениях необходимо организовать искусственную вентиляцию, обеспечивающую за счет средств побуждения (вентиляторов) постоянство воздухообмена, а также возможность очистки, увлажнения, подогрева подаваемого воздуха. Она не зависит от температуры воздуха, скорости и направления ветра.
- 17 -
Искусственная вентиляция предполагает подачу и удаление воздуха по специальной системе воздуховодов в строительных конструкциях здания.
Искусственная вентиляция устраивается в общественных зданиях, рассчитанных на одновременное пребывание большого количества людей, в производственных помещениях и т.д. Искусственная вентиляция может быть общеобменная (когда воздух заменяется во всем помещении) и местная (когда вентилируется одно рабочее место). Механическая вентиляция может быть приточной, вытяжной или приточно-вытяжной.
Приточная вентиляция подает свежий воздух в помещение вентилятором, загрязненный воздух удаляется естественным путем. Приточная система вентиляции применяется обычно в помещениях, куда нежелательно попадание загрязненного воздуха из соседних помещений или холодного воздуха извне (например, асептический блок аптек). При этом создается избыточное давление, благодаря которому воздух из соседних помещений не может поступать в данное помещение, а из него воздух уходит наружу и в смежные помещения через окна и двери.
При вытяжной вентиляции воздух из помещений отсасывается с помощью вентилятора, а свежий воздух поступает естественным путем. Вытяжная вентиляция предназначена для удаления воздуха из помещения. Эту систему целесообразно применять в тех случаях, когда помещения загрязняются вредными газами, пылью или водяными парами и необходимо предупредить распространение вредных выделений из одного помещения в соседние.
Приточно-вытяжная вентиляция позволяет вентилятором засасывать атмосферный воздух и после очистки, подогрева и увлажнения он подается через приточные каналы в помещение. Через вытяжные каналы воздух отсасывается из помещения другим вентилятором и выбрасывается наружу. Приточно-вытяжная вентиляция устраивается в больницах, производственных помещениях, аптечных учреждениях и др.
Системы местной вытяжной (локализованной)
вентиляции применяются для предотвращения распространения
- 18 -
по всему помещению вредных выделений. Местная система вытяжной вентиляции устраивается в виде зонтов, шкафов, укрытий над оборудованием, от которого осуществляется удаление воздуха. К системе местной приточной вентиляции относятся воздушное душирование и воздушные завесы.
Общеобменная вентиляция. Предназначена для создания оптимальных и допустимых метеорологических условий во всем помещении. Обычно применяется в том случае, когда вредные выделения поступают непосредственно в воздух и когда рабочие места располагаются по всему помещению. Подающийся воздух должен распределяться равномерно по всему объему помещения.
Схема оборудования механической вентиляции
Приточная система вентиляции состоит из следующих основных звеньев:
воздухоприемное отверстие с жалюзийной решеткой; приточная камера, в которой размещают устройства для
обработки наружного воздуха, в т.ч. фильтры, форсунки, калорифер; вентилятор, электродвигатель; сеть воздуховодов;
воздухораспределительные насадки; регулирующие устройства: задвижки (или шиберы).
Воздухоприемное отверстие с жалюзийной решеткой
предназначено для забора и поступления наружного воздуха в приточную камеру системы. Зона забора наружного воздуха для приточной системы вентиляции должна размещаться в местах с уровнем загрязнения воздуха не более 30 % ПДК для воздуха рабочей зоны: на кровле или на стене здания (2 м от уровня земли). Жалюзийная решетка необходима для очистки приточного воздуха от механических загрязнений. Приточная камера предназначена для размещения устройств для обработки приточного воздуха: фильтра, калорифера, форсунок. Форсунки применяются для увлажнения подаваемого воздуха. Калорифер - теплообменник, в котором происходит передача тепла от теплоносителя (горячая вода) к подаваемому в помещение атмосферному воздуху. Фильтр - устройство для очистки от пыли поступающего в производственное помещение наружного воздуха. Вентилятор и
- 19 -
электродвигатель (вентиляционный агрегат) необходимы для принудительного забора и подачи наружного воздуха в помещение. Указанное оборудование установлено на общую раму, снабженную виброизолирующими прокладками. Приточная камера вместе с вентилятором и электродвигателем располагается на техническом этаже или вне производственного помещения, т. к. вентиляционный агрегат генерирует повышенные уровни шума.
Схема вытяжной системы вентиляции
Основными звеньями вытяжной системы вентиляции являются:
местный отсос (воздухоприемник), конструкция которого зависит от характера выделяющихся вредных веществ и типа оборудования;
воздуховоды; вытяжная камера, в которой установлен фильтр для очистки
выбрасываемого воздуха; вентилятор с электродвигателем;
вытяжная шахта - труба, через которую загрязненный воздух удаляется в атмосферу;
дефлектор над шахтой и зонт над трубой.
Вытяжная шахта - вертикальный открытый канал, выступающий над кровлей, предназначенный для удаления воздуха из помещений. Дефлектор - вытяжная шахта с оголовком специальной формы, обеспечивающим наиболее эффективное удаление воздуха из помещений под совместным действием теплового и ветрового напоров.
Удаление воздуха из помещения системами вытяжной вентиляции предусматривают из зон, в которых воздух наиболее загрязнен или имеет наиболее высокую температуру. Загрязненный воздух не следует направлять через зону дыхания людей в местах их постоянного пребывания.
Перед выбросом в атмосферу воздух, содержащий пыль, токсические газы и пары, должен подвергаться очистке, чтобы концентрации этих веществ в атмосферном воздухе не превышали предельно-допустимых значений.
- 20 -