Понижение атмосферного давления предшествует пасмурной, дождливой погоде, вследствие притока более теплого воздуха (циклон), а повышение атмосферного давления предвещает сухую ясную погоду с похолоданием зимой (антициклон).
5. Солнечная радиация
Солнце является источником энергии, тепла и света. Фотобиологические процессы - это процессы, происходящие в биологических системах при поглощении энергии солнечного излучения. Они делятся на 3 основные группы:
1. фотосинтез углеводов, жирных кислот, аминокислот, пуриновых и пиримидиновых оснований пигмента хлорофилла в зеленых растениях, водорослях;
2. процессы, с помощью которых осуществляется регуляция роста и развития растений, поведение животных, т. е. воспринимается информация об окружающей среде (зрение, фототаксис, фототропизм и фотопериодизм растений);
3. процессы, результатом которых является поражение живой структуры (деструкция биологически важных соединений и в итоге, подавление жизнедеятельности организма).
Одной из важнейших химических реакций, происходящих в атмосфере под воздействием энергии излучения Солнца, является образование озона. Озон образуется в стратосфере под воздействием коротковолнового солнечного излучения. Этот фотохимический процесс имеет огромное значение - определяет поглощение большей части губительного ультрафиолетового излучения в диапазоне длин волн 200-290 нм. Т. о., озон действует как защитный экран, без которого жизнь на Земле была бы быстро нарушена.
Различают излучение прямое, исходящее непосредственно от Солнца, рассеянное небесного свода и отраженное - от поверхности различных предметов. Сумма всех этих видов излучения называется суммарным излучением. На световой климат оказывает влияние, наряду с другими факторами, загрязненность атмосферного воздуха пылью, дымом, газами, снижая интенсивность солнечного излучения на 15-50%. Облачная, туманная, влажная погода уменьшает суммарное солнечное излучение в среднем на 45-55%.
Виды солнечного излучения, достигающие Земли - это инфракрасное, видимое, ультрафиолетовое излучения, которые имеют одинаковую физическую природу (электромагнитные волны), но отличаются длиной волны. Именно это различие обусловливает особенности биологического действия каждой составляющей солнечного потока.
Инфракрасное излучение, его биологическое действие.
Инфракрасное (тепловое) излучение составляет не менее 50-59% солнечного электромагнитного спектра. Поверхности Земли достигает инфракрасное излучение с длиной волны нм, более длинноволновое задерживается в атмосфере.
Инфракрасное излучение проникает глубоко в кожу, вызывает тепловой эффект (за счет усиления колебательных и ротационных движений молекул) с последующим повышением температуры тканей, гиперемией, усилением обменных процессов в коже.
Инфракрасное излучение усиливает биологическое действие ультрафиолетового излучения и это используется в практике. Неблагоприятное влияние инфракрасного излучения на организм связано с его тепловым воздействием: возможно перегревание организма, вплоть до теплового или солнечного удара; изменения со стороны сердечно-сосудистой системы в виде тахикардии, повышения систолического и снижения диастолического артериального давления и др.
Видимое излучение. Биологическое действие
Видимое излучение Солнца имеет длину волны 400-760 нм и создает максимальную освещенность на поверхности Земли до 40000 лк.
Видимая часть оптического излечения Солнца оказывает общебиологическое действие, результатом чего является осуществление зрительной функции и функции других анализаторов, активизация процессов возбуждения в коре головного мозга; положительное влияние на эмоциональную сферу во время бодрствования; усиление биохимических процессов, иммунобиологической реактивности; активизация обмена веществ; повышение жизненного тонуса. Видимый свет контролирует суточные ритмы сна и бодрствования, температуры тела, гормональную секрецию и пр. При синдроме сезонного расстройства (СР), наблюдаются эмоциональные депрессии, упадок физических сил, повышенный аппетит, потребность во сне, желание замкнуться в себе в осенне-зимний период. Светотерапия, как метод лечения синдрома СР, широко используется и оказывает положительное действие на людей с нарушениями сна, менструального цикла, пищеварения. Световое лечение используется при болезнях, связанных с СР и работой в ночную смену.
Важной особенностью видимого излучения является его способность создавать гамму цветов в порядке убывания длины волны: красный, оранжевый, желтый, зеленый, голубой, синий, фиолетовый. В жизни человека это имеет большое значение: фиолетовый и синий цвета угнетают психоэмоциональную сферу и способствуют засыпанию; голубой цвет - обладает успокаивающим действием; зеленый - индифферентный; ярко-желтый раздражает; красный- возбуждает Синий цвет способен усиливать состояние депрессии, красный-состояние психического возбуждения.
Видимая часть солнечного спектра имеет важное значение для экологии всей планеты, она обусловливает фотосинтез растений, благодаря которому солнечная энергия аккумулируется в органических веществах.
Биологическое действие УФ-излучения
У поверхности Земли УФ часть солнечного спектра представлена потоком волн в диапазоне от 290 до 400 нм. Интенсивность УФИ зависит от многих факторов. Так, при облачной погоде интенсивность УФИ может снижаться до 80%, при загрязненности атмосферного воздуха эта потеря доходит до 10-50%. УФИ по характеру преимущественного биологического действия делят условно на 3 области - А, В, С. Область “А”- наиболее длинноволновая (400-320 нм) обладает преимущественным зрительным и загарным действием. Средневолновая область “В” обладает (320-280 нм) витаминообразующим действием. В результате действия области “В” в коже человека провитамин 7,8 - дегидрохолестерин переходит в активную форму - витамин Д3, обеспечивая специфическое антирахитическое действие, а также область “В” обладает слабобактерицидным действием, что используется широко в медицинской практике.
Область “С”- коротковолновая - (280-200 нм) обладает бактерицидным, абиотическим действием, но не достигает поверхности Земли, т. к. рассеивается и поглощается в верхних слоях атмосферы.
Т. о. различают биогенное (полезное, защитное) действие УФИ/Д - витаминообразующее действие, эритемное, общестимулирующее, пигментообразующее действие) и абиогенное (вредное) действие (мутагенное, аллергенное, канцерогенное действие).
Ультрафиолетовая недостаточность негативно сказывается на здоровье. Многочисленные экспериментальные исследования и натурные наблюдения показали снижение адаптационных возможностей организма, развитие анемии, ухудшение регенерации тканей, понижение сопротивляемости организма к токсическим, канцерогенным, мутагенным и инфекционным агентам, повышение утомляемости. Недостаток холекальциферола и связанное с ним нарушение обмена кальция и фосфора у детей приводят к рахиту, а у взрослых - к остеопорозу, замедленному срастанию костей при переломах, увеличенной заболеваемости кариесом зубов.
Большие контингенты людей находятся в условиях полного солнечного или светового голодания (до 6 месяцев в году). Это люди, живущие в Заполярье. И в средних широтах в зимние месяцы (декабрь-февраль) наблюдается УФ - недостаточность, чему способствуют большое количество пасмурных дней, короткое пребывание на воздухе, теплая одежда, загрязнение атмосферного воздуха и остекления на промышленных предприятиях. Особо подвержены солнечному голоданию люди, работающие в условиях искусственного освещения (рабочие добывающей промышленности, строители метро и пр.).
Профилактика УФ - голодания заключается в правильной, с гигиенической точки зрения, застройке населенных мест, охране атмосферного воздуха от загрязнения, достаточном пребывании на открытом воздухе в дневное время (дети), чистоте остекления, применении увиолевого стекла, устройство в детских учреждениях и больниц веранд с остеклением из увиолевого или органического стекла и т. д. Неплохие результаты получения при профилактическом облучении беременных женщин, детей, шахтеров и др. контингентов искусственными источниками УФ-радиации.
Противопоказаниями для облучения человека искусственным УФИ являются заболевания активной формой туберкулеза, щитовидной железы, резко выраженный атеросклероз, заболевания сердечно-сосудистой системы, печени, почек, малярия, злокачественные новообразования.
Электрическое состояние воздуха.
Электрические свойства атмосферы характеризуются ионизацией воздуха, электрическим и магнитным полем Земли, грозовыми разрядами и др.
В настоящее время появились мощные источники антропогенного воздействия на электрическое состояние атмосферы. Источниками электромагнитных полей диапазона радиочастот являются радиостанции, телевизионные центры, РЛС, РС.
Источниками электромагнитных полей промышленной частоты являются высоковольтные линии электропередач.
Основной постоянно действующей причиной ионизации приземных слоев воздуха являются космические лучи и излучения радиоактивных веществ. В результате ионизации воздуха образуются вначале легкие электроотрицательные ионы, которые являются санитарным индикатором чистоты воздуха.
Легкие ионы, соприкасаясь со взвешенными в воздухе частицами пыли и капельками воды, отдают свой заряд, в результате чего образуются средние и тяжелые ионы. С дыханием в воздух помещений выделяется много тяжелых ионов, которые оказывают негативное действие на организм человека.
Т. о. соотношение легких и тяжелых ионов в воздухе является хорошим санитарным показателем его чистоты. Отрицательные легкие аэроионы вызывают у людей благоприятные изменения в газовом и минеральном обменах, стимулирует обменные процессы, ускоряет заживление ран.
Искусственная отрицательная ионизация воздуха применяется в физиотерапии при лечении бронхиальной астмы, гипертонической болезни, бессоннице, неврозов и др. заболеваний.
В результате влияния метеорологических условий и атмосферных загрязнений на электропроводность воздуха часто возникают резкие апериодические колебания электрического поля.
Атмосферное электричество воздействует на организм и участвует в развитии метеотропных реакций при резком изменении погоды.
Метеотропные реакции.
Состояние геомагнитного поля Земли зависит от солнечной радиации и потому периодически меняется. Редкие апериодические изменения его называются геомагнитными бурями. Причиной возникновения геомагнитных бурь являются крупные вспышки на Солнце, вслед за которыми начинается деформация магнитного поля Земли и изменения в ионосфере. Через 2-3 дня после крупной вспышки на Солнце уменьшается количество эритроцитов и лейкоцитов в крови, повышается ее свертываемость, учащаются гипертонические кризы, инсульты, инфаркты миокарда и др.
Негативные реакции со стороны здоровья отмечаются у людей при воздействии апериодических, редких изменений погоды, зависящих от смены воздушных масс, или влияния изменений электромагнитных характеристик атмосферы. В таких случаях реакции организма человека называются метеотропными.
Способность организма отвечать на действие неблагоприятных погодных факторов развитием патологических метеотропных реакций определяется как метеочувствительность или метеолабильность. В основном речь идет о больных, пожилых и детях.
Здоровые люди с хорошо развитыми приспособительными механизмами, как правило, “метеоустойчивы” даже к резким изменениям погоды.
При болезнях сердечно-сосудистой системы метеолабильность составляет 20-90%. Доказано, что неблагоприятная погода отрицательно сказывается на течении многих заболеваний органов дыхания, эндокринной системы, желудочно-кишечного тракта, нервно-психических заболеваний и др. В связи с этим, большое значение имеют медицинское прогнозирование погоды и профилактика гелиометеотропных реакций. Эти меры способствуют сохранению и продлению жизни, поддержанию работоспособности миллионов людей.
Гигиенические проблемы акклиматизации человека
Акклиматизация - сложный социально-биологический процесс активного приспособления к новым климатогеографическим условиям. Повторяющееся влияние новых климатических факторов приводит к выработке динамического стереотипа, наиболее соответствующего данным климатогеографическим условиям.
Итак, акклиматизация - это физиологическое приспособление, возможность которого зависит от условий труда и быта, питания, смягчающих и компенсирующих воздействий неблагоприятных климатических условий.
В акклиматизации различают 3 фазы:
1. начальная фаза - наблюдаются различные физиологические реакции в организме, которые зависят от особенностей соответствующего климатогеографического региона.
2. фаза перестройки динамического стереотипа, который может проходить по 2-м типам. В первом, благоприятно протекающем, акклиматизация наступает, если климатические факторы не предъявляют чрезмерных требований к организму, выходящих за пределы функциональных возможностей и компенсаторных механизмов. В этом случае 2-я фаза плавно переходит в 3-ю фазу. При неблагоприятном течении второй фазы наблюдаются выраженные дезадаптивные метеоневрозы, метеорологические артралгии, цефалгии, миалгии, невралгии, снижение общего тонуса и работоспособности, обострения хронических заболеваний. При соответствующих лечебно-профилактических и гигиенических мероприятиях и в этом случае можно добиться перехода в 3-ю фазу. Лишь у части людей такой переход не наблюдается, патологические процессы усиливаются, акклиматизация не наступает и им показано возвращение в прежние климатические условия.
3. фаза устойчивой акклиматизации. Она характеризуется стабильностью обменных процессов, отсутствием расстройств питания, нормальной работоспособностью, нормальной рождаемостью, хорошим физическим развитием новорожденных детей и пр. Проблема акклиматизации актуальна для РФ, где возможно и необходимо переселение жителей на новые территории, а климатические зоны в нашей стране разнообразны.
6. Основные источники загрязнения воздушной среды
Загрязнение воздушной среды может быть природного происхождения (извержения вулканов, лесные пожары, растительная, почвенная, морская, космическая пыль) и антропогенного происхождения, т. е. в результате деятельности человека. Источниками загрязнения воздушной среды являются промышленные предприятия, объекты теплоэнергетики, а в крупных городах - автомобильный транспорт.
Различают газообразные и механические примеси к воздуху.
Газообразные примеси. Сернистый газ является наиболее распространенным загрязнителем атмосферы, поступает в воздух при переработке нефти, сжигании твердого и жидкого топлива, с выхлопными газами автомобилей. Повышенное количество этого газа в воздухе приводит к “кислотным дождям”, гибели растительности и является серьезной проблемой для всех промышленных регионов и крупных городов. Сернистый газ представляет значительную опасность для здоровья человека - обладает раздражающим и токсическим действием, поражает органы дыхания, способствует заболеванию людей бронхиальной астмой.
Оксиды азота образуются при сгорании любого топлива. Наиболее опасен диоксид азота, который принимает участие в реакциях с образованием “кислотных дождей”, “фотохимического смога”, оказывает раздражающее действие на органы дыхания человека, обладает выраженным токсическим действием.
Оксид углерода (угарный газ)- один из распространенных загрязнителей воздушной среды, продукт неполного сгорания топлива, входит в состав выхлопных газов автомобилей. Угарный газ не имеет запаха, не вызывает раздражения и поэтому может незаметно накапливаться до значительных концентраций. Отравление человека наступает вследствие способности оксида углерода переводить гемоглобин в карбоксигемоглобин, не обладающий способностью переносить кислород, что приводит к кислородной недостаточности.
Аммиак может поступать в воздух с выбросами промышленных объектов, при неисправности холодильных установок с аммиачным охлаждением, а также при гниении органических веществ. Обладает выраженным запахом, раздражающим и токсическим действием.
Сероводород- газ с неприятным запахом, продукт переработки нефти и разложения органических веществ.
В результате переработки нефти и использования нефтепродуктов в воздух выбрасываются фенол, бензол, углеводороды, альдегиды и другие опасные газообразные вещества.
Акролеин образуется при термической деструкции жиров из глицерина. При высокой температуре акролеин находится в газообразном состоянии и входит в состав образующегося при жарке «чада». Акролеин относится к высокоточным соединениям, обладает раздражающим действием на слизистые оболочки глаз, верхних дыхательных путей.
Механические примеси. Механические примеси представляют собой твердые частицы разной степени дисперсности (разного вида пыль, зола и др.) и аэрозоли - мелкие взвешенные в воздухе частицы (дымы, туманы и др.). Запыленность воздуха может приводить к изменениям климата, ухудшению санитарных условий и развитию хронических заболеваний человека. Особенно опасны токсические виды пыли и аэрозолей. Сжигание топлива и мусора, выхлопы автомобильного транспорта загрязняют воздушную среду золой, сажей, а также токсическими веществами первого класса опасности бенз(а)пиреном и диоксинами. Опасность для биосферы и человека представляют аэрозоли свинца, которые попадают в воздух с выхлопными газами автомобильного транспорта, использующего этилированный бензин.
Микробное загрязнение воздуха. Воздушная среда может загрязняться микроорганизмами и служить фактором передачи инфекционных заболеваний человека таких, как острые респираторные вирусные инфекции, корь, дифтерия, менингит, туберкулез и др. Чем больше воздух загрязнен частицами пыли или капельками влаги, тем больше в нем может быть микроорганизмов.
Санитарная охрана воздуха. Контроль состояния воздушной среды производится с использованием установленных гигиенических нормативов. Для контроля состояния атмосферного воздуха санитарными органами установлены гигиенические нормативы «Предельно-допустимые концентрации загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест».
Для каждого вещества установлена среднесуточная предельно-допустимая концентрация (ПДК) загрязняющего вещества в атмосферном воздухе, которая не оказывает прямого или косвенного влияния на здоровье населения и условия его проживания при ежедневном воздействии в течение
всей жизни человека. При соблюдении среднесуточных ПДК отсутствует отрицательное воздействие загрязняющих веществ на климат, состояние атмосферы и др.
Для веществ, обладающих запахом или раздражающим действием, дополнительно установлены максимальные разовые ПДК - концентрации загрязняющего вещества в атмосферном воздухе, которые не вызывают появления запахов, раздражающего действия и рефлекторных реакций человека, не оказывают острого влияния на здоровье человека в период кратковременных подъемов концентрации этих веществ.
Студенты приступают к изучению физических приборов: знакомятся с устройством и принципами их работы.
Для измерения атмосферного (барометрического) давления используются два типа барометров: ртутные (чашечные и сифонные) и металлические (анероиды). В практических целях чаще пользуются барометрами - анероидами, т. к. они более портативны и удобны в обращении, но они менее точны, чем ртутные.
Барометрическое давление измеряется высотой ртутного столба в мм. Давление атмосферы, способное уравновесить столб ртути высотой в 760 мм при t 0 O0 С на уровне моря и широте 450, принято считать нормальным, равным 1 атмосфере (атм.). В этих условиях атмосфера давит на 1 см2 поверхности Земли с силой 1 кг, а точнее (1033 гр.).
Барометр – анероид - состоит из безвоздушной металлической коробки с упругими волнообразными стенками, заключенной в закрытый стеклом металлический корпус. Колебания атмосферного давления отражаются на объеме и форме коробки, стенки которой при увеличении давления прогибаются внутрь, а при его уменьшении - выпрямляются. Эти движения посредством пружины и системы рычажков передаются стрелке, движущейся по циферблату, на который нанесены деления, соответствующие шкале ртутного барометра в мм пт. ст. или паскалях. Цифры шкалы обозначают сотни и десятки мм рт. ст., единицы отсчитывают по промежуточным делениям шкалы. Перед отсчетом следует осторожно постучать по стеклу прибора, чтобы преодолеть трение металлических передаточных частей.
Для непрерывных наблюдений за колебаниями атмосферного давления и для записи этих колебаний используют прибор - самописец - барограф.
Воспринимающая часть прибора состоит из нескольких, расположенных друг над другом горизонтально и соединенных анероидных коробок. При изменениях давления поверхность их деформируется, что передается на стрелку с писчиком, заправленным невысыхающими чернилами. Стрелка укреплена около вращающегося барабана, на который надета бумажная лента, разграфленная на миллиметры ртутного столба с указанием дней недели и времени суток. Прибор снабжен часовым заводным механизмом, вращающим барабан прибора со скоростью один полный оборот в сутки, если анероид суточный и один полный оборот за неделю, если анероид недельный. На ленте остается запись колебаний барометрического давления в виде кривой - барограммы. Затем на барабан надевают новую ленту, закрепляют скобой, писчик заполняют чернилами, заводят часовой механизм. Устанавливают барограф на прочной подставке в месте, защищенном от источников нагревания и сотрясения. Показания анероида необходимо использовать при определении относительной влажности.
Термометры бывают: фиксирующие (максимальные и минимальные), которые сохраняют максимальное (например, медицинский градусник) или минимальное показание за период наблюдения и измеряющие, рассчитанные на измерение температуры в момент наблюдения. Они могут быть ртутными, спиртовыми, электрическими.
Максимальные термометры обычно ртутные, минимальные - спиртовые.
Максимальный термометр устроен как обычный медицинский ртутный термометр. В дно его резервуара впаивают стеклянный штифт, другой конец которого входит в капиллярную трубку и настолько суживает ее просвет, что ртуть способна проходить через сужение только при повышении температуры. При понижении температуры столбик ртути, вошедший в капилляр, не в состоянии опуститься обратно в резервуар и остается в том положении, в каком он находился в момент максимальной температуры. Чтобы вернуть прибор в рабочее состояние, его требуется несколько раз достаточно сильно встряхнуть.
При наблюдениях максимальные термометры располагают горизонтально, слегка приподнимая верхний конец прибора при отсчете температуры.
Минимальный термометр - спиртовой, внутри его капиллярной рубки, заполненной неподкрашенным спиртом, находится подвижный штифт из темного стекла с утолщениями в виде булавочных головок на концах.
Перед наблюдением поднимают нижний конец термометра кверху, чтобы штифт под влиянием собственной тяжести спустился до мениска спирта. В этот момент возникает сила поверхностного сцепления между головкой штифта и мениском спирта. Если температура понижается, то спирт сокращается и, будучи в горизонтальном положении, увлекает за собой штифт до тех пор, пока температура снижается. При повышении температуры спирт, расширяясь, свободно обтекает штифт, не сдвигая его с места, так как сила трения головок штифта о стенки капилляра вполне достаточна, чтобы удержать его на месте. Отсчет температуры производят по концу штифта, наиболее удаленному от резервуара термометра.
Для измерения температур различных поверхностей используют электротермометры, принцип действия которых основан на возникновении термотока в цепи. В качестве датчиков применяют термопары. Цепь, составленная из сплавов двух металлов (висмут- железо, константан - железо и др.), носит название термопары.
Термограф - прибор-самописец для записи колебаний температуры воздуха на протяжении суток или недели. Термограф воспринимает температурные колебания с помощью полой металлической пластинки, наполненной толуолом или биметаллической пластинки из металлов, имеющих разные температурные коэффициенты. Один конец пластинки укрепляется неподвижно, а другой при помощи системы рычажков соединяется с пером, соприкасающимся с бумажной лентой, надетой на барабан. При повышении температуры вследствие расширения толуола пластинка увеличивается в объеме и потому слегка выпрямляется; при понижении температуры она, наоборот, несколько сгибается. Эти колебания передаются стрелке с пером, и на разграфленной ленте барабана получается непрерывная запись температуры в виде кривой - термограммы.
Для гигиенической характеристики влажности воздуха применяют следующие основные понятия: абсолютная, максимальная, относительная влажность, дефицит насыщения. Наибольшее гигиеническое значение имеют относительная влажность воздуха и дефицит насыщения, которые дают более полное представление о степени насыщенности воздуха водяными парами.
Абсолютная влажность - упругость водяных паров, находящихся в данное время в воздухе, измеряется в миллиметрах ртутного столба, или количество водяных паров в граммах в 1 м3 воздуха.
Максимальная влажность - упругость водяных паров в миллиметрах ртутного стоба при полном насыщении воздуха влагой при данной температуре, или количество водяных паров в граммах, необходимое для полного насыщения 1 м3 воздуха при той же температуре.
Относительная влажность - отношение абсолютной влажности к максимальной, выраженное в процентах.
Дефицит насыщения - разность между максимальной и абсолютной влажностью.
Для определения абсолютной влажности воздуха пользуются психрометрами ( от греч. psychros - холодный), которые бывают двух видов - станционный и аспирационный.
Психрометр Августа или станционный психрометр состоит из двух одинаковых ртутных термометров, причем резервуар одного из них обернут тонкой материей (батист), конец которой опущен в резервуар с дистиллированной водой. Это будет влажный термометр. С поверхности влажного термометра вода испаряется тем интенсивнее, чем суше воздух. Поскольку испарение воды связано с потерей тепла, влажный термометр показывает более низкую температуру, чем сухой в то же время.
Аспирационный психрометр или психрометр Ассмана также состоит из сухого и влажного термометров, но дает более точные показания, так как его корпус представляет собой металлический футляр, предохраняющий резервуары термометров от воздействия лучистой энергии. Движение воздуха внутри футляра обеспечивается вентилятором, что гарантирует постоянную скорость его перемещения вокруг термометров.
С психрометров снимают показания сухого и влажного термометров. Чем меньше разница в показаниях термометров, тем выше относительная влажность.
Для непосредственного определения относительной влажности воздуха применяют приборы, называемые гигрометрами (от греч. hygros - влажный). Различают волосяной и пленочный (мембранный) гигрометры. Волосяной гигрометр представляет собой металлическую рамку, посередине которой натянут в вертикальном направлении светлый обезжиренный женский волос. Верхний конец волоса укреплен неподвижно, а нижний перекинут через блок и слегка натягивается небольшим грузом. К блоку прикреплена стрелка, перемещающаяся в зависимости от изменения длины волоса вдоль шкалы, отградуированной в процентах (от 0 до 100%). При увеличении влажности волос удлиняется, грузик опускается и стрелка перемещается вправо; при уменьшении влажности волос сокращается и стрелка отходит влево. Продолжительность наблюдения - 20-30 мин. За это время стрелка прибора принимает устойчивое положение.
Для регистрации непрерывных изменений относительной влажности воздуха служит прибор - самописец гигрограф. Воспринимающей частью гигрографа является пучок волос длиной около 20 см, натянутый на раму и закрепленный с обоих концов. В середине пучок оттянут при помощи крючка, соединенного с коленчатым рычагом и противовесом, создающим всегда определенную степень натяжения волос. При увеличении или уменьшении длины волос в зависимости от изменения относительной влажности происходит перемещение срединной точки пучка, что влечет за собой смещение коленчатого рычага. Движение рычага передается прикрепленной к нему стрелке с пером, вычерчивающим на ленте вращающегося барабана кривую хода относительной влажности - гигрограмму. Регистрирующая часть прибора и часовой механизм устроены так же, как у барографа и термографа.
Нормальной относительной влажностью воздуха в жилых помещениях считается 30-60%.
Варианты типовых ситуационных задач:
Задача № 1
Показания по сухому термометру + 24,40 С
Показания по влажному термометру + 19,70 С
Барометрическое давление - 729 мм рт. ст.
Определить следующие показатели:
· Абсолютная влажность воздуха по психрометрам Августа и Ассмана.
· Максимальная влажность по таблице.
· Относительная влажность по психрометрам Августа и Ассмана.
· Дефицит влажности по психрометрам Августа и Ассмана.
Дать развернутое гигиеническое заключение.
Задача № 2
Показания по сухому термометру + 16,40 С
Показания по влажному термометру + 14,20 С
Барометрическое давление - 731 мм рт. ст.
Определить следующие показатели:
· Абсолютная влажность воздуха по психрометрам Августа и Ассмана.
· Максимальная влажность по таблице.
· Относительная влажность по психрометрам Августа и Ассмана.
· Дефицит влажности по психрометрам Августа и Ассмана.
Дать развернутое гигиеническое заключение.
Задача № 3
Показания по сухому термометру + 18,80 С
Показания по влажному термометру + 14,90 С
Барометрическое давление - 736 мм рт. ст.
Определить следующие показатели:
· Абсолютная влажность воздуха по психрометрам Августа и Ассмана.
· Максимальная влажность по таблице.
· Относительная влажность по психрометрам Августа и Ассмана.
· Дефицит влажности по психрометрам Августа и Ассмана.
Дать развернутое гигиеническое заключение.
Задача № 4
Показания по сухому термометру + 23,40 С
Показания по влажному термометру + 19,80 С
Барометрическое давление - 729 мм рт. ст.
Определить следующие показатели:
· Абсолютная влажность воздуха по психрометрам Августа и Ассмана.
· Максимальная влажность по таблице.
· Относительная влажность по психрометрам Августа и Ассмана.
· Дефицит влажности по психрометрам Августа и Ассмана.
Дать развернутое гигиеническое заключение.
Задача № 5
Показания по сухому термометру + 27,20 С
Показания по влажному термометру + 22,80 С
Барометрическое давление - 741 мм рт. ст.
Определить следующие показатели:
· Абсолютная влажность воздуха по психрометрам Августа и Ассмана.
· Максимальная влажность по таблице.
· Относительная влажность по психрометрам Августа и Ассмана.
· Дефицит влажности по психрометрам Августа и Ассмана.
Дать развернутое гигиеническое заключение.
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 2
Вид занятия - лабораторное
Учебное время- 4 часа (180 минут)
Цели занятия:
· Ознакомиться с устройством и принципами работы анемометров.
· Ознакомиться с устройством кататермометров.
· Определить охлаждающую способность среды и скорость движения воздуха в помещении.
· Оценить реакции организма на действие микроклиматических факторов.
· Оформить протокол занятия, отчитаться перед преподавателем о проделанной работе.
Материальное оснащение:
· анемометр (чашечный, крыльчатый)
· кататермометр (шаровой, цилиндрический)
· таблицы
· теоретический материал учебника
· методическая разработка
· лабораторный практикум
· ситуационные задачи
Рассматриваемые теоретические вопросы:
1. Гигиеническая оценка комплексного влияния метеорологических факторов на организм (кататермометрия).
2. Гигиена производственного микроклимата, классификация.
Практические навыки:
v манипуляции с физическими приборами с целью определения основных физических параметров окружающей воздушной среды;
v решение ситуационных задач (типовые ситуационные задачи прилагаются);
v оформление протокола лабораторного занятия с написанием развернутого гигиенического заключения по результатам, полученным при решении ситуационных задач.
Вопросы теории, краткое содержание
1. Гигиеническая оценка комплексного влияния метеорологических факторов на организм (кататермометрия).
Самочувствие человека зависит от одновременного воздействия на организм температуры, влажности и скорости движения воздуха и некоторых других физических факторов. Они воздействуют на организм в виде единого метеорологического комплекса.
Непосредственное определение величины теплопотерь человека сложно. Методов оценки комплексного влияния физических свойств воздуха на организм человека много. Заслуживают внимания следующие методы гигиенической оценки комплексного влияния метеорологических условий:
1. субъективный метод оценки;
2. инструментальный метод (кататермометрия)
1. Субъективный метод оценки комплексного воздействия
метеорологических факторов на организм человека в производственных и иных условиях заключается в использовании опросного метода путем анкетирования. Работающие указывают в анкете о своем тепловом самочувствии при данных сочетаниях метеорологических условий.
Ориентировочно анкета составляется следующим образом: «комфортно», «тепло», «жарко», «душно», «очень душно» и «комфортно», «прохладно», «холодно», «очень холодно». Человек выбирает одно из этих ощущений и отмечает в анкете.
Анкеты подвергаются статистической обработке и делается заключение: если ответы совпадут в 65 % случаев, вывод следующий - имеет место то тепловое самочувствие, за которое высказалось большинство (65%).
В начале 20 века проф. Роберт Хилл предложил косвенный способ определения комплексного влияния метеофакторов на организм человека с помощью прибора-кататермометра и метод получил название кататермометрии. Кататермометр (шаровой или цилиндрический) – это спиртовый термометр, заполненный подкрашенным спиртом, в верхней части капиллярной трубки имеется цилиндрическое расширение, деления на кататермометре от +350С до +380С. Кататермометр определяет величину охлаждающей силы окружающего воздуха. По этой величине можно судить, насколько окружающий воздух отвечает гигиеническим требованиям. Значение кататермометра, по мнению Р. Хилла, заключается в том, что поверхность его спиртового резервуара в отношении потери тепла уподобляется сухой коже человека. Считают, что теплопотеря с единицы поверхности кожи человека, имеющей в среднем температуру равную 36,50С, пропорциональна теплопотерям кататермометра (этой же величине равна и средняя температура, определяемая кататермометром):
Однако, кататермометрия для комплексной оценки метеорологических условий в условиях производства не нашла широкого применения, но с помощью кататермометра можно измерять малые (до 1 м/сек) скорости движения воздуха в закрытых производственных и иных помещениях по специальной методике.
2. Производственный микроклимат. Классификация.
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 |
