Физические свойства воздуха

Гигиена воздуха.

Воздушная среда состоит из газообразных веществ, не-обходимых для жизнедеятельности человека. Она обеспечивает механизмы теплообмена и функции органов чело-века, ориентирующих его в пространстве (зрение, слух, обоняние), а также служит природным резервуаром, в котором обезвреживаются газообразные продукты обмена веществ живых организмов и отходы промышленного производства. Наряду с этим воздушная среда при значительном изменении ее естественных физических и химических свойств, бактериологическом и пылевом загрязнении может служить причиной различных заболеваний человека. Источниками загрязнения воздушной среды являются токсические отходы промышленных производств, выхлопные газы автотранспорта, ядохимикаты, используемые в сельском хозяйстве, и др. Особую опасность при этом представляют токсические туманы (смоги), связанные с накоплением в воз-духе, например, сернистого газа, что приводит к острым и хроническим массовым отравлениям. При гигиенической оценке воздушной среды рассматривают требования к атмосферному воздуху и воздуху за-крытых помещений. Учитывают его физические свойства, химический и бактериальный состав, наличие механических примесей.

Физические свойства воздуха

К физическим свойствам воздуха относятся: темпера-тура, влажность, подвижность, барометрическое давление, электрическое состояние, интенсивность солнечной радиации, ионизирующая радиоактивность. Каждый из этих фак-торов имеет самостоятельное значение, однако на организм они оказывают комплексное влияние. При характеристике гигиенических показателей воз-душной среды особое значение придают комплексу физических факторов, определяемых как климат. Они играют решающую роль в регуляции теплообмена человека. К ним относят температуру, относительную влажность и скорость движения воздуха. при гигиенической оценке воздуха закрытых помещений факторы, характеризующие климат, объединяют понятием микроклимат помещений. 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.

Оптимальный микроклимат - это такие показатели микроклимата, которые при длительном воздействии на человека обеспечивают сохранение нормального теплового состояния организма без напряжения механизмов терморегуляции и обеспечивают ощущение теплового ком-форта.

Оптимальные для человека значения метеорологических условий в производственных условиях различаются в зависимости от категории работ по степени тяжести, т. е. в зависимости от общих энергозатрат организма (в ккал/ч) и периода года. Например, при физических работах средней тяжести (категория II) с расходом энергии в пределах 151-250 ккал/ч (175-290 Вт) оптимальные значения микро-климата в холодный период года (среднесуточная температура наружного воздуха равна или ниже 10°С) характеризуются следующими показателями: температура 17-20"С, относительная влажность 40-60%, скорость движения воз-духа 0,2 м/с. Благодаря механизмам терморегуляции человек относительно легко переносит значительные отклонения температуры воздуха от комфортной и даже способен пере-нести кратковременное воздействие воздуха температурой 100вС и выше.

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 воз-духа человек освобождается от избытка тепла преимущественно за счет испарения влаги с поверхности кожи. Напри мер, потеря влаги в условиях горячего цеха может достигать у работника примерно 10 л в сутки. Вместе с потом из организма удаляются соли, водорастворимые витамины В и С. Потеря хлоридов и воды при обильном потоотделении ведет к обезвоживанию тканей, угнетению желудочной секреции. Кроме того, усиливаются процессы торможения в центральной нервной системе, отмечается ослабление внимания, нарушение координации движений, что увеличивает производственный травматизм. Особенно тяжело человек переносит повышенные температуры и влажность неподвижного воздуха. В этих условиях подавляются в организме все механизмы теплоотдачи.

Резкое перегревание организма может привести к раз-витию теплового удара, проявляющегося в виде слабости, головокружения, шума в ушах, сердцебиения, а в тяжелых случаях - повышения температуры, нервно-психического возбуждения или потери сознания. Следует отметить, что присутствие нагретых поверхностей усиливает состояние перегрева организма за счет особенностей биологического действия радиационного тепла. В соответствии с законами теплоизлучения (Кирхгофа, Стефана-Больцмана, Вина) тепловое излучение нагретого предмета происходит более интенсивно, чем повышение его температуры, а спектральный состав излучения по мере нагревания предмета сдвигается в сторону более коротких волн и, следовательно, обусловливает более глубокое проникающее действие тепла на организм.

В производственных цехах предприятий общественного питания важнейшей гигиенической задачей является профилактика перегрева организма. С этой целью предусматриваются удаление избыточного тепла с помощью общей и местной вентиляции, применение совершенных конструкций тепловых аппаратов, использование рациональной спец-одежды.

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 в результате наркотического действия холода, понижается сопротивляемость организма к инфекционным заболеваниям. Например, местное охлаждение рук при длительной разгрузке мороженого мяса, рыбы, мытье овощей холодной водой приводит к нарушению кровообращения, что является простудным фактором.

В связи с этим на предприятиях очень важно соблюдать гигиенические мероприятия, предупреждающие переохлаждение организма: устройство местной вентиляции, исключающее холодные потоки воздуха (сквозняки) в рабочей зоне, организацию отогрева рук при длительной работе с холодными предметами, проектирование утепленных там-буров и т.д.Влажность воздуха влияет на организм человека в комплексе с температурой воздуха.

С целью профилактики как перегрева, так и переохлаждения в производственных помещениях особое значение придается нормированию допустимых показателей температуры, относительной влажности и скорости движения воз-духа в рабочей зоне в зависимости от категорий работ по тяжести и периода года (табл. 1).