Воздушная среда закрытых помещений

4

Министерство образования и науки Российской Федерации

Волгоградский Государственный Университет

Факультет Управления и Региональной Экономики

Кафедра экономики природопользования

Реферат

По дисциплине: экология человека

на тему: Воздушная среда закрытых помещений

Волгоград 2008

Введение.

Качество воздушной среды определяется степенью её загрязнённости посторонними химическими веществами. Эти вещества поступают в воздушную среду в результате работы промышленных предприятий, транспорта и из других источников, а затем через вентиляционные системы зданий попадают внутрь жилых помещений. Здесь они смешиваются и вступают в реакции с веществам, образующимися в процессе жизнедеятельности организма человека, работы бытовых приборов, выделений из различных предметов, мебели, ковров. В итоге качество воздушной среды жилых помещений может оказаться значительно хуже, чем городского атмосферного воздуха.

Гигиенические критерии состояния воздушной среды помещений

Воздушная среда современных жилых зданий имеет многокомпонентный химический состав, зависящий от степени загрязнения атмосферного воздуха и мощности внутренних источников загрязнения, к которым, в первую очередь, относятся продукты жизнедеятельности человека -- антротоксины, продукты неполного сгорания бытового газа и продукты деструкции полимерных материалов, входящих в состав отделочных и строительных материалов, предметов личного и домашнего обихода. В условиях жилых зданий химическая нагрузка относительно невелика, но длительность воздействия максимальна по сравнению с другими средами жизнедеятельности человека. Это означает, что внутренняя среда помещений даже при относительно невысоких концентрациях большого количества разных токсических веществ весьма небезразлична для человека и может влиять на его самочувствие, работоспособность и здоровье. Кроме того, токсические вещества действуют на организм человека не изолированно, а в сочетании с различными факторами: температурой, влажностью воздуха, электромагнитными полями, ионно-озонным режимом помещений, радиоактивным фоном и т. д. и в случае несоответствия комплекса этих факторов гигиеническим требованиям, внутренняя среда помещений может стать одним из факторов риска.

Все здания имеют постоянный воздухообмен с внешней средой. Миграция токсических веществ, содержащихся в атмосферном воздухе, во внутреннюю среду помещений обусловлена их естественной и искусственной вентиляцией и поэтому вещества, присутствующие в наружном воздухе, обнаруживаются и в помещениях.

Обнаружена прямая зависимость содержания пыли в воздухе помещения и наружном воздухе: примерно 1/3 взвешенных в воздухе веществ и химических соединений проникает в помещение, концентрация сернистого газа в воздухе помещений при закрытых окнах и дверях составляет в среднем 35% наружной концентрации. Более низкая концентрация сернистого газа в помещениях наблюдается из-за сорбции этого газа ограждающими поверхностями. Вместе с тем при исследовании воздушной среды помещений было обнаружено, напротив, что многие вещества, например, ацетальдегид, ацетон, этиловый спирт, толуол, этилбензол, диметилэтилбензол превышают концентрацию по сравнению с атмосферным воздухом более чем в 10 раз, что свидетельствует о наличии в помещениях собственных источников загрязнения воздуха (Ю. Д. Губернский и др., 1981).

Многочисленные исследования показали, что важную роль в формировании воздушной среды современных зданий играют полимерные материалы, область применения которых все более распространяется. В настоящее время номенклатура полимерных материалов, применяемых только в строительстве, насчитывает около 100 наименований. Эти полимерные материалы используются, главным образом, для покрытия полов, стен, кровли для теплоизоляции, гидроизоляции, герметизации и облицовки навесных панелей-стен и панелей-перегородок, светопрозрачных и кровельных панелей, изготовления оконных блоков и дверей, объемных элементов сборных домов. Широта применения полимерных материалов и целесообразность их использования в строительстве жилых и общественных зданий определяются рядом положительных свойств. Однако результаты многочисленных исследований показали, что практически все полимерные материалы являются источниками миграции в воздушную среду тех или иных токсических химических веществ, оказывающих вредное влияние на здоровье человека.

Древесно-стружечные плиты на фенолформальдегидной и мочевиноформальдегидной основе загрязняют воздушную среду жилых зданий фенолом, формальдегидом, аммиаком. Ковровые изделия из химических волокон выделяют в значительных концентрациях стирол, изофен, сернистый ангидрид. Стеклопластики на основе различных смесей, применяемые в строительстве для звуко- и теплоизоляции, изготовляются на основе метакриловой кислоты, толуола, бутанола, формальдегида, фенола, стирола. Лакокрасочные покрытия и клейсодержащие вещества также являются источниками загрязнения воздушной среды закрытых помещений следующими веществами: толуолом, бутилметакрилатом, бутилацетатом, этилацетатом, ксилолами, ацетоном, бутанолом и др. веществами. Кроме того, летучие соединения выделяются из одежды и обуви людей, находящихся в помещении.

Интенсивность выделения летучих веществ из полимерных материалов и концентрация их в воздухе помещений зависит как от насыщенности помещения полимерными материалами, так и от условий микроклимата в помещении -- температуры, влажности воздуха. Кроме того, концентрация химических веществ находится в прямой зависимости от кратности воздухообмена в помещении.

Одним из отрицательных свойств полимерных материалов является создаваемый ими в помещении неприятный запах, вызывающий у населения состояние дискомфорта, сердечнососудистые расстройства, приступы бронхиальной астмы. В связи с этим, наличие запаха является одним из критериев регламентации применения полимерных материалов.

Химические вещества, выделяющиеся из полимерных материалов, даже в небольших количествах, могут вызвать существенные нарушения в состоянии живого организма, например, нередки случаи аллергического воздействия  полимерных  материалов.

Наиболее чувствителен к воздействию летучих компонентов и полимерных материалов растущий организм. Ряд авторов отмечает, что в помещениях с большей насыщенностью полимерами, заболеваемость населения аллергическими, простудными заболеваниями, невростенией, вегетодистонией, гипертонией оказалась выше, чем в помещениях, где полимерные материалы использовались в меньшем количестве.

В современном строительстве все отчетливее проявляется тенденция к химизации технологических процессов и добавлению смесей различных веществ при производстве строительных материалов, в первую очередь бетона и железобетона, используемых при строительстве как жилых, так и общественных зданий. С гигиенической точки зрения важно учитывать неблагоприятное влияние добавок в строительные материалы за счет выделения токсических веществ.

Таким образом, химическая модификация строительных материалов может привести к еще большему загрязнению как внутрижилищной, так и окружающей среды.

Не менее важную роль в формировании внутрижилищной среды играют и продукты жизнедеятельности человека -- антропотоксины. Роль антропотоксинов в формировании воздушной среды замкнутых герметизированных систем достаточно полно освещена лишь в специальной литературе, причем установлено, что в процессе' своей жизнедеятельности человек выделяет около 400 химических соединений.

Естественно, что в обычных условиях эксплуатации жилых и общественных зданий накопления в негерметичных помещениях антропотоксинов до уровней, способных вызвать четко выраженное токсическое действие, не происходит. Однако, даже относительно невысокие концентрации большого количества токсических веществ не безразличны для человека и способны влиять на его самочувствие,  работоспособность и  здоровье.

Исследования, проведенные Ю. Д. Губернским (1976--1978), показали, что воздушная среда невентилируемых помещений ухудшается пропорционально числу лиц и времени их пребывания в помещении. Исследование воздуха помещений позволило идентифицировать в них ряд токсических веществ, которые можно распределить по классам опасности следующим образом: диметиламин, сероводород, двуокись азота, окись этилена, бензол (2-й класс опасности, высокоопасные вещества); уксусная кислота, фенол, метилстирол, толуол, метанол, винилацетат (3-й класс опасности, умеренно опасные вещества); ацетон, метилэтилкетон, бутилацетат, бутан, метилацетат (4-й класс опасности, малоопасные вещества). Пятая часть выявленных антропотоксинов относится к числу высокоопасных веществ. При этом обнаружено, что в невентилируемом помещении диметиламин и сероводород превышали ПДК для атмосферного воздуха. Превышали ПДК или находились на их уровне и такие вещества, как двуокись и окись углерода, аммиак. Все остальные вещества, хотя и составляли десятые и меньшие доли от ПДК, однако, вместе взятые, свидетельствовали о неблагополучии воздушной среды, поскольку даже двух -- четырехчасовое пребывание в этих условиях отрицательно сказывалось на показателях умственной работоспособности исследуемых.

Газификация жилого фонда городов и сельских населенных мест, несомненно, повышает уровень благоустройства квартир. Однако результаты многочисленных исследований гигиенистов свидетельствуют о том, что воздушная среда газифицированных жилищ при открытом сжигании газа сопровождается загрязнением воздушной среды разнообразными химическими веществами и ухудшением микроклимата квартир. Изучение воздушной среды газифицированных помещений показало, что при горении газа в воздухе помещений концентрация веществ составляла: окись углерода, в среднем -- 15 мг/м3; формальдегид -- 0,037 мг/м3; окись азота -- 0,62 мг/м3; двуокись азота -- 0,44 мг/м3; бензол -- 0,07 мг/м3. Температура воздуха в помещении во время горения газа повышалась на 3--6°, влажность увеличивалась на 10--15%. Причем, высокие концентрации химических соединений наблюдались не только в кухнях, но и в жилых помещениях квартиры. После выключения газа содержание в воздухе окиси углерода и других химических веществ несколько уменьшилось, но к исходным величинам иногда не возвращалось и через 1,5--2,5 часа. Изучение действия продуктов сгорания бытового газа на дыхание человека выявило ухудшение показателей функциональных проб, связанных с нагрузкой на систему дыхания и изменение функционального состояния центральной нервной системы.

Таким образом, здания не защищают людей от загрязнений атмосферного воздуха, и, более того, все внутренние источники загрязнения в совокупности с проникающими в помещение атмосферными загрязнениями могут создать такую среду, в которой химическая нагрузка на человека токсическими соединениями и пылью может превосходить нагрузку загрязнения снаружи.

В настоящее время идентифицировано более 80 веществ, различных по своей токсичности для человека, уровню регистрируемых концентраций и частоте присутствия в воздухе закрытых помещений. На основе таких критериев, как токсичность, уровень концентрации и распространенность, определен список приоритетных веществ, выделяющихся в воздушную среду жилых и общественных зданий. Из антропотоксинов наиболее значительными являются углекислый газ, аммиак, фенол, ацетон, окись углерода, диметиламин, амины, спирты, жирные кислоты, которые регистрируются в условиях негерметичных помещений в виде следов.

Бытовые газовые плиты и недостаточная вентиляция обусловливают загрязнение воздуха окисью углерода, окислами азота, формальдегидом, бензолом. С атмосферным воздухом в помещения привносятся в основном сернистый газ, окись углерода, пыль, окислы, свинец.

Для обеспечения оптимальных условий  среды,  и  особенно  воздушной, в помещениях применяются различные системы вентиляции и кондиционирования воздуха.

В результате исследований было установлено, что система кондиционирования воздуха обеспечивает благоприятное тепловое состояние, но также выявляется нередко и определенное число жалоб, связанных с неудовлетворительным самочувствием, ощущением «недостаточности свежего воздуха». При этом объективные исследования позволили обнаружить у многих лиц гипотонию, вегетативную дистонию, астенические состояния. Таким образом, приведенные данные свидетельствуют о том, что жалобы у людей при длительном пребывании их в кондиционируемых помещениях, по-видимому, не случайны.

Кроме того, оказалось, что заболеваемость гриппом, острыми катарами верхних дыхательных путей, гипертонической болезнью, воспалением легких и бронхитами у служащих, работавших в здании с кондиционированным воздухом, было выше, чем в служебных помещениях, имеющих естественное аэрирование.

Ряд авторов указывает и на опасность роста заболеваний верхних дыхательных путей. Грибки, актиномацеты, органическая пыль, скапливающиеся в воздуховодах, могут вызвать такие заболевания, как хронический бронхит, пневмония, астма, аллергические реакции, поскольку не все фильтры способны задерживать мелкодисперсные частицы, микроорганизмы.

В ряде случаев были обнаружены скопления микроорганизмов в камерах увлажнения и вентиляционных каналах, что обусловливало вспышки «болезни легионеров».

Таким образом, в силу наличия как позитивных, так и негативных моментов в оценке систем кондиционирования, представляется необходимым дальнейшее совершенствование систем и проведение совместных исследований гигиенистами и инженерами.

В последние годы все большее внимание уделяется и такому загрязнителю жилой среды, как асбест, что связано с широким применением его в строительстве. Асбест используется в качестве составной части самых различных строительных материалов (шифер и т. п.), декоративных стенных и потолочных изделий и пр. Сравнительно невысокая стоимость асбеста, возможность использовать его в виде добавок к различным традиционным строительным материалам (цемент, гипс и т. д.), простота обработки делают его весьма ценным и удобным материалом. Большое значение для широкого применения асбеста имеют его огнеупорность и возможность пропитки деревянных изделий, спецодежды, тканей и т. п.

Возрастающее хозяйственное использование асбеста приводит к проблемам гигиенического плана, связанным с широким распространением волокон асбеста в окружающей среде и воздействием их на человека при различных путях поступления в организм.

В настоящее время установлено, что асбест обладает канцерогенным свойством при ингаляционном воздействии (при вдыхании), о чем свидетельствуют эпидемиологические и экспериментальные данные. Опасность для здоровья человека вдыхания асбестовой пыли в профессиональных условиях доказана уже давно и теперь в ряде стран установлены пределы его содержания в воздухе лроизвод-ственных помещений. Длительное вдыхание асбеста приводит, как правило, к возникновению плевральных и бронхиальных мезотелиом или легочных карцином (бронхогенный рак).

В целом вышеуказанное свидетельствует о том, что обеспечение оптимальной воздушной среды жилых и общественных зданий является важной гигиенической и инженерно-технической проблемой. Ведущим звеном в решении этой проблемы является организация такого воздухообмена, который должен обеспечить требуемые параметры воздушной среды.

Рекомендуемые рядом авторов и норм величины воздухообмена колеблются в широких пределах: от 15 до 210 м3/ч на человека.

Одной из причин воздушного дискомфорта в закрытых и, в частности, кондиционируемых помещениях ряд авторов видит изменение ионного режима в них по сравнению с исходным первичным атмосферным воздухом.

Причиной убыли легких ионов является поглощение их в процессе дыхания, адсорбции поверхностями, а также превращение части легких ионов в тяжелые вследствие оседания на материальных частицах, взвешенных в воздухе.

В 1984 г. А.М.Гродзинский разработал методику фитодизайна с использованием растений в целях профилактики заболеваний. В дальнейшем эта методика получила развитие в работах многих известных научных деятелей. В результате экспериментальных исследований в лабораторных боксах была изучена антимикробная и газопоглотительная активность растений. Было испытано около 100 видов тропических и субтропических растений, используемых в озеленении интерьеров. В результате была разработана не имеющая аналогов технология оздоровления воздушной среды закрытых помещений. В основе технологии лежит новый биологический метод - экологический фитодизайн, который состоит в использовании растений с выраженными фитонцидными и газопоглотительными свойствами для санации и оздоровления воздушной среды помещений.

Поэтому человек должен заботиться о воздухе, которым он дышит, разводя комнатные растения, проветривая комнатные помещения. Однако стоит помнить, что воздух за окном тоже загрязнён. Поэтому желательно проветривать помещение ранним утром, когда уличное движение минимально и вечерняя пыль осела, а также после дождя (особенно после сильной грозы).

Литература

1. Габович Р.Д. Гигиена. М.; 1970.

2. Губернский Ю.Д., Лицкевич В.К. Жилище для человека. М.: Стройиздат 1999 г.