Гигиена воздушной среды

ФГОУ ВПО «Сибирский государственный университет физической культуры и спорта»

Реферат на тему:

« Гигиена воздушной среды»

                                                                                
             Выполнила:

                                                                                         студе
нтка

                                                                                
                  группы Т09АФ

                                                                                            Горейс А.К

Содержание

Введение………………………………………………………………………….3

Химический состав воздуха и его санитарное значение……………………..4

Температура……………………………………………………………………..6

Влажность………………………………………………………………………..7

Микрофлора………………………………………………………………………9

Давление………………………………………………………………………….9

Запыленность…………………………………………………………………….11

Движение воздуха……………………………………………………………….11

Заключение……………………………………………………………………….15

Литература………………………………………………………………………16

          Введение 

          Важнейшие компоненты воздуха обеспечивают жизнедеятельность организма человека, участвуя в окислительно-восстановительных процессах на разных уровнях организации организма: клетка — ткань — орган — организм.

          Воздух принимает все продукты газообмена человека с окружающей средой.          

          Воздух является основной средой, в которой происходит тепловой обмен  организма человека с окружающей средой: конвекционная отдача тепла и испарение влаги из легких, выделяемой при дыхании.

         Кроме того, воздух выполняет еще одну, чрезвычайно важную для жизни человека функцию, а именно: разбавление до безопасных концентраций ряда химических загрязнителей, что снижает возможное вредное влияние внешней среды на организм человека.

          Воздух — это высокоэффективное и наиболее экологичное оздоровительное средство. Он используется как мощный закаливающий фактор в различных оздоровительных системах.

         Основные гигиенические показатели качества воздушной среды:

1)физические свойства воздуха (температура, влажность, скорость движения, атмосферное давление);

2)химический состав (концентрация и соотношение химических постоянных составляющих, наличие или отсутствие химических загрязнителей — посторонних газов, уровень ионизации);

3)наличие или отсутствие различных механических примесей (органической или неорганической пыли, дыма, сажи);

4)уровень бактериального загрязнения (наличие или отсутствие микроорганизмов).

         Каждый из этих показателей отражает влияние на организм человека конкретных гигиенических факторов воздушной среды и имеет самостоятельное значение в оценке ее качества.

                    Химический состав воздуха и его санитарное значение.

          Атмосферный воздух представляет собой смесь различных газов. В его составе имеются постоянные компоненты атмосферы - кислород, азот, углекислота, инертные газы, а также в переменных количествах различные примеси природного происхождения и загрязнения, возникающие в результате хозяйственно-производственной деятельности человека.

          Из постоянных составных частей воздуха основное значение имеет кислород (О2), который необходим для осуществления окислительных процессов в организме. В атмосферном воздухе содержание кислорода равно 20,95%,  в выдыхаемом человеком - 15,4-16%. Снижение его содержания до 13-15%  может привести к нарушению физиологических функций организма, до 7-8% - к смертельному исходу.

            Содержание углекислоты (СО2) в чистом воздухе составляет 0,03%, в выдыхаемом человеком - 3 %. Относительное постоянство содержания углекислоты в атмосферном воздухе поддерживается ее естественным круговоротом в природе. Однако в современных условиях интенсивного развития промышленности транспорта наблюдается перенасыщение атмосферного воздуха углекислотой. В результате в воздухе крупных индустриальных центров и в атмосфере в целом процентное содержание СО2 повышается, что приводит к появлению токсических туманов в городах, неблагоприятным климатическим сдвигам на планете ("парниковый эффект", связанный с задержкой углекислотой теплового излучения земли).

          Углекислота играет важную роль в жизнедеятельности человека, так как является физиологическим регулятором дыхания. Снижение концентрации СО2 во вдыхаемом воздухе не  представляет опасности, так как в организме она выделяется при обменных процессах и необходимый уровень ее в крови поддерживается регуляторными механизмами.          

          Повышение содержания углекислоты во вдыхаемом воздухе вызывает нарушение деятельности организма. Так, неприятные ощущения возникают у некоторых людей уже при 0,07 %-ной концентрации СО2, при 3 %-ной концентрации - ускоряется и углубляется дыхание, учащается сердцебиение, при 8 %-ной - наступает тяжелое отравление и смерть.

         Степень концентрации углекислоты в воздухе служит важным гигиеническим показателем, по которому судят о чистоте воздуха в жилых и общественных зданиях. Предельно допустимой концентрацией углекислоты в помещениях принято считать 0,1 %. Эта величина принимается в качестве расчетной при определении эффективности вентиляции. Одновременно с углекислотой в воздухе закрытых помещений накапливаются летучие дурнопахнущие продукты жизнедеятельности человека. Кроме того, в нем ухудшается ионизационный режим, увеличивается запыленность, бактериальная загрязненность. Следовательно, повышение содержания СО2 сверх установленных норм свидетельствует об общем ухудшении санитарного состояния воздуха.

         Азот (N2) по количественному содержанию является основной составной частью атмосферного воздуха. Вдыхаемый и выдыхаемый человеком воздух содержит примерно одно и то же количество азота - 78,97- 79,2 %. Биологическая роль азота заключается главный образом в том, что он является разбавителем кислорода, поскольку в чистом кислороде жизнь невозможна.

          Инертные газы - аргон, неон, гелий, криптон и другие - не имеют физиологического значения.

           Озон (О3) также является составной частью атмосферы. Основное его количество сосредоточено в высоких (20-30 км над уровнем моря) слоях атмосферы. Озоносфера защищает живые организмы земли от радиационного действия коротких ультрафиолетовых лучей, обладает бактерицидными свойствами, обезвреживает ядовитые газообразные примеси, в частности, угарный газ (СО), превращая его е углекислоту. В приземных слоях атмосферы содержится ничтожно малое количество озона - не более стотысячной доли мг/л. Он образуется главным образом при электрических разрядах, легко вступает в реакцию с малейшими примесями воздуха и исчезает, поэтому присутствие его можно рассматривать как показатель чистоты воздуха.

Температура воздуха

            Главное гигиеническое значение tº воздуха заключается в ее влиянии на тепловой обмен.

                Теплообмен человека состоит из двух процессов: теплопродукции и теплоотдачи. Теплопродукция происходит за счет окисления пищевых веществ и освобождения тепла при мышечных сокращениях. Некоторая часть тепла поступает в организм извне за счет солнечной энергии, нагретых предметов и горячей пищи. Теплоотдача осуществляется проведением, или конвекцией (за счет разницы температур тела и воздуха), излучением, или радиацией (за счет разницы температур тела и предметов), и испарением (с поверхности кожи, через легкие и дыхательные пути). В состоянии покоя и комфорта теплопотери человека составляют: конвекцией - около 30%, излучением - 45, испарением - 25%.

          Человек обладает способностью регулировать интенсивность теплопродукции и теплоотдачи, благодаря чему температура его тела остается, как правило, постоянной. Однако при значительных изменениях метеорологических факторов среды состояние теплового равновесия может нарушаться и вызвать в организме патологические сдвиги - перегрев или переохлаждение.

           При повышении температуры воздуха компенсаторные реакции организма приводят к некоторому снижению теплопродукции и усилению отдачи тепла с поверхности кожи. Если повышение температуры воздуха сопровождается отклонением от нормы и других метеорологических факторов (влажность, движение воздуха, интенсивность теплового излучения), то нарушение терморегуляции наступает значительно быстрей.      Так, при нормальной относительной влажности воздуха (40%) нарушение терморегуляции организма наступает при температуре воздуха свыше 40 "С, а при относительной влажности 80-90 % - уже при 31-32 "С. В условиях высоких температур и высокой влажности воздуха человек освобождается от избытка тепла преимущественно за счет испарения влаги с поверхности кожи. Резкое перегревание организма может привести к развитию теплового удара, проявляющегося в виде слабости, головокружения, шума в ушах, сердцебиения, а в тяжелых случаях - повышения температуры, нервно-психического возбуждения или потери сознания.

           Высокая tº воздуха отрицательно влияет на устойчивость и концентрацию внимания, точность и координацию движений, скорость простой и дифференцировочной зрительно-моторной реакции, способность переключаться с одного вида деятельности на другой.

            Низкие температуры воздуха (особенно в сочетании с высокой влажностью и подвижностью) могут привести к заболеваниям, связанным с переохлаждением организма. В этих условиях понижается температура кожи, снижается сократительная способность мышц, особенно рук, что сказывается на работоспособности человека. При глубоком охлаждении ослабляются реакции на болевые раздражители .

            Для человека в состоянии относительного покоя при благоприятных внешних условиях тепловое равновесие поддерживается в организме при температуре воздуха от +15 до +25 ˚С.

           Приборы, измеряющие температуру воздуха, называются термометрами. В ряде случаев, когда необходимо установить колебания температуры за длительный промежуток времени используют самопишущие приборы – термографы.

                                            Влажность воздуха

         Влажность воздуха обуславливается наличием водяных паров в воздухе.  Водяные пары, как всякий газ, обладают известной упругостью, измеряемой высотой ртутного столба в (мм). При повышенном  количестве водяных паров в воздухе их упругость возрастает, что приводит к выделению влаги в виде росы, тумана, инея. Для каждой температуры воздуха соответствует определенная степень насыщения его водяными парами.

         Количество водяных паров в атмосфере неустойчиво. Оно колеблется в зависимости от:

1.tº воздуха;

2.расположения местности (вблизи или вдали от океана и моря);

3.от высоты над уровнем моря;

4.от характера воздушных течений.

           Наиболее ясное представление о степени насыщения воздуха водяными парами.

           Дает относительная влажность воздуха, позволяющая судить об интенсивности и скорости испарения пота с поверхности тела. Чем меньше относительная влажность, тем быстрее будет происходить испарение пота и, следовательно, интенсивнее будет теплоотдача путем испарения.

            Абсолютная влажность дает представление об абсолютном содержании водяных паров в воздухе, но не показывает степени его насыщения. При одной и той же влажности насыщенность водяными парами различна в зависимости от температуры воздуха.

 Основное гигиеническое значение влажности воздуха, наряду с температурой, это влияние на тепловой обмен организма с внешней средой.

           Повышенная влажность при высокой tº воздуха способствует перегреванию организма  вследствие ухудшения теплоотдачи (пример: Черноморское побережье, курорты Турции, русская баня).

            Низкая влажность воздуха при высокой внешней tº способствует хорошей теплоотдаче и позволяет легче переносить жару (пример: климатические условия Средней Азии, сауна).

         Повышенная влажность при низкой внешней tº способствует охлаждению организма, вследствие усиления теплоотдачи. В результате  конденсации влаги из воздуха, кожа и ткани одежды увлажняются и становятся более теплопроводными, поэтому сырой воздух кажется более холодным и вызывает ощущение зябкости.

         Нормальной относительной влажностью в помещениях считается 30-60%.

           Приборы, измеряющие влажность воздуха, называются психрометрами, приборы, прямо показывающие относительную влажность воздуха, называются гигрометрами.  В ряде случаев, когда необходимо установить непрерывные изменения относительной влажности используются гигрографы.

                                           Микрофлора воздуха.

              Микроорганизмы – мельчайшие живые существа относятся к неблагоприятным биологическим факторам воздушной среды. Любые патогенные микробы находятся в дыхательных путях больного человека или носителя,  во время кашля, чихания могут попасть в воздух с мельчайшими капельками слюны. Микрофлора воздуха по мере скопления людей в помещениях изменяется как в качественном, так и в количественном отношении и принято считать, что количество микробов в воздухе может служить гигиеническим критерием его чистоты. Если количество микробов превышает установленный гигиенический норматив – это свидетельствует о неудовлетворительном санитарном состоянии помещения, о неправильной его эксплуатации или содержании и нарушении правил личной гигиены.

Воздух в помещении считается загрязненным в бактериальном отношении, если в 1 м³  содержится более 7000 колоний сопрофитов.

         Основным методом изучения бактериального загрязнения воздуха является определение общего количества бактерий аспирационным способом прибором Ю.А Кротова.

                                                     Давление

           К факторам окружающей среды, оказывающим постоянное воздействие на человека относятся физические факторы воздуха.

            Воздух атмосферы оказывает на поверхность земли давление, которое называется атмосферным. Величина его на уровне моря = 1033г на 1 см².  Если пересчитать величину давления на поверхность тела человека, то кажется, что на него давит 18 т, однако это давление не ощущается, т.к. оно уравновешивается давлением в полостях тел.

             В метеорологии существует понятие «нормальное атмосферное давление» (АтД), под которым понимают давление, которое уравновешивает столб ртути высотой 760 мм, на уровне моря, при 0º, на 45º северной широты.

           С пониженным АтД,  человек сталкивается по мере удаления от поверхности земли вверх (горное восхождение, подъем на самолете). Пониженное АтД сопровождается уменьшением парциального давления О2. С подъемом на высоту  падает плотность воздуха, т.е. количество молекул содержащихся в единице объема  вследствие этого падает весовая концентрация газа и его парциальное давление. Понижение парциального давления О2 служит причиной состояния, которая называется высотной (горной) болезнью. Симптомы болезни: одышка, ротовое дыхание, увеличение легочной вентиляции, учащение ЧСС и МО сердца, повышается деятельность кроветворных органов (увеличивается количество гемоглобина и  эритроцитов крови) понижается секреторная и моторная деятельность желудочно-кишечного тракта, нарушается  обмен веществ, происходит потеря веса, вялость, слабость, повышена восприимчивость к инфекционным заболеваниям. Со стороны ЦНС отмечаются следующие симптомы: снижение объема памяти, внимания, расстройство координации движений, отмечается возбуждение и потеря ориентации в пространстве. Большинство  этих симптомов – компенсаторные реакции, с помощью которых организм добывает необходимый кислород   из воздуха. Этим и объясняется факт, что в горах утомление наступает быстрее.

           Воздействие повышенного давления выражается в возникновении чувства сдавливания, боли в ушах, учащение сердечных сокращений, затруднение выдоха(компрессия). Повышение парциального давления кислорода и азота оказывает токсическое действие, а при выдохе их зоны высокого давления (декомпрессия) развивается кессонова болезнь, сопровождающаяся образованием газовых пузырьков в крови (газовая эмболия). При подводном плавании, которое осуществляется на глубине не более 15м, возможна баротравма уха и легких.

             Атмосферное давление измеряется ртутным и металлическим барометрами. В практическом использовании наиболее распространены  металлические барометры-анероиды. Для регистрации динамики атмосферного давления применяют самопишущие приборы барографы.

                                              Запыленность

            Пыль представляет собой плотные частицы минерального или органического происхождения. Действие ее на организм зависит от количества содержащихся в ней токсических веществ и ее размеров. Пылевые частицы размером до 5мк – крупная пыль и в легкие не попадает, от 5 до 2мк – пыль средних размеров и загрязняет верхние дыхательные пути, пыль менее 0,5мк –проникает в легочную ткань. Часть пыли, проникая в легкие, задерживается в них и может вызвать различные виды фиброза, которые значительно нарушают функцию легких и сердца. Кроме того пыль оказывает и косвенное влияние на здоровье человека: уменьшается интенсивность ультрафиолетовой радиации, изменяется степень и характер ионизации, способствует образованию облачности и туманов.

              Вредное воздействие пыли в помещениях усиливается тем, что вместе с пылью в организм могут проникать патогенные микроорганизмы.

             Для характеристики загрязнения воздуха чаще всего проводится весовое определение количества пыли в 1м³ воздуха (аспирационный метод). Количество пыли в атмосферном воздухе в среднесуточных пробах не должно превышать 0,15 мгм³. В помещениях количество пыли не должно быть больше, чем в атмосферном воздухе.

                                     Движение воздуха

           Атмосферный воздух почти всегда находятся в состоянии движения, причиной которого является неравномерное его нагревание на поверхности земного шара. ДВ характеризуется направлением и скоростью.

           Направление движения воздуха определяется страной света, откуда дует ветер, и обозначается румбами – начальными буквами стран света: С, Ю, З, В, кроме 4-х главных румбов существуют промежуточные, находящееся между ними, таким образом, весь горизонт делится на 8 румбов: С; С-В; В; Ю-В; Ю; Ю-З; З; С-З.

           Направление ветра служит одним из показателей перемены погоды  и соответственно имеет существенное гигиеническое значение при организации тренировок и соревнований. Учитывать направление ветра необходимо при занятиях такими видами спорта как парусный, буерный, планерный, парашютный и др. Данные о преобладании ветров необходимо учитывать при проектировании и строительстве спортивных сооружений, т.е. их необходимо располагать с наветренной стороны по отношению к промышленным предприятиям, которые могут загрязнять воздух.

            Графическое изображение частоты (повторяемости) ветров по румбам, являющейся характерной для определенной местности в течение года, носит название розы ветров. Она указывается на проектах строительства населенных пунктов или отдельных сооружений. Направление ветра определяется с помощью флюгера.

Скорость движения воздуха(СДВ) - существенный фактор, оказывающий влияние на теплообмен человека наряду с tº и влажностью. СДВ определяется расстоянием в метрах, проходимым массой воздуха в 1 секунду (иногда скорость ветра измеряется в баллах).

           Гигиеническое значение  (СДВ) заключается в том, что она оказывает влияние на тепловой обмен (путем конвенции и испарения)

При низкой tº большая скорость движения воздуха способствует охлаждению организма, т.к. ветер вытесняет из-под одежды нагретый воздух и усиливает его движение вокруг тела (это конвекция).

          При высокой tº движущийся воздух увеличивает отдачу тепла за счет конвекции и испарения пота (это благоприятное влияние ветра осуществляется, когда  tº воздуха ниже температуры тела).

Если tº воздуха превышает tº тела, движущийся воздух вместо охлаждения способствует нагреванию организма.

         СДВ оказывает на организм определенное нервно-психическое действие:

1.прохладный и умеренный силы ветер тонизирует организм;

2.сильный и продолжительный вызывает возбуждение и раздражение;

3.шум ветра вызывает у человека чувство тревоги;

4.встречный, сильный ветер своим давлением на поверхность тела механически препятствует передвижению спортсменов при ходьбе, беге, езде на велосипеде, гребле и т.д., это приводит к дополнительному расходу энергии и снижению продуктивности физической работы. Скорость ветра необходимо учитывать при определении спортивных результатов;

          Встречный ветер затрудняет дыхание, вызывает нарушение частоты и ритма дыхания, вследствие чего увеличивается нагрузка на дыхательную мускулатуру.

         Ветер, раздражая кожные рецепторы, рефлекторно усиливает процессы теплообразования, повышая обмен веществ; теплопродукция возрастает по мере увеличения скорости ветра и понижения tº.

         В летнее время теплоотдача организма улучшается при СДВ 1-4 м/с. Ветер, имеющий скорость движения 6-7 м/с. оказывает раздражающее действие.

                                Нормы скорости движения воздуха

Для жилых помещений СДВ не должна превышать 0,1 – 0,3 м/с.

В спортивных помещениях (залах) СДВ – 0,5 м/с,

 в залах ванн крытых бассейнов – 0,2 м/с;

в спортивных залах для борьбы, настольного тенниса и в крытых катках – 0,3 м/с;

в душевых, раздевалках и массажных помещениях – не более 0,15 м/с .

          Скорость движения воздуха определяется анемометрами. Чашечный анемометр позволяет измерять скорость движения воздуха от 1 до 20 мс, крыльчатый  от 0,5 до 5 мс, для регистрации скорости малых токов воздуха (0,1-1,0 мс) используется  кататермометр.

           Заключение

           Среди факторов внешней среды важную роль играет атмосферный воздух, который является естественной средой обитания человека. Вне воздушной среды сколько-нибудь длительное существование человеческого организма невозможно. Кислород, содержащийся в воздухе, необходим для протекания окислительных процессов в организме. Кроме того, он является естественной защитной оболочкой от вредоносных космических излучений и средством термостабилизации. Изучать воздушную среду и разрабатывать методы и рекомендации по уменьшению ее вредного влияния на человека призвана наука, изучающая гигиену воздуха.

            В течение суток взрослый человек вдыхает 15-30 куб.м воздуха. Помимо этого, он находится во всех полостях человеческого организма. Поэтому  даже незначительные воздушные примеси могут привести к заболеваниям. Кроме того, на человеческий организм существенное влияние оказывают атмосферные факторы – температура, влажность, движение воздуха, давление, иначе говоря, метеорологические факторы.

            Таким образом все показатели воздушной среды должны создавать благоприятные условия для существования человека.

Литература

1.Санитарно-эпидемиологические правила и нормативы СанПиН 2.1.6.1032-01"Гигиенические требования к обеспечению качества атмосферного воздуха населенных мест"

2.Бурак И.И., Гигиена /И.И. Бурак, В.П. Фильнов, С.И. Соколов. – Минск: Вышейшая школа, 2004.-256с.

3.Вайнбаум Я.С., Гигиена физического воспитания и спорта / Я.С. Вайнбаум, 4.В.И. Коваль, Т.А. Родионова. – М.: Академия, 2003.-240с.

Гигиена: учебник /Под ред. Г.И. Румянцева. – М., 2001.-С.3 – 354.

5.Дубровский В.И., Гигиена физического воспитания и спорта /В.И. Дубровский. – М.: ВЛАДОС, 2003. -509с.

6.Коршевер Е.Н., Гигиена / Е.Н.Коршевер. – М.: ВЛАДОС-Пресс, 2005, -216с.